СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ И ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ОБЪЕКТАХ, ИМЕЮЩИЕ КОНТУРЫ ЗАМКНУТЫХ ОБЪЕМОВ ВОЗДУХА Российский патент 2017 года по МПК F24F3/16 

Изобретение относится к области обеспечения безопасности объектов инфраструктуры и подвижных средств транспортного комплекса (воздушных, водных и наземных) и предназначено для автоматического мониторинга без участия человека на постоянной основе указанных объектов службами безопасности аэропортов, авиакомпаний, наземных транспортных предприятий и предприятий водного транспорта для своевременного обнаружения взрывчатых и отравляющих веществ с последующим предупреждением и исключением террористических актов.

Известен способ обнаружения веществ, запрещенных к перевозке воздушным транспортом и при пересечении границы (наркотические, отравляющие, взрывчатые и др.), который включает просвечивание контролируемых объектов рентгеновским излучением, регистрацию прошедшего через объект излучения в двух спектральных областях с различной эффективной энергией, выделение сигналов, пропорциональных интенсивности излучения

(См. патент на изобретение РФ №2095795 по кл. МПК G01N 23/04, заявл. 29.08.1995 г., опубл. 10.11.1997 г. «Рентгеновский способ обнаружения вещества по значению его эффективного атомного номера»).

Однако известный способ имеет ограниченное применение: при проверке багажа, ручной клади и других объектов во время специального досмотра, требует использования сложного рентгеновского оборудования, к обслуживанию которого могут быть допущены люди, обладающие особенными навыками и знаниями.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу обнаружения взрывоопасных (ВВ) и отравляющих веществ (ОВ) на объектах, имеющих контуры замкнутых объемов воздуха, и выбранным в качестве прототипа является способ обнаружения взрывчатых веществ преимущественно воздушных судов, имеющих контуры замкнутых объемов воздуха, содержащих систему отвода воздуха из объекта, систему кондиционирования отводимого воздуха и систему возврата воздуха внутрь объекта, заключающийся в отборе проб воздуха на объекте с помощью устройства отбора проб (См. патент на изобретение №2338175 по классу МПК G01N 1/22, заявл. 29.09.2006 г., опубл. 10.04.2008 г. «Способ обнаружения взрывчатых веществ»).

При этом в известном способе используют обученных собак-детекторов, а в качестве устройства отбора проб воздуха на объекте используют не создающее электромагнитных излучений устройство, имеющее сменные фильтры с сорбирующим материалом, которые выполнены с возможностью удерживания следов запахов в процессе пропускания через них воздуха, адсорбции газообразных компонентов вещества на фильтре с дальнейшим предъявлением фильтра собакам-детекторам.

Недостатком известного способа является то, что он основан на использовании собак-детекторов и труда инспектора- кинолога, который перед началом отбора пробы воздуха извлекает из герметичного футляра сменный фильтрующий элемент, вставляет его в картридж прибора и включает прибор в режим забора воздуха, затем инспектор-кинолог в ходе перемещения по кабине экипажа и салонам судна осуществляет отбор пробы воздуха, по возвращении в исходную точку начала отбора пробы инспектор выключает прибор, извлекает сменный фильтрующий элемент и помещает его в герметичный футляр для транспортировки в лабораторию кинологического отдела. Отбор пробы воздуха в помещении объекта или салона судна может осуществляться и непосредственно на выходе из системы кондиционирования или вентиляции салонов судна (помещений объекта) с помощью приставки. Далее пробы подвергают выборке собаками-детекторами. Однозначный выбор тремя собаками-детекторами исследуемой пробы свидетельствует о наличии в ней паров взрывчатых или отравляющих веществ.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа, обеспечивающего обнаружение взрывоопасных и отравляющих веществ с высокой точностью, без использования труда человека, позволяющего принять своевременные меры безопасности.

Кроме того, задачей предлагаемого изобретения является расширение арсенала технических средств, обеспечивающих обнаружение взрывоопасных и отравляющих веществ на объектах, имеющих контуры замкнутых объектов воздуха, следовательно, дополнительный технический результат заключается в реализации этого назначения.

Техническим результатом, позволяющим решить эту задачу, является повышение эффективности обнаружения ВВ и ОВ, исключение влияния человеческого фактора на результаты проб воздуха, повышение качества результатов проб за счет установки устройства для отбора проб на входе системы кондиционирования перед фильтрами системы вентиляции, выполнение его в виде газоанализатора, связанного с блоком обработки данных.

Поставленная задача достигается тем, что в способе обнаружения взрывоопасных и отравляющих веществ на объектах, имеющих контуры замкнутых объемов воздуха, содержащих систему отвода воздуха из объекта, систему кондиционирования отводимого воздуха, связанную с системой вентиляции, снабженной фильтрами, систему возврата воздуха внутрь объекта, заключающийся в отборе проб воздуха на объекте с помощью устройства для отбора проб, согласно изобретения, устройство для отбора проб установлено на входе системы кондиционирования перед фильтрами системы вентиляции, выполнено в виде газоанализатора и связано с блоком обработки данных. При этом устройство для отбора проб является неотъемлемой частью объекта, установлено стационарно, надежно и не требует внимания, усилий и затрат со стороны ни экипажа, ни обслуживающего персонала.

Блок обработки данных может быть выполнен с возможностью подачи сигнала тревоги.

Газоанализатор может быть выполнен в виде дрейф-спектрометра.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемый способ обнаружения взрывоопасных и отравляющих веществ на объектах, имеющих контуры замкнутых объемов воздуха, не известен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критерию «новизна» и «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ обнаружения взрывоопасных и отравляющих веществ на объектах, имеющих контуры замкнутых объемов воздуха, может быть осуществлен на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.

Таким образом, заявляемый способ обнаружения взрывоопасных и отравляющих веществ на объектах, имеющих контуры замкнутых объемов воздуха, соответствует критерию «промышленная применимость».

Установка устройства для отбора проб на входе системы кондиционирования перед фильтрами системы вентиляции обеспечивает повышение точности и надежности выявления взрывоопасных и отравляющих веществ, т.к. именно в этом месте возникает избыточное давление и концентрируется максимально количество ВВ и ОВ и тем самым повышается эффективность обнаружения ВВ и ОВ, выполнение устройства для отбора проб в виде газоанализатора позволяет автоматизировать обнаружение ВВ и ОВ, исключить человеческих фактор и повысить качество результатов, позволяет повысить эффективность обнаружения ВВ и ОВ, наличие связи газоанализатора с блоком обработки данных еще в большей степени снижает влияние человеческого фактора, повышает надежность и эффективность обнаружения ВВ и ОВ.

Выполнение блока обработки данных с возможностью подачи сигнала тревоги позволяет своевременно донести результаты проб воздуха на объекте и принять своевременные меры безопасности.

Выполнение газоанализатора в виде дрейф-спектрометра позволяет осуществить обнаружение ВВ и ОВ с использованием самых современных устройств и тем самым повысить точность выявления ВВ и ОВ.

Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемого способа обнаружения взрывоопасных и отравляющих веществ на объектах, имеющих контуры замкнутых объемов воздуха, позволяет достичь заявленного технического результата, а именно повышение эффективности обнаружения ВВ и ОВ, исключения влияния человеческого фактора на результаты проб воздуха, повышения качества результатов проб за счет установки устройства для отбора проб на входе системы кондиционирования перед фильтрами системы вентиляции, выполнения его в виде газоанализатора, связанного с блоком обработки данных, и, следовательно, решить поставленную задачу - создание способа, обеспечивающего обнаружение ВВ и ОВ с высокой точностью, без использования труда человека, позволяющего принять своевременные меры безопасности.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом:

На фиг. 1 представлено условное изображение установки для осуществления заявляемого способа.

Ниже приводится описание предпочтительного конкретного варианта его осуществления со ссылками на прилагаемый чертеж.

В предлагаемом способе обнаружения взрывоопасных и отравляющих веществ на объектах, имеющих контуры 1 замкнутых объемов воздуха, содержащих систему 2 отвода воздуха из объекта, систему 3 кондиционирования отводимого воздуха, связанную с системой 4 вентиляции, снабженной фильтрами 5, систему 6 возврата воздуха внутрь объекта, заключающегося в отборе проб воздуха на объекте с помощью устройства 7 для отбора проб, устройство 7 для отбора проб установлено на входе системы 3 кондиционирования перед фильтрами системы вентиляции, выполнено в виде газоанализатора и связано с блоком 8 обработки данных.

Блок 8 обработки данных может быть выполнен с возможностью подачи сигнала тревоги.

Газоанализатор может быть выполнен в виде стационарного дрейф-спектрометра.

На фиг. 1 условно показано одно приложение заявляемого изобретения, а именно для объекта в виде воздушного судна, и эта установка подходит для использования в любом объекте, в котором используется оборотный (рециркуляционный) воздух, на пример на судне, в автомобиле, в офисах и больницах, в любом объекте, который имеет контуры замкнутых объемов воздуха.

Заявляемый способ обнаружения ВВ и ОВ осуществляют следующим образом на примере использования для воздушного судна, способ основывается на том факте, что частицы указанных веществ подхватываются потоками воздуха, циркулирующими по системе трубопроводов воздушного судна и в какой-то момент попадают в газоанализатор, который установлен на входе системы кондиционирования перед фильтрами системы вентиляции, при этом система кондиционирования, как правило, включает теплообменники, турбохолодильники, заслонки, влагоотделители, увлажнители воздуха, фильтры, трубопроводы и называется Комплексная Система Кондиционирования Воздуха (КСКВ), при этом именно на входе системы кондиционирования перед фильтрами системы вентиляции, концентрация ВВ и ОВ максимальна, в результате газоанализатор обнаруживает присутствие практически всех видов ВВ и ОВ, таких как тринитротолуол, нитроглицирин, этиленгликольдинитрат, гексоген, октоген, пентаэритротетранитрат, черный порох и смеси на их основе, наркотические вещества и прочие токсичные и отравляющие вещества. При обнаружении частиц ВВ и ОВ газоанализатором, который в свою очередь связан с блоком обработки данных, срабатывает система оповещения о присутствии ВВ и ОВ.

Если очередная проба воздуха содержит частицы ВВ или ОВ, то после обработки данной пробы выдается сигнал опасности в виде световой, звуковой или речевой информации экипажу. Загорается соответствующее табло и экипаж в соответствии со штатным расписанием принимает соответствующее решение.

В качестве стационарного газоанализатора используют высокочувствительный дрейф-спектрометр с нерадиоактивным способом ионизации пробы воздуха для экспресса обнаружения и идентификации ультрамалых количеств веществ (чувствительность 10^-13 г/см³) - следовые количества (на уровне ppb) без предварительной подготовки при большой скорости анализа (цикл измерения - 5 секунд).

При этом предполагается, что все необходимое оборудование является неотъемлемой частью конструкции воздушного судна, разрабатывается, сертифицируется и монтируется в момент строительства транспортного средства и работает штатно на всех этапах производства полета: стоянка, взлет, полет, посадка, аварийная ситуация и так далее.

Изобретение относится к области автоматического мониторинга без участия человека для своевременного обнаружения взрывчатых и отравляющих веществ. Способ обнаружения взрывоопасных и отравляющих веществ на объектах, имеющих контуры 1 замкнутых объемов воздуха, содержащих систему 2 отвода воздуха из объекта, систему 3 кондиционирования отводимого воздуха, связанную с системой 4 вентиляции, снабженной фильтрами 5, систему 6 возврата воздуха внутрь объекта, заключающийся в отборе проб воздуха на объекте с помощью устройства 7 для отбора проб, устройство 7 для отбора проб установлено на входе системы 3 кондиционирования перед фильтрами системы вентиляции, выполнено в виде газоанализатора и связано с блоком 8 обработки данных, при обнаружении частиц ВВ и ОВ газоанализатором, который связан с блоком 8, срабатывает система оповещения о присутствии ВВ и ОВ и экипаж принимает соответствующее решение. Технический результат, получаемый при реализации заявляемого изобретения, выражается в повышении эффективности обнаружения ВВ и ОВ, исключении влияния человеческого фактора на результаты проб воздуха, повышении качества результатов проб за счет установки современного устройства для отбора проб на входе системы кондиционирования перед фильтрами системы вентиляции, выполнение его в виде газоанализатора, связанного с блоком обработки данных. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ обнаружения взрывоопасных и отравляющих веществ на объектах, имеющих контуры замкнутых объемов воздуха, содержащих систему отвода воздуха из объекта, систему кондиционирования отводимого воздуха, связанную с системой вентиляции, снабженной фильтрами, систему возврата воздуха внутрь объекта, заключающийся в отборе проб воздуха на объекте с помощью устройства для отбора проб, отличающийся тем, что устройство для отбора проб установлено на входе системы кондиционирования перед фильтрами системы вентиляции, выполнено в виде газоанализатора и связано с блоком обработки данных.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что блок обработки данных выполнен с возможностью подачи сигнала тревоги.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газоанализатор выполнен в виде дрейф-спектрометра.