УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ АВТОНОМНАЯ МОДУЛЬНАЯ АДРЕСНАЯ

Область техники
Полезная модель относится к противопожарной технике и предназначена для локализации и тушения пожаров классов А, В, С и электрооборудования, находящегося под напряжением, автономно без использования электрических источников питания и участия человека, в промышленных, складских, административных помещениях, ангарах и гаражах, на открытых удаленных площадках, в помещениях с большими внутренними объемами и других объектах.
Уровень техники
Известны автоматические установки пожарной защиты, базирующиеся на тушении пожаров огнетушащим порошком. Автоматические установки пожаротушения состоят из системы обнаружения очага пожара, порошкового огнетушителя, системы подачи электрического сигнала на включение установки и системы транспортировки порошка в очаг пожара. Для обнаружения очага пожара используются фотоэлектрический измеритель оптической плотности смеси воздуха с дымом, тепловой датчик, датчик пламени или их комбинации. Порошковые огнетушители (один или несколько) в установке могут быть различных конструкций, в которых измельченные огнетушащие порошки подаются в защищаемый объект с помощью пневматических устройств, газогенераторов. Система подачи электрического сигнала на включение установки содержит источник питания, контрольный прибор, микропереключатели и электрические провода. Система транспортировки порошка в очаг пожара включает систему трубопроводов, блок управления, насадок для распыления порошка, запорно-пусковое устройство. Недостатками
рассматриваемых автоматических установок порошкового пожаротушения являются их громоздкость, большая металлоемкость, пониженная надежность в аварийных ситуациях, так как выход из строя источника питания приводит к отказу всей системы пожаротушения.
Известна автоматическая установка порошкового пожаротушения [1] Авторское свидетельство SU №1560240, М. кл. А62С 35/10, 1990), содержащая электрически соединенные между собой порошковый огнетушитель, тепловой датчик, источник питания. Недостатком ее является ограниченная область применения и возможные отказы установки из-за отказа источника питания в аварийной ситуации.
Известна автоматическая установка аэрозольного пожаротушения [2] (патент РФ №2001646, кл. А62С 35/00, 1993). Автоматическая установка состоит из огнетушителя, подсоединенного системой воспламенения к источнику питания через датчик температуры, системы включения, связанной с датчиком температуры и источником питания, огнетушитель выполнен в виде по меньшей мере одного аэрозольного генератора с шашкой и аэрозолеобразующего огнетушащего состава и связан с системой воспламенения посредством шашки, а генератор также снабжен огнепроводным шнуром присоединенным к шашке. Недостатками этого технического решения являются его ограниченные возможности по противопожарной защите объектов повышенной пожарной опасности: наличие источника питания, подвод электропитания в защищаемый объем, отсутствие индикации о готовности установки и о ее срабатывании существенно ограничивают применение установки для защиты объектов повышенной пожаро- и взрывоопасности например, склады ГСМ, топлив и горючего и их производств и т.п., так как не исключена возможность, что сама установка может стать источником пожара или взрыва из-за высокой температуры огнетушащего аэрозоля на выходе генератора.
Наиболее близкой по технической сущности и назначению предлагаемой полезной модели является устройство адресной сигнализации
автономной системы пожаротушения [3] (Патент РФ №2127623 С1, кл. А62С 37/00, G08В 17/00, 1999), в котором недостатки рассмотренных выше аналогов частично устранены. Это устройство содержит автономный тепловой пускатель, генератор огнетушащего вещества, пожарный охранный пульт, соединенный с источником питания, причем автономный тепловой пускатель и генератор огнетушащего вещества параллельно соединены проводниками между собой и с согласующим устройством, установленным вне защищаемого объема, которое параллельно соединено проводниками с адресным эквивалентом и пожарным охранным пультом, причем согласующее устройство выполнено в виде резистора и реле, обмотка которого соединена с адресным эквивалентом и пожарным охранным пультом, причем нормально разомкнутые контакты реле соединены последовательно резистору и пожарному охранному пульту, а адресный эквивалент выполнен в виде резистора. В этом устройстве практически устранена опасность срабатывания системы пожаротушения из-за аварий на пульте, источнике питания или в результате наводок и помех, что является его преимуществом по сравнению с известными техническими решениями. Недостатками данного устройства является выполнение сигнально-адресного устройства вне зоны защиты с обязательным наличие проводной связи между системой автономного пожаротушения и пожарным охранным пультом.
Раскрытие полезной модели
В основу полезной модели поставлена задача создания автономной установки пожаротушения в виде компактного модуля, автономно, без подвода электроэнергии в защищаемый объем и без использования проводной связи с пожарным охранным пультом, выполняющего все основные функции борьбы с огнем, а именно обнаружение очага возгорания, тушение пожара самостоятельно, без участия человека, извещение о случившемся для принятия
дальнейших мер, имеющего расширенную область применения, обладающего большей эксплуатационной надежностью и удобством использования.
Решение технической задачи достигается тем, что в известном устройстве, содержащем блок включения и электрически соединенные с ним генератор огнетушащего вещества и извещатель, согласно полезной модели введен металлический каркас с ребрами жесткости и элементами крепежа, на котором установлены блок включения, генератор огнетушащего вещества и извещатель, причем выход блока включения соединен с входом генератора огнетушащего вещества и входом извещателя, блок включения выполнен в виде теплового пускателя с встроенным в него генератором электрического импульса, извещатель выполнен радиопередающим.
Кроме того предусмотрено следующее:
тепловой пускатель выполнен, например как пускатель тепловой пожарный ПА-5,
тепловой пускатель выполнен, например как устройство сигнально-пусковое автоматическое УСПАА-1,
энергетические характеристики генератора электрического импульса в пускателях выбраны удовлетворяющими условиям срабатывания электровоспламенителя генератора огнетушащего вещества и активизации радиопередающего извещателя,
блок включения выполнен с возможностью выноса за пределы каркаса ближе к зоне возможного возгорания и введены дополнительные блоки включения, объединенные путем шлейфового соединения в систему контроля температуры вокруг защищаемого объекта,
введены дополнительные генераторы огнетушащего вещества, соединенные между собой и с блоком включения с образованием автономной системы пожаротушения заданной мощности, в том числе смонтированные в одном каркасе по крайней мере два генератора огнетушащего вещества с необходимой ориентацией в пространстве выбросов огнетушащей струи,
каркас выполнен в виде жесткой сварной конструкции из уголков или из металлических труб с квадратным сечением, например в форме параллелепипеда, на боковых сторонах которого предусмотрены диагональные ребра жесткости.
Введение отличительных признаков в полезной модели позволяет обеспечить срабатывание генератора огнетушащего вещества и извещателя по сигналу с блока включения, без использования внешних источников питания, исключить наличие проводной связи с пожарным охранным пультом, то есть позволяет достигнуть технического результата, приводящего к решению поставленной технической задачи - созданию автономной установки пожаротушения в виде компактного модуля, автономно, без подвода электроэнергии в защищаемый объем и использования проводной связи, выполняющего все основные функции борьбы с огнем, а именно обнаружение очага возгорания, тушение пожара самостоятельно, без участия человека, извещение о случившемся для принятия дальнейших мер. При этом расширяется область применения, повышаются эксплуатационная надежность, удобство и безопасность использования, уменьшается (а в некоторых случаях полностью исключается) объем монтажных работ на объекте защиты), что особенно важно при осуществлении противопожарной защиты объектов, опасных техногенными последствиями: нефтегазопроизводство, хранилища ГСМ, склады и арсеналы, железнодорожные объекты, опасные грузы при их транспортировке.
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами. На фиг.1 представлен общий вид конструкции, на фиг.2 - блок-схема предлагаемого устройства.
Позициями на чертежах обозначены:
1 - блок включения
2 - генератор огнетушащего вещества
3 - радиопередающий извещатель
4 - модуль питания
5 - микропроцессор
6 - трансивер
7 - каркас
8 - элементы продольного набора каркаса
9 - элементы поперечного набора каркаса
10 - элементы диагонального набора каркаса
11 - планки крепления
Осуществление полезной модели
Устройство состоит из соединенных между собой блока включения 1, генератора огнетушащего вещества 2, радиопередающего извещателя 3. Выход блока включения 1 подсоединен к входу генератора огнетушащего вещества 2 и входу извещателя 3. Блок включения 1 предназначен для обнаружения очага возгорания и выработки импульса на включение генератора огнетушащего вещества 2 и радиопередающего извещателя 3.
Блок включения 1 представляет собой устройство сигнально-пусковое автономное автоматическое (УСПАА-1 ТУ 4372-033-00226827-99). Это устройство используется для автономного обнаружения очага возгорания путем контроля температуры, выдачи предупреждающих светозвуковых сигналов и подачи пускового тока на контакты электровоспламенителя (например пиропатрона) генератора огнетушащего вещества 2 при превышении температуры условно-нормального значения. УСПАА-1 рассчитано для работы с электровоспламенителем номинальным сопротивлением от 1,5 до 16 Ом, обеспечивает при формировании команды «Пуск» ток не менее 1 А при длительности 100 мс. В дежурном режиме устройство отключено от питания. Устройство состоит из решетки и основания, под решеткой размещены крышка,
печатная плата, два термореле, батарейный отсек, два встроенных элемента питания напряжением 3 В типа CR 2032, контакты для подключения электровоспламенителя и пьезокерамический резонатор, кнопка «Контроль», светоиндикатор. В дежурном режиме устройства возможен контроль целостности цепи электровоспламенителя и величины напряжения питания при нажатии кнопки «Контроль». В случае роста температуры в охраняемом помещении выше условно-нормальной вырабатывается предупреждающий светозвуковой сигнал «Внимание» в течение 1 мин. При дальнейшем росте температуры в момент достижения предельно заданного уровня устройство подает на контакты электровоспламенителя пусковой ток, тем самым автоматически запускает модуль пожаротушения. Средний срок службы устройства УСПАА-1 не менее 10 лет.
Возможен и другой вариант исполнения блока включения 1 в виде пожарного пускателя, выполненного, например как автономный пускатель ПА-5 (ТУ 4371-021-72576697-04). Пускатель ПА-5 состоит из установленного в корпусе микрогенератора постоянного тока, вал микрогенератора вращается под действием многооборотной спиральной пружины кручения, предварительное закручивание которой (взведение пускателя) осуществляется при помощи тяги управления тарировочным ключом. При нагреве (обусловленном опасным повышением температуры в охраняемом помещении) пружина вызывает срабатывание пускателя: нагретая пружина термоэлемента вытягивает тягу управления из корпуса, тем самым освобождая для вращения под действием закрученной пружины вал генератора. Микрогенератор производит электрическую энергию, достаточную для приведения в действие установки пожаротушения. Пускатель допускает проверку параметров срабатывания носимыми общетехническими средствами измерений и индикации (лампа накаливания) на месте установки, в цепи пускового шлейфа, без демонтажа и использования ЗИП. Изделие многоразовое, число срабатываний не ограничено.
Генератор огнетушащего вещества 2 предназначен для тушения пожаров классов А, В, С и электрооборудования под напряжением и выполнен как
запускаемый электровоспламенителем стандартный порошковый (например, типа «Ураган-1») или аэрозольно-порошковый модуль пожаротушения.
Радиопередающий извещатель 3 предназначен для передачи информации по радиоканалу о факте срабатывания пускателя пожарного теплового на охранный пожарный пульт или ретранслятор на расстояние до 500 м. Радиопередающий извещатель 3 состоит из последовательно соединенных модуля питания 4, микропроцессора с ядром AVR 5 и однокристального СВЧ-трансивера 6 (например, фирмы Nordik) на рабочей частоте 433 МГц. Используемый тип модуляции GFSK - частотная модуляция с предварительной гауссовой фильтрацией. Скорость передачи информации 9600 бит/сек. Модуль питания - импульсный синхронный стабилизатор с КПД 93% - формирует напряжение 3,3 В при поступлении на его вход электрического импульса с пускателя.
Все составляющие перечисленные элементы предлагаемой автономной установки пожаротушения смонтированы на каркасе 7, который выполняется в виде металлоконструкции требуемой формы, зависящей от формы и размеров модуля порошкового пожаротушения (генератора огнетушащего вещества 1). Одним из вариантов исполнения формы каркаса 7 является форма куба или параллелепипеда. В этом случае каркас 7 включает в себя ребра жесткости - элементы продольного 8, поперечного 9 и диагонального 10 наборов элементов каркаса. Элементами этих наборов являются, например металлические трубы квадратного сечения или уголки. Элементы наборов жестко соединяются, например свариваются, между собой с образованием конструкции требуемой формы (куба, параллелепипеда). Дополнительно внутри каркаса (куба, параллелепипеда) устанавливаются элементы крепежа оборудования. На фиг.1 показано, что на одной из граней каркаса жестко закреплена, например приварена, планка крепления 11. В качестве планок крепления 11 могут служить также элементы диагонального набора каркаса 10. На планке 11 устанавливаются и закрепляются тепловой пускатель 1, генератор огнетушащего вещества 2, радиопередающий извещатель 3. Эти элементы
снабжены разъемами (например, типа вилка-розетка) и проводами для осуществления электрической связи между собой. Это позволяет легко осуществлять их соединение в систему и замену при необходимости отдельных элементов (например, в случае регламентных работ или при возникновении неисправности в отдельных элементах). Все элементы находятся внутри каркаса, который обеспечивает их защиту от случайных механических воздействий и обеспечивает повышенную стойкость установки в целом к ударным нагрузкам.
Готовое смонтированное на каркасе устройство противопожарное автономное модульное адресное (УПАМА) устанавливается в защищаемом объеме вокруг объекта защиты. При этом в зависимости от характеристик защищаемого объекта (объема), его размеров и формы устанавливается требуемое, рассчитанное количество модулей УПАМА в требуемом порядке и с требуемой ориентацией направления выпуска струи огнетушащего вещества (вокруг защищаемого объекта, внутри защищаемого объекта, в виде многоэтажного сооружения путем постановки модулей друг на друга для распределения по высоте точек выброса огнетушащего вещества и т.п.). За счет выбранной конфигурации в виде параллелепипеда требуемое направление выброса огнетушащего вещества - горизонтальное, вертикальное, вверх, вниз, достигается установкой модуля УПАМА на боковую, нижнюю или верхнюю грань каркаса соответственно.
Устройство работает следующим образом.
Смонтированное на каркасе устройство противопожарное автономное модульное адресное (УПАМА), в требуемом количестве модулей, устанавливается в защищаемом объеме, вокруг объекта защиты. Изначально, в дежурном режиме элементы не потребляют энергии, поэтому УПАМА не могут принципиально стать источником пожара или взрыва. При возникновении очага возгорания в защищаемом объекте по достижении температурой воздушной среды заданного значения происходит срабатывание блока включения 1 (теплового пускателя) наиболее близко расположенного к очагу возгорания,
вырабатывается импульс тока, который подается на вход генератора огнетушащего вещества 2. Вырабатываемый электрический импульс имеет величину и продолжительность, необходимые и достаточные как для инициации электровоспламенителя генератора 2, так и для включения извещателя 3. Генератор огнетушащего вещества 2 при поступлении этого импульса срабатывает и выбрасывает огнетушащее вещество в очаг возгорания. Одновременно электрический импульс от блока включения 1 поступает также на вход извещателя 3, а именно на вход стабилизатора 4 извещателя 3. Этот импульс вызывает появление напряжение питания на выходе стабилизатора 4. При появлении этого напряжения включается микропроцессор 5, программирует СВЧ-трансивер 6 и посылает радиосигнал - уникальный 32-разрядный код (идентификатор), заданный при его изготовлении. Передача осуществляется до тех пор, пока будет присутствовать питание со стабилизатора. Схемотехника модуля питания позволяет поддерживать номинальное напряжение модуля питания не менее 1 сек после пропадания входного импульса. Этого времени достаточно для включения микропроцессора (60 мкс), трансивера (75 мкс) и передачи сигнала не менее 50 раз на пожарный охранный пульт или ретранслятор. При мощности передающего тракта до 10 мВт и импедансе антенны ~ 400 Ом может быть обеспечена устойчивая связь до 500 м на открытой местности и до 100 м в помещении с большим количеством перекрытий. При приеме этого сигнала на пожарном охранном пульте идентифицируется активизировавшийся пускатель. Месторасположение активизировавшегося пускателя (соответственно сработавшего модуля УПАМА) может быть выведено при необходимости на жидкокристаллический индикатор. Решение на тушение принимается только пускателем, устройство срабатывает автономно, никакие аварии на пульте, источнике питания пульта, наводки, помехи не приводят к ложному срабатыванию системы пожаротушения, так как охранный пожарный пульт и УПАМА связаны только по радиочастотному каналу в режиме приема информации. На пульте производится только регистрация срабатывания конкретного модуля УПАМА.
Как видно из изложенного, введение существенных отличительных признаков позволило достигнуть технического результата и создать установку пожаротушения в виде компактного модуля, автономно, без подвода электроэнергии извне в защищаемый объем и без использования проводной связи с охранным пожарным пультом, выполняющего все основные функции борьбы с огнем, а именно обнаружение очага возгорания, тушение пожара самостоятельно, без участия человека, извещение о случившемся для принятия дальнейших мер, имеющего расширенную область применения, обладающего большей эксплуатационной надежностью.
Проведенные натурные испытания подтвердили указанные возможности предлагаемой установки противопожарной автономной модульной адресной.
Промышленная применимость
Разработана техническая документация, проведены успешные испытания.
Источники информации
1. Авторское свидетельство SU №1560240, М. кл. А62С 35/10, 1990
2. Патент РФ №2001646, М. кл. А62С 35/00, 1993
3. Патент РФ №2127623 C1, кл. А62С 37/00, G08В 17/00, 1999, прототип
4. Устройство сигнально-пусковое автономное автоматическое (УСПАА-1). Технические условия ТУ 4372-033-00226827-99