Существуют две опасности, которым мы подвергаемся оставляя свое жилье без присмотра. Это опасность ограбления квартиры и опасность возникновения пожара. Ниже, предлагается несложная охранная система, которая может помочь избежать этих трагических ситуаций. Устройство содержит три канала контроля, два из них — это контроль датчиков охранной системы. Один из этих каналов срабатывает с некоторой задержкой (на то чтобы владелец мог войти в помещение и отключить сигнализацию изнутри), этот канал работает от датчика входной двери. Второй охранный канал отличается тем, что не имеет задержки срабатывания, он работает от датчиков на окнах, на каких-то внутренних дверях, на сейфе. Третий канал чисто пожарный.
Он включает сирену при задымлении в квартире. Термодатчика нет. Дело в том, что при возникновении пожара сначала температура будет высока только в очаге возгорания, и только через значительное время, когда огонь распространится по всей квартире, он доберется и до термодатчика. Что, конечно будет уже поздно. Но задымление возникает сразу и довольно быстро дым заполняет все помещение. Поэтому датчик задымления получается более надежным, поскольку отреагирует на пожар раньше.
Поскольку, причиной пожара в квартире обычно является оставленный работающим электронагревательный прибор (утюг, электрокамин и т.п.), то нужно, чтобы при возникновении задымления происходило отключение электроснабжения квартиры. Но здесь возникает одно проблема — установить какое-то реле для выключения или включения электросети по всей квартире довольно сложно. Но, если в распределительном щитке установлены исправные токовые термовыключатели (или хотя-бы нормальные пробки, а не жучки), то отключить электроэнергию можно устроив небольшое короткое замыкание где-то возле самого ввода проводов в квартиру (например, в розетке для бритвы, установленной в прихожей). Это короткое замыкание приведет к срабатыванию термовыключателей (или к перегоранию "пробок"), и электричество будет отключено, а вместе с ним и источник возгорания. В качестве устройства для короткого замыкания используется батарея автомобильных электромагнитных реле.
Схема построена на самой доступной, в настоящее время, элементной базе. Это три микросхемы серии К561 малой степени интеграции (К561ЛЕ5), один операционный усилитель, распространенные транзисторы и диоды, и имеющиеся в широкой продаже в магазинах автозапчастей электромагнитные реле 90.3747 и сирена для автосигнализации. Каждый из трех каналов образован RS-триггером, выполненном на двух логических элементах. В системе охраны работают триггеры на микросхеме D1. В системе пожарной охраны триггер на элементах D3.1 и D3.2.
В момент включения питания (тумблером S1) все триггеры устанавливаются в нулевые положения. При этом, триггер D3.1-D3.2 устанавливается быстро (устанавливается цепью С8-R18), а триггеры микросхемы D1 устанавливаются, и затем, удерживаются принудительно в нулевом состоянии в течении 10-12 секунд (время задается цепью C1-R1). В течении этого времени сигнализация не реагирует на датчики SD1 и SD2, давая возможность покинуть помещение.
При открывании входной двери замыкаются контакты датчика SD1. Это приводит к тому, что триггер D1.1-D1.2 переходит в устойчивое единичное состояние и начинается зарядка конденсатора С2 через резистор R2. На это уходит примерно 4-5 секунд. В течении этого времени можно открыть дверь и отключить систему тумблером S1 (если знать где он находится). Как только напряжение на С2 достигнет уровня логической единицы, откроется диод VD2, и на входе элемента D2.3 установится логический ноль, а на его выходе — единица. Это приведет к открыванию транзисторного ключа на VT1 и VT2 и включению блок-сирены НА1. Звучание сирены будет продолжаться до тех пор, пока охранная система не будет выключена.
Если будет вскрыто одно из окон, то замкнется один из датчиков SD2 (на схеме SD2 условно показан один, на самом деле может быть любое количество этих датчиков, и все они должны быть включены параллельно). Триггер D1.3-D1.4 перейдет в единичное состояние, но поскольку на его выходе нет RC-цепи как R2-С2, то транзисторный ключ VT1-VT2 откроется сразу же после срабатывания датчика и сирена включится без задержки.
Датчик задымленности выполнен на оптопаре из ИК-светодиода VD7 и фотодиода VD8. Пока нет задымленности, свет от светодиода поступает на фотодиод беспрепятственно. Возникает фототок через фотодиод и на выходе компаратора на ОУА1 устанавливается напряжение, практически равное логическому нулю. Если возникает задымленность, прозрачность воздуха между VD7 и VD8 уменьшается и уровень ИК-света, попадающий на VD8 тоже уменьшается. Фототок падает и на выходе компаратора А1 устанавливается напряжение, практически равное логической единице. Это приводит к открыванию диода VD9 и триггер на D3.1 и D3.2 переходит в единичное состояние. Диод VD4 открывается и включается сирена. Но одним этим дело не ограничивается. Формирователь на C9-R20-D3.4 формирует положительный импульс продолжительностью около 1-2 секунд. Этот импульс поступает на ключ VT3-VT4, тот открывается и реле Р1-Р3 замыкают свои контакты на время длительности этого импульса. Этого времени достаточно, чтобы контакты реле "выбили пробки" или сработали термовыключатели в приборном щитке. Теперь квартира будет обесточена, и возможно, источник возгорания будет ликвидирован (если это электроприбор). Сирена будет работать за счет аккумулятора (будет орать пока он не сядет).
Рис. 2
На рисунке 2 показана примерная схема установки такой системы. Источник питания состоит из свинцового аккумулятора на 12 V (от мотоцикла или автомобиля) и автоматического зарядного устройства промышленного производства (зарядное устройство "Сонар"), работающего на режиме хранения аккумулятора (автоматическая подзарядка по мере разряда). Контакты реле Р1-Р3 включены параллельно и параллельно электросети. Чтобы само охранное устройство не стало источником возгорания, нужно контакты реле подсоединить к электросети толстыми проводниками, как раз возле ввода сетевых проводов в квартиру.
Датчик дыма представляет собой плату, на которой расположены VD7 и VD8, так чтобы они смотрели друг на друга и между ними было расстояние около 30 мм. Датчик нужно расположить в месте, куда не попадают прямые солнечные лучи или прямой свет от осветительных приборов, но в случае пожара будет поступать дым (больше всего подходит расположение под столешницей письменного или обеденного стола).
Схема не критична к типам используемых деталей. Диоды Д18 можно заменить практически любыми маломощными диодами (Д9, Д223, КД522 и т.п.). Диоды Д226 можно заменить любыми выпрямительными диодами средней мощности (КД226, КД209 и т.п.). Операционный усилитель А1 может быть К157УД2, К140УД6, К140УД7, КР140УД608, КР140УД708, К153УД2 и т.п. Транзистор КТ816 можно заменить на КТ814, КТ818. Транзистор КТ815 — на КТ604, КТ817. Транзистор КТ315 — любой аналогичный. Стабилитрон VD1 можно исключить, если вы уверены, что напряжение питания не превысит 15V.
Сирена НА1 — любая электронная сирена для автосигнализации. В качестве контактных датчиков хороши автомобильные датчика капота или дверей. Если конкретная охранная система требует датчиков на размыкание, то это легко устроить, нужно просто поменять местами подключение цепи датчика и резистора R21 (или R22).
В настройке нуждается только датчик дыма. Нужно подстроить R14 таким образом, чтобы логическая единица появлялась на выходе компаратора А1 если в зазор между V7 и VD8 пустить сигаретного дыму.
