РОБОТИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ С СИСТЕМОЙ ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНОГО МОНИТОРИНГА И СЕЛЕКТИВНОГО ТУШЕНИЯ
ROBOTIC FIRE-EXTINGUISHING UNIT WITH PREVENTIVE MONITORING AND SELECTIVE SUPPRESSION SYSTEM

Изобретение относится к устройствам пожаротушения, а именно к роботизированным установкам пожаротушения.
Известны роботизированные установки пожаротушения, например, устройство «Роботизированный пожарный комплекс» патент RU 2319530 С2. Недостатком известных устройств является жесткая схема пожаротушения, не учитывающая реальное развитие загорания.
Наиболее близким по технической сути является «Роботизированный пожарный комплекс с системой технического зрения», патент №2433847, содержащий пожарные роботы, включающие в себя лафетный ствол с приводами вертикального и горизонтального наведения, насадок с приводом изменения угла распыливания струи, дисковый затвор с приводом, датчик давления и местный пульт управления, соединенные с блоком коммутации, оптическое устройство с телекамерой и ИК-датчиком, соединенное с устройством идентификации и определения координат очага загорания, которое соединено с устройством управления, соединенное с видеомонитором и блоком коммутации.
Недостатками данного устройства является то, что его работа начинается только при появлении горения, когда огонь уже приносит ущерб, как приносит ущерб и применение самого огнетушащего вещества, само же огнетушащее вещество при тушении распределяется по площади загорания без выделения зон, связанных с источником интенсивного горения, что снижает эффективность устройства.
В основу изобретения поставлена задача создания устройства, реагирующего на предупредительные признаки, предшествующие загоранию, и повышения эффективности тушения за счет выделения энергетического центра очага горения.
Эта цель достигается тем, что в устройство введен блок распознавания зон тепловыделения с программой идентификации их происхождения по оцифрованному местоположению вероятных теплоносителей, соединенный на входе с оптическим устройством с телекамерой и ИК-датчиком и с устройством управления на выходе, и селектор энергетического центра с программой определения координат пиковых температур, соединенный на входе с устройством идентификации и определения координат очага загорания и с устройством управления на выходе.
Предложенное техническое решение позволяет до появления загорания и нанесения ущерба, с ним связанного, по предупредительным признакам предотвратить загорание, а при появлении загорания повысить эффективность тушения.
Автору не известны устройства с отличительными признаками в соответствии с заявляемыми техническими решениями.
Изобретение отвечает требованиям новизны и положительного эффекта, а также критерию "существенные отличия".
На фиг. 1 представлена функциональная схема роботизированной установки пожаротушения (РУП) с системой предупредительного мониторинга и селективного тушения.
Устройство, см. фиг. 1, содержит пожарные роботы (ПР) 1, входящие в состав РУП, установленной на противопожарном трубопроводе 2. ПР 1 включает в себя лафетный ствол 3 с приводами вертикального и горизонтального наведения 4, 5, насадок с приводом изменения угла распыливания струи 6, переносной местный пульт управления 7, установленный на вводе дисковый затвор с приводом 8 и датчик давления 9, соединенных с блоком коммутации 10. ПР 1 может также размещаться на мобильной платформе. На ПР 1 установлены оптические устройства 11 с телекамерой и ИК-датчиком, соединенные по ИК-каналу 12 со входом устройства идентификации и определения координат очага загорания 13 и по ИК-каналу 12 и по видеоканалу 14 с блоком распознавания зон тепловыделения 15 с программой идентификации их происхождения по оцифрованному местоположению вероятных теплоносителей. Устройство идентификации и определения координат очага загорания 13 соединено на выходе с селектором энергетического центра 16 с программой определения координат пиковых температур. Вся оперативная информация поступает на пункт круглосуточного дежурства к видеомонитору 17. Управление пожарными роботами ПР 1 осуществляется через блок коммутации 10 по каналу связи 18 устройством управления 19, которое соединено с блоком распознавания зон тепловыделения 15, селектором энергетического центра 16 и видеомонитором 17.
2
2
Устройство работает следующим образом. В дежурном режиме, см. фиг. 1, защищаемый объект находится под постоянным контролем оптических устройств 11 с телекамерой и ИК-датчиком, установленных на ПР 1 или внешних. При появлении на объекте нагретых зон, например в результате неисправных приборов, в диапазоне от температуры биологического тела до температуры воспламенения, блок распознавания зон тепловыделения 15 по программе идентификации, с учетом заранее введенного в программу оцифрованного местоположения вероятных теплоносителей (кабельные трассы, электроприборы, выключатели, технологическое оборудование и др.), передает информацию на устройство управления 19, которое подает команды на ближайшие ПР 1 по их наведению на выделенную зону тепловыделения. В случае применения ПР 1 на мобильной платформе он перемещается в заданную зону. После ориентирования ПР 1 выделенная зона находится в фокусе оптических устройств 11, имеющих высокую чувствительность в центральной части, и после уточнения и подтверждения данных блок распознавания зон тепловыделения 15 передает оператору круглосуточного дежурства на видеомонитор 17 информацию об аварийном состоянии участка зоны наблюдения и вероятном источнике тепловыделения. Если оператор в течение установленного времени не принял решение, то устройство управления 18 подает сигнал «Тревога» и команду на отключение аварийного участка от электросети. Для снижения рисков человеческого фактора в возникновении пожара программа может фиксировать в ИК-диапазоне наличие движущегося человека на объекте, что в несанкционированное время может быть одним из предупредительных признаков. При появлении открытого пламени по данным от оптических устройств 11 устройство идентификации и определения координат очага загорания 13 определяет зону очага загорания и направляет информацию в селектор энергетического центра 16. По программе определения координат пиковых температур селектор энергетического центра 16 выдает координаты энергетического центра очага загорания в устройство управления 19, которое подает команды по наведению на очаг загорания на ближайшие ПР 1. После ориентирования ПР 1 выделенная зона находится в фокусе оптических устройств 11, и селектор энергетического центра 16 после уточнения и подтверждения данных передает оператору круглосуточного дежурства на видеомонитор 17 информацию об очаге загорания. Если оператор в течение установленного времени не принял решение, то устройство управления 19 подает сигнал «Тревога» и команду на автоматическое пожаротушение. Устройство управления 19 выдает управляющие сигналы по каналу связи 18 на соответствующий блок коммутации 10 выбранных ПР 1, защищающих данную зону. Приводами вертикального и горизонтального наведения 4, 5 ствол 3 наводится на очаг загорания по расчетному углу возвышения по программе, заложенной в устройстве управления 19, с учетом баллистики струи и принятого угла распыливания в зависимости от расстояния и давления на датчике давления 9. Устройство управления 19 подает команды на раскрытие заданного угла распыливания и подачу воды, при этом включается привод насадка, открывается дисковые затвор 8, и ПР 1 направляет струю воды с заданным углом распыливания на очаг загорания. Чувствительность ИК-датчика оптического устройства 11, в соответствии с действующими нормами, позволяет обнаружить очаг загорания площадью 0,1 м. Контактная площадь струи на поверхности составляет 8-10 м (при небольших расстояниях увеличивается угол распыливания). Поэтому при попадании струя полностью перекрывает очаг загорания. Контактная площадь струи неравномерна по интенсивности орошения. В ней выделяется эффективная часть с наибольшей интенсивностью орошения. Устройство управления 19 корректирует наведение струи так, чтобы эффективная часть струи была направлена на энергетический центр очага загорания по данным селектора энергетического центра 16. В варианте, когда очаг загорания развивается, и площадь очага превышает контактную площадь струи на поверхности, что определяется устройством 13 и селектором энергетического центра 16, то устройство управления 19 формирует программу тушения по площади с учетом того, что под действием эффективной части струи находился энергетический центр загорания. При изменении геометрических размеров очага пожара устройство управления 19 корректирует программу тушения, а при отсутствии горения прекращает тушение. Информация о состоянии пожарной обстановки от телекамеры оптического устройства 11 поступает на пункт круглосуточного дежурства на видеомонитор 17. При необходимости оператор может взять управление на себя, перейдя в режим дистанционного управления.
Предложенная роботизированная установка пожаротушения с системой предупредительного мониторинга и селективного тушения является эффективным автоматическим и дистанционно управляемым средством борьбы с пожарами, позволяющим производить автоматическое пожаротушение объектов различного назначения.
В отличие от известных устройств, предложенная роботизированная установка пожаротушения позволяет принять упреждающие меры против возникновения очага загорания, а при появлении очага загорания производить эффективное пожаротушение, направляя огнетушащее вещество в энергетический центр очага загорания.
Эти отличительные особенности устройства позволяют принять меры по предотвращению загорания на объектах, а при появлении очага загорания значительно повысить эффективность тушения, уменьшить количество используемого огнетушащего вещества, а также ущерб от пожара.