АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Изобретение относится к пожарной технике, в частности к способам ликвидации пожаров преимущественно на промышленных и других большеобъемных строениях со значительной производственной площадью.
Известна автоматическая система пожаротушения, содержащая средства пожаротушения в виде, по меньшей мере, одного лафетного ствола для распыления огнетушащей среды, установленного с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, первый и второй приводные двигатели для перемещения лафетного ствола соответственно в первом и втором направлениях, средства подачи огнетушащей среды в лафетный ствол, блок управления, выходами связанный с приводными двигателями и с входом управления средств подачи огнетушащей среды в лафетный ствол, датчик обнаружения пламени и датчик цели с рабочей осью, жестко установленный на лафетном стволе соосно с ним, выходы датчиков подключены к входам блока управления, отличающаяся тем, что она снабжена датчиками перемещения ствола в первом и втором направлениях, выходами, подключенными к соответствующим входам блока управления, дополнительно оснащенного элементом сравнения, программным блоком с памятью, вход которого соединен с соответствующим выходом элемента сравнения, а выход с соответствующим входом элемента сравнения, и блоком определения амплитуды возвратно-поступательного перемещения лафетного ствола в функции координат источника пламени, вход которого соединен с соответствующим выходом памяти программного блока, а выход с соответствующим входом памяти программного блока, выходы которого являются входами приводных двигателей и входом управления средств подачи огнетушащей среды в лафетный ствол, а выходы датчиков обнаружения пламени, датчика цели
и датчиков перемещения ствола в первом и втором направлениях связаны с блоком управления через элемент сравнения.
/RU Патент №2046613, 1995/.
Известная система не обладает необходимым быстродействием и надежностью, при использовании предполагает излишний пролив воды.
Известна автоматическая система пожаротушения, содержащая блок формирования управляющих сигналов, микропроцессор, панель управления, таймер, электромагнитный клапан, размещенный на магистрали подачи огнетушащего вещества, узел управления электромагнитным клапаном и средство подачи огнетушащего вещества в очаг пожара, отличающаяся тем, что средство подачи огнетушащего вещества в очаг пожара выполнено в виде управляемого лафетного ствола с насадком, управляемым электродвигателем перемещения, а система снабжена устройством хранения карты режимов пожаротушения, блоком средств сравнения, запоминающим устройством, корректирующим устройством, блоком памяти таблицы тарировки и интерфейсным блоком, преобразователями сигналов управления перемещением по координатной оси Х и координатной оси Y, преобразователем сигналов управления насадком, узлом силового питания, связанным с узлами управления приводом перемещения по оси Х и приводом перемещения по оси Y, с узлом управления насадком и узлом управления электромагнитным клапаном, фотодатчиком, установленным на лафетном стволе с возможностью регистрации очага пожара, датчиком положения насадка и датчиками положения лафетного ствола относительно оси Х и оси Y, стыковочным узлом, соединяющим магистраль подачи огнетушащего вещества с насадком лафетного ствола, установленного с возможностью изменения своего положения с помощью электродвигателей приводов перемещения по оси Х и оси Y, и блоком измерения давления огнетушащего вещества на входе лафетного ствола, при этом посредством шин управления и данных микропроцессор соединен с блоком формирования управляющих сигналов, запоминающим устройством,
корректирующим устройством, блоком средств сравнения, блоком памяти таблицы тарировки, таймером, устройством хранения карты режимов пожаротушения и интерфейсным блоком, первые входы и выходы которого связаны с панелью управления, выходы фотодатчика, датчика положения насадка, датчиков положения лафетного ствола относительно оси Х и оси Y и блока измерения давления огнетушащего вещества на входе лафетного ствола соединены со вторыми входами интерфейсного блока, вторые выходы которого связаны соответственно со вторым входом узла управления электромагнитным клапаном и через преобразователи сигналов управления перемещением по оси Х и оси Y, а также через преобразователь сигналов управления насадком с вторыми входами узлов управления приводом перемещения по оси Х и приводом перемещения по оси Y, а также узла управления насадком, выход которого соединен с входом электродвигателя перемещения насадка, а выходы узлов управления приводом перемещения по оси Х и приводом перемещения по оси Y связаны с входами электродвигателей приводов перемещения соответственно по оси Х и оси Y. /RU Патент №2104073, 1998/.
Известная система не обладает необходимым быстродействием и надежностью, не способна определять мощность очага возгорания, при использовании предполагает излишний пролив воды.
Наиболее близкой является автоматическая система пожаротушения, включающая блок датчиков определения очага пожара, блок обработки информации и определения координат пожара, установку подачи огнетушащего вещества и блок управления установкой подачи огнетушащего вещества, при этом блок датчика определения очага пожара выполнен в виде, по меньшей мере, двух групп датчиков, расположенных по периметру защищаемой зоны с возможностью пересечения их зон обзора, а датчики являются составной частью системы электронного сканирования с определением координат очага пожара, при этом группы датчиков представлены в виде датчиков инфракрасного и/или ультрафиолетового
излучения и расположены с возможностью пересечения проекции оптических осей на горизонтальную плоскость под углом 90±30°.
/Патент RU №55607, 2006, бюл. №42/
Известная система не обладает необходимыми точностью подачи струи воды и надежностью, не достаточно определяет мощность очага возгорания, при использовании предполагает излишний пролив воды.
Задачей технического решения является повышение быстродействия обнаружения и ликвидации очага пожара, повышение надежности работы системы, снижение расхода воды, повышение координатной точности подачи воды.
Задача решается тем, что в автоматической системе пожаротушения, включающей блоки датчиков инфракрасного и/или ультрафиолетового излучения для определения очага пожара, блок обработки информации и определения координат пожара, установку подачи огнетушащего вещества, и блок управления установкой подачи огнетушащего вещества, согласно решению каждый блок датчиков определения очага пожара выполнен в виде, по меньшей мере, двух групп датчиков, расположенных в виде двух крестообразно пересекающихся рядов с возможностью пересечения их зон обзора и с образованием локальных участков контроля, при этом датчики являются составной частью системы электронного сканирования с определением координат очага пожара в каждой локальной зоне, а группы датчиков расположены с возможностью пересечения проекций оптических осей на горизонтальную плоскость под углом 90°±30°.
Отличительными признаками являются следующие:
- каждый блок датчиков определения очага пожара выполнен в виде, по меньшей мере, двух групп датчиков, расположенных в виде двух крестообразно
пересекающихся рядов с возможностью пересечения их зон обзора и с образованием локальных участков контроля, (что обеспечивает указание точного местоположения очага пожара, сокращает расстояние подачи струи, увеличивает точность подачи воды в точку возгорания);
- датчики являются составной частью системы электронного сканирования с определением координат очага пожара в каждой локальной зоне, (что обеспечивает минимальное время определения очага пожара);
- группы датчиков расположены с возможностью пересечения проекций оптических осей на горизонтальную плоскость под углом 90°±30°, (что обеспечивает высокую точность определения координат и мощности очага пожара независимо от мешающих факторов - высокого заслоняющего обзор оборудования, экранирующих конструкций, и т.п.);
Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявляемого решения с аналогами и другими известными решениями не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Система иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 представлена функциональная схема автоматической системы ликвидации пожара, фиг.2 - схема с проекции оптических осей датчиков на горизонтальную плоскость, совмещенная с пиками интенсивности сигналов от датчиков блока 1, фиг.3 - схема местоположения очага пожара в блоке 1.
Автоматическая система пожаротушения содержит четыре блока датчиков 1, 2, 3, 4, состоящих из четырех групп датчиков соответственно 5-12, 13-18, 19-23, 22-25 (при этом проекции оптических осей датчиков на горизонтальную плоскость пересекаются под равными углами 90°±30°), линию связи датчиков 28, блок обработки информации 29, состоящий из интерфейсного модуля 30, шины данных 31, микропроцессора 32, устройства хранения карты 33, устройство средств сравнения 34, таймера 35, программного обеспечения 36, запоминающего
устройства 37, шины управления 38, блок управления установкой подачи огнетушащего вещества 39, электроклапан 40, привод горизонтального наведения лафетного ствола 41 установки подачи огнетушащего вещества, привод вертикального наведения лафетного ствола 42, магистральный трубопровод с огнетушащим веществом 43, средство индикации 44, проекции оптических осей 45 датчиков на горизонтальную плоскость, местоположение очага пожара 46.
Автоматическая система пожаротушения функционирует следующим образом. Каждый блок датчиков определения очага пожара выполнен в виде, по меньшей мере, двух групп датчиков, расположенных в виде крестообразно пересекающихся рядов с возможностью пересечения их зон обзора и с образованием локальных участков контроля. В рабочем режиме микропроцессор 32 через шину данных 31 и интерфейсный модуль 30 по линии связи 28, например блока датчиков 1 проводит последовательный опрос группы адресных датчиков 5-8 и 9-12. Поступающая информация с адресных датчиков анализируется в устройстве сравнения 34 с заранее заданными уровнями сигналов датчиков 5-12. При превышении заданных уровней сигнала, как минимум с одного датчика каждой группы (фиг.2) из анализа полученных данных от адресных датчиков микропроцессор с учетом известности месторасположения каждого адресного датчика и наложения зон между оптическими осями обеих групп датчиков, определяет координаты очага пожара используя, информацию из устройства хранения карты 33, в которой заложены данные об объекте и месторасположении датчика (фиг.3), и выдает сигнал через шину управления 38 на блок управления установкой подачи огнетушащего вещества 39 и выводит визуальную информацию на устройство индикации 44 место расположение очага пожара (фиг.3). Блок управления подает сигнал на открытие электроклапана 40 и одновременного наведения лафетного ствола и подачи огнетушащего вещества с помощью горизонтальных и вертикальных электроприводов 41, 42 в заданную координатную точку.
При этом происходит сокращение времени наведения лафетного ствола за счет быстрого опроса обеих групп датчиков с частотой опроса 10 раз в секунду и одновременной работы горизонтального и вертикального электроприводов лафетного стола.
Вместе с тем, возникает дополнительная возможность определения мощности излучения очага пожара на основе уровней фона излучения полученных с адресных датчиков и координат очага пожара, что в свою очередь позволяет оптимизировать количественно подачу огнетушащего вещества в место расположения очага пожара. Расположение датчиков в виде крестообразно пересекающихся рядов позволяет более точно определить координаты очага пожара, т.к. размер контролируемой площадки сокращается, по меньшей мере в четыре раза, а масштаб сетки увеличивается.
Автоматическая система пожаротушения обеспечивает повышение быстродействия и точности обнаружения при ликвидации очага пожара, повышение надежности работы системы, уточненное определение мощности очага пожара, снижение расхода воды за счет оптимизации расхода на основе данных о мощности очага пожара.