ĆWICZENIE 8 DIAGNOZOWANIE UKŁADU SYGNALIZACJI WŁAMANIA

Transkrypt

1 ĆWICZENIE 8 DIAGNOZOWANIE UKŁADU SYGNALIZACJI WŁAMANIA Cel ćwiczenia: - zapoznanie z przykładowym procesem diagnozowania układu sygnalizacji włamania Przedmiot ćwiczenia: - obiekt diagnozowania: laboratoryjny układ sygnalizacji włamania z centralą MARIX, dwoma liniami dozorowania i trzema czujkami Narzędzia wspomagające realizację ćwiczenia: - laboratoryjne stanowisko złożone z pulpitu sterująco-pomiarowego, woltomierza i amperomierza 8.1. Podstawy teoretyczne i założenia Systemy bezpieczeństwa Systemy bezpieczeństwa (ochrony) są obiektami technicznymi złożonymi, gdyż realizują wiele różnych funkcji, do których można na przykład zaliczyć: dozorowanie zabezpieczanego obiektu, autodiagnozowanie elementów systemu (czujek, kamer, linii zasilających, urządzeń wej/wyj, rezerwowych źródeł zasilania, itd.), alarmowanie o zagrożeniu, inicjowanie działań antydestrukcyjnych. A. System bezpieczeństwa prosty Systemy te realizują jedną funkcję. Zwykle uszkodzenie dowolnego elementu (czujki, centrali, linii) uniemożliwia poprawną pracę całego systemu bezpieczeństwa. O wartościach wskaźników niezawodnościowych takiego systemu decydują: jakość projektowania i wykonania elementów od tego głównie zależy nieuszkadzalność początkowa R O zwana często nieuszkadzalnością konstrukcyjną (rozpoczynając użytkowanie możemy nie mieć pewności, że obiekt jest zdatny); powolne (i w zasadzie nieodwracalne) zmiany fizyczne zachodzące w elementach składowych systemu bezpieczeństwa (np. powolna zmiana czułości sensora temperaturowego) procesy te charakteryzują się tzw. nieuszkadzalnością parametryczną R N ; skokowe (nagłe, losowe) zmiany właściwości fizycznych elementów systemu bezpieczeństwa (np. uszkodzenie typu przerwa w przewodzie transmitującym sygnał z czujnika do centrali alarmowej) zjawiska tego typu charakteryzuje tzw. nieuszkadzalność katastroficzna R K;

2 poprawność eksploatacji tj. obsługi, sterowania, zasilania, użytkowania procesy te kształtują tzw. nieuszkadzalność eksploatacyjną R E. Wszystkie te wskaźniki niezawodności są funkcjami czasu oraz punktu pracy systemu bezpieczeństwa SB. B. System bezpieczeństwa złożony W zasadzie wszystkie obecnie instalowane systemy bezpieczeństwa można zaliczyć do tej grupy, gdyż realizują wiele różnych funkcji w obiektach, na rzecz których działają. Można wyróżnić następujące stany funkcjonalne tych systemów: stan zdatności Z poprawnie realizowane są wszystkie funkcje systemu; stan niezdatności N żadna funkcja nie jest realizowana prawidłowo; stan częściowej zdatności ZN poprawnie realizowane są tylko niektóre funkcje systemu. Systemy bezpieczeństwa złożone tworzone są z systemów prostych, zatem uszkodzenie jednego lub kilku z nich na ogół nie powoduje całkowitego uszkodzenia systemu, lecz zmniejsza jego efektywność działania. Systemy bezpieczeństwa są obiektami odnawialnymi, tzn. w przypadku uszkodzenia są naprawialne (np. możliwa jest wymiana uszkodzonej czujki). Naprawa może zakłócić realizację planowych zadań systemu bezpieczeństwa (np. wymiana czujki wymaga wyłączenia całego toru sygnałowego). SYSEMY OWE ZŁOŻONE Systemy, które nie mogą być remontowane w czasie realizacji zadania (np. statek powietrzny). Klasa I Systemy, od których wymaga się skutecznego działania w zadanym, krótkim przedziale czasu (t 1, t 2 ) Klasa II Systemy, od których wymaga się skutecznego działania w długim przedziale czasu Klasa III Systemy nienaprawialne Systemy naprawialne Rys Klasyfikacja złożonych systemów bezpieczeństwa na przykładzie tzw. systemów alarmowych System klasy I (rys. 8.1) realizuje swoje zadanie w przedziale czasu, w tym czasie nie może - z założenia - ulec uszkodzeniu. System ten do chwili rozpoczęcia zadania poddawany jest permanentnej kontroli eliminującej elementy niezdatne przed i w chwili początkowej. Systemy klasy II znajdują się zwykle przez długi okres w stanie czuwania (dozorowania chronionego obiektu), a realizowane zadania aktywne są krótkotrwałe (np. zainicjowanie sygnału alarmu, zdjęcie zabezpieczeń lub włączenie blokad w strefach, weryfikacja biometryczna użytkownika itp.). Odnowa takiego systemu jest wykonywana w czasie jego użytkowania. System uznaje się za niezdatny, jeżeli ewentualna odnowa nie zostanie zakończona przed rozpoczęciem aktywnego zadania lub wystąpi uszkodzenie podczas realizacji aktywnego zadania. Od systemu alarmowego klasy III wymaga się by utrzymywał zdatność w długim przedziale czasu użytkowania. Spełnienie tego wymagania zależy od czasu trwania odnowy, częstości uszkodzeń, organizacji obsługi, od typu realizowanych zadań oraz od odporności systemu na destrukcję. 2

3 Diagnozowanie systemu bezpieczeństwa Złożone systemy bezpieczeństwa wyposażane są w układy samokontroli tj. w układy automatycznego dozorowania stanu technicznego i/lub funkcjonalnego. Dozorowanie to polega na permanentnym diagnozowaniu poszczególnych elementów systemu (tj. czujek, elementów centrali alarmowej, kamer, monitorów, sygnalizatorów optycznych itd.). Centrala alarmowa wytwarza wzorcowe sygnały, które pobudzają poszczególne elementy składowe sytemu. Elementy te generują wzorcowe sygnały odpowiedzi, które są przetwarzane w centrali alarmowej na informację diagnostyczną typu: system zdatny niezdatny. Zadaniem konstruktorów jest określenie na etapie konstruowania systemu dopuszczalnych tolerancji sygnałów wymuszających i odpowiedzi. Informacja o stanie systemu może mieć formę wizualną lub akustyczną i może być prezentowana w centrali alarmowej lub w oddalonym centrum alarmowym. Rysunek 8.2 przedstawia przykładowy schemat blokowy złożonego systemu bezpieczeństwa z układem samokontroli. Wyświetlacz LCD Panel obsługi Moduł sygnalizatorów Drukarka ransmisja sygnałów Alarm, uszkodzenie Linia dozorowa nr 1 Linia dozorowa nr "n" Sterownik centralny CA P W P 2 (rezerwa) P 1 Moduł sterowania przekaźnikami lub liniami Moduł wymiany informacji Wej/Wyj CA Linie (czujki) Moduł wymiany informacji Wej/Wyj CA Linie (czujki) Magistrala centralna S 1 S i S n Zasilanie systemu Moduł zasilania Urządzenia Wej/Wyj Układy samokontroli CA i linii Zasilacz Komputer Monitoring Czytnik kodów Klawiatura 20V - 50Hz Akumulator Zasilanie awaryjne Rys Schemat blokowy złożonego systemu bezpieczeństwa z układem samokontroli Określanie stanu systemu bezpieczeństwa realizowane jest przez układ samokontroli przyłączony do centralnej magistrali centrali alarmowej. W tym układzie wytwarzane są wzorcowe sygnały kontrolne dla: linii dozorowych; centrali alarmowej (dla sterownika centralnego centrali układy mikroprocesorowe: zasadniczy P1 i rezerwowy (rezerwa gorąca) P2, mikroprocesor wykonawczy Pw kontroli urządzeń wejściowych i wyjściowych centrali np. modułu wymiany informacji wej/wy CA z liniami dozorowanymi); urządzeń wejściowych i wyjściowych centrali (np. dla modułu wymiany informacji wej/wy CA z liniami dozorowanymi); modułu sterowania transmisją sygnału do oddalonego centrum alarmowego; przyłączonych przez port wej/wyj urządzeń sygnalizujących stan centrali (np. komputera na którym są wyświetlane informacje o aktualnym stanie systemu bezpieczeństwa, urządzeń zewnętrznych systemu np. czytnika kodów);

4 urządzeń informacyjnych wewnętrznych centrali o stanie systemu bezpieczeństwa (np. dla wyświetlacza LCD, modułów sygnalizacji wizualnej stanu CA, panelu obsługi oraz drukarki wewnętrznej CA gdzie drukowane są na bieżąco informacje o stanach technicznych całego systemu); układu zasilania zasadniczego oraz rezerwowego całego systemu bezpieczeństwa. Elementem odpowiedzialnym za realizację algorytmu dozorowania systemu bezpieczeństwa jest mikroprocesor sterownika centralnego centrali alarmowej, który realizuje określoną programowo sekwencję działań diagnostycznych. Pobudzone sygnałami diagnostycznymi, wytworzonymi przez układ samokontroli, czujki alarmowe odpowiadają impulsami o założonej sekwencji np. czasowej. Oznacza to pojawienie się w określonym czasie impulsów odpowiedzi (np. sekwencji zer i jedynek) odpowiadających stanowi poszczególnych czujek w linii dozorowej systemu bezpieczeństwa. Każda czujka zainstalowana w linii dozorowej posiada swój własny, unikalny adres (przypisanie tego samego adresu dla dwóch czujek powoduje sygnalizację niezdatności w CA). Informacja o stanach zdatności lub niezdatności czujek pojawia się na wyświetlaczu LCD lub w module sygnalizatorów wizualnych. W przypadku wystąpienia, podczas sprawdzania stanu technicznego systemu, stanu alarmu np. przeciwpożarowego, przerywana jest procedura testowania (sygnał alarmu posiada większy priorytet niż sygnały diagnostyczne) i uruchamiane są działania informacyjnoterapeutyczne Opis stanowiska do badań układu sygnalizacji włamania Układ sygnalizacji włamania (i napadu) ma na celu wykrywanie włamania oraz alarmowanie o nim w celu podjęcia odpowiednich działań. Ogólna zasada działania układu zostanie objaśniona na bazie centrali alarmowej MARIX. W skład tego zestawu wchodzą następujące podstawowe elementy: - centrala alarmowa wraz z systemem zasilania w energię elektryczną; - czujki napadu. Do centrali alarmowej MARIX mogą być także przyłączone czujki dymu. Rodzaje czujek współpracujących z centralą MARIX Do centrali MARIX mogą być przyłączone następujące rodzaje czujek: - czujki z przyłączanym wyłącznikiem krańcowym - styki NC (styki normalnie zwarte przy drzwiach zamkniętych); - czujki z przyłączanym wyłącznikiem krańcowym - styki NO (styki normalnie rozwarte przy drzwiach zamkniętych); - czujki z przyłączanym kontaktronem - styki NC. Do czujek mogą być przyłączone pojedyncze lub podwójne rezystory. Czujki mogą być wyposażone w dodatkowy wyłącznik z napisem amper służący do sprawdzenia działania urządzenie sygnalizacji włamania. Na rysunku 8. przedstawione są schematy czujek z normalnie zwartymi stykami - NC. SPARE C / N SPARE C / N + - SUPPLY N / C + - SUPPLY N / C + - SUPPLY N / C AMPER AMPER AMPER Kontaktron Kontaktron Mikrowyłącznik Wyłącznik Czujka bez rezystora Czujka z pojedynczym rezystorem Czujka bez rezystora Czujka z pojedynczym rezystorem Czujka z dwoma rezystorami Rys. 8.. Schematy czujek z normalnie zwartymi stykami NC 4

5 Przykłady przyłączenia czujek do centrali MARIX Poniżej podano kilka wybranych przykładów przyłączenia czujek do centrali MARIX. Producent określił dla jakich wartości prądów i rezystancji linii centrala alarmowa sygnalizuje stan pracy układu. Wartości te przedstawiono w formie abeli parametryzacji linii tabela 8.1. abela 8.1 Rezystancja linii [k ] 0 0,75 1,6,72 5,86 6,91 7,41 17,4 5,6 Bez rezystorów Linia EOL 1 rezystor NC Dozorowanie Alarm NO Alarm Dozorowanie NC Dozorowanie Alarm NO Alarm Dozorowanie Linia DEOL 2 rezystory NC NO Dozorowanie Alarm Alarm Dozorowanie Prąd linii [ma] 0,5 0,47 0,44 0,7 0,25 0,295 0,285 0,18 0,11 0 Linie z czujkami ze stykami NC, bez rezystorów Linie bez rezystorów, ze stykami NC, są to linie normalnie zwarte, które rozróżniają tylko dwa stany: - zamknięcie drzwi zwarcie styków wyłącznika krańcowego (obwód zwarty R L = 0Ω) jest to stan Dozorowania; - otwarcie drzwi - rozwarcie styków (obwód rozwarty R L = ) jest to stan Alarmu. Na liniach takich zwykle umieszcza się jedną czujkę lub kontaktron. Linie EOL - czujki ze stykami NC, z pojedynczym rezystorem Linie EOL z pojedynczym rezystorem, ze stykami NC, są to linie, które rozróżniają trzy stany: - zamknięcie drzwi zwarcie styków wyłącznika krańcowego (obwód zwarty R L = 4,7kΩ) jest to stan Dozorowania; - otwarcie drzwi - rozwarcie styków (obwód rozwarty R L = ) jest to stan Alarmu; - zwarcie przewodów linii między czujką, a centralą (R L = 0Ω) jest to stan u; Linie EOL nie rozróżniają stanu u, gdy linia zostanie rozwarta (przerwana). Na liniach takich zwykle umieszcza się jedną czujkę lub kontaktron. Linie DEOL - czujki ze stykami NC, z dwoma rezystorami Linie DEOL z dwoma rezystorami, ze stykami NC, przedstawione na rys. 8.4, są to linie, które rozróżniają cztery stany: - zamknięcie drzwi zwarcie styków wyłącznika krańcowego (zwarty jeden rezystor R L = 4,7kΩ) jest to stan Dozorowania; - otwarcie drzwi - rozwarcie styków (R L = 9,4kΩ) jest to stan Alarmu; - zwarcie przewodów linii między czujką, a centralą (R L = 0Ω) jest to stan u; - przecięcie przewodów linii między czujką, a centralą (R L = ) jest to stan u. Na rys. 8.4 przedstawiono linie, w których umieszczono tylko jedną czujkę. W liniach DEOL można umieszczać kilka czujek, co przedstawia rys

6 CENRALA OWA Matrix Z1 COM AUX + - COM Z2 AUX + - COM Z4 SPARE C / N + - SUPPLY N / C + - SUPPLY N / C Kontaktron Linia nr 1 Czujka Linia nr 2 AMPER Czujka Linia nr 4 AMPER Rys Ilustracja przyłączenia czujek z dwoma rezystorami do centrali alarmowej linie DEOL Linia DEOL z kilkoma czujkami ze stykami NC, z dwoma rezystorami Jeżeli linia składa się z kilku czujek, to w przypadku włamania do jednego pomieszczenia, centrala alarmowa sygnalizuje Alarm, jednak nie rozróżnia numeru pomieszczenia (numeru czujki). +U Z Układ sygnalizacji CENRALA OWA Matrix R ogr COM A L Z1 Układ pomiaru prądu linii (spadku napięcia na rezystancji linii) Komparator drabinkowy - AUX + Linia nr 1 C / N - + SUPPLY C / N - + SUPPLY C / N - + SUPPLY Czujka nr 1 Czujka nr 2 Ostatnia czujka w linii Rys Ilustracja przyłączenia kilku czujek w jednej linii do centrali alarmowej linia DEOL Centrala alarmowa wyposażona jest dla każdej linii w: - rezystor ograniczający R ogr ; - układ pomiaru prądu linii; - układ sygnalizacji. Rezystor ograniczający ogranicza prąd linii do wartości 0,5mA w przypadku zwarcia przewodów przy wejściu do CA. Układ pomiaru prądu linii mierzy prąd płynący w danej linii poprzez pomiar napięcia w punkcie A L. Napięcie to podawane jest na komparator drabinkowy. W zależności od wartości płynącego prądu komparator podaje odpowiedni sygnał do układu sygnalizacji. 6

7 Układ sygnalizacji, w zależności od wartości prądu linii, sygnalizuje stan funkcjonalny układu sygnalizacji włamania. Charakterystyka układu laboratoryjnego Zestaw laboratoryjny zawiera model fizyczny układu sygnalizacji włamania, który składa się z centrali alarmowej CA z dwoma liniami dozorowania stanu chronionych pomieszczeń linie DEOL. W linii dozorowania nr 1 znajduje się jedna czujka z dwoma rezystorami. W linii dozorowania nr 2 znajdują się dwie czujki. Ogólny schemat Układu sygnalizacji włamania przedstawia rysunek 8.6. Do każdej linii dołączony jest rezystor ograniczający prąd do wartości 0,5mA w przypadku wystąpienia zwarcia linii. Rezystory te znajdują się w centrali alarmowej. W modelu fizycznym zastosowano rezystory o wartości 12kΩ. W tabeli 8.2 przedstawiono wartości rezystancji i prądu linii. Dodatkowo obliczono spadki napięcia na rezystancji linii oraz napięcia w punktach A L U AL. Wartości te obliczono tylko dla punktów granicznych stanów pracy układu sygnalizacji włamania. abela 8.2 Po przekroczeniu wyróżnionych wartości napięcia w punkcie A L, co odpowiada danej wartości prądu w linii I L, centrala sygnalizuje odpowiedni stan pracy układu. CENRALA OWA MARIX 12k +6V 12k +6V A L1 1 4 A L Czujka Nr 1 Linia nr 1 DEOL Czujka nr 2 Czujka nr Linia nr 2 DEOL Rys Ogólny schemat laboratoryjnego układu sygnalizacji włamania Na rysunku 8.7 przedstawiono schematy Linii nr 1 w czterech stanach pracy. W tabeli podano graniczne i rzeczywiste wartości prądów w linii oraz napięć w punkcie A L. Wartości rzeczywiste zawierają się w podanych przedziałach. Wartości prądów w linii oraz napięć w punkcie A L dla Linii nr 2, w czterech stanach pracy są takie same, jak dla Linii nr 1. W przypadku jednoczesnego włamania do obu pomieszczeń chronionych przez czujki nr 2 i, wartości te ulegają zmianie: I L2 = 0,22mA, a U A L 2 =,24V. Wartości te zawierają się także w przedziale stanu Alarm i centrala alarmowa generuje sygnał włamania. 7

8 Linia nr 1 DEOL Dozorowanie Alarm Przerwa Zwarcie +6V +6V +6V +6V CA CA CA CA A L1 1 A L1 1 A L1 1 A L Czujka nr 1 Czujka nr 1 Czujka nr 1 Czujka nr Parametry Zwarcie Dozorowanie Alarm Przerwa Wartości graniczne Wartości rzeczywiste I L 1 [ma] Max Min 0,5 0,47 0,5 0,47 0,25 0,6 0,25 0,11 0,28 0, Wartości graniczne Wartości rzeczywiste U A L 1 [V] Min Max 0 0,5 0 0,5 1,9 1,69 1,9,9 2,6,9 6,0 6,0 Rys Schematy Linii nr 1 w czterech stanach pracy Opis zestawu pomiarowego W skład zestawu laboratoryjnego wchodzi pulpit sterująco-pomiarowy i woltomierz. Zestaw ten umożliwia: - sygnalizację stanów pracy układu sygnalizacji włamania; - pomiar napięcia U L1 i U L2 w punktach A L1 i A L2 ; - pomiar napięcia w wybranych punktach linii nr 1 i 2 (punkty nr 1 10); - zadawanie uszkodzeń w układzie sygnalizacji włamania. Pulpit sterująco-pomiarowy Na rysunku 8.8 przedstawiono widok płyty czołowej pulpitu. Pulpit ten zawiera: - modele czujek DEOL i centrali alarmowej; - wyłączniki i przełączniki do sterowania działaniem układu; - rezystor regulacyjny; - gniazda pomiarowe; - diody sygnalizacyjne. Gniazda pomiarowe umożliwiają pomiar napięcia w wybranych punktach linii. Wyłączniki z napisem Uszkodzenia (U 1 U 14 ) służą do zadawania uszkodzeń. Diody służą do sygnalizacji stanu pracy Układu sygnalizacji włamania (zgodnie z opisem na pulpicie - rys. 8.8). Układ zadawania napięcia w punktach A L1 i A L2 umożliwia określenie wartości napięć, przy których zapalają się odpowiednie diody sygnalizacyjne. Do zasilania stanowiska napięciem 20V służy podświetlany wyłącznik z napisem Sieć umieszczony na tylnej ściance pulpitu. 8

9 CENRALA OWA Matrix LINIA nr 1 DEOL Alarm Dozorowanie LINIA nr 2 DEOL Alarm Dozorowanie +6V +6V A L k A 4 12k A L U Linia 1 Linia 2 S 1 S 2 Reg. U Czujka Nr 1 Czujka nr 2 Czujka nr Min Max Sprawdzanie U USZKODZENIA U 1 U 2 U U 4 U 5 U 6 U 7 U 8 U 9 U 10 U 11 U 12 U 1 U 14 Rys Widok płyty czołowej stanowiska do diagnozowania układu sygnalizacji włamania Układ zadawania napięcia w punktach A L1 i A L2 Układ składa się z dwóch przełączników S 1 Linia 1 i S 2 Linia 2 oraz rezystora regulacyjnego R r (47kΩ) Sprawdzanie U. Jeżeli przełącznik S 1 Linia 1 jest ustawiony w położeniu U ZN, to do centrali przyłączona jest czujka nr 1. Wówczas w punkcie A L1 istnieje napięcie wynikające ze stanu pracy tej czujki. Jeżeli przełącznik S 1 jest ustawiony w położeniu Reg. U, to czujka nr 1 jest odłączona od centrali, a na wejście pomiarowe centrali przyłączona jest szczotka rezystora regulacyjnego. Rezystorem tym można zmieniać napięcie w punkcie A L1, w zakresie 0 4,7V, w celu określenia wartości napięć, przy których zapalają się odpowiednie diody sygnalizacyjne. ym samym rezystorem regulacyjnym można sprawdzać Linię nr 2 używając przełącznika S 2 Linia 2. Wartości napięć w punktach A L modelu centrali i czujek 1. U AL = 0 0,5V zwarcie linii. 2. U AL = 0,5 1,9V stan normalny Dozorowanie.. U AL = 1,9,9V otwarcie drzwi Alarm. 4. U AL =,9 6,0V przerwa linii. Zestaw zadawanych uszkodzeń modelu centrali i modeli czujek Na stanowisku można zamodelować następujące uszkodzenia: - przerwa linii centrala generuje sygnał ; - zwarcie linii centrala generuje sygnał ; 9

10 - uszkodzenie wyłącznika czujki (przy drzwiach zamkniętych styki wyłącznika są rozwarte) centrala generuje sygnał Alarm ; - uszkodzenie układu pomiaru napięcia w CA centrala generuje sygnał ; - uszkodzenie układu pomiaru napięcia w CA centrala generuje sygnał Alarm. Przygotowanie stanowiska do ćwiczenia 1. Przyłączyć kabel zasilający stanowiska do gniazda 20V i włączyć podświetlany wyłącznik Sieć umieszczony na tylnej ściance stanowiska. 2. Ustawić wszystkie przełączniki U 1 U 14 w pozycji wyłączone (dźwignie wyłączników do dołu).. Ustawić przełączniki S 1 (Linia 1) i S 2 (Linia 2) w pozycji U ZN. 4. Pokrętło rezystora regulacyjnego Sprawdzanie U ustawić w lewym skrajnym położeniu. Po wykonaniu tych czynności zapalą się diody zielone sygnalizując Dozorowanie. Stanowisko znajduje się w stanie zdatności. Przed przystąpieniem do pomiarów odczekać około minuty w celu nagrzania się elementów stanowiska. 8.. Badania funkcjonalne układu sygnalizacji włamania Kontrola stanu układu pomiaru prądu linii W celu sprawdzenia czy układ pomiaru prądu linii np. nr 1 jest w stanie zdatności należy: - odłączyć czujki linii nr 1 od centrali alarmowej; - do zacisków Z1 i COM przyłączyć rezystor regulacyjny (47kΩ) połączony szeregowo z miliamperomierzem; - zmieniając wartość rezystancji, obserwować wskazania miliamperomierza; - w chwilach zmiany stanu pracy układu sygnalizacji włamania porównać wartości prądu wskazanego przez miliamperomierz z wartościami podanymi w tabeli 8.1. Jeżeli wskazania miliamperomierza nie różnią się więcej niż 10% od wartości podanych w tabeli 8.1, to należy uznać, że układ pomiaru prądu linii jest zdatny. Pomiar wartości napięcia w punktach A L w stanie zdatności układu A. Pomiar wartości napięcia w punkcie A L1 linia nr 1 Pomiaru rzeczywistych granicznych wartości napięcia należy dokonać w sposób opisany poniżej. 1. Do gniazda pomiarowego 4 lub 10 (masa) przyłączyć masę woltomierza, a do gniazda pomiarowego A L1 przyłączyć dodatni zacisk woltomierza. Zakres woltomierza ustawić na 100V. 2. Przełącznik S 1 Linia 1 ustawić w położeniu Reg. U (pokrętło rezystora regulacyjnego Sprawdzanie U w lewym skrajnym położeniu). Po przestawieniu przełącznika, do układu pomiaru napięcia CA zostaje przyłączona szczotka rezystora regulacyjnego. Rezystancja rezystora R r = 0Ω. Wartość napięcia w punkcie A L1 jest równa 0V. Pali się dioda żółta sygnalizując.. Pokręcając powoli pokrętłem rezystora regulacyjnego w prawo obserwować diody. Przy wzroście napięcia kolejno będą gasły i zapalały się odpowiednie diody. W momentach zapalania diod należy odczytać wartość napięcia na woltomierzu i zanotować ją w tabeli 8.9, w kolumnie Linia 1 USW zdatny (Układ Sygnalizacji Włamania zdatny). 4. Po wykonaniu pomiarów przełącznik S 1 ustawić w położeniu U ZN, a pokrętło rezystora regulacyjnego Sprawdzanie U w lewym skrajnym położeniu. Zaświeci się dioda zielona sygnalizując Dozorowanie. emu stanowi odpowiada określona rzeczywista (dla badanej 10

11 linii) wartość napięcia, którą po odczytaniu na woltomierzu należy zanotować w ostatnim wierszu tabeli 8.9. Kolejność zapalania się diod w czasie pomiaru granicznych wartości napięć 1. Gaśnie dioda żółta i zapala się zielona Dozorowanie. 2. Gaśnie dioda zielona i zapala się czerwona Alarm.. Gaśnie dioda czerwona i zapala się żółta. B. Pomiar wartości napięcia w punkcie A L2 linia nr 2 Pomiaru rzeczywistych wartości napięcia w punkcie A L2 należy dokonać podobnie jak opisano w punkcie A. Dodatni zacisk woltomierza przyłączyć do gniazda A L2, a przełącznik S 2 Linia 2 ustawić w położeniu Reg. U. Wyniki pomiarów zanotować w tabeli 8.9, w kolumnie Linia 2 USW zdatny. Po wykonaniu pomiarów przełącznik S 2 ustawić w położeniu U ZN, a pokrętło rezystora regulacyjnego Sprawdzanie U w lewym skrajnym położeniu Diagnozowanie układu sygnalizacji włamania Przed rozpoczęciem ćwiczenia nauczyciel podaje numery wyłączników, które studenci powinni włączać kolejno, aby zadać określone uszkodzenie. Dopiero po przeprowadzeniu procesu diagnozowania jednego uszkodzenia, należy włączyć następny wyłącznik (po wyłączeniu poprzedniego), zadając kolejne uszkodzenie. Założono, że w układzie diagnozowanym istnieje w danej chwili tylko jedna niezdatność. Włączenie kilku wyłączników jednocześnie nie powoduje uszkodzenia stanowiska Zbiory objawów, hipotez, poleceń wykonania sprawdzeń, wyników sprawdzeń i diagnoz W tabeli 8. zestawiono zbiory objawów, hipotez, poleceń wykonania sprawdzeń, wyników sprawdzeń i diagnoz. W oparciu o te informacje, w procesie diagnozowania należy wybrać odpowiedni objaw i dalej postępować zgodnie z logiką wnioskowania diagnostycznego. abela 8. Zbiór objawów 1. Świeci dioda żółta w linii nr.. 2. Świeci dioda zielona Dozorowanie w linii nr... Świeci dioda czerwona Alarm w linii nr.. Zbiór hipotez 1. Uszkodzona linia DEOL nr 1 lub 2 2. Zwarcie między punktami. i. Linii nr.. Przerwa między punktami. i. Linii nr. 4. Uszkodzony wyłącznik czujki nr. (styki wyłącznika rozwarte przy zamkniętych drzwiach) 5. Ponieważ wartość zmierzonego napięcia mieści się w przedziale wartości napięcia stanu Dozorowanie (tab. 8.2), a świeci dioda czerwona Alarm, to hipoteza brzmi: Uszkodzony układ pomiaru napięcia CA w linii nr Ponieważ wartość zmierzonego napięcia mieści się w przedziale wartości napięcia stanu Alarm (tab. 8.2) i świeci dioda czerwona Alarm, to hipoteza brzmi: Uszkodzony wyłącznik krańcowy czujki nr. lub nr.. (przy drzwiach zamkniętych styki wyłącznika są rozwarte). 7. Ponieważ wartość zmierzonego napięcia mieści się w przedziale wartości napięć stanu (tab. 8.2) i świeci dioda żółta, to hipoteza brzmi: Uszkodzony układ 11

12 pomiaru napięcia CA w linii nr. 8. Ponieważ wartość zmierzonego napięcia mieści się w przedziale wartości napięć stanu Dozorowanie (tab. 8.2) a świeci dioda żółta, to hipoteza brzmi: Uszkodzony układ pomiaru napięcia CA w linii nr. Zbiór poleceń sprawdzeń 1. Pomierzyć wartość napięcia w punkcie A L1 lub A L2 2. Pomierzyć wartość napięcia w punkcie nr. Sprawdzić UPN w linii nr. przy włączonym wyłączniku U. według punktu 8. i porównać go z wartościami napięć zawartymi w tabeli 8.2. Zbiór wyników sprawdzeń 1. Napięcie w punkcie A L.. : U AL1 lub U AL2 =.. V 2. Napięcie w punkcie. : U.. =.. V. U MIN stanu Alarm =..V. Wartość tego napięcia jest mniejsza od wartości w stanie zdatności układu (tabela U MIN stanu Alarm = 1,9V) 4. U MAX stanu (przerwa linii) =..V. Wartość tego napięcia jest większa od wartości w stanie zdatności układu (tabela U MAX stanu = 0,5V) 5. U. =.V. Wyłącznik czujki nr.. posiada styki zwarte 6. U. =.V. Wyłącznik czujki nr.. posiada styki rozwarte 7. U..=..V. Między punktami..-.. jest połączenie Zbiór diagnoz 1. Zwarcie linii między punktem. a masą 2. Przerwa między punktami.. i. Linii nr. Uszkodzony wyłącznik krańcowy czujki nr.. 4. Uszkodzony układ pomiaru napięcia Linii nr dla stanu układu 5. Uszkodzony układ pomiaru napięcia Linii nr dla stanu układu Alarm Metoda diagnozowania z wykorzystaniem woltomierza Poniżej opisano metodę diagnozowania Układu sygnalizacji włamania z wykorzystaniem woltomierza na przykładzie linii DEOL z -ma czujkami. Po włączeniu jednego z wyłączników Uszkodzenia pojawia się symulacja uszkodzenia układu sygnalizacji włamania. em niezdatności układu jest zapalenie żółtej diody sygnalizującej lub diody czerwonej sygnalizującej Alarm (włamanie). A. Diagnozowanie układu w przypadku wystąpienia objawu: świeci się dioda czerwona Alarm Uwaga: 1. Jeżeli świeci się dioda czerwona Alarm, a napięcie w punkcie A L danej linii mieści się w zakresie wartości dla stanu Alarm, to oznacza że nastąpiło włamanie, lub nastąpiło uszkodzenie czujki (rozwarcie styków wyłącznika czujki przy drzwiach zamkniętych). W ćwiczeniu zakładamy, że nie nastąpiło włamanie. 2. W czasie diagnozowania czujek, aby stwierdzić czy styki wyłącznika są zwarte czy rozwarte, należy pomierzyć napięcie na wyjściu i wejściu czujki. Jeżeli te napięcia są sobie równe, to styki wyłącznika czujki są zwarte.. Jeżeli zapali się dioda czerwona Alarm, a napięcie w punkcie A L danej linii mieści się w zakresie stanu Dozorowanie, to oznacza że nastąpiło uszkodzenie układu pomiaru napięcia. W takim przypadku należy sprawdzić Układ pomiaru napięcia przy włączonym wyłączniku zadanego uszkodzenia (pkt. 8.2). 12

13 Aby przeprowadzić diagnozowanie układu należy wykonać określoną liczbę kroków. 1-szy krok diagnozowania Po włączeniu wyłącznika wybranego uszkodzenia np. U 7 zanotować w tabeli 8.4: 1. uszkodzenia O i ; 2. Postawioną hipotezę odnośnie rodzaju uszkodzenia (czyli stanu niezdatności);. Podjętą decyzję odnośnie wykonania sprawdzenia weryfikującego przyjętą hipotezę; 4. Wynik wykonanego sprawdzenia kolejny objaw O i ; 5. Postawioną diagnozę. Uwaga: W tabelach wpisano fikcyjne wartości pomierzonych napięć, ale zbliżone do wartości rzeczywistych. Oznaczenia użyte w tabeli: U 6 napięcie w punkcie 6; UPN układ pomiaru napięcia centrali alarmowej. Kolejny krok diagnozowania Jeżeli w poprzednim kroku nie została postawiona diagnoza, to należy wykonać następne kroki diagnostyczne. Poniżej przedstawiono metodykę diagnozowania dla kilku wariantów uszkodzeń linii nr DEOL. Na rysunku 8.9 przedstawiono schemat Układu sygnalizacji włamania z linią DEOL, która składa się z czujek. Linia nr DEOL Alarm (włamanie) +6V CA 12k 1 A L 2 Cz nr 1 Cz nr 2 Cz nr krok 4krok krok 2krok + V - Rys Schemat układu z linią DEOL składającą się z czujek Krok 1 Krok 2 Wariant 1 abela 8.4 Zadane uszkodzenie Włączony wyłącznik np. U 7 O 1. Świeci dioda czerwona Alarm. Uszkodzona linia nr DEOL. Polecenie sprawdzenia Zmierzyć wartość napięcia w punkcie A L. O 2. U AL = 1,65V. Ponieważ wartość zmierzonego napięcia mieści się w dopuszczalnych granicach napięcia dla stanu Dozorowanie (tab. 8.2), to hipoteza brzmi: Uszkodzony układ pomiaru napięcia CA w linii nr. 1

14 Krok 1 Krok 2 Krok Polecenie sprawdzenia Sprawdzić UPN w linii nr przy włączonym wyłączniku U 7 (wg punktu 8.2) i porównać go z wartościami napięć zawartymi w tabeli 8.2. O 4. U MIN stanu Alarm = 1,42V. Wartość tego napięcia jest mniejsza od wartości w stanie zdatności układu (tabela 8.2 : U MIN stanu Alarm = 1,9V). Diagnoza D: Uszkodzony układ pomiaru napięcia CA w linii nr Wariant 2 abela 8.5 Zadane uszkodzenie Włączony wyłącznik np. U 11 O 1. Świeci dioda czerwona Alarm. Uszkodzona linia nr DEOL. Polecenie sprawdzenia Zmierzyć wartość napięcia w punkcie A L. O 2. U AL = 2,68V. Ponieważ wartość zmierzonego napięcia mieści się w przedziale wartości napięcia dla stanu Alarm (tab. 8.2), to hipoteza brzmi: Uszkodzony wyłącznik krańcowy jednej z czujek (przy drzwiach zamkniętych styki wyłącznika są rozwarte). Polecenie sprawdzenia Zmierzyć napięcie w punkcie 6. O. U 6 = 0V. Wyłącznik czujki nr posiada styki zwarte. Uszkodzony wyłącznik krańcowy czujki nr 1 lub 2 (przy drzwiach zamkniętych styki wyłącznika są rozwarte). Polecenie sprawdzenia Zmierzyć napięcie w punkcie 4. O 4. U 4 = 1,1V. Wyłącznik czujki nr 2 posiada styki rozwarte. Diagnoza D: Uszkodzony wyłącznik krańcowy czujki nr 2 Uwaga: Gdyby wyłącznik czujki nr 2 był zdatny, (objaw: napięcie w punkcie 4: U 4 = 0V), to należałoby wykonać 4-ty krok, mierząc napięcie w punkcie 2. B. Diagnozowanie układu w przypadku wystąpienia objawu: świeci się dioda żółta Aby przeprowadzić diagnozowanie układu należy wykonać pewną liczbę kroków postępując podobnie, jak w punkcie A. Wyniki diagnozowania zapisać w tabeli 8.6. Uwaga: 1. Jeżeli świeci się dioda żółta, a napięcie w punkcie A L danej linii mieści się w zakresie wartości dla stanu to oznacza, że nastąpiło uszkodzenie linii (zwarcie, przerwa). Należy odszukać rodzaj i miejsce uszkodzenia linii. 2. Jeżeli świeci się dioda żółta, a napięcie w punkcie A L danej linii mieści się w zakresie stanu Dozorowanie to oznacza, że wystąpiło uszkodzenie układu pomiaru napięcia danej linii. W takim przypadku należy sprawdzić Układ pomiaru napięcia przy włączonym wyłączniku zadanego uszkodzenia wg. pkt

15 Na rysunku 8.10 przedstawiono schemat układu sygnalizacji włamania przy zwarciu i przerwie linii DEOL ( czujki). Linia nr DEOL (zwarcie, przerwa linii) +6V CA 12k 1 A L 2 Cz nr 1 Cz nr 2 Cz nr krok 5krok 4krok krok + V - 2krok Krok 1 Krok 1 Krok 2 Rys Schemat układu z linią DEOL przypadki: zwarcie i przerwa Wariant 1 Zadane uszkodzenie Włączony wyłącznik np. U 2 O 1. Świeci dioda żółta. Uszkodzona linia nr DEOL. Polecenie sprawdzenia Zmierzyć wartość napięcia w punkcie A L. O 2. U AL = 0V. Diagnoza D: Zwarcie linii między punktem 1 a masą Wariant 2 abela 8.6 abela 8.7 Zadane uszkodzenie Włączony wyłącznik np. U 12 O 1. Świeci dioda żółta. Uszkodzona linia nr DEOL. Polecenie sprawdzenia Zmierzyć wartość napięcia w punkcie A L. O 2. U AL = 1,64V. Ponieważ wartość pomierzonego napięcia mieści się w granicach napięć stanu Dozorowanie (tab. 8.2), to hipoteza brzmi: Uszkodzony układ pomiaru napięcia CA w linii nr. Sprawdzić UPN w linii nr przy włączonym wyłączniku U 1 (wg Polecenie sprawdzenia punktu 8.2) i porównać go z wartościami napięć zawartymi w tabeli 8.2. O. U MAX stanu (przerwa w linii) = 1,8V. Wartość tego napięcia jest większa od wartości w stanie zdatności układu (tabela 8.2: U MAX stanu = 0,5V). Diagnoza D: Uszkodzony układ pomiaru napięcia CA w linii nr 15

16 Krok 1 Krok 2 Krok Wariant Zadane uszkodzenie Włączony wyłącznik np. U 1 O 1. Świeci dioda żółta. Uszkodzona linia nr DEOL. Polecenie sprawdzenia Zmierzyć wartość napięcia w punkcie A L. O 2. U AL = 5,95V. Przerwa linii nr między punktami 1-8. Polecenie sprawdzenia Zmierzyć napięcie w punkcie 7. O. U 7 = 0V. Między punktami 7 8 jest połączenie. Przerwa linii nr między punktami 1-6. Polecenie sprawdzenia Zmierzyć napięcie w punkcie 5. O 4. U 5 = 5,96V. Diagnoza D: Przerwa linii nr między punktami 5-6 abela 8.8 Uwaga: Gdyby między punktami 5 6 nie było przerwy (objaw: napięcie w punkcie 5: U 5 = 0V), to należałoby wykonać 4-ty i 5-ty krok, mierząc napięcie w punktach i 2. abele pomiarowe do zanotowania wyników procesu diagnozowania 1. abela pomocnicza. Pomiar napięcia w punktach A L układu sygnalizacji włamania (USW) w celu określenia zdatności lub niezdatności układu pomiaru napięcia danej linii. Uwaga: W czasie diagnozowania, w przypadku postawienia hipotezy Uszkodzony układ pomiaru napięcia Linii nr, należy sprawdzić wymieniony układ wg punktu 8.2, przy włączonym wyłączniku danego uszkodzenia. Wyniki pomiaru zanotować w tabeli 8.9 w kolumnie USW niezdatny dla uszkodzenia U.. Porównać uzyskane wartości napięć z wartościami napięć zmierzonych w stanie zdatności układu i postawić diagnozę. Stan funkcjonalny układu Przerwa linii Alarm Dozorowanie Zwarcie linii Świeci dioda Żółta Czerwona Zielona Żółta USW zdatny abela 8.9 Linia nr 1 Linia nr 2 USW niezdatny USW niezdatny USW (zadane uszkodzenie (zadane uszkodzenie zdatny U ) U ) U AL1 [V] U AL1 [V] U AL2 [V] U AL2 [V] Napięcie w punktach A L w stanie normalnej pracy układu Dozorowanie Zielona U AL1 = V U AL2 = V 16

17 2. Główna tabela diagnostyczna abela 8.10 Zadane uszkodzenie Włączony wyłącznik U. O 1. Świeci dioda.... linii nr.. Uszkodzona linia nr DEOL. Polecenie sprawdzenia Sprawdzić napięcie w punkcie A L. O 2. U AL = V. Polecenie sprawdzenia O. Polecenie sprawdzenia O 4 Diagnoza D: Krok 1 Krok 2 Krok 8.5. Uwagi końcowe W wyniku wykonania ćwiczenia należy przedstawić sprawozdanie, które powinno zawierać: schemat blokowy badanego układu sygnalizacji włamania; wypełnione tabele pomiarowe (tab. nr 8.9, 8.10); wnioski z przeprowadzonych badań i dyskusji Zagadnienia kontrolne 1. Wymienić i scharakteryzować ważniejsze stany techniczne i funkcjonalne przykładowego systemu bezpieczeństwa. 2. Dokonać podziału systemów bezpieczeństwa na klasy i podać przykłady rozwiązań.. Omówić sposób diagnozowania systemu bezpieczeństwa przez centralę alarmową. 4. Wymienić stany funkcjonalne (stany pracy) rozróżniane w liniach z czujkami bez rezystorów ze stykami NC (normalnie zwartymi). 5. Jakie stany pracy rozróżniają linie EOL z czujkami ( z jednym rezystorem) ze stykami NC. 6. Jakie stany pracy rozróżniają linie DEOL z czujkami ( z dwoma rezystorami) ze stykami NC. 7. Omówić kolejność postępowania w procesie diagnozowania układu sygnalizacji włamania. 8. Wyjaśnić pojęcie objawu (symptomu) stanu. 9. Na czym polega różnica między diagnozowaniem sondującym a dozorowaniem? 10. Wymienić i omówić poziomy (etapy) wnioskowania diagnostycznego. 17