СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ ПОЖАРОТУШЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК A62C37/36 

Изобретение относится к пожарной технике, в частности к способам и устройствам управления средствами пожаротушения.

Известен способ управления многоканальной системой пожаротушения, заключающийся в поочередном подрыве пиропатронов [1]
Известное устройство для дистанционного включения системы пожаротушения, выбранное в качестве ближайшего аналога, содержит источник питания, соединенный с контактами пускового реле, токоограничивающие резисторы и пиропатроны, включенные в последовательные цепи.

Известные способ и устройство имеют следующие недостатки:
во-первых, они не обеспечивают использование отдельных баллонов с огнетушащим веществом в работе по разным направлениям, т.к. при таком включении должен произойти подрыв всех пиропатронов, наличие нескольких независимых направлений в установке пожаротушения требует индивидуальных источников огнетушащего вещества по каждому направлению;
во-вторых, известное устройство имеет недостаточную надежность из-за наличия предохранителей, а также из-за существующей зависимости начала подрыва любого пиропатрона (кроме первого) от факта подрыва предыдущего пиропатрона, что может привести к прекращению процесса подрыва пиропатронов;
в-третьих, наличие в цепи каждого пиропатрона индивидуального токоограничивающего резистора обуславливает значительную мощность рассеяния и габариты.

Изобретение позволяет устранить все эти недостатки.

Это достигается тем, что способ управления многоканальной системой пожаротушения, заключающийся в поочередном подрыве пиропатронов, но согласно изобретению, это осуществляют по взаимно-независимым направлениям, предусматривает три цикла работы, выполняемые поочередно после поступления команды "подрыв пиропатронов", при этом в первых двух циклах подрыва пиропатронов питающее напряжение подают на пиропатроны поочередно, а в третьем цикле контроля и сигнализации напряжение подают одновременно по цепям всех пиропатронов, при этом длительность импульсов в первом цикле t₁ устанавливают экспериментально для данной конкретной установке; а длительность импульсов во втором цикле t₂ определяют по формуле:

где: К допустимое время реакции устройства на команду "подрыв пиропатронов";
n количество пиропатронов,
при этом справедливо:

где:
K степень увеличения длительность импульса t₂ относительно t₁;
длительность импульса цикла контроля и сигнализации может быть какой угодно длинной, вплоть до отключения питающего напряжения или снятия команды "подрыв пиропатронов".

Поставленная цель достигается также тем, что устройство для реализации способа управления многоканальной системой пожаротушения, содержит источник питания, токоограничивающий резистор и последовательно соединенные цепи, включающие пиропатроны, причем согласно изобретению, оно дополнительно имеет генератор последовательных тактовых импульсов, счетчик циклов, распределитель импульсов, логические элементы 2 И и 2 ИЛИ, ключевые элементы.

На фиг. 1 представлена диаграмма работы установки согласно способу, а на фиг. 2 изображена функциональная схема устройства.

Реализация способа происходит в течение трех циклов работы, которые выполняются поочередно после поступления команды "подрыв пиропатронов". В течение первых двух циклов питающее напряжение подают на пиропатроны через общий токоограничивающий резистор устройства.

Длительность импульса t₁ определяют экспериментально для конкретной установки пожаротушения, она должна обеспечивать надежный подрыв всех пиропатронов при заданной величине тока. Если по каким-либо причинам в первом цикле не произойдет подрыв одного или нескольких пиропатронов, то их подрыв осуществляют во втором цикле. Для этого длительность импульсов t₂ увеличивают относительно t₁ в K раз.

Предельное значение длительности импульсов t₂ определяют по формуле:

где: t₁ длительность импульсов подрыва пиропатронов в первом цикле;
T допустимое время реакции устройства на команду "подрыв пиропатронов".

При этом эмпирически установлено, что

Если в результате вычислений степень увеличения K получится меньше 3, то следует увеличить ток подрыва и определить новое значение минимально необходимой длительности t₁ для пиропатронов применяемого типа, затем по формуле (1) рассчитывают длительность t₂.

Получение значения тока подрыва и длительностей t₁ и t₂ можно считать приемлемыми, если общая длительность первого и второго циклов не превышают предельно допустимое время реакции T для конкретной установки, т.е. если n•t₁+n•t₂ ≅ T.

В третьем цикле работы напряжение питания подают одновременно по цепям всех пиропатронов. Это цикл контроля с сигнализации.

Длительность его может быть как угодно большой вплоть до отключения питающего напряжения или снятия команды "подрыв пиропатронов".

Примеры осуществления способа.

Пример 1.

Требуется определить значение длительностей импульсов t₁ и t₂ для установки, содержащей 10 пиропатронов, с допустимым временем реакции T≅ 15 с.

Ток подрыва пиропатронов приняли равным 3 А. Используя генератор одиночных импульсов с регулируемой длительностью, экспериментально определили время, в течение которого происходит подрыв пиропатронов ПП-3. Данные сведены в табл. 1.

Приняли длительность импульсов в первом цикле t₁=1 с.

Длительность импульсов во втором цикле:

Степень увеличения:

Полученная степень увеличения K<3, поэтому значения тока подрыва I=3A; t₁=1 c; t₂=0,5 с считаются неудовлетворительными
Увеличиваем ток подрыва до 5 А.

Вновь экспериментально определяли время подрыва пиропатронов (табл. 2).

Длительность импульсов в первом цикле приняли равным t₁=0,3 с.

Длительность импульсов во втором цикле:

Степень увеличения:

Полученная степень увеличения K>3, поэтому для работы устройства по данному способу можно принять следующие значения параметров:
Ток подрыва I5 А;
Длительность t₁=0,3 с.

Длительность t₂=1,2 с.

Приведенные в таблице данные подтверждаются актом испытаний устройства, реализующего заявленный способ, прилагаемый к настоящей заявке.

На фиг. 2 изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник питания (не показан), генератор последовательных тактовых импульсов 1, счетчик циклов 2, распределитель импульсов 3, последовательные цепи, содержащие логические элементы "2И" 4, элементы "2ИЛИ" 5, ключевые элементы 6, к выходам которых подключены первые выводы пиропатронов 7. Установленных в запорных устройствах баллонов с огнетушащим веществом (не показаны). При этом питающие выводы ключевых элементов 6 связаны с общим токоограничивающим резистором 8, выход генератора тактовых импульсов 1 соединен с входом распределителя импульсов 3, выходы которого соединены с первыми входами логических элементов "2И", вторые входы которых "упр. 1" "упр. n" являются входами разрешения подрыва отдельных пиропатронов 7. Последний выход распределителя импульсов 3 соединен с входом "С" счетчика циклов 2, первые два выхода которого соединены с входами генератора 1, а третий выход счетчика циклов 2 соединен с вторыми входами элементов "2ИЛИ". Входы разрешения работы генератора 1, распределителя импульсов 3, счетчика циклов 2 соединены с цепью команды "подрыв пиропатронов" 9, к которой подключен вход формирователя 10, к выходу которого подключено пусковое реле 11, к первым выводам первого 12 и второго 13 нормально открытых контактов которого подключен источник питания, к второму выводу первого нормально открытого контакта 12 подключен первый вывод токоограничивающего резистора 8, второй вывод которого соединен с питающим входом ключевых элементов 6, а второй вывод второго нормально открытого контакта 13 соединен с вторыми выводами всех пиропатронов 7.

Работает устройство следующим образом.

В исходном состоянии, когда команда "подрыв пиропатронов" по цепи 9 не поступает, нулевое значение сигнала в этой цепи блокирует работу генератора тактовых импульсов 1, счетчика циклов 2 и распределителя импульсов 3. Реле 11 при этом выключено, а ключевые элементы 6 и общая цепь пиропатронов 7 отключены от клемм источника питания (см. фиг. 2).

Перед подачей команды "подрыв пиропатронов" (или одновременно с ней) на входы "Упр. 1", "Упр. n" логических элементов 4 "2И" должны быть поданы сигналы разрешения подрыва пиропатронов по требуемым каналам (в любой комбинации от 1 до n).

Затем, после поступления по цепи 9 команды "подрыв пиропатронов", формирователь 10 включает реле 11, которое своими контактами 12 и 13 подает питающее напряжение на закрытие ключевые элементы 6 и общую цепь пиропатронов 7.

Одновременно разрешается работа генератора тактовых импульсов 1, распределителя 3 и счетчика циклов 2, с первого выхода которого поступает сигнал на генератор 1, который начинает вырабатывать тактовые импульсы с периодом следования t₁, поступающие на вход распределителя 3.

На выходах 1, n распределителя 3 поочередно появляются импульсы с длительностью (см. фиг. 1).

При совпадении на входах элементов "2И" 4 этих импульсов с сигналами разрешения подрыва пиропатронов на входах "Упр. 1","Упр. n", элементы 4 вырабатывают выходной сигнал, который проходя через элементы 5 "2ИЛИ", открывает соответствующие ключевые элементы 6. При этом вывод соответствующего пиропатрона 7 подключается через токоограничивающий резистор 8 к источнику питания на время t₁ и происходит подрыв этого пиропатрона.

После окончания импульса на последнем выходе n распределителя 3 счетчик циклов 2 переключается во второе состояние и начинается второй цикл работы, который выполняется аналогично первому циклу с той разницей, что генератор тактовых импульсов 1, вырабатывает импульсы с периодом следования t₂. Соответственно время, в течение которого цепи пиропатронов подключается к источнику питания, равно t₂ (см. фиг. 1).

После окончания второго цикла счетчик циклов 2 переключается в третье состояние и сформированный при этом сигнал на его третьем выходе через элементы 5"2ИЛИ" открывает все ключевые элементы 6 одновременно.

Если по каким-либо причинам какой-нибудь один пиропатрон не был подорван в течение первого и второго циклов, то теперь его вывод подключается постоянно к источнику питания.

В таком состоянии устройство остается до отключения напряжения питания или снятия команды "подрыв пиропатронов".

Использование в устройстве способа поочередного, но взаимно независимого, подрыва пиропатронов позволяет повысить надежность устройства; а также использовать одни и те же источники огнетушащего вещества по различным независимым направлениям пожаротушения, что приводит к уменьшению габаритов, снижению стоимости и повышению эффективности установки.

Использование: изобретение относится к области пожарной техники, в частности к способам и устройствам для управления средствами пожаротушения. Сущность изобретения: позволяет использовать одни и те же источники огнетушения, т.е. снизить габариты и стоимость установки, снизить потребление электроэнергии, а также повысить надежность и эффективность работы. В устройстве используется способ поочередного подрыва пиропатронов по взаимно независимым направлением пожаротушения. Устройство для осуществления способа содержит генератор последовательности тактовых импульсов, распределитель и счетчик импульсов, последовательные цепи, включающие логические элементы "2И" и "2ИЛИ", ключевые элементы и пиропатроны, а также имеются цепь команды "подрыв пиропатронов", формирователь, пусковое реле, связанное своими нормально открытыми контактами с общим токоограничивающим резистором и пиропатронами, 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ управления многоканальной системой пожаротушения, включающий поочередный подрыв пиропатронов, отличающийся тем, что осуществляют подрыв пиропатронов по взаимно независимым направлениям в течение трех циклов, при этом в первом цикле при длительности t₁ импульсов осуществляют подрыв пиропатронов, во втором цикле увеличивают длительность импульсов при соблюдении условий

где К степень увеличения длительности импульсов t₂ относительно длительности импульса t₁,
предельное значение длительности t₂ импульса определяют по формуле

где Т допустимое время реакции устройства на команду "Подрыв пиропатронов";
n количество пиропатронов,
а затем осуществляют третий цикл контроля и сигнализации путем подачи питающего напряжения одновременно по всем цепям подрыва. 2. Устройство для управления многоканальной системой пожаротушения, содержащее источник питания, соединенный с контактами пускового реле, замыкающий контакт которого связан с одним из выводов токоограничивающего резистора, а второй замыкающий контакт связан с выводами пиропатронов, ключевые элементы, отличающееся тем, что содержит генератор тактовых импульсов, счетчик, распределитель импульсов, логические элементы 2И и 2ИЛИ, при этом выход генератора соединен с входом распределителя импульсов, выходы которого соединены с первыми входами элементов 2И, вторые входы которых являются входами разрешения подрыва отдельных пиропатронов, выходы элементов 2И соединены с первыми входами элементов 2ИЛИ, выходы которых соединены с входами ключевых элементов, выходы которых соединены с первыми выводами пиропатронов, последний выход распределителя импульсов соединен с входом счетчика циклов, первые два выхода которого соединены с входами генератора, а третий соединен с вторыми входами элементов 2ИЛИ, входы генератора, распределителя импульсов и счетчика циклов подключены к цепи команды "Подрыв пиропатронов", к которой также подключен вход формирователя, выход которого соединен с пусковым реле.