Введение.

В данном курсовом проекте рассматривается проектирование печатной платы системы, предназначенной для обнаружения возгораний, сопровождающихся появлением дыма в помещениях. При обнаружении возгорания, активируется встроенная сирена, детектор передает сигнал о возгорании на пункт охраны.

Принцип действия системы, основан на контроле отраженного от частиц дыма инфракрасного излучения. При концентрации дыма внутри камеры, ИК импульсы, посланные излучателем, отражаясь от частиц дыма, попадают на фотоприемник, далее они усиливаются и подаются на счетчик, который отсчитывает полученные импульсы и при превышении установленного порога выдается сигнал «Пожар».

Устройство формирования сигнала – формирует сигнал по амплитуде и длительности импульса.

Громкоговоритель — служит для воспроизведения сигнала тревоги.

В соответствии с вариантом выполнения курсового проекта в качестве элементной базы была выбрана серия К561.

К требуемым условиям эксплуатации изделия относятся:

• Температура = от -60 до +125ºC

• Влажность = 30-60 %

• Давление = 740 – 760 мм. рт. ст.

Можно добавить, что выбору микросхем серии К561 послужили и другие достоинства:

• доступность

• надежность

• универсальность

• долговечность

• технологичность

Технические характеристики серии К561:

U_пит=3-15 В

U_{вых н.у.}≤0,95 В

U_{вых в.у.}≥7,2 В

tº _экс=от -60 до +125 ºС (Орбитальные)

Влажность: 30 - 60 %

Давление: 740 – 760 мм ртутного столба

Параметры серии К561 соответствует параметрам, заданным в задании курсового проекта.

Произведем расчёт потребляемой мощности системы на основе исходных данных.

Технические характеристики системы:

• Напряжение: 12В.

• Сила тока:

-в режиме ожидания: 10мА.

-в рабочем состоянии: 150мА.

• Максимальная мощность: 12В х 150мА = 1.8Вт.

Таблица 1

Обозначение	Название	Кол-во, шт	Потребляемая мощность, Вт
DD1-DD3	К561ЛА7	3	0.0000004
VD1-VD2	АЛ107Б	2	0.009
VT1	КТ617А	1	0.3
VT2	КТ603А	1	0.5
VT3	КП303А	1	0.2
VT4	КТ3107А	1	0.3
VT5	КТ503А	1	0.35

Потребляемая мощность элементов:

0.0000004 + 0.009 + 0.3 + 0.5 + 0.2 + 0.3 + 0.35 = 1.66Вт

Потребляемая мощность меньше максимально допустимой

мощности устройства. Все элементы будут работать в пределах нормы.

1. Разработка технического задания

   1. Наименование

Проектирование печатной платы системы оповещения при пожаре (СОПП)

2. Назначение и цель

   1. Назначение СОПП

СОПП предназначена для регистрации пожароопасной ситуации на начальной стадии развития. Эксплуатируется в административно-бытовых помещениях, где использование других типов извещателей запрещено.

2. Цель создания СОПП

Разработка СОПП способного регистрировать и предупреждать пожароопасную ситуацию в самом начале ее развития за счет фиксирования повышенной концентрации дыма в воздухе.

3. Область применения

Областью применения результата работ являются комплексные системы противопожарной безопасности, устанавливаемые в помещениях (как жилого, так и производственного типа). Проектируемый СОПП предназначен для обнаружения повышенной концентрации дыма в помещении и предупреждении пожара.

4. Основание для создания

Задание на курсовую работу студента Лебедева Михаила Сергеевича, шифр: МВ-12-226

5. Технические требования

СОПП должна соответствовать следующим техническим требованиям:

Технические требования:

• Напряжение: 12В

• Сила тока:

  • в режиме ожидания: 10мА

  • в рабочем состоянии: 150мА

• Максимальная мощность: 12В х 150мА = 1.8Вт.

6. Требования к системе в целом

   1. Требования к структуре

При разработке печатной платы должна использоваться цепочная структура, использующая математическое моделирование, по схеме: объект-модель—вычислительный алгоритм—программа для ПЭВМ—рас­чет на ПЭВМ —анализ результатов расчета—управление объектом исследования. В качестве программы для ПЭВМ было выбрано специализированное программное обеспечение - P-CAD.

2. Требования к функциям

• Фиксирование повышенной концентрации дымосодержащих образований в воздухе;

• Оповещение системы об обнаружении повышенной концентрации дыма в воздухе.

3. Требования к техническим параметрам (показателям назначения)

СОПП должна соответствовать следующим показателям назначения:

• Фиксирование повышенной концентрации дымосодержащих образований в воздухе не позднее чем через 1 минуту с момента отклонения коцентрации дыма от допустимого минимального значения в сторону увеличения;

• Оповещение системы об обнаружении повышенной концентрации дыма в воздухе не позднее 5 секунд с момента обнаружения датчиком повышенной концентрации дыма в воздухе

4. Требования к средствам защиты от внешних воздействий

СОПП должен иметь цельную конструкцию и не содержать отверстий за исключением технологических, необходимых для регистрации концентрации дыма. СОПП должен выдерживать воздействия внешней среды определенные в соответствии с требованиями по эксплуатации.

5. Требования по эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению

Условия эксплуатации:

• Температура = от -60 до +125ºC

• Влажность = 30-60 %

• Давление = 740 – 760 мм. рт. ст.

СОПП должен проверяться не реже чем уставлено в нормах пожарной безопасности предъявляемых к помещению, в котором устанавливается данная СОПП.

Ремонт и обслуживание СОПП должно производиться только специализированной организацией.

Хранение не установленного на потолочную поверхность помещения СОПП должно осуществляться в специализированной упаковке при температуре, влажности и давлении определенных в настоящих требованиях.

6. Требования по транспортабельности

Транспортировка не установленного на потолочную поверхность помещения датчика должно осуществляться в специализированной упаковке при температуре, влажности и давлении определенных в настоящих требованиях.

7. Требования по стандартизации унификации

Специализированные требования по данному пункту не предъявляются.

8. Требования по документированию

Для СОПП должна быть разработана документация включающая: настоящие технические требования, схема электрическая функциональная системы, чертеж сборочной печатной платы, чертеж печатной платы.

9. Требования к надежности

СОПП в случае соблюдения требований к эксплуатации должна бесперебойно функционировать в течении не менее чем 10 лет с момента его выпуска.

10. Требования к метрологическому обеспечению

Требования к метрологическому обеспечению не предъявляются.

11. Требования к безопасности

Все внешние элементы СОПП, находящиеся под напряжением, должны иметь защиту от случайного прикосновения, а сами технические средства иметь зануление или защитное заземление в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».

Отключение электропитания не должно приводить к выводу устройства из строя.

Общие требования пожарной безопасности должны соответствовать нормам на бытовое электрооборудование. В случае возгорания не должно выделяться ядовитых газов и дымов. После снятия электропитания должно быть допустимо применение любых средств пожаротушения.  Факторы, оказывающие вредные воздействия на здоровье со стороны всех элементов системы (в том числе инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское и электромагнитное излучения, вибрация, шум, электростатические поля, ультразвук строчной частоты и т.д.), не должны превышать действующих норм (СанПиН 2.2.2./2.4.1340-03 от 03.06.2003 г.).

12. Требования по эргономике и технической эстетике

Специализированные требования по данному пункту не предъявляются.

13. Требования к патентной чистоте (при необходимости)

Специализированные требования по данному пункту не предъявляются.

14. Требования по защите от утечки информации

Специализированные требования по данному пункту не предъявляются.

15. Дополнительные требования

Дополнительные требования не предъявляются.

7. Требования к видам обеспечений

   1. Требования к математическому обеспечению

Математические методы и алгоритмы, используемые для проектирования схемы и расчета конструкции, а также программное обеспечение, реализующее их, должны соответствовать требованиям ГОСТ применяемых для разработки схемы и определенных настоящим техническим заданием.

2. Требования к информационному обеспечению

При проектировании схемы и установки конечного устройства необходимо рассмотреть возможность взаимодействия датчика с другими устройствами противопожарной безопасности, в случае их наличия в помещении, в котором происходит установка.

3. Требования к использованию языков программирования высокого уровня

Требования по данному пункту не предъявляются.

4. Требования к программному обеспечению

При разработке схемы используется специализированное программное обеспечение P-CAD

5. Требования к техническому обеспечению

Разработка и проектирование схемы должно осуществляться на Персональном компьютере, удовлетворяющем следующим минимальным рекомендованным техническим характеристикам:

• Процессор – Intel Pentium 1.5 ГГц;

• Объем оперативной памяти – 256 Мб;

• Дисковая подсистема – 40 Гб. 

6. Требования к организационному обеспечению

Требования по данному пункту не предъявляются.

8. Требования к составу, содержанию работ и подготовке СОПП к вводу в действие

В ходе выполнения установки СОПП в помещении требуется выполнить работы по подготовке СОПП к вводу в действие. При подготовке к вводу действие необходимо выполнить следующее:

- Обеспечить соответствие помещения и требованиям по установке, изложенным в настоящем техническом задании, в процессе монтирования СОПП;

- Обеспечить взаимодействия СОПП с другими устройствами системы пожарной безопасности (в случае наличия таковых);

- Провести тестовую проверку СОПП и убедиться в ее корректном функционировании, а также проверить корректность ее совместного функционирования с другими устройствами системы пожарной безопасности в случае наличия таковых).