CS246112B1

CS246112B1 - Involvement for signaling of emergency state of buildings for animal husbandry

Info

Publication number: CS246112B1
Application number: CS941082A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Fiala
Original assignee: Vaclav Fiala
Priority date: 1984-12-17
Filing date: 1984-12-17
Publication date: 1986-10-16

Abstract

Zapojení pro signalizaci havarijního stavu objektů pro chov zvířat slouží k signalizaci selhání klimatizačního zařízení v budovách určených pro chov zvířat, především slepic. Zvýšení koncentrace oxidu uhličitého a čpavku je při nedostatečném větrání spojeno vždy se vzrůstem teploty. Snímá se gradient teploty, dosažení prahové teploty a přítomnost napájecího střídavého napětí v jednotlivých fázích sítě na výstupu k motorům ventilátorů. Zapojení je navrženo s ohledem na maximální i provozní bezpečnost a nízkou provozní spotřebu elbktrické energie. Souprava má náhradní zdroj, nezávislý na elektrické síti a je vybavena signalizací vlastních poruch s možností rychlé lokalizace poruchy. Signál poruchy je trojnásobně jištěn. Akustický a optický signál mimo indikační panel je společný pro všechny druhy poruch a slouží k přivoláni obsluhy k Indikačnímu panelu, na němž jsou zobrazena přesně místa i příčiny poruch podle druhu. Zapojení je voleno tak, aby umožnilo stavebnicové provedení pro jeden i více sledovaných objektů.The wiring for signaling the emergency state of livestock buildings serves to signal the failure of the air conditioning system in buildings intended for livestock, especially chickens. An increase in the concentration of carbon dioxide and ammonia is always associated with an increase in temperature in the event of insufficient ventilation. The temperature gradient, the achievement of the threshold temperature and the presence of AC supply voltage in the individual phases of the network at the output to the fan motors are sensed. The wiring is designed with regard to maximum operational safety and low operating consumption of electrical energy. The set has a spare source, independent of the electrical network and is equipped with its own fault signaling with the possibility of rapid fault localization. The fault signal is triple-protected. The acoustic and optical signal outside the indicator panel is common to all types of faults and serves to call the operator to the Indicator Panel, which displays the exact locations and causes of faults by type. The wiring is selected to enable modular design for one or more monitored objects.

Description

Vynález se týká zapojení pro signalizaci havarijního stavu objektů pro chov zvířat, především slepic-nosnic.The invention relates to a circuit for signaling the emergency state of animal breeding objects, in particular hens-laying hens.

Nosnice jsou obvykle chovány v přízemních stavbách bez oken. Boční stěny budovy jsou opatřeny žaluziemi a elektrickými ventilátory. Vrata bývají na obou čelech budovy. Větrání je nucené a je závislé na činnosti klimatizačního automatického zařízení. V případě poruchy klimatizačního zařízení dochází obvykle k úhynu velké čésti nosnic dříve, než se obsluha o poškození klimatizace dozví. Jsou známé systémy u nichž je signalizace poruchy přímo součástí klimatizačního zařízení, jako je tomu u soustav AROV nebo BTA 008 a BTA 010.Laying hens are usually kept in single-storey buildings without windows. The side walls of the building are equipped with blinds and electric fans. Doors are on both sides of the building. Ventilation is forced and depends on the operation of the air conditioning automatic device. In the event of failure of the air conditioner, a large number of laying hens usually die before the operator becomes aware of the damage to the air conditioner. Systems are known in which fault signaling is directly part of an air conditioner, such as AROV or BTA 008 and BTA 010 systems.

V případě poruchy přesto dochází často k úhynu drůbeže, nebol klimatizační a signalizační zařízení má některé části společné a při některých druzích poruch signalizace není schopna reagovat na poruchu výstražným signálem. Jiné zařízení nezávisle snímají kritickou teplotu v objektu. Obvykle je využito běžně známých nespojitých regulátorů, např. ZPA TRS. Jejich nevýhodou je to, že reagují na poruchy se zpožděním, daným časovou konstantou regulovaná soustavy, tedy objektu, Je experimentálně ověřeno, že v mnohých případech je již na ochranný zásah obsluhy pozdě a dochází též k úhynům, i když škody bývají menší. Jiné známá zařízení reagují jen na výpadek fáze a využívají známých relé. Jejich velkou nevýhodou, je to, že nejsou schopna rozlišit havarijní stav od běžného provozního výpadku. Dochází tím k časté klamné signalizaci a obsluha pak reaguje na skutečnou závadu povrchně, čímž opět může dojít ke Škodám. Nejkomplikovanější zařízení jaou vybavena snímači množství oxidu uhličitého a čpavku v ovzduší. Tato zařízení jsou provozně nespolehlivé a tak náročná aa obsluhu, že jejich použití dosud nepřekročilo rozsah laboratorní zkoušky.Nonetheless, in the event of a malfunction, poultry death often occurs, since the air-conditioning and signaling equipment has some parts in common and is unable to respond to the malfunction with a warning signal for some types of malfunction. Other devices independently sense the critical temperature in the object. Usually known discontinuous controllers, such as ZPA TRS, are used. Their disadvantage is that they react to disturbances with a delay given by the time constant of the regulated system, ie the object. It has been experimentally verified that in many cases it is too late for the protective intervention of the operator and deaths occur, even if the damage tends Other known devices only respond to phase failure and use known relays. Their big disadvantage is that they are not able to distinguish an emergency from a normal operating outage. This causes frequent misleading signaling and the operator then responds superficially to the actual fault, which can cause damage again. The most complicated devices are equipped with carbon dioxide and ammonia sensors in the atmosphere. These devices are operationally unreliable and so demanding to the operator that their use has not yet exceeded the scope of the laboratory test.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zapojení pro signalizaci havarijního staivu objektů pro chov zvířat, sestávající ze sítového napáječe a nouzového napájecího zdroje, připojených k přepínači napájecího napětí. Na jeho výstupu jaou zapojeny snímač gradientu teplo- ty, snímač prahové teploty, indikační blok a blokovací obvod. Přímo k nouzovému napájecímu zdroji je připojen obvod akustické a optické signalizace. Na indikační blok, na jehož výstupu je připojen obvod akustické a optické signalizace, jsou zapojeny k prvnímu vstupu snímač gradientu teploty a ke druhému vstupu snímač prahové teploty. K dalěím vstupům indikačního bloku jsou připojeny fázové vodiče motorů ventilátorů. Mezi každým fázovým vodičem a nulovým vodičem je připojeno primární vinutí transformátoru, v jehož sekundárním vinuti je zapojena dioda a kondenzátor, jejichž společné svorka je připojena k dalším vstupům indikačního bloku. Společný vodič sekundárních vinutí transformátorů je připojen k poslednímu vstupu indikačního bloku.The above drawbacks eliminate the wiring for signaling an emergency trip of animal husbandry buildings, consisting of a mains power supply and an emergency power supply connected to the power supply switch. At its output a temperature gradient sensor, a threshold temperature sensor, an indication block and a blocking circuit are connected. An acoustic and optical signaling circuit is connected directly to the emergency power supply. A temperature gradient sensor and a threshold temperature sensor are connected to the first input on the output of which the acoustic and optical signaling circuit is connected. The phase inputs of the fan motors are connected to the other inputs of the indication block. Between each phase conductor and the neutral conductor is connected the primary winding of the transformer, in which the secondary winding is connected diode and capacitor, whose common terminal is connected to other inputs of the indication block. A common transformer secondary winding wire is connected to the last input of the indication block.

Při experimentech bylo zjištěno, že úbytek kyslíku a přírůstek hladiny oxidu uhličitého i čpavku v ovzduší uvnitř objektu je vždy spojen s relativně prudkou změnou gradientu teploty. Snímání gradientu teploty je levnější a hlavně provozně spolehlivější, nežli přímé snímání hladin oxidu uhličitého i čpavku. Další výhodou popsaného zařízení je to, že rozdělením indikátorů umožňuje jednoznačně identifikovat závadu. Tato identifikace je rychlejší, nežli u všech známých zařízeni, což má pro přežití zvířat v havarijní situaci rozhodující význam. Informační údaj je trojnásobně jiětěn, aniž by došlo k podstatné komplikaci zařízení a ke zvýšení nákladů na instalaci. Nelze pominout i velmi nízkou cenu ve srovnání se známými zařízeními. Konečně i možnást signalizace vlastních poruch zařízení, daná rozdělením indikátorů a užitím provozního klidového signálu s úrovní H na všdch výstupech, je velkou výhodou.In experiments, it was found that the loss of oxygen and the increase in the level of carbon dioxide and ammonia in the indoor air is always associated with a relatively sharp change in the temperature gradient. Sensing the temperature gradient is cheaper and above all operationally reliable than direct sensing of carbon dioxide and ammonia levels. A further advantage of the described device is that it can clearly identify the fault by dividing the indicators. This identification is faster than all known devices, which is crucial for the survival of animals in an emergency situation. The information is tripled, without complicating equipment and increasing installation costs. Not to mention the very low price compared to known devices. Finally, it is also a great advantage to be able to signal the device's own faults, given the distribution of the indicators and the use of the H-level quiescent operating signal at all outputs.

Schéma zapojení pro. signalizaci je uvedeno na výkrese, kde je znázorněno pouze uspořádání pro jeden chráněný objekt. Složitější celky systému jsou znázorněny ve formě bloků. K indikačnímu bloku J je připojen výstup snímače gradientu teploty J, a to do prvního vstupu £· Snímač gradientu teploty J_ má za úkol periodicky kontrolovat, zda mezi dvěma časovými úseky s volitelnou délkou nedošlo k příliš velká změně teploty, aí již k nárůstu, nebo k poklesu. Povolená hodnota odchylky je rovněž volitelná. Pokud změna nepřekračuje povolené tolerance, je na výstupu a signál o úrovni H, v opačném případě sé objeví signál L, jenž je zavefien do prvního vstupu k indikačního bloku i a má za následek vybavení akustického i optického signálu poruchy klimatizace i vybavení signálu indikátoru 18. Ke druhému vstupu a indikačního bloku je připojen výstup b snímače prahové teploty 2.Wiring diagram for. the signaling is shown in the drawing where only the arrangement for one protected object is shown. More complex units of the system are shown in blocks. The output of the temperature sensor J is connected to the indication block J to the first input 6. The temperature sensor J is to periodically check whether there has been too much temperature change between the two periods of selectable length, whether it has already increased or to the decrease. The tolerance value is also optional. If the change does not exceed the permissible tolerances, an H-level signal is output, otherwise an L signal is present, which is closed to the first input to the indicator block i and results in both the acoustic and optical signal of the A / C fault and indicator 18. the second input a of the indication block is connected to the output b of the threshold temperature sensor 2.

Je to zařízení, které je nastaveno na kritickou tepli určenou veterinářem pro daný druh zvířat. Jehd hlavním úkolem je jistit funkci snímače g, nitu teploty J.. Snímač prahové teploty 2 je umístěn obvykle na kritickém místě haly, bii^e stropu, než horní klece zvířat. Je-li absolutní hodnota teploty nižší, než povolená, je na výstupu £ snímače prahové teploty signál o úrovni H. Dojde-li k překročení nastavené teploty, změní se signál na úroveň L , což prostřednictvím druhého .vstupu a indikačního bloku 2 má stejné následky, jaké jsou uvedeny v předešlém případě. Jelikož signály od snímače gradientu teploty J. i od snímače prahové teploty 2 dávají informaci o bezprostředně hrozícím nebezpečí pro zvířata, je žádoucí získat varovný signál ještě dříve, aby obsluha měla dostatek času na ochranný zásah.It is a device that is set to the critical heat determined by the veterinarian for the animal species. The main task is to ensure the function of the sensor g, the thread of temperature J. The threshold temperature sensor 2 is usually located at a critical point of the hall, near the ceiling, than the upper animal cages. If the absolute temperature value is lower than the allowed value, the threshold temperature sensor 6 outputs a level H signal. If the set temperature is exceeded, the signal changes to L level, which has the same consequences via the second input and indication block 2. as in the previous case. Since the signals from both the temperature gradient sensor 1 and the threshold temperature sensor 2 give information about the imminent danger to the animals, it is desirable to obtain a warning signal even earlier so that the operator has enough time for protective intervention.

Proto je v obvodu použito další zařížení, jistící přívody elektrické energie k motorům £ ventilátorů. Každý klimatizační systém má v místě výstupu napětí k motorům 4 ventilátorů mezi každým fázovým vodičem U, V, W a nulovým vodičem N připojeno primární vinutí g transformátoru j?. Jeden konec sekundárního vinutí v transformátoru £ je přes diodu 6, připojen k výstupu c,, d, e a druhý konec ke společnému vodiči f. Mezi každým výstupem c, d, e a společným vodičem f je paralelně připojen jednak kondenzátor J a jednak sériová kombinace rezistoru 16 a luminiscenční diody 17. V případě, že všechny fázové vodiče U, V, W mají oproti nulovému vodiči N správné napětí, je mezi každým výstupem c,, <i, £ z diody 6 a společným vodičem f signál H.Therefore, a further device is provided in the circuit to provide power to the fan motors 6. Each air conditioning system has a primary winding g of transformer 10 connected at each voltage output point to the fan motors 4 between each phase conductor U, V, W and the neutral conductor N. One end of the secondary winding in the transformer 6 is connected via a diode 6 to the output c, d, e and the other end to the common conductor f. Between each output c, d, e and the common conductor f is connected 16 and luminescent diodes 17. If all phase conductors U, V, W have the correct voltage compared to the neutral conductor N, there is a signal H between each output c1, i1 of the diode 6 and the common conductor f.

Ten je indikován každou luminiscenční diodou 17 a současně je přiveden na dalěí vstupy ΰι £, L indikačního bloku 2· Společný vodič X je pak spojen s posledním vstupem s, indikačního bloku 2· Důsledkem tohoto zapojení je to, že druhý indikátor 19 registruje jakýkoliv výpadek jedné či více fází. Porucha je indikována i při krátkodobém výpadku napětí.This is indicated by each luminescent diode 17 and is simultaneously fed to the other inputs ΰι £, L of indication block 2 · Common wire X is then connected to the last input s of indication block 2 · As a result of this wiring, the second indicator 19 registers any failure one or more phases. The fault is also indicated in the event of a short-term power failure.

V klidovém provozním stavu mají všechny vstupy k, m, n, £ a r indikačního bloku J úroveň signálu Η. V případě překročení povoleného gradientu teploty, povolené prahové teploty či v případě výpadku napětí některé z fází sítě objeví se na příslušném vstupu úroveň signálu L, stejně jako při přerušení spojovacích vodičů či při zoxidování kontaktů spojovacích elementů.In idle operating state, all inputs k, m, n, £ and r of indicator block J have a signal level Η. In case of exceeding the allowed temperature gradient, allowed threshold temperature or in the event of a power failure of one of the mains phases, the L signal level appears at the respective input as well as in the case of interrupting the connecting conductors or oxidizing the contacts of the connecting elements.

Ze souhrného výstupu g indikačního bloku J vychází signál o úrovni H v případě poruchy a odtud je veden do obvodu akustické a optické signalizace £. Obvod akustické a optické signalizace £ může být v případě potřeby řešen tak, že jeho signály jsou zřetelně odlišné pro oba možné stupně nebezpečí, jak již bylo uvedeno. Signály obvodu akustické a optické signalizace lze krátkodobě vyřadit tlačítkem 15. připojujícím krátkodobě ke startovacímu/vstupu h blokovacího obvodu 14 napájecí napětí od přepínače napájecího napětí 1 1 .From the summary output g of the indication block J, a signal of level H in the event of a fault is output and from there to the acoustic and optical signaling circuit 6. If necessary, the acoustic and optical signaling circuit 6 can be designed such that its signals are clearly different for both possible degrees of danger, as already mentioned. The acoustic and optical signaling circuit signals can be temporarily disabled by the pushbutton 15 connecting the supply voltage from the supply voltage switch 11 to the start / input h of the interlock circuit 14 for a short time.

Během času blokování zůstává údaj prvního indikátoru 18 i druhého indikátoru 19 zachován na desce indikačního bloku J. Snímač gradientu teploty J_ i snímač prahové teploty 2, indikační blok J a blokovací obvod 14 mají malou spotřebu elektrické energie. Jsou napájeny přes přepínač napájecího napětí 11 buň z malého sítového napáječe 12. připojeného k přívodu sítového napětí i nebo z nouzového napájecího zdroje 10. Tím je obvykle akumulátorová baterie, trvale udržovaná v provozuschopném stavu automatickým nabíječem 13.During the blocking time, the reading of both the first indicator 18 and the second indicator 19 remain on the display of the indicating block J. Both the temperature gradient sensor 1 and the threshold temperature sensor 2, the indicating block J and the blocking circuit 14 have low power consumption. They are fed via a cell voltage switch 11 from a small mains power supply 12 connected to the mains power supply i or from an emergency power supply 10. This is usually a rechargeable battery, which is maintained in an operable state by an automatic charger 13.

Zdálo by se, že pro zajištění funkce klimatizačního systému postačí pouze snímání napětí na přívodech k motorům ventilátorů. Ovšem není tomu tak, V praxi nastávají i poruchy takového charakteru, že motory dostávají potřebné napětí a ventilace je přesto nedostatečná. V těchto případech úspěšně zasahují oba druhy snímačů teploty. Pokud objekt, jehož stav je sledován, obsahuje více budov, pak indikační blok J obsahuje tolik jednotek, kolik je budov. Přitom každá z jednotek má dva vstupy pro snímače teplot a tři vstupy pro snímání stavu fází. Každá z jednotek indikačního bloku J má jak vlastní první indikátor 18 tak i druhý indikátor 12. Souhrnné výstupy £ jednotek indikačního bloku 1 jaou spolu spojeny a výstupní signál je veden do společného obvodu optická a akustická signalizace £.It would seem that sensing the voltages at the inlets to the fan motors would be sufficient to ensure the operation of the air conditioning system. However, this is not the case. In practice, failures of such a nature occur that the motors receive the necessary voltage and the ventilation is still insufficient. In these cases, both types of temperature sensors successfully intervene. If the object whose status is being monitored contains multiple buildings, then the indicator block J contains as many units as there are buildings. Each unit has two inputs for temperature sensors and three inputs for phase state sensing. Each of the indicating block units J has both its first indicator 18 and the second indicator 12. The cumulative outputs 6 of the indicating block units 1 are connected together and the output signal is fed to a common optical and acoustic signaling circuit 6.

Claims

Emergency signaling wiring, consisting of a power supply and an emergency power supply, connected to a power supply switch at the output of which is connected to a temperature gradient sensor, a threshold temperature sensor, an indicating block and a blocking circuit, directly to the emergency power supply. an acoustic and optical signaling circuit is connected, characterized in that an acoustic and optical signaling circuit (9) is connected to the indicating block (3) at whose output (g) the acoustic and optical signaling circuit (9) is connected; to the second input (m) of the threshold temperature sensor (2) and to the other inputs (n, p, r) of the indicator block (3) are connected the phase conductors (U, V, W) of the fan motors (4), the primary winding (x) of the transformer (5) is connected in the phase winding (U, V, W) and the neutral conductor (jN), in which the diode (6) is connected in the secondary winding (y) ) and a capacitor (7) whose common terminal (c), (d) and (e) is connected to the other inputs (n), (p), (r) of the indicator block (3), while the common conductor (f) of the secondary the winding (s) of the transformers (5) is connected to the last input (s) of the indicating block (3).