Система управления противопожарной защитой и технологическими процессами

Полезная модель относится к системам управления противопожарной защитой технологическими процессами и может быть использована в промьшшенности на предприятиях с непрерывными потенциально пожароопасными технологическими процессами (химическая, нефтехимическая промьппленность и т.п.), а также на нестационарных объектах с изменяемой конфигурацией самого объекта, преимущественно на многосекционных транспортных системах, например на поездах метрополитена, на составах железнодорожного транспорта.
Указанная область применения обуславливает жесткие эксплуатационные требования к оборудованию, например, к трансцортным средствам: высокие вибрационные и ударно-вибрационные нагрузки, широкий диапазон температур (от - 40°С до +60°С), непосредственное воздействие атмосферных явлений и т.п.
Известна автоматизированная система взрывопожарозапщты (патент РФ № 1788902, кл. А62С37/00, публ. 1993 г.) содержащая датчики различных параметров, преобразователи сигналов, блок управления, пульт оператора, устройства сигнализации, блок автоматического регулирования, устройства аварийного оповещения, блок тревожной сигнализации и устройства пуска средств охлаждения и тепловой защиты.
Однако, достижению требуемого результата препятствует отсутствие в системе устройства автоматического контроля текущего состояния самой системы, что при эксплуатационном повреждении любого устройства системы может привести к ложным срабатываниям.
Известна автоматизированная система управления противопожарной защитой (патент РФ № 2135240 кл. А62С37/00, G 05В15/00, опубл. 1999 г.). Данная система включает датчики различных исходных параметров (первичные устройства сбора информации), исполнительные устройства (устройства пуска, блокировки, переключения), преобразователи сигналов, блок аварийного оповещения, связанный с блоком управления, который состоит из пульта и логического блока.
Наличие в составе данной системы блока определения ложных срабатьшаний повышает ее надежность, однако отсутствие контроля работоспособности самого блока значительно снижает возможность ее применения в сложных эксплуатационных условиях, а ее жесткое линейное построение затрудняет применяемость на объектах с изменяемой конфигурацией (например, вагоны транспортных средств).
Наиболее близкой к заявляемой системе является система по патенту РФ № 2135240, которая и выбрана в качестве прототипа.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является:
- обеспечение максимальной надежности функционирования системы в сложных эксплуатационных условиях, в т.ч. характерных для транспортных средств;
обеспечение автоматического определения и изменения собственной конфигурации системы в зависимости от текущей конфигурации контролируемого (защищаемого, управляемого) объекта (техпроцесса), например, количества и местоположения вагонов состава метрополитена.
блок управления дополнительно второго логического блока, что позволяет формировать команду на запуск исполнительных устройств и их срабатывания только в случае полного совпадения решений, принятых обоими логическими блоками. Надежность также обеспечивается введением в систему дублирующих каналов передачи данных.
Обеспечение автоматического определения и изменения собственной конфигурации системы в зависимости от текущей конфигурации контролируемого объекта обусловлено тем, что каждый сетевой контролер содержит свой уникальный код согласно назначению и плавающий код, определяемый системой управления в соответствии с текущей конфигурацией, а также связью сетевого контролера через блок сетевой коммутации с двумя логическими блоками.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что:
Система управления противопожарной защитой и технологическими процессами, содержащая первичные устройства сбора информации и исполнительные устройства, снабженные преобразователями сигналов, блок аварийного оповещения, связанный с блоком управления, который состоит из пульта управления и логического блока, отличающаяся тем, что блок управления дополнительно снабжен вторым логическим блоком, а преобразователи сигналов от первичных устройств сбора информации и исполнительных устройств через сетевые контролеры и блок сетевой коммутации соединены и с первым и со вторым логическими блоками, которые к тому же связаны между собой, при этом первый логический блок связан с пультом управления и с блоком аварийного оповещения.
В то же время первичные устройства сбора информации, исполнительные устройства, преобразователи сигналов и сетевые контролеры могут бьггь объединены в локальную сеть.
При этом локальные сети в количестве более одной через блоки сетевой коммутации могут быгь объединены в общую сеть системы.
Предлагаемая система является новой и промьппленно применимой, что поясняется чертежами:
На фиг. 1 представлена схема системы управления противопожарной защитой и технологических процессов линейного типа (например, для транспортного средства, состоящего из одного объекта с одной локальной сетью).
На фиг. 2 представлена схема предлагаемой системы сетевого типа (например, для транспортного средства, состоящего из нескольких объектов) с несколькими локальными сетями, объединенных в общую сеть системы.
Система управления противопожарной защитой и технологическими процессами, представленная на фиг. 1 состоит:
1 - первичные устройства сбора информации (например, пожарные извещатели, датчики параметров окружающей среды и т.д.).
X 2 - исполнительные устройства (устройства пуска установок пожаротушения, устройства отключения и переключения аппаратов и т.д.).
3- преобразователи сигналов, поступающих от первичных устройств сбора информации и исполнительных устройств.
4- сетевые контролеры (информационные сигналы от всех сетевых контролеров объединены в локальную сеть).
5- блок сетевой коммутации, на вход которого поступают информационные сигналы локальной сети.
6- блок управления, который состоит из пульта управления - 7, первого логического блока - 8 и второго логического блока - 9, которые связаны между собой дублирующими связями.
Информационный обмен между устройствами системы осуществляют по цифровым каналам цифровой связи.
Система работает следующим образом: сигналы от первичных устройств сбора информации 1 (например, от пожарных извещателей) через преобразователи сигнала 3 поступают на сетевые контролеры 4, объединенные в локальные сети с выходом на блоки сетевой коммутации. БСК (5), через которые формируют общую сеть системы, обеспечивают питание устройств защищаемого объекта, а также обеспечивают транспортный уровень общей сети и телеметрию сетевых соединений. При возникновении неисправности в сетях, БСК (5) блокирует аварийные (неисправные) участки сети, переключая информационные потоки на резервные соединения дублирующих каналов передачи данных.
Информация о состоянии объектов самой системы и об уровне значений контролируемых параметров защищаемых (управляемых) объектов поступает на два логических блока управления (8 и 9), входящих в блок управления (6), связанных между собой и с пультом управления (7), и имеющих связь с блоком аварийного оповещения (10).
Логические блоки управления 8 и 9 (ЛБУ) представляют собой электронновычислительные машины. За счет вьшолнения устройствами системы специального протокола сетевого обмена системой производится постоянный контроль параметров каналов связи с первичными средствами сбора информации 1 (ПССИ), исполнительными устройствами (2) на соответствие щаблону параметров и в контрольных точках электрической схемы пределам их допустимых значений.
В случае поступления информации от ПССИ (1) о превышении контролируемыми параметрами предельно допустимого значения команда на запуск исполнительных средств (2) формируется обоими логическими блоками управления (8 и 9) (ЛБУ-1 и ЛБУ2), причем ЛБУ-2 по результатам обработки и анализа первичной информации формирует банк данных для ЛБУ-1 (8) на отработку алгоритма управления системой в соответствии с текущим состоянием. Параллельно ЛБУ-2 (9) формирует команды на вьшолнение подготовительных операций для запуска процесса управления исполнительными средствами (2). ЛБУ-1 (8) проверяет соответствие полученного банка данных на соответствие шаблону возможных состояний. В случае непротиворечия полученного банка данных одному из вариантов шаблона блок 1ЮУ-1 (8) контролирует вьпюлнение блоком ЛБУ-2 (9) подготовительных операций, необходимых для отработки алгоритма системы в соответствии с подтвержденным текущим состоянием и формирует управляющую команду на запуск исполнительных устройств (2).
Информация о функционировании системы отображается на дисплее пульта управления (7) и записывается в памяти блока управления (6). При необходимости, в случае подтверждения обоими ЛБУ (8 и 9) аварийного состояния защищаемого (управляемого) объекта, информация поступает на блок аварийного оповещения (10).
Такая организация системы управления исполнительными устройствами (2) исключает возможность их ложного запуска в случае сбоя или выхода из строя какоголибо компонента системы управления противопожарной защитой и технологическими процессами.
Вьшолнение системой функции автоматического определения и изменения своей конфигурации в зависимости от текущей конфигурации защищаемого (управляемого) объекта обеспечивается вьщолнением устройствами системы специального протокола сетевого обмена, для чего сетевые контролеры (4) содержат свой уникальный код по назначению и плавающий код по местонахождению, определяемые блоком управления (6) в соответствии с текущей конфигурацией. В случае изменения конфигурации объекта система в процессе постоянного опроса определяет изменившиеся (например, изменение местоположения вагонов поезда метрополитена) или вновь появившиеся (например.
включение в поезд дополнительных вагонов, оборудованных локальной сетью системы) объекты путем считывания кодов сетевых контролеров (4).
При этом идентификация вновь появившейся локальной сети объекта осуществляется по уникальным кодам сетевых контролеров (4), а плавающие коды местонахождения сравниваются с кодами предьщущего состояния объекта, корректируются в соответствии с изменившейся конфигурацией объекта и вновь присваиваются идентифицированным сетевым контролерам (4), при этом в логических блоках управления (8,9) фиксируется новый общий код, состоящий из уникального и плавающего, который вводится в собственную конфигурацию системы.
Таким образом система точно устанавливает адрес нового (изменившегося) защищаемого (управляемого) объекта и продолжает вьшолнять свои функции  в новой конфигурации без привлечения человеческого фактора.
Предлагаемая система прошла испытания в процессе выполнения комплексного плана экспериментальной отработки на объектах московского метрополитена. Результаты испытаний показали, что система полностью соответствует требованиям МПБ 109-06 «Вагоны метрополитена. Требования пожарной безопасности и Проекту стандарта отрасли «Электроподвижный состав монорельсовой транспортной системы. Требования пожарной безопасности.
В дежурном режиме система обеспечивала контроль следующих параметров:
-значения температуры в контролируемых отсеках по разным уровням; -скорость изменения температуры;
-целостность и наличие огнетушителей в каждом отсеке.
В дежурном режиме система вьшолняла следующие операции:
-определение конфигурации системы перед выходом на линию;
-сбор и обработка информации, поступающей от контролируемых отсеков с определенной частотой опроса;
-тестирование всех компонентов системы на работоспособность;
-индикация текущего времени.
Испытания подтвердили, что вся информация о работе системы накапливается в энергонезависимой памяти в режиме реального времени, может передаваться в сервисную сеть контроля и наблюдения при прохождении пунктов дистанционного съема информации или быгь считана в местах отстоя и ремонта.
Следовательно, предлагаемая система управления противопожарной защитой и технологическими процессами направлена на рещение поставленной задачи и соответствует всем критериям охраноспособности полезной модели по действующему законодательству.