Описание работы электрической схемы охранного устройства с автодозвоном по телефонной линии (стр. 4 из 16)

                7.4 Противопожарные мероприятия…………………………………………………………

                       Литература………………………………………………………………………………..

1. Введение.

В связи с существующей проблемой преступности возникаетнеобходимость охраны жилых, производственных, торговых, складских и другихпомещений. В настоящее время данная проблема решается специализированнымиведомствами и охранными агенствами, специализирующимися на всевозможных видахохраны, в том числе и на охране помещений с помощью всевозможных техническихсредств. В государственной структуре существует ведомство, котороеспециализируется на технической охране помещений – Управление вневедомственнойохраны МВД РФ.

Разработкой и внедрением технических средств, обеспечивающихохрану помещений, раньше занимались специализированные цеха на предприятияхоборонного комплекса. В настоящее время, в связи с тяжёлым финансированием иреорганизацией оборонного комплекса, многие цеха и предприятия, занимавшиесявыпуском продукции данного направления, или расформированы в связи спрекращением финансирования, или перепрофилированы на выпуск другой продукции.В связи с этим стали возникать малые предприятия и фирмы, специализирующиеся наразработке и выпуске данного вида продукции, использующие наработанный ранеематериал государственных конструкторских бюро, а также технические решениязарубежных разработок, используя при этом как отечественную, так и импортнуюэлементную базу высокой интеграции.

Вследствие специфичности данного рынка продукции, фирм, занимающихсявышеуказанным направлением деятельности очень немного, поэтому рынок даннойпродукции монополизирован этими фирмами и малыми предприятиями, вследствие чегоони диктуют определённый уровень цен, который довольно велик для рядовогопользователя. Если предприятия, фирмы и частные лица с достатком не нижесреднего могут себе позволить услуги вневедомственной охраны, то частным лицамс существенно меньшим достатком  такие услуги практически недоступны, хотянеобходимость в технической охране частного жилья периодически возникаетпрактически у всех рядовых жильцов (отъезд в отпуск, на дачу, командировка,нахождение на лечении и т.п.).

Поэтому, анализируя в радиотехнической прессе простыетехнические решения и разработки и применяя современную несложную элементнуюбазу (несложную – имеется в виду, что без применения заказных БИС,микроконтроллеров и микропроцессорных комплектов) можно спроектировать иналадить производство (даже небольшими партиями на базе малого предприятия)несложного цифрового блока – узла контроля охранных датчиков, совмещённого сосхемой кнопочного телефона-трубки, с минимальным набором функций, достаточнымидля обеспечения охраны  любых помещений небольшой площади. Данный проектпозволяет внедрить в производство прибор, максимально упрощенный функциональнои аппаратно, вполне доступный по цене широкому кругу потребителей.

1.1  Обзорлитературы.

В периодических научно-популярных изданиях, а также вмногочисленной радиолюбительской литературе периодически освещаются вопросы техническойохраны квартир, офисов, складов и многих других жизненно важных объектов. В тоже время выбор подходящей системы охраны ограничен. Многие системы охраны имеютсвои плюсы и минусы. Из числа известных отечественных устройств чаще всегоприменяются два варианта: милицейская телефонная пультовая система и систематипа «датчик + сирена + потайной выключатель». Первая из них непригодна дляспаренного телефона, и кроме того, она конфликтует с автоответчиками и факсами.Недостаток второй системы очевиден – опытный злоумышленник может легкорасшифровать алгоритм её работы.

Например, в журнале «Радио» №2 за 1995 год описываетсятелефонная охранная система «Страж-2», предназначенная для охраны и контролятелефонизированных объектов. Главные преимущества устройства – небольшиемассогабариты, универсальное питание, неплохая функциональность. Но есть инедостатки, главный из которых – использование заказной СБИС, представляющейсобой микропроцессор с масочным ПЗУ, что значительно удорожает конструкциюприбора.

Можно обратиться к официальным поставщикам охранногооборудования для служб вневедомственной охраны, например научно-техническаяфирма «C.NORD» предлагает всвоём официальном каталоге многочисленное оборудование для охраны,взаимодействующее в основном с центральным пультом отделения вневедомственнойохраны. Есть в каталоге фирмы и универсальное устройство – DLR-100,работающее как на пульт, так и оповещающее выбранного абонента по телефоннойлинии и радиоканалу. Данное устройство очень универсально, имеет множествопользовательских функций, различных вариантов работы, зарезервировано попитанию, но также не лишено недостатков. Ввиду очень большой функциональности,реализованной на сложной импортной элементной базе вырисовываются следующиенедостатки – избыточная усложнённость, необязательная для частого икратковременного применения, а также, в связи с этим же – довольно большие дляданного вида устройства массогабариты и энергопотребление и, соответственно,высокая цена изделия.

Также ещё в некоторых справочниках и изданиях длярадиолюбителей (А.И.Кизлюк. Справочник по устройству и ремонту телефонныхаппаратов. М: «Антелком», 1998;  И.Н.Балахничев, А.В.Дрик. Практическаятелефония. М: «ДМК», 1999 и др.) предлагается реализовать режим охраныпомещений используя приставки автоматического определения номера, но и в данномпредложении есть свои недостатки – не все версии АОНов это позволяют и не всеАТС оборудованы автоматическим определением номера.

Таким образом, рассмотренные литературные источникипозволяют сделать вывод, что описанные охранные устройства ввиду большогонабора функций и используемой сложной элементной базы имеют высокую стоимость,что является причиной их ограниченного использования рядовым потребителем.

Проектируемое устройство свободно от изложенных вышенедостатков, так как в нём использована несложная и недорогая элементная база,сокращён набор дополнительных функций, что существенно не оказывает влияния наего потребительские свойства.

2. Выбор и обоснование принципиальногорешения.

2.1.Краткий обзор существующих схемотехнологий, применяемых в интегральных схемах.

Рассмотрим наиболее  распространенные  схемотехнологии  применяемые  в  интегральных схемах:

1.     Транзисторно-транзисторная логика  (ТТЛ).

2.     Эмиттерно-связанная логика  (ЭСЛ).

3.     Логика, построенная  на  основе  структуры  метал-диэлетрик-полупроводник  с п-каналом  (пМДП).

4.      Логика, построенная  на  основе  структуры  метал-диэлетрик-полупроводник  с транзисторами  разной  проводимости  (КМДП).

2.1.1. ТЕХНОЛОГИЯ ТТЛ.

 Технология  ТТЛ  основана  на биполярных  структурах.  Базовый  элемент  ТТЛ  представляет  собой схему,  содержащую  один  многоэмиттерный  транзистор  и  один  обычный  (см. рис.  2.1),  это  логическая  схема     И-НЕ  (функцию  И  выполняет транзистор  VT1,  а  функцию  инверсии  выполняет транзистор  VT2).

Рис.  2.1.  Базовый  элемент  ТТЛ.

Подобная  схема обладает  низкой  помехоустойчивостью  и  низким  быстродействием, быстродействие  можно  увеличить,  используя  сложный  инвертор,  который позволяет  сократить  время  включения  (переход  из  логического  «0»  в логическую  «1»);  но  время  выключения   (переход  из  логической  «1»  в логический  «0»)  сократить,  не  удается.

Более  высокое  быстродействие позволяют  получить  схемы  субсемейства  ТТЛШ  (транзисторно-транзисторная логика  с  использованием  транзисторов  с  барьером  Шотки;  см.  рисунок 2.2).  В  таких  схемах  барьер  Шотки  создает  нелинейную  обратную  связь в  транзисторе,  в  результате  транзисторы  не  входят  в  режим  насыщения, хотя  и  близки  к  этому  режиму.  Следовательно,  практически  исключается время  рассасывания,  что  позволяет существенно  увеличить  быстродействие. 

Рис.  2.2.  Транзистор  Шотки.

2.1.2. ТЕХНОЛОГИЯ  ЭСЛ.

Технология  ЭСЛ является  так  же,  как  и  технология  ТТЛ,  биполярной, 

т.е.  элементы  строятся  с использованием  биполярных  структур.  Основой  элементов  ЭСЛ является  так  называемый  «переключатель  тока»,  на  основе  которого строится  базовый  элемент  этой  технологии  -  ИЛИ-  -НЕ  (см.  рис.2.3);  по  выходу1  данной  схемы  реализуется  логическая  функция  ИЛИ-НЕ, а  по  выходу2  -  ИЛИ.

Рис.  2.3.  Базовый  элемент  ЭСЛ.

Из-за  низкого  входного сопротивления  схемы  ЭСЛ  обладают  высоким  быстродействием  и работают  преимущественно  в  активном  режиме,  следовательно,  помеха попавшая  на  вход  усиливается.  Для  повышения  помехоустойчивости  шину коллекторного  питания  делают  очень  толстой  и  соединяют  с  общей  шиной.

По  сравнению  со схемами  ТТЛ  схемы  ЭСЛ  обладают  более  высоким быстродействием,  но  помехоустойчивость  у  них  гораздо  ниже.  Схемы  ЭСЛ занимают  большую  площадь  на  кристалле,  потребляют  большую  мощность  в статическом  состоянии,  так  как  выходные  транзисторы  открыты  и  через них  протекает  большой  ток.  Схемы,  построенные  по  данной  технологии  не совместимы  со  схемами,  построенными  по  другим  технологиям,  использующим источники  положительного  напряжения.