ПОЖАРНЫЙ КОЛОДЕЦ

Полезная модель относится к специализированной пожарной технике, а именно к стационарным устройствам для тушения пожара водой, в частности гидрантом и представляет собой незамерзающий пожарный колодец, предназначенный для осуществления быстрого забора воды в зимнее время из пожарного водоема, снабженный радиомаяком и приемником сигналов GPS.
Из уровня техники известен пожарный гидрант (RU 2259219 C1, МПК А62С 35/20, опубл. 27.08.2005), состоящий из полого стояка, в котором расположен механизм управления запорным клапаном, нижних и верхних фланцев, откидной крышки, ниппеля, шпинделя, штанги, и обратного клапана, установленного на сливном отверстии гидранта с внешней стороны полого стояка. Отличительной особенностью гидранта является то, что его обратный клапан состоит из корпуса, мембраны, поршня, уплотнения, выходного отверстия и воздушного стакана, при этом воздушный стакан расположен ниже выходного отверстия клапана, а на откидной крышке установлено эластичное уплотнение.
Недостатком известного технического решения является его низкая технологичность, обусловленная сложностью конструкции гидранта.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и принятым в качестве прототипа признан пожарный гидрант подземного типа (RU 2170308 C2, МПК Е03В 9/08, опубл. 10.07.2001). Конструкция пожарного гидранта включает в себя устанавливаемую на пожарную подставку колонку, гайку, стержень и клапан, отличающийся тем, что нижняя часть колонки дополнена цилиндрическим патрубком с диаметром, соответствующим диаметру проходного сечения пожарной подставки, и длиной, не превышающей половину радиуса колонки, верхняя часть патрубка выполнена с внутренним кольцевым выступом, на нижней поверхности которого проделан клиновидный кольцевой паз, в котором укреплена кольцевая уплотнительная прокладка, гайка закреплена в колонке, стержень выполнен вертикальным с резьбой, входящей в указанную гайку, клапан укреплен на нижнем хвостовике стержня и выполнен в виде цилиндрического стакана с центральным отверстием в донышке и с верхней кромкой, соответствующей по форме и диаметру кольцевому пазу патрубка.
Недостатком известного гидранта является его ограниченная возможность эффективного использования для водоснабжения в зимнее время. Кроме того, известное техническое решение не имеет в своей конструкции узлов, обеспечивающих оперативно обнаружить гидрант с помощью приемников ненаправленного действия, в случае плохой видимости или занесения гидранта снегом.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является обеспечение надежного водоснабжения при тушении пожаров и проведения аварийно-спасательных работ в зимнее время.
Указанная задача решена тем, что пожарный колодец состоит из трубы, верхний торец которой закрыт крышкой, снабженной ручкой. Внутри трубы посредством сварного соединения закреплен крупноячеистый фильтр, а на ее наружной поверхности закреплен поплавок. Отличает колодец от известных аналогов то, что на поверхности трубы дополнительно закреплен сигнальный маяк, содержащий герметичный корпус, в котором размещен автономный блок управления, выполненный на основе микроконтроллера, содержащего микропроцессорное ядро, соединенное посредством общей шины с FLASH-памятью программ, SRAM-памятью данных, энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью EEPROM, многоканальным десятиразрядным аналого-цифровым преобразователем, универсальными восьмиразрядными двунаправленными портами ввода-вывода, первым и вторым универсальными синхронно-асинхронными приемопередатчиками USART. При этом к аналого-цифровому преобразователю посредством операционного усилителя подключен резистивный термодатчик, к первому универсальному синхронно-асинхронному приемопередатчику USART подключен радиомодуль, а ко второму - GPS-трекер.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью признаков полезной модели, является обеспечение быстрого обнаружения колодца, за счет применения в его конструкции сигнального маяка, автоматически передающего географические координаты колодца, определяемые с помощью GPS-трекера, на базовую станцию по радиоканалу. Оперативное обнаружение колодца позволяет осуществлять быстрый забор воды из пожарного водоема в зимнее время, что обеспечивает надежное водоснабжение при тушении пожаров.
Конструкция устройства поясняет чертежами, где на фиг. 1 показан пожарный колодец в аксонометрической проекции, а на фиг. 2 - структурная схема блока управления сигнального маяка.
Пожарный колодец устроен следующим образом.
Его основой является труба 1, верхний торец которой закрыт крышкой 2, снабженной ручкой 3. Внутри трубы посредством сварного соединения закреплен крупноячеистый фильтр 4, представляющий собой диск, по периферийной части которого выполнены сквозные отверстия 5, а в центре - сквозное резьбовое отверстие 6, в котором закреплен шток 7, на верхнем торце которого выполнена четырехгранная бобышка 8, а к нижнему торцу приварена заглушка 9, выполненная в виде цилиндрической пластины. Дополнительно на наружной поверхности трубы закреплен поплавок 10, выполненный из полипропилена.
На поверхности трубы на болтах закреплен сигнальный маяк, содержащий герметичный корпус, в котором размещен автономный блок управления, выполненный на основе микроконтроллера, содержащего микропроцессорное ядро 11, соединенное посредством общей восьмиразрядной шины с FLASH-памятью программ 12, SRAM-памятью данных 13, энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью EEPROM 14, многоканальным десятиразрядным аналого-цифровым преобразователем 15, универсальными восьмиразрядными двунаправленными портами ввода-вывода 16 и 17, первым и вторым универсальными синхронно-асинхронными приемопередатчиками USART 18 и 19. При этом к аналого-цифровому 15 преобразователю посредством операционного усилителя 20 подключен резистивный термодатчик 21 (может быть использован любой из восьми каналов АЦП), к первому универсальному синхронно-асинхронному приемопередатчику USART подключен радиомодуль 22, а ко второму - GPS-трекер 23.
1
1
2
2
3
3
В качестве микроконтроллера может быть использована любая известная микросхема в индустриальном исполнении. Например, в блоке управления может быть применен восьмиразрядный микроконтроллер Atmel AVR ATMega128L ( Архитектура ATMega128 // Рынок микроэлектроники URL: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/micros/avr/arh128/20.htm (дата обращения: 21/03/2019).). В качестве радиомодуля может быть применена сборка НС-11 ( Радио модуль НС-11 // RoboShop URL: http://roboshop.spb.ru/CC1101-HC11 (дата обращения: 21.03.2019).), а в качестве GPS-трекера - G229 ( GPS Tracker на ардуино своими руками // Habr-habr.ru URL: https://habr.com/ru/post/196150/ (дата обращения: 21.03.2019).).
К портам ввода-вывода 16 и 17 дополнительно могут подключаться блок ввода данных 24, выполненный в виде кнопочной клавиатуры, содержащей шестнадцать клавиш и блок индикации 25, выполненный, например, в виде линейки семисегментных индикаторов.
Пожарный колодец изготавливают следующим образом.
От трубы диаметром 400 мм отрезают трубную заготовку длиной 1500 мм и обтачивают ее с одной стороны на длину 100 мм до диаметра 395 мм. Внутрь заготовки на расстоянии 1300 мм от ее края приваривают крупноячеистый фильтр 4, изготовленный из пластины с выполненным в ней центральным крепежным резьбовым отверстием М30 и периферийными сквозными отверстиями (на фигуре представлен вариант фильтра, содержащего пять отверстий). Крышку 2 изготавливают из трубной заготовки диаметром 400 мм и длиной 100 мм, приваривая к одному из концов заготовки цилиндрическую пластину с предварительно приваренной к ней ручкой 3. Далее к заглушке 9 приваривают шток 7 диаметром 30 мм, на верхнем торце которого предварительно фрезеруют четырехгранную бобышку 8 под торцевой ключ и нарезают внешнюю резьбу М30. Шток 7 с заглушкой 8 закрепляют резьбовым соединением в центральном отверстии 6 фильтра 4. После чего к внешней поверхности трубы 1 на расстоянии 400 мм от верха приклеивают заранее изготовленный из полипропилена поплавок с внутренним отверстием диаметром 400 мм, имеющий размеры 500×500×200. На последнем этапе сборки на поверхности трубы на болтах закрепляют сигнальный маяк, после чего устройство готово к использованию.
Пожарный колодец используют следующим образом.
В зимнее время после замерзания пожарного водоема в слое поверхностного льда высверливают лунку, диаметр которой равен внешнему диаметру трубы колодца и составляет 400 мм. Далее, предварительно собрав колодец, вмораживают его в лунку и закрывают крышкой, при этом поплавок играет роль ограничителя, обеспечивая плавучесть колодца, одновременно фиксируя его на поверхности льда.
После установки колодца активируют источник автономного питания блока управления сигнального маяка и временно подключают к портам ввода-вывода 16 и 17 микроконтроллера блок ввода данных 24 и блок индикации 25, выполняя настройку управляющей программы микроконтроллера, записанную в его FLASH-память 12. Параметры настройки программы, к которым относятся интервал опроса термодатчика 21, временной интервал реакции сигнального маяка на запрос от базовой станции по радиоканалу, формирование ответного пакета и отсылку его с помощью радиомодуля 22, время запроса географических координат колодца с помощью GPS-трекера 23, записывают в энергонезависимую электрически перепрограммируемую память EEPROM 14. Выполнив настройки, блок ввода вывода 24 и блок индикации 25 отключают, после чего пожарный колодец готов к работе.
В случае тушения пожара или проведения аварийных работ базовая станция, которая может быть установлена на пожарной автоцистерне, передает широковещательный пакет по радиоканалу на запрос географических координат, приняв запрос, маяк на основе управляющей программы формирует и отправляет ответ, содержащий сведения о точных координатах колодца и температуре воды в водоеме. В случае возможности забора воды из колодца (термодатчик фиксирует положительное значение температуры, означающее, что водоем не промерз) пожарная автоцистерна заезжает на лед водоема и, ориентируясь на показания GPS-навигатора, обнаруживает пожарный колодец.
Далее с пожарного колодца снимают крышку 2, торцевым ключом отвинчивают шток, при этом заглушка 9 опускается ниже нижнего торца трубы 2 и обеспечивает доступ подледной воды внутрь колодца. В колодец опускают пожарный рукав и осуществляют забор воды из пожарного водоема. После окончания забора воды, пожарный рукав извлекают из колодца, завинчивают торцевым ключом шток 7, обеспечивая перекрытие заглушкой 9 нижнего торца колодца и накрывают его крышкой 2. После выполнения указанных действий колодец готов к дальнейшему использованию.
Таким образом, использование раскрытого в настоящей заявке пожарного колодца сократит до минимально возможного время дозаправки пожарных автоцистерн и повысит оперативность реагирования спасательных служб на зимние пожары.