РОБОТ ПОЖАРНЫЙ С СИСТЕМОЙ ОБНАРУЖЕНИЯ ОЧАГА ЗАГОРАНИЯ, ТЕЛЕВИЗИОННЫМ ПРИЦЕЛОМ И АВТОНОМНЫМ БЛОКОМ УПРАВЛЕНИЯ

Полезная модель робот пожарный с системой обнаружения очага загорания, телевизионным прицелом и автономным блоком управления относится к пожарной технике, а именно к роботизированным лафетным стволам.
Для обнаружения координат очага загорания в трехмерной системе координат в пожарном роботе используется автоматический извещатель пламени в ИК- и УФ-диапазонах, измеритель дальности и датчики углового положения лафетного ствола.
Для повышения точности наведения струи на очаг загорания в пожарном роботе применяется анемометр, баллистический модуль, телевизионный прицел, датчик давления огнетушащего вещества и насадок регулирования распыла струи с электроприводом.
Приводы вертикальной и горизонтальной наводки лафетного ствола пожарного робота оснащены двухступенчатыми редукторами цилиндрического типа, исключающие динамический удар при запуске электродвигателей, а их передаточные числа обеспечивают оптимальные нагрузки, что позволяет применять электродвигатели с низким напряжением питания, в том числе от аккумуляторных батарей. Кроме того, за счет питания электроприводов низким напряжением в конструкции устройства отсутствуют силовые кабели большого сечения.
При движении лафетного ствола вниз в вертикальной плоскости под собственным весом возникает эффект рекуперативного торможения, что позволяет подзаряжать аккумуляторные батареи, питающие устройство.
Наиболее близким по технической сути является «Роботизированный пожарный комплекс с полнопроцессной системой управления», патент RU 2424837 С1, содержащий две и более роботизированные установки пожаротушения, включающие в себя лафетный ствол с приводами вертикального и горизонтального наведения, насадок с приводом изменения угла распиливания струи, дисковый затвор с приводом, датчик давления и пульт управления, соединенные с блоком коммутации на входе, а на его выходе - с устройством управления. В устройство управления, формирующее управляющие команды по наведению ствола и пожаротушению, введен блок управления процессом пожаротушения, соединенный на входе с приемно-контрольным устройством, устройством цифровой обработки сигнала в ИК-диапазоне и дополнительно введенными
блоком контроля загорания, соединенного также с устройством цифровой обработки сигнала в ИК-диапазоне, и таймером. На выходе блок управления процессом пожаротушения соединен с устройством управления и блоком контрольного поиска, соединенного также с устройством управления.
Недостатками данного устройства является необходимость использования минимум двух пожарных роботов для определения координат очага загорания и контроля реальной траектории струи огнетушащего вещества, а также отсутствие возможности определения направления и скорости ветра, в случае использования устройства на открытых площадках.
В основу полезной модели заложен принцип полной автономности работы устройства, с возможностью внешнего контроля оператором и интегрирования устройства в систему общей противопожарной безопасности объекта.
Этот принцип реализован путем применения в устройстве независимого блока управления с баллистическим модулем, который получает информацию с автоматического извещателя пламени в ИК- и УФ-диапазонах, измерителя дальности, анемометра, телевизионного прицела, датчиков углового положения лафетного ствола, с помощью программного обеспечения обрабатывает ее для дальнейшего управления устройством по оптимальному алгоритму. Помимо этого, в устройстве реализована возможность подключения к внешней системе управления через проводной Ethernet-канал либо беспроводной радиоканал.
Задача устройства - повышение эффективности тушения очагов загорания и охлаждения конструкций.
Технический результат - повышение точности наведения струи огнетушащего вещества на очаг загорания в трехмерной системе координат и внесение соответствующих поправок наведения в реальном времени при использовании устройства на открытых площадках.
Автору не известны устройства с отличительными признаками в соответствии с заявляемыми техническими решениями.
Полезная модель отвечает требованиям новизны и положительного эффекта, а также критерию «существенные отличия».
На фиг. 1 и 2 представлен внешний вид устройства с указанием его основных составных частей.
Устройство, установленное стационарно и подключенное к противопожарному трубопроводу, включает в себя:
лафетный ствол с приводами вертикального и горизонтального наведения (1);
измеритель дальности (2);
телевизионный прицел (3);
извещатель пламени в ИК- и УФ-диапазонах (4);
насадок изменения угла распыливания струи с электроприводом (5);
анемометр (6);
аккумуляторный блок (7);
блок управления, включающий в себя баллистический модуль, коммутационный блок Ethernet-канала, радиомодуль, блок питания и заряда, блок управления двигателями (8);
переносной беспроводной местный пульт управления (9);
датчики углового положения лафетного ствола (10);
датчик давления огнетушащего вещества (11);
дисковый затвор с электроприводом (12).
Устройство работает следующим образом.
В дежурном режиме, защищаемый объект, разделенный на зоны, находится под постоянным контролем адресных противопожарных извещателей, отвечающих каждый за свою зону. При возникновении очага загорания в одной из контролируемых зон адресный противопожарный извещатель передает сигнал на приемно-контрольный прибор общей противопожарной системы, который, в свою очередь, передает сигнал «Тревога», посредством Ethernet или радиоканала в блок управления устройства, расположенного в контролируемой зоне.
При поступлении сигнала «Тревога», блок управления активирует устройство в режиме обнаружения очага загорания. В режиме обнаружения устройство по заданной программе сканирует контролируемую зону и при помощи извещателя пламени в ИК- и УФ-диапазонах находит энергетический центр очага загорания. После определения местонахождения энергетического центр очага загорания, с помощью измерителя дальности производится измерение расстояния до очага и фиксируется показания датчиков
углового положения лафетного ствола. Таким образом, определяются координаты очага загорания в трехмерной системе координат. В случае установки устройства на открытой площадке, блок управления учитывает значение силы и направление ветра, полученные с анемометра. Затем с блока управления подается сигнал на открытие дискового затвора пожарного трубопровода на входе лафетного ствола и измеряется давление огнетушащего вещества. С учетом полученных данных, баллистический модуль вычисляет оптимальное положение углов наведения лафетного ствола и угла факела распыливания насадка и формирует алгоритм пожаротушения для наиболее эффективной ликвидации пожара.
При дистанционном, управлении устройством оператором используется телевизионный прицел, расположенный вдоль оси направления струи огнетушащего вещества. В режиме реального времени баллистический модуль, с учетом воздействия внешних факторов (силы и направления ветра, давления огнетушащего вещества, изменения расстояния до очага загорания) вносит поправки в расчеты углов наведения лафетного ствола, которые отображаются на телевизионном прицеле в виде смещения прицельного маркера в необходимую сторону. Изображение с телевизионного прицела передается через каналы связи на монитор оператора, расположенный в удаленной диспетчерской.
В отличие от ранее известных аналогов предложенный пожарный робот с системой обнаружения очага загорания, телевизионным прицелом и автономным блоком управления позволяет осуществлять его эксплуатацию, как в автономном режиме, так и в составе общей противопожарной системы объекта.
Предложенный технический способ реализации устройства позволяет максимально эффективно применять его для защиты потенциально опасных объектов и жизни людей, в том числе расположенных на открытых пространствах, без участия человека либо с его удаленном минимальным вмешательством.