АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ ПОЖАРА, СИГНАЛИЗАЦИИ О ПОЖАРЕ И ЗАПУСКА СРЕДСТВ ПОЖАРОТУШЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК G08B17/04 

Изобретение относится к области пожаротушения, в частности к противопожарной технике, а именно к автономным системам обнаружения пожара, сигнализации о пожаре, запуска средств пожаротушения, контролю за состоянием системы.

Известно автономное энергонезависимое устройство, см. патент РФ 2046614 от 08.04.91. Международная заявка PCT/RU 92/00071 с приоритетом 08.04.91, состоящее из датчика и ручного пускателя. Однако это известное энергонезависимое устройство имеет ряд недостатков, а именно - этот датчик является точечным, поэтому возможна экранировка теплового потока, что не позволяет объективно отражать развитие возгорания в защищаемом помещении, и наконец, не предусмотрен контроль состояния гальванических цепей запуска средств пожаротушения.

Известны автономные устройства, выполненные в виде автономного теплового пускателя, патент RU 2098157 от 17.05.95 г. и 2101059 от 06.10.95 г. Эти устройства совмещают в себе твердотопливный газогенератор огнетушащего вещества с ударно-спусковым механизмом, который функционально выполняет роль теплового извещателя. Недостатком таких устройств является точечность, невозможность контроля состояния системы.

Известны также автономные энергонезависимые устройства, состоящие из термочувствительного протяженного элемента, см. патент RU 2026277 заявка 1991, и средств пожаротушения. Работа этого устройства на базе ТЧШ основана на передаче теплового импульса от очага возгорания, при контакте с ТЧШ или при повышении температуры окружающей среды, например, выше 190°С, к средствам пожаротущения. При воспламенении в любой точке ТЧШ тепловой импульс распространяется с высокой скоростью не менее 100 мм/с и последовательно запускает необходимое количество средств пожаротушения. Таким образом, ТЧШ в комплексе со средствами пожаротушения представляет собой автономное устройство. К недостаткам таких устройств следует отнести изменение термочувствительным шнуром с течением времени своих механических характеристик, а именно: теряется эластичность, ТЧШ становится хрупким, неравномерность скорости горения вплоть до затухания, невозможность работы в агрессивных средах, низкая механическая стойкость к вибрациям, невозможность контролировать скрытое механическое повреждение ТЧШ.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является линейная тепловая система обнаружения пожара, - Transafe, см. журнал Системы безопасности связи и телекоммуникации, 1998 г., стр.37. Transafe состоит из мембранного датчика давления, электронного блока обработки, к которому подключена медная измерительная трубка, и опорного чувствительного элемента. В блоке располагаются датчики давления, устройство обработки информации. Система Transafe при помощи измерительной трубки осуществляет контроль за распространением тепла на большой площади. Изменение давления за определенный промежуток времени, градиент, оценивается блоком обработки электронного устройства и сравнивается с данными опорного температурного датчика. В случае заданной, характерной для пожара скорости нарастания температуры, линейная тепловая система обнаружения пожара выдает сигнал тревоги. Однако эта система обладает рядом недостатков, а именно: измерительная трубка выполнена в виде одной протяженной измерительной трубки на всю контролируемую защищаемую площадь, что в ряде случаев может быть недостаточным, и эта система выполняет только функции обнаружения, без связи с исполнительными устройствами, и наконец, рассматриваемая система неавтономна.

Предлагаемым изобретением решается задача - создание автономной системы, включающей элементы контроля состояния электрических цепей исполнительных устройств, при этом конструкция позволяет расширить область применения с использованием ее при защите объектов с агрессивными средами, повышенной опасности и особо важных объектов. Предлагаемая автономная система, кроме того, решает задачу оперативного обнаружения неисправностей и дефектов, возникающих при подготовке и совершении диверсионных и террористических актов на защищаемых объектах, повышения надежности, упрощения конструкции, минимизации расходов на эксплуатацию, полной автономности, нахождения системы в дежурном режиме достаточно продолжительное время 10-15 лет.

Данный технический результат обеспечивается в автономной системе обнаружения пожара, сигнализации о пожаре и запуска средств пожаротушения за счет того, что линейный тепловой датчик представляет собой протяженную тонкостенную металлическую трубку, которая с одной стороны герметично закрыта, а с другой соединена со входом в капилляр, который выходом герметично соединен со входом разветвителя, и один выход разветвителя соединен с двумя упругими емкостями, а второй выход разветвителя соединен с камерой водоактивируемого источника напряжения через V-образную трубку, заполненную водным раствором солей щелочных металлов, например водным раствором хлористого натрия, причем камера водоактивируемого источника напряжения через свой капилляр соединена с температурным клапаном установки уровня срабатывания, а к выходным электродам водоактивируемого источника напряжения подключена звуковая сигнализация с таймером, который по истечении заданного интервала времени подключает, в режиме пуска, к водоактивируемому источнику напряжения коммутатор, и он, в свою очередь, последовательно подключает исполнительные устройства, причем в дежурном режиме с помощью устройства контроля проверяет целостность последовательно соединенной электрической цепи, включающей в себя исполнительные устройства, резисторы контроля и нормально-замкнутые контакты концевых выключателей, входящих в устройство коммутатора.

В случае помещения большой площади линейный тепловой извещатель выполнен таким образом, чтобы обеспечить контроль за распространением тепла и обнаружение возгорания на большой площади, и соединен через разветвитель с V-образной трубкой и двумя упругими емкостями.

Камера водоактивируемого источника напряжения состоит из 2-х листов одностороннего фольгированного стеклотекстолита, наложенных друг на друга через резиновую прокладку, расположенную по периметру прямоугольных листов, которые обращены друг к другу фольгированными медными подложками, при этом на медную подложку одного из листов нанесена смесь персульфата калия и угольной пыли или наложен лист из хлорида серебра, имеющий надежный гальванический контакт с этим листом, и на которую наложены сепаратор, например, перкаль, и пластина или из цинка, или магния, которая одной стороной плотно соприкасается с сепаратором, а другой стороной гальванически связана с медной подложкой второго листа фольгированного стеклотекстолита, а медные подложки этих листов являются выходными контактами водоактивированного источника напряжения, а по части периметра камеры водоактивированного источника напряжения расположена и закреплена на ней V-образная трубка, наполовину заполненная водным раствором хлористого натрия.

Звуковая сигнализация выполнена в виде звукового генератора и таймера, которые параллельно подключены к электрическим выводам водоактивируемого источника напряжения, и после его активации включает звуковую сигнализацию и таймер, который по истечении заданного времени, подключает водоактивируемый источник напряжения к клеммам коммутатора.

Коммутатор состоит из концевых выключателей, исполнительных устройств средств пожаротушения, резисторов контроля, которые соединены таким образом, что электрические выводы водоактивированного источника напряжения, через контакты таймера соединены с входными клеммами коммутатора, а одна из этих клемм, являющаяся общей для одной из клемм устройства контроля, соединена через нормально-замкнутый контакт первого концевого выключателя и через цепь инициатора первого исполнительного устройства со второй клеммой коммутатора, это цепь запуска первого исполнительного устройства, а нормально-разомкнутый один контакт первого концевого выключателя соединен со второй клеммой входа коммутатора, а второй нормально-разомкнутый контакт первого концевого выключателя через нормально-замкнутый контакт второго концевого выключателя и цепь второго исполнительного устройства, и нормально-разомкнутый контакт первого концевого выключателя с первой клеммой входа коммутатора, это составляет цепь запуска второго исполнительного устройства, цепь запуска третьего исполнительного устройства состоит из последовательной цепи, где первая клемма входа коммутатора соединена со вторым нормально-разомкнутым контактом второго концевого выключателя, и через цепь третьего исполнительного устройства, по цепи нормально-замкнутого контакта третьего концевого выключателя, через нормально-разомкнутый контакт второго концевого выключателя, и нормально-разомкнутый контакт первого концевого выключателя, соединен со второй клеммой входа, причем для контроля целостности цепи исполнительных устройств параллельно нормально-разомкнутому первому контакту первого концевого выключателя подключен один резистор контроля, а с помощью второго резистора контроля вместе с первым образована последовательная цепь, включающая нормально-замкнутый контакт первого концевого выключателя, электрическую цепь первого исполнительного устройства, первый резистор контроля, нормально-замкнутый контакт второго концевого выключателя, электрическую цепь второго исполнительного устройства, второй резистор контроля, электрическую цепь третьего исполнительного устройства, нормально-замкнутый контакт третьего концевого выключателя, и эта последовательная электрическая цепь подключена к клеммам устройства контроля, обеспечивающего проверку целостности электрической цепи исполнительных устройств.

Температурный клапан установки уровня срабатывания системы выполнен в виде сильфона, соединенного через капилляр с внутренней камерой водоактивированного источника напряжения. Сильфон имеет возможность изменять свои геометрические размеры при изменении температуры в защищаемом помещении и соответственно давления в измерительной трубке, причем в торцевой части этого сильфона выполнено отверстие малого диаметра, которое с внешней стороны герметично закрыто одним концом якоря магнитной системы, например, выполненной на базе переключателя РПС20, перемещающегося под воздействием внешней силы, при изменении объема сильфона, и противодействующей этому перемещению силе притяжения постоянного магнита противоположного конца якоря, к той стороне якоря, которая обращена к сильфону, прикреплена герметичная упругая прокладка, например тонкая вакуумная резина, позволяющая плотно перекрывать отверстие в сильфоне, а уровень срабатывания и открытия клапана определяется давлением в измерительной трубке или камере, при котором открывается отверстие в сильфоне и камера водоактивированного источника напряжения сообщается с внешней атмосферой через открытое отверстие в сильфоне, и на поверхности сильфона со стороны капиллярной трубки установлена пластина, на которой закреплена ось вращения регулировочного винта, причем на корпусе этой системы закреплена вторая пластина с резьбовым отверстием, а регулировка уровня срабатывания осуществляется регулировочным винтом и перемещающейся вместе с ним магнитной системой с якорем. Конструкция температурного клапана позволяет плавно изменять начальное усилие прилегания одного конца якоря к отверстию сильфона, которое отвечает заданной температуре срабатывания и открытию клапана, что соответствует срабатыванию системы, причем открывание отверстия происходит скачком.

V-образная цилиндрическая трубка выполнена таким образом, что на торцевые поверхности водного раствора хлористого натрия, находящегося внутри нее, нанесена пленка, например минеральное масло, препятствующая испарению водного раствора хлористого натрия.

Внутри камеры водоактивированного источника напряжения для уменьшения влажности размещены гранулы селикагеля при нахождении системы в дежурном режиме.

Линейный тепловой датчик соединен через разветвитель с упругой емкостью с объемом, равным 20-30 см³, для осуществления работы системы в режиме "ручного пуска", при нажатии на нее и удерживании ее в этом положении, при этом происходит заполнение камеры водоактивированного источника напряжения раствором хлористого натрия из V-образной трубки.

Линейный тепловой датчик соединен через разветвитель с упругой емкостью объемом, равным 0,5-1 см³, для осуществления проверки на герметичность линейного теплового датчика при нажатии на нее и удержании в этом положении, при этом уровень столба жидкости в V-образной трубке не должен изменяться в течение времени удержания.

Устройство контроля целостности последовательно соединенной цепи исполнительных устройств, находящейся в дежурном режиме, выполнено в виде электрической схемы, включающей в себя нормальный элемент, например Х480, резистор, кнопку коммутации, конденсатор, светодиод, причем отрицательный электрод нормального элемента через резистор соединен с нормально разомкнутым контактом кнопки коммутации, а один вывод конденсатора соединен через нормально-замкнутый контакт кнопки коммутации и последовательно соединенные электрические цепи исполнительных устройств, с помощью резисторов контроля и нормально-замкнутых контактов концевых выключателей, входящих в устройство коммутации, с катодом светодиода, а положительный электрод нормального элемента соединен со вторым выводом конденсатора и анодом светодиода.

Устройство автоматического периодического контроля целостности последовательно соединенной цепи исполнительных устройств системы, находящейся в дежурном режиме, выполнено в виде электрической схемы и включает в себя нормальный элемент, например Х480, контролируемую цепь, устройство сигнализации, ионистор, реле, переключатель с соответствующими контактными группами, кнопку, электрические емкости, резисторы, диоды, транзисторы, соединенные таким образом, что положительный электрод нормального элемента соединен через нормально-замкнутые контакты второй контактной группы с ионистором, а нормально-разомкнутый контакт второй контакной группы соединен с устройством оповещения, и положительный электрод нормального элемента, через нормально-разомкнутые контакты первой контактной группы, соединен с одной клеммой контролируемой цепи и, при замыкании контакта соответствующего реле, контролирует целостность последовательно соединенных электрических цепей исполнительных устройств, с помощью резисторов контроля и нормально-замкнутых контактов концевых выключателей, входящих в устройство коммутации, а параллельно нормально-разомкнутой первой контактной группе, подключена кнопка первоначального запуска схемы, причем вторая клемма контролируемой цепи соединена с анодами диодов, где два катода первого и второго диодов образуют последовательную цепь, соединенную таким образом, что катод первого диода соединен с эмиттерно-коллекторным переходом первого транзистора, затем с обмоткой первого реле и с катодом второго диода, причем катод первого диода соединен через первую емкость с минусом нормального элемента и, таким образом, образуют зарядную цепь для первой емкости, а катод второго диода через параллельно соединенные резистор и вторую емкость соединен с минусом нормального элемента и образуют зарядную цепь для второй емкости. Аналогичным образом соединены катоды третьего и четвертого диодов.

Устройство и работа автономной системы обнаружения пожара, сигнализации о пожаре и запуска средств пожаротушения поясняется следующими чертежами и электрическими схемами:

фиг.1 - функциональная схема автономной системы;

фиг.2 - конструкция водоактивированного источника напряжения;

фиг.3 - электрическая схема коммутатора;

фиг.4 - электрическая схема устройства контроля;

фиг.5 - конструкция температурного клапана;

фиг.6 - эпюра напряжения на выходных контактах водоактивированного источника напряжения;

фиг.7 - электрическая схема автоматического периодического устройства контроля.

Функциональная схема предлагаемой системы представлена на Фиг.1. Система содержит линейный тепловой датчик 1, представляющий собой протяженную тонкостенную металлическую трубку с одной стороны герметично закрытую, а с другой через капилляр 2, соединенную с входом в разветвитель 4, при этом разветвитель соединен с двумя упругими емкостями 3, 13 и камерой водоактивированного источника напряжения 5, причем эта камера водоактивируемого источника через капилляр 12 соединена с температурным клапаном установки уровня срабатывания 6, а к выходным клеммам водоактивированного источника напряжения 5, параллельно подключены звуковая сигнализация 7 и таймер 8, который по истечении заданного времени подключает к водоактивированному источнику напряжения 5 коммутатор 10, образованный из последовательно соединенной цепи контактов концевых выключателей, исполнительных устройств, резисторов контроля, и с помощью устройства контроля 9, через эту электрическую цепь в дежурном режиме, осуществляет контроль наличия целостности цепи исполнительных устройств.

Устройство водоактивированного источника напряжения показано на чертеже Фиг.2. Оно состоит из камеры 5, которая образуется двумя листами одностороннего фольгированного стеклотекстолита 19, эти листы расположены таким образом, что обращены фольгированными медными подложками 15 друг к другу, причем между листами, по периметру, размещена резиновая прокладка 12, внутри нее находится нанесенный на одну из медных подложек тонкий слой смеси персульфата калия и угольной пыли 18, или наложен лист из хлорида серебра, имеющий надежный гальванический контакт с этим листом, затем на эту же пластину наложены сепаратор 17, например перкаль, а затем пластина из цинка 16 или магния, которая одной стороной плотно соприкасается с сепаратором, а другой стороной гальванически связана с подложкой второго листа фольгированного стеклотекстолита, и медные подложки являются выходными контактами водоактивированного источника напряжения 13, причем тонкий слой персульфата калия и угольной пыли или хлорида серебра, сепаратор и пластина цинка занимают внутри камеры водоактивированного источника напряжения объем 2/3 внутреннего объема камеры, а в свободном объеме камеры 9 размещены гранулы селикагеля 20, и свободный объем камеры через отверстие 10, сообщается с V-образной трубкой 11, которая на 1/2 заполнена водным раствором хлористого натрия 8, а на поверхность раствора внутри V-образной трубки нанесена защитная пленка 7, при этом капиллярная трубка 14 соединяет внутренний объем камеры водоактивированного источника напряжения с температурным клапаном уровня срабатывания 6, а другой выход V-образной трубки соединен с разветвителем 4, причем разветвитель соединен с упругими емкостями 3, 21, капилляром 2 и измерительной трубкой 1.

Устройство коммутатора изображено на Фиг 3 и состоит из концевых выключателей с контактами К1-1, К1-2, К1-3, исполнительных устройств Ш1, Ш2, Ш3, резисторов контроля R2, R2, которые соединены таким образом, что электрические выводы водоактивированного источника напряжения, через контакты таймера соединены клеммами А, В, коммутатора, а клемма А коммутатора, являющаяся общей для одной из клемм устройства контроля А (Фиг.4) соединена через нормально-замкнутый контакт первого концевого выключателя К1-1 и через цепь инициатора первого исполнительного устройства Ш1 с клеммой В, это цепь запуска первого исполнительного устройства Ш1, а нормально-разомкнутый второй контакт первого концевого выключателя К1-2 соединен со второй клеммой В, а второй нормально-разомкнутый контакт этого первого концевого выключателя К1-2 через нормально-замкнутый контакт второго концевого выключателя К2-1 и цепь второго исполнительного устройства Ш2 и нормально-разомкнутый третий контакт первого концевого выключателя К1-3 соединен с клеммой А, это составляет цепь запуска второго исполнительного устройства Ш2, цепь запуска третьего исполнительного устройства Ш3 состоит из последовательной цепи, где клемма А соединена со вторым нормально-разомкнутым контактом второго концевого выключателя К2-3 и через цепь третьего исполнительного устройства Ш3 по цепи нормально-замкнутого контакта третьего концевого выключателя через нормально-разомкнутый контакт второго концевого выключателя К2-2 и нормально-разомкнутый контакт первого концевого выключателя К1-2 соединен клеммой В, причем для контроля целостности цепи исполнительных устройств параллельно нормально-разомкнутому первому контакту первого концевого выключателя К1-2 подключен один резистор контроля R1, а с помощью второго резистора контроля R2 вместе с первым резистором контроля R1 образована последовательная электрическая цепь, включающая нормально-замкнутый контакт первого концевого выключателя К1-1, электрическую цепь первого исполнительного устройства Ш1, первый резистор контроля R1, нормально-замкнутый контакт второго концевого выключателя К2-1, электрическую цепь второго исполнительного устройства Ш2, второй резистор контроля R2, электрическую цепь третьего исполнительного устройства Ш3, нормально-замкнутый контакт третьего концевого выключателя КЗ-1, и эта последовательная цепь подключена к устройству контроля клемм АС.

На Фиг.4 изображено устройство контроля цепей исполнительных устройств системы в дежурном режиме и выполнено в виде схемы, включающей в себя: нормальный элемент Е, балластный резистор R, кнопку контроля К, конденсатор С, светодиод CD, AC - контролируемая цепь, входящую в устройство коммутатора, причем отрицательный электрод нормального элемента Е через резистор R соединен с нормально разомкнутым контактом кнопки контроля К, а общий контакт кнопки контроля соединен с конденсатором С емкостью, а второй свободно замкнутый контакт кнопки контроля К через контролируемую цепь АС, последовательную цепь исполнительных устройств, концевых выключателей, резисторов контроля соединен с катодом светодиода CD.

На Фиг.5 изображен температурный клапан, который выполнен в виде сильфона 22, соединенного через капилляр 28 с внутренней камерой водоактивированного источника напряжения 5 (Фиг.2), причем в торцевой части сильфона 22 выполнено отверстие малого диаметра 23, которое с внешней стороны упруго и герметично закрыто одним концом якоря 25 магнитной системы, выполненной, например, на базе переключателя РПС20, перемещающегося относительно оси 29, а к внутренней стороне рычага якоря 25, обращенной к сильфону 22, прикреплена герметичная упругая прокладка 23, например тонкая вакуумная резина, и на поверхности сильфона 23, со стороны капиллярной трубки 28, установлена пластина 30, на которой закреплена ось вращения регулировочного винта 27, причем на корпусе магнитной системы установлена вторая пластина 31 с резьбовым отверстием, в котором установлен регулировочный винт 27.

На Фиг.6 показана характерная эпюра напряжения на электрических выводах водоактивированного источника напряжения, при комплексном испытании системы на нагрузке, соответствующей нагрузке пускового устройства и равной 1.9-2.1 Ом во времени, полученной при экспериментальной отработке опытного образца системы, где участок AF на представленной эпюре - время от начала воздействия температуры на линейный тепловой датчик до начала активации водоактивированного источника напряжения, равное 5 сек, участок FB - время от начала активации водоактивированного источника напряжения до срабатывания пускового устройства и начала звучания пожарной звуковой сигнализации, равное 1.5-2 сек при напряжении 0,6-0,65 В, участок ВК соответствует времени активной работы автономной системы.

На фиг.7 изображена принципиальная электрическая схема устройства автоматического периодического контроля целостности цепей запуска средств пожаротушения системы и включает в себя нормальный элемент, контролируемую цепь АС, устройство оповещения, ионистор И, реле Р1, Р2 с соответствующими контактными группами К1-1 и К2, кнопку К3, электрические емкости С1, С2, С3, С4, резисторы R1, R2, R3, R4, диоды Д1, Д2, Д3, Д4, транзисторы Т1, Т2, соединенные таким образом, что положительный электрод нормального элемента соединен через контакты 3, 2 контактной группы К2 с ионистором И, а контакт 1 контактной группы К2 соединен с устройством оповещения, в то же время нормальный элемент через нормально-разомкнутую контактную группу К1-1 контролирует цепь АС, последовательно соединенные цепи пусковых устройств, и параллельно нормально-разомкнутой контактной группе К1-1 подключена кнопка запуска схемы К3, клемма С участка контролируемой цепи АС соединена с анодами диодов Д1, Д2, Д3, Д4, где диоды Д1, Д2 образуют последовательную цепь: катод Д1 - эмиттерно-коллекторный переход Т1 - ключ Р1 - катод Д2, причем катод Д1 соединен через С1 с минусом НЭ и образуют зарядную цепь для С1, а катод Д2 через параллельно соединенные R2, C2 соединен с минусом НЭ и образуют зарядную цепь для С2. Аналогичным образом соединены катоды диодов Д3, Д4.

Принцип действия системы заключается в том, что при возникновении пожара происходит повышение температуры внутри защищаемого помещения и с ростом температуры увеличивается давление в измерительной трубке 1, см. Фиг.2, которое передается по капилляру 2 через разветвитель 4 в V-образную трубку 11, при этом водный раствор хлористого натрия перемещается в направлении внутреннего объема камеры водоактивированного источника напряжения 5. При достижении заданного давления в камере водоактивированного источника напряжения 5, соответствующего температуре срабатывания системы, открывается отверстие 23, см. Фиг.5, температурного клапана, и внутренний объем камеры водоактивированного источника напряжения 5, см. Фиг.2, сообщается с внешней атмосферой. При этом за счет перепада давления между измерительной трубкой 1 и полостью камеры водоактивированного источника напряжения 5 водный раствор хлористого натрия через отверстие 10 быстро заполнит, t<1-2 сек, внутренний объем камеры водоактивированного источника напряжения 5 и произойдет смачивание сепаратора 17, смеси персульфата калия и угольной пыли, или хлорида серебра 18 и пластины цинка 16 или магния, при этом за счет хороших гигроскопических свойств сепаратора 17 происходит удерживание электролита хлористого натрия и создается надежный контакт по всей поверхности участвующих в реакции электродов цинка или магния и смеси персульфата калия и угольной пыли, или хлорида серебра 18, и в результате известной химической реакции, в процессе активации водоактивированного источника напряжения на выходных клеммах 13 в течение времени <5 сек появляется напряжение около 1,2-1,5 В, см. Фиг.6., так как внутренний объем камеры водоактивированного источника напряжения в дежурном режиме герметичен, то при наличие селикагеля в этой камере, водоактивированный источник напряжения имеет достаточно большой срок сохранямости 10-15 лет, при постоянной готовности к активации. В режиме ручного пуска возможно осуществить запуск системы с помощью упругой емкости 21 при нажатии на эту емкость и удерживании ее в этом положении, при этом происходит повышение давления внутри линейного теплового датчика больше порога открывания температурного клапана, и водный раствор хлористого натрия из V-образной трубки поступает в рабочую камеру водоактивированного источника напряжения, и процесс повторяется аналогично рассмотренному выше, так как можно использовать Z этих камер водоактивированных источников напряжения, соединенных последовательно, то напряжение, подаваемое далее на звуковую сигнализацию 7 (Фиг.1), таймер 8 (Фиг.1), коммутатор 10 (Фиг.1) и исполнительные устройства 11 (Фиг.1) составляет Z×1,2 вольт. После отработки заданного таймером времени звучания звуковой сигнализации происходит подключение электрических выводов водоактивированного источника напряжения к клеммам АВ (Фиг.3) коммутатора. Коммутатор позволяет подавать напряжение от водоактивированного источника напряжения последовательно на N-e количество огнетушащих устройств и работает следующим образом, что напряжение по цепи от клеммы А (Фиг.3) через нормально замкнутые контакты 1-го концевого выключателя К 1-1 и через цепь 1-го инициатора Ш1 поступает на клемму В и образует цепь от клеммы А через К1-1, Ш1 к клемме В, по которой протекает ток и воспламеняет исполнительное устройство Ш1, а первый концевой выключатель таким образом связан с первым исполнительным устройством, что при появлении открытого пламени от первого исполнительного устройства кнопка первого концевого выключателя освобождается и размыкает свой контакт К1-1 и одновременно замыкает свои контакты К1-2 и К1-3 и подготавливает цепь, от клеммы А через К1-2, К2-1, Ш2, К1-3 до клеммы В, через которую протекает ток запуска цепи второго исполнительного устройства Ш2, в результате исполнительное устройство Ш2 воспламеняется и освобождает кнопку 2-го концевого выключателя, она по аналогии с кнопкой первого концевого выключателя размыкает свой контакт К2-1, замыкает свои контакты К2-2 и К2-3 и подготавливает цепь от клеммы А, для работы исполнительного устройства Ш3, через К2-3, Ш3, К3-1, К2-2, К1-2 до клеммы В и т.д., при этом резистор контроля R1, шунтирующий контакты К1-2, и резистор контроля R2, соединяющий контакты С и D, имеют сопротивление несколько десятков ом и не оказывают влияния на работу схемы в режиме последовательного включения исполнительных устройств, а в режиме контроля цепей исполнительных устройств происходит контроль цепей 1-го, 2-го и 3-го исполнительных устройств по цепи от клеммы А через К1-1, Ш1, R1, К2-1, Ш2, R2, Ш3, К3-1 к клемме С устройства контроля, и таким образом происходит контроль обрыва цепей исполнительных устройств Ш1, Ш2, Ш3 и т.д.

Схема устройства ручного контроля цепей исполнительных устройств изображена на Фиг.4, и в исходном состоянии кнопка К коммутирует одну клемму емкости С через контролируемую цепь АС, входящую в устройство коммутатора, где последовательно соединены исполнительные устройства, цепи контактов концевых выключателей и резисторы контроля R1, R2 с катодом светодиода CD, и в момент контроля кнопка К кратковременно подключает конденсатор С к нормальному элементу через баластный резистор и происходит быстрый заряд конденсатора С за время <1, время фиксации кнопки в этом положении, и при отпускании кнопки К эта заряженная емкость С разряжается на светодиод CD через контролируемую цепь АС, и появляется световая вспышка светодиода CD, позволяющая судить о целостности цепей исполнительных устройств.

При повышении температуры в защищаемом помещении повышается давление в измерительной трубке, и соответственно в камере водоактивированного источника напряжения и сильфоне, который изменяет свой объем, и при заданной температуре открывается отверстие в сильфоне, при этом камера водоактивированного источника напряжения сообщается с внешней атмосферой, и вследствие избыточности давления в измерительной трубке происходит быстрое заполнение раствором хлористого натрия камеры водоактивированного источника напряжения из V-образной трубки, а при температуре ниже заданной, температурный клапан закрыт и установлен на заданную температуру открывания. Процесс установки, заданной температуры срабатывания температурного клапана происходит при исходном, герметично закрытом отверстии в сильфоне 22, одним концом якоря 25 (Фиг.5), обеспечивает с помощью винта 27 перемещение магнитной системы с этим концом якоря и его герметичное закрытие, затем в объеме сильфона создается давление, соответствующее заданной температуре открытия клапана, и при этом установленном давлении, вращением винта 27, перемещаем этот конец якоря 25 с магнитной системой к сильфону и достигаем положения, при котором нарушается устойчивое положение якоря 25 относительно магнитной системы и сильфона 25, и происходит скачкообразное перемещение якоря 25 в другое устойчивое положение, открывается отверстие 23 клапана, при этом фиксируется положение винта 27, а якорь механически переводится в начальное положение, соответствующее закрытию отверстия в сильфоне.

Работа устройства автоматического периодического контроля работа устройства происходит таким образом, что в начальный момент К1-1 разомкнут, контактная группа К2 находится в положении соединяющие контакты 2-3, кнопка К3 - разомкнута, AC - образуют замкнутую цепь из N-го количества последовательно соединенных исполнительных устройств, цепей контактов концевых выключателей и резисторов контроля, и для осуществления пуска устройства необходимо нажать кнопку К3, при этом происходит быстрый заряд емкостей С1, С2, С3, С4 за время, определяющееся постоянной времени t=R×С соответствующих емкостей, t<0,01 сек, затем происходит медленный разряд емкостей С1, С2, С3, С4, за время t≈3 мин, при этом возрастает разность потенциалов между точками схемы F и К и между точками схемы L и М до некоторого значения, при котором открывается транзистор Т1, срабатывает реле Р1 и своими контактом К1-1 замыкает зарядную цепь для емкостей С1, С2, С3, С4, далее процесс повторяется при условии замкнутой цепи АС. Так как время разряда t1=R2×С2 меньше времени разряда t2=R4×С4 реле Р2 не срабатывает. При обрыве контролируемой цепи АС нет зарядного тока для емкостей С1, С2, С3, С4, а разность потенциалов между точками L и М продолжает возрастать до некоторого значения, при котором открывается транзистор T2, срабатывает дистанционный переключатель Р2, который коммутирует клеммы 1 и 2, и подключает ионистор к звуковому оповещателю "Обрыв". При работе устройства в качестве источника питания используется нормальный элемент. Работа этого нормального элемента в предлагаемой системе происходит согласно его паспортным данным:

Энергия, расходуемая нормальным элементом, с последующим восстановлением, согласно паспортным данным должна быть не более:

Е=V×I×t=0,003 Дж, где

V=1,018 В - напряжение на клеммах нормального элемента;

I=6 мкА - предельно допустимый ток, проходящий через нормальный элемент в течение 60 сек;

24 часа - время для восстановления нормального элемента.

Энергия, расходуемая нормальным элементом с последующим восстановлением в предлагаемом устройстве, составляет:

Е=V×I×t=6 нДж, где

V=1,018 В - напряжение на клеммах нормального элемента;

I=6 мкА предельно допустимый ток, проходящий через нормальный элемент в течение 0,01 сек;

Таким образом для восстановления напряжения на клеммах нормального элемента необходимо время в 6000 раз меньше, т.е.: =24×60:6000=0,24 мин, или около 15 сек, предлагаемое устройство обеспечивает период опроса 150 сек, что в десять раз больше.

Изобретение относится к области пожаротушения, в частности к противопожарной технике, а именно к автономным системам обнаружения пожара, сигнализации о пожаре, запуска средств пожаротушения, контроль за состоянием системы. Система функционально включает в себя линейный тепловой датчик, капилляр, разветвитель, упругие емкости, камеру водоактивируемого источника напряжения, температурный клапан установки уровня срабатывания, звуковую сигнализацию с таймером, коммутатор с исполнительными устройствами и устройство контроля цепей запуска исполнительных устройств и изъятия элементов системы. Технический результат заключается в том, что обеспечивается контроль за целостностью цепей запуска исполнительных устройств, контроль обрыва цепей инициаторов запуска средств пожаротушения, контроль изъятия элементов системы, контроль герметичности измерительной трубки с помощью упругой емкости с объемом, равным 1-2 куб.см; использование в дежурном режиме в качестве источника напряжения нормального элемента позволяет обеспечить эксплуатацию системы в дежурном режиме до 10-15 лет. Кроме того, система имеет возможность ручного пуска с помощью упругой емкости с объемом, равным 5-10 куб.см, так как система полностью автономна и полностью искробезопасна в дежурном режиме, расширяется область ее применения (противопожарная защита взрывоопасных объектов, объектов с агрессивными средами, удаленных объектов); затраты на обслуживание системы минимальны, система проста в эксплуатации, и имеет низкую себестоимость. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Автономная система обнаружения пожара, сигнализации о пожаре, запуска средств пожаротушения при возникновении пожара, содержащая линейный тепловой датчик, звуковую сигнализацию и исполнительные устройства (ИУ) средств пожаротушения, отличающаяся тем, что содержит устройство контроля целостности цепей ИУ средств пожаротушения, а линейный тепловой датчик представляет собой протяженную тонкостенную металлическую измерительную трубку, которая с одной стороны герметично закрыта, а с другой соединена с капилляром, который выходом герметично соединен с разветвителем, а разветвитель соединен с двумя упругими емкостями и через V-образную трубку, заполненную водным раствором солей щелочных металлов, например водным раствором хлористого натрия, с камерой водоактивируемого источника напряжения, причем внутренний объем камеры водоактивируемого источника напряжения для сообщения с атмосферой через капилляр соединен с температурным клапаном установки уровня срабатывания, а к выходным клеммам водоактивируемого источника напряжения подключены звуковая сигнализация и таймер, через который к клеммам водоактивированного источника напряжения по истечении задаваемого времени происходит подключение коммутатора, образованного из ИУ средств пожаротушения, их концевых выключателей и резисторов контроля, причем одна из клемм водоактивируемого источника напряжения (ВИН) соединена через нормальнозамкнутый контакт первого концевого выключателя и через цепь первого ИУ средств пожаротушения с другой клеммой ВИН, с которой соединен нормально разомкнутый контакт первого концевого выключателя, соединенный через первый нормальнозамкнутый контакт второго концевого выключателя, цепь второго ИУ средств пожаротушения и второй нормальноразомкнутый контакт первого концевого выключателя с первой из упомянутых клемм ВИН, являющейся общей с одной из клемм устройства контроля целостности цепей ИУ средств пожаротушения и соединенной через нормальноразомкнутый контакт второго концевого выключателя, цепь запуска третьего ИУ средств пожаротушения, нормальнозамкнутый контакт третьего концевого выключателя, к которому подключена другая клемма устройства контроля целостности цепей ИУ средств пожаротушения, другой нормальноразомкнутый контакт второго концевого выключателя и нормальноразомкнутый контакт первого концевого выключателя - с другой клеммой ВИН, при этом параллельно нормальноразомкнутому контакту первого концевого выключателя включен один резистор контроля, а другой резистор контроля образует последовательную цепь из второго и третьего ИУ средств пожаротушения.2. Автономная система по п.1, отличающаяся тем, что устройство контроля целостности цепей ИУ средств пожаротушения содержит нормальный элемент, резистор, кнопку коммутации, конденсатор, светодиод, причем отрицательный электрод нормального элемента через резистор соединен с нормальноразомкнутым контактом кнопки коммутации, общий контакт которой соединен с конденсатором, нормальнозамкнутый контакт кнопки коммутации через клеммы упомянутого устройства соединен с катодом светодиода, а положительный электрод нормального элемента соединен со вторым электродом конденсатора и анодом светодиода.3. Автономная система по п.1, отличающаяся тем, что устройство контроля целостности цепей ИУ средств пожаротушения содержит нормальный элемент, резисторы, устройство оповещения «обрыв, изъятие», ионистор, реле, переключатель с соответствующими контактными группами, кнопку запуска, электрические емкости, диоды, транзисторы, причем положительный электрод нормального элемента соединен через нормальнозамкнутые контакты второй контактной группы переключателя с устройством оповещения «обрыв, изъятие», положительный электрод нормального элемента через нормальноразомкнутые контакты первой контактной группы переключателя соединен с одной клеммой упомянутого устройства, а параллельно нормальноразомкнутой первой контактной группе переключателя подключена кнопка запуска, при этом вторая клемма упомянутого устройства соединена с анодами диодов, катоды которых образуют последовательную цепь катод первого диода - эмиттерно-коллекторный переход первого транзистора - обмотка первого реле - катод второго диода, и, кроме того, катод первого диода соединен через первую электрическую емкость с отрицательным электродом нормального элемента с образованием зарядной цепи для первой электрической емкости, а катод второго диода через параллельно соединенные резистор и вторую электрическую емкость соединен с отрицательным электродом нормального элемента с образованием зарядной цепи для второй электрической емкости, катоды третьего и четвертого диодов, третья электрическая емкость и четвертая электрическая емкость с параллельно соединенным с ней резистором, обмотка второго реле, эмитерно-коллекторный переход второго транзистора соединены аналогичным образом.4. Автономная система по п.1, отличающаяся тем, что камера водоактивируемого источника напряжения состоит из 2 прямоугольных листов фольгированного стеклотекстолита, наложенных друг на друга через резиновую прокладку, расположенную по периметру прямоугольных листов, которые обращены друг к другу фольгированными медными подложками, при этом на медную подложку одного из листов нанесена смесь персульфата калия и угольной пыли или наложен лист из хлорида серебра, имеющий надежный гальванический контакт с этим листом, и на которую наложены сепаратор, например перкаль, и пластина или из цинка, или магния, которая одной стороной плотно соприкасается с сепаратором, а другой стороной гальванически связана с медной подложкой второго листа фольгированного стеклотекстолита, а медные подложки этих листов являются выходными контактами водоактивированного источника напряжения, а по части периметра камеры водоактивированного источника напряжения расположена и закреплена на ней V-образная трубка, наполовину заполненная водным раствором хлористого натрия.5. Автономная система по п.1, отличающаяся тем, что звуковая сигнализация выполнена в виде звукового генератора.6. Автономная система по п.1, отличающаяся тем, что температурный клапан установки уровня срабатывания выполнен в виде сильфона, соединенного через капилляр с внутренним объемом камеры водоактивированного источника напряжения, причем в торцевой части сильфона выполнено отверстие малого диаметра, которое с внешней стороны упруго закрыто одним концом якоря магнитной системы, а другой конец якоря соприкасается с постоянным магнитом этой магнитной системы, а к той стороне якоря, которая обращена к сильфону, прикреплена герметичная упругая прокладка, например тонкая вакуумная резина, и на поверхности сильфона со стороны капиллярной трубки установлена пластина, на которой закреплена ось вращения регулировочного винта, причем на корпусе этой системы закреплена вторая пластина с резьбовым отверстием, в котором установлен регулировочный винт.7. Автономная система по любому из пп.1 и 4, отличающаяся тем, что V-образная цилиндрическая трубка заполнена раствором хлористого натрия и выполнена таким образом, что на поверхность водного раствора хлористого натрия с двух сторон V-образной трубки нанесена пленка, например минеральное масло, препятствующая испарению водного раствора хлористого натрия.8. Автономная система по любому из пп.1 и 4, отличающаяся тем, что камера водоактивированного источника напряжения выполнена таким образом, что во внутреннем объеме камеры, в верхней ее части, размещены гранулы селикагеля для уменьшения влажности при нахождении системы в дежурном режиме.9. Автономная система по п.1, отличающаяся тем, что линейный тепловой датчик соединен через разветвитель с двумя упругими емкостями, одной объемом 20-30 см³, другой объемом 0,5-1 см³.