УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ О ПОЖАРЕ
FIRE ALARM DEVICE

Изобретение относится к области предупреждения пожаров при возгорании на больших площадях, а именно к устройствам передачи сигналов о возгорании на большие расстояния, и может быть использовано для обнаружения очага возгорания на промышленных площадках и в отдаленных районах.
Известно устройство сигнализации о лесном пожаре [RU 2682421 С1, МПК G08B 17/06 (2006.01), опубл. 19.03.2019], выбранное в качестве прототипа, содержащее радиопередатчик, соединенный с термоэлектрическим преобразователем, и двигатель, которые размещены в цилиндрическом корпусе, выполненном из несгораемого материала с головным обтекателем и хвостовым оперением. «Холодные» спаи термоэлектрического преобразователя выведены на наружную поверхность корпуса, а «горячие» спаи расположены внутри корпуса, в зоне расположения двигателя, который соединен с воспламенителем, часть которого выведена за пределы корпуса. В головной части корпуса расположен радиопередатчик, соединенный с термоэлектрическим преобразователем. Двигатель соединен с воспламенителем в виде ленты из хлопчатобумажной ткани, пропитанной хлоратом калия. Воспламенитель выведен за пределы корпуса. Корпус свободно закреплен при помощи держателей в виде колец на стартовом устройстве в виде прямого металлического стержня, нижний конец которого заострен или снабжен наконечником.
Недостатком устройства является большое время срабатывания - сигнал о пожаре передается после возгорания воспламенителя. Кроме того, высока вероятность возгорания цилиндрического корпуса устройства до его взлета.
Техническим результатом предложенного изобретения является уменьшение времени передачи сигнала о пожаре и увеличение надежности передачи сигнала.
Предложенное устройство сигнализации о пожаре, также как в прототипе, содержит вертикальный цилиндрический корпус из несгораемого материала с головным обтекателем и хвостовым оперением, причем внутри корпуса в его головной части размещен передатчик радиосигнала, а корпус при помощи колец свободно закреплен на стартовом устройстве в виде прямого металлического стержня, нижний конец которого заострен.
Согласно изобретению внутри корпуса дополнительно расположены датчик температуры и излучения, датчик концентрации газа, аккумуляторная батарея, баллон со сжатым негорючим газом, на выходе которого расположен электромагнитный клапан, на выходе которого выполнено сопло, выступающее наружу из нижней части корпуса. Датчик температуры и излучения, датчик концентрации газа, электромагнитный клапан, передатчик радиосигнала соединены с микроконтроллером. Аккумуляторная батарея подключена к солнечному элементу, прикрепленному снаружи корпуса на его головном обтекателе.
В отличие от прототипа предложенное изобретение за счет постоянного измерения теплового излучения, температуры окружающей среды, концентрации природных газов позволяет передавать сигналы о возникшем пожаре до того как пламя пожара достигнет устройства. Передачу сигнала о пожаре производят посредством передатчика радиосигнала при срабатывании датчиков. Использование баллона со сжатым газом, выполняющего функции двигателя, позволяет снизить вероятность возгорания устройства и не требует использования воспламенителя для запуска двигателя.
На фиг. 1 показана схема устройства для сигнализации о пожаре.
На фиг. 2 представлена структурная схема заявленного устройства.
Устройство сигнализации о пожаре при возгорании на больших площадях содержит цилиндрический корпус 1 с головным обтекателем и хвостовым оперением. Внутри корпуса 1 расположены датчик температуры и излучения 2 (ДТ), датчик концентрации газа 3 (ДКГ) и аккумуляторная батарея 4 (АКБ), которые соединены с микроконтроллером 5 (МК). В нижней части корпуса установлен баллон 6 (Б) со сжатым негорючим газом, на выходе которого расположен электромагнитный клапан 7 (ЭК), который соединен с микроконтроллером 5 (МК). На выходе клапана 7 (ЭК) выполнено сопло 8, направленное вниз и выходящее за пределы корпуса 1. В головной части корпуса 1 расположен передатчик радиосигнала 9 (ПР), соединенный с микроконтроллером 5 (МК). Снаружи, на головном обтекателе корпуса 1 при помощи крепежных уголков закреплен солнечный элемент 10 (СЭ), соединенный с аккумуляторной батареей 4 (АКБ).
Корпус 1 расположен в вертикальном состоянии за счет его крепления при помощи кольцевых держателей к металлическому стержню 11, нижний конец которого заострен и вставлен в почву или несущую поверхность.
Корпус устройства 1 может быть выполнен из пластика. В качестве датчика температуры и излучения 2 (ДТ) может быть использован, например, двойной датчик, который позволяет измерять тепловое излучение и температуру STF-51. В качестве датчика концентрации газа 3 (ДКГ) использован датчик MQ-4, способный обнаруживать утечку природных и бытовых газов. Аккумуляторная батарея 4 (АКБ) - аккумулятор 7600mAh 2S 7.4V 30С TRX Plug. Микроконтроллер 5 (МК) - любой серийно выпускаемый микроконтроллер; например, ATmega8A-AU. Баллон 6 (Б) может быть наполнен любым негорючим газом, например, воздухом, сжатым до давления, необходимого для достижения устройством высоты, определяемой из особенностей местности и климатических условий и удаленности приемника радиосигнала. В качестве электромагнитного клапана 7 (ЭК) может быть использован клапан 6V ЛКА DOMINO/JIKA GOLEM 8940760000005. В качестве передатчика радиосигнала 9 (ПР) может быть использован приемо-передатчик общего назначения RTFQ1-433. В качестве солнечного элемента 10 (СЭ) может быть использована солнечная панель 0.5W Solar Panel 55X70.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии устройство располагают в зоне возможного возгорания. Питание устройства осуществляется с помощью аккумуляторной батареи 4 (АКБ), подзарядка которой происходит с помощью солнечного элемента 10 (СЭ). При воздействии одного из факторов пожара (повышенная температура, тепловое излучение, повышенная концентрация газа), срабатывает один из датчиков 2 (ДТ), 3 (ДКГ), расположенных в корпусе 1 устройства. Сигналы от датчиков 2 (ДТ), 3 (ДКГ) поступают в микроконтроллер 5 (МК). Микроконтроллер 5 (МК) подает сигнал на электромагнитный клапан 7 (ЭК), после чего происходит его открытие. Сжатый газ, находящийся под давлением в баллоне 6 (Б), начинает выходить через сопло 8, что приводит устройство в движение, и оно устремляется вверх. При получении сигналов от датчиков 2 (ДТ) или 3 (ДКГ) микроконтроллер 5 (МК) приводит в действие передатчик радиосигнала 9 (ПР), который распространяет радиосигнал с координатами старта устройства. С увеличением высоты полета устройства происходит увеличение дальности распространения радиосигнала из-за уменьшения количества помех в виде физических объектов. Радиосигналы могут быть приняты станцией МЧС, лесоохраны и другими службами. В случае старта нескольких близко расположенных устройств сигнализации о пожаре можно определить направление и скорость распространения пожара.