АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ОСНОВЕ ГАЗОВОГО КОНТРОЛЯ Российский патент 2018 года по МПК A62C37/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к системам пожарной безопасности, предназначенным для предупреждения возможности возникновения пожаров и взрывов, а также для обеспечения экологической безопасности на предприятиях (объектах) в случае возникновения аварийной ситуации. Изобретение может быть, использовано в промышленности, особенно на предприятиях с потенциально взрывопожароопасными технологическими процессами, например, там, где используется аммиак.

Известна автоматизированная система управления противопожарной защитой [Патент СССР №1788902, МКИ А62С 37/10, 1993], содержащая пожарные извещатели, соединенные с преобразователем сигналов, датчики параметров окружающей среды, датчики метеорологических параметров, датчики параметров технологического оборудования, датчики параметров технологического процесса, датчики параметров технического состояния установок пожаротушения, подключенные через преобразователи сигналов к соответствующим входам вычислительного устройства, блок определения ложных срабатываний, выход которого подключен к пульту оператора, логический блок, блок управления, устройства сигнализации, подключенные через блок групповой тревожной сигнализации к первому выходу логического блока, устройства аварийного оповещения и управления эвакуацией, подключенные через блок аварийного оповещения к второму выходу логического блока, устройства пуска средств локализации аварийных выбросов, подключенные к первому выходу блока управления, устройства пуска установок пожаротушения, подключенные ко второму выходу блока управления, устройства пуска средств охлаждения и тепловой защиты, подключенные к третьему выходу блока управления, устройства аварийного отключения и переключения аппаратов и коммутации, подключенные к четвертому выходу блока управления, при этом первый выход вычислительного устройства подключен к первому входу логического блока, второй - к первому входу блока управления, третий подключен к пульту оператора, четвертый - к входу блока автоматического регулирования параметров технологического процесса и технологического оборудования, а пятый подключен к входу блока автоматического включения средств резервирования установок пожаротушения и предупредительной сигнализации, первый выход преобразователя сигналов от пожарных извещателей подключен к логическому блоку, второй - к блоку определения ложных срабатываний, а третий - к блоку управления, пятый выход блока управления подключен к входу блока определения ложных срабатываний, выход логического блока подключен к входу пульта оператора.

Получению требуемого технического результата препятствуют ограниченные функциональные возможности вышеописанной системы, которые не способны устранить все возможные опасные факторы, возникающие на современных предприятиях, а также не способны обеспечить максимальную безопасность персонала при возникновении аварийной ситуации.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является известная автоматизированная система управления противопожарной защитой [Патент РФ №2135240, МКИ А62С 37/00, 1999], содержащая пожарные датчики, датчики параметров окружающей среды, датчики метеорологических параметров, датчики параметров технологического оборудования, датчики параметров технологического процесса, датчики параметров технического состояния установок пожаротушения, датчики контроля местонахождения персонала и блокировки дверей, преобразователи сигналов, логический блок, вычислительное устройство, блок управления, блок групповой тревожной сигнализации, устройства сигнализации, блок аварийного оповещения, устройства аварийного оповещения и управления эвакуацией, пульт оператора, блок контроля качества тушения пожара, блок контроля действий персонала, устройства пуска средств локализации аварийных выбросов, устройства пуска установок пожаротушения, устройства пуска средств охлаждения и тепловой защиты, устройства аварийного отключения и переключения аппаратов и коммутации, блок автоматического регулирования параметров технологического процесса и технологического оборудования, блок автоматического включения средств резервирования установок пожаротушения и предупредительной сигнализации и устройства блокировки дверей, при этом один из выходов каждого из пожарных датчиков, подключен к первому входу блока контроля качества тушения пожара, выходы датчиков параметров окружающей среды, датчиков метеорологический параметров, датчиков параметров технологического оборудования, датчиков параметров технологического процесса, датчиков параметров технического состояния установок пожаротушения и датчиков контроля местонахождения персонала и блокировки дверей подключены к соответствующим входам преобразователей сигналов, первые выходы которых подключены к соответствующим входам вычислительного устройства, а вторые выходы преобразователей сигналов, подключенных к датчикам параметров технологического оборудования, датчикам параметров технологического процесса, датчикам контроля местонахождения персонала и блокировки дверей, подключены к соответствующим входам блока контроля действий персонала, первый выход которого подключен к одному из входов блока контроля качества тушения пожара, а второй выход блока контроля действий персонала к одному их входов пульта оператора, вторые выходы преобразователей сигналов, подключенных к датчикам параметров окружающей среды и датчикам параметров технического состояния установок пожаротушения, подключены к соответствующим входам блока контроля качества тушения пожара, к одному из входов которого подключен один из выходов пульта оператора, второй из выходов пульта оператора подключен к одному из входов блока контроля действий персонала, третий выход пульта оператора подключен к одному из входов вычислительного устройства, первый выход вычислительного устройства подключен к одному из входов логического блока, второй выход вычислительного устройства подключен к входу блока управления, третий выход подключен к одному из входов пульта оператора, четвертый выход подключен к входу блока автоматического регулирования параметров технологического процесса, пятый выход подключен к входу блока автоматического включения средств резервирования установок пожаротушения и предупредительной сигнализации, шестой выход подключен к входам устройств блокировки дверей, первый выход блока контроля качества тушения пожара подключен к одному из входов вычислительного устройства, второй выход блока контроля качества тушения пожара подключен к одному из входов пульта оператора, первый выход логического блока подключен к входу блока групповой тревожной сигнализации, выходы которого подключены к устройствам сигнализации, второй выход логического блока подключен к входу блока аварийного оповещения, выходы которого подключены к устройствам аварийного оповещения и управления эвакуацией, третий выход логического блока подключен к одному из входов пульта оператора, выходы блока управления подключены к входам устройств пуска средств локализации аварийных выбросов, к входам устройств пуска установок пожаротушения, к входам устройств пуска средств охлаждения и тепловой защиты и к входам устройств аварийного отключения и переключения аппаратов и коммутации. В качестве пожарных датчиков в указанной системе используют пожарные извещатели.

Получению требуемого технического результата препятствуют ограниченные функциональные возможности вышеописанной системы, которые не способны обеспечить контроль пожароопасной ситуации в производственных помещениях и технологическом оборудовании в реальном режиме времени.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение указанных недостатков.

Достигаемым при использовании предлагаемого изобретения техническим результатом является обеспечение раннего обнаружения опасной концентрации аммиака на ранней стадии ее возникновения, максимальной безопасности персонала и обеспечение принятия эффективных мер при ликвидации аварийной ситуации за счет оперативного отражения контроля пожароопасных параметров и качества ликвидации аварийной ситуации в режиме реального времени.

Технический результат достигается тем, что в автоматизированную систему вводятся новые блоки по раннему обнаружению пожаро-взрывоопасной и токсичной концентрации на основе системы газового контроля, содержащую газовые извещатели на аммиак, кислород. Так же вводится блок автоматического ориентирования видеокамер для оперативной и достоверной оценки определения нарастающей опасной концентрации сигал, поступает на видеокамеры, которые автоматически ориентируются на зону «сработки», что также позволяет оператору оценивать текущую обстановку на объекте защиты.

Введение в систему газовых пожарных извещателей на аммиак позволяет системе отслеживать уровень опасных концентраций аммиака, как в атмосфере производственных помещений, так и внутри технологических установок и воздуховодов и оперативно влиять на изменение технологического процесса и включение систем противоаварийной защиты.

Приведение в действие в случае загорания на объекте введение в систему устройств блокировки приточно-вытяжной вентиляции, противодымной защиты, блокировки лифтов, аварийного отключения электоропитания и остановки технологического процесса предотвратит распространение пожара (взрыва) и позволит безпрепятственно провести эвакуацию персонала из аварийной зоны, а так же контроле положения заслонок огнезадерживающих клапанов (закрыто) и клапанов дымоудаления (открыто) выдадут подтверждающий сигнал на пульт оператора.

Использование газовых пожарных извещателей на аммиак, позволяет осуществлять постоянный контроль за средой, что позволяет определить изменение токсичных и пожароопасных параметров на более ранней стадии, и соответственно заблаговременно принять необходимые меры.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где: на фиг. 1 изображена блок-схема заявляемой автоматизированной системы раннего обнаружения пожаро-взрывопожарной безопасности на основе газового контроля.

Автоматизированная система взрывопожарной безопасности на основе газового контроля содержит: 1 блок раннего обнаружения аварии: приемно-контрольный прибор газового контроля, газовые извещатели на аммиак, кислород; 2 блок обнаружения пожара: извещатели пламени, дымовые пожарные извещатели; 3 блок датчиков технологического процесса и оборудования: датчики контроля положения заслонок п/п клапанов в системах вентиляции, датчики параметров технологического оборудования, датчики параметров технологического процесса, датчики параметров технического состояния установок пожаротушения, блок автоматического регулирования параметров технологического процесса и технологического оборудования; 4 метеокомплекс: датчики параметров окружающей среды (влажности и температуры), датчики метеорологических параметров; 5 блок обработки и передачи информации: преобразователи сигналов, блок контроля действий персонала, блок анализа аварийной ситуации, вычислительное устройство, дополнительный пульт оператора, блок управления; 6 пульт оператора; 7 блок ликвидации ЧС: блок контроля качества тушения пожара, устройство пуска средств локализации аварийных выбросов, водяных и парогазовых преград, устройство пуска установок пожаротушения, устройство пуска средств охлаждения и тепловой защиты, устройство аварийного отключения и переключения аппаратов и коммутации, пульт диспетчера гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций, блок автоматического включения средств резервирования установок пожаротушения и предупредительной сигнализации; 8 блок оповещения и эвакуации: блок групповой тревожной сигнализации, блок аварийного оповещения, устройство сигнализации, устройство аварийного оповещения и управления эвакуацией; 9 блок автоматического ориентирования видеокамер; 10 видеокамеры.

Предлагаемая система взрывопожарной безопасности на основе газового контроля функционирует следующим образом.

Газовые пожарные извещатели на аммиак расположенные в блоке раннего обнаружения аварии 1 в реальном режиме времени измеряют температуру и газовую концентрацию аммиака, начиная с минимальных концентраций. Информация поступает на вход вычислительного устройства приемно-контрольного прибора газового контроля, где реализуется функция прогнозирование развития аварийной ситуации. Данные о параметрах окружающей среды, метеорологические параметры, данные о параметрах технологического процесса, данные о состоянии установок пожаротушения поступают с блоков 2, 3, 4 через соответствующие преобразователи сигналов на пульт оператора 6. При обнаружении контролируемой концентрации аммиака 1 и передачи информации на пульт оператора 6 - где в соответствии с математической моделью, описывающей объект, в зависимости от значения дифференциального и порогового значения формируется сигнал, передаваемый на вход блока обработки и передачи информации 5, блока аварийного оповещения и эвакуации 8, а также блока ликвидации ЧС 7. В пульте оператора 6 производится анализ газо-аварийной ситуации происходит сравнение текущего показателя концентрации аммиака с фоновым и нормативным значением для определения дифференциального ее изменения. По скорости изменения газового показателя осуществляется прогнозирование аварийной ситуации, по истечении которого при отсутствии внешнего управляющего воздействия этот показатель может достичь предельно-допустимого показателя, при котором возникнет аварийная ситуация. Затем определяются параметры, способствующие повышению скорости приближения контролируемой газовой концентрации аммиака к предельно-допустимым критериям.

Сигналы о превышении контролируемой концентрации поступают на АРМ оператора блока 6 для визуальной оценки текущей обстановки на объекте защиты.

Для оперативной и достоверной оценки определения нарастающей опасной концентрации сигал с блока 9 поступает на видеокамеры 10, которые автоматически ориентируются на зону «сработки», что также позволяет оператору оценивать текущую обстановку на объекте защиты.

При необходимости оператор передает сигнал на пульт диспетчера гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций по соответствующему каналу передачи информации от блока 7, для вызова аварийных служб.

Предлагаемая система позволяет существенно поднять уровень безопасности объекта защиты и обеспечить принятие оперативных решений при обнаружении опасной концентрации аммиака на ранней стадии ее образования с целью принятия превентивных мер по не допущению развития аварии, пожара, взрыва.

Изобретение направлено на обеспечение раннего обнаружения опасной концентрации аммиака на ранней стадии ее возникновения, максимальной безопасности персонала и обеспечение принятия эффективных мер при ликвидации аварийной ситуации за счет оперативного отражения контроля пожароопасных параметров и качества ликвидации аварийной ситуации в режиме реального времени. Указанный технический результат достигается тем, что система снабжена блоком раннего обнаружения аварии, состоящим из приемно-контрольного прибора газового контроля, газовых извещателей на аммиак, для оперативной и достоверной оценки определения нарастающей опасной концентрации аммиака с использованием дифференциального подхода измерения контролируемой концентрации за единицу времени (5-6 ppm в минуту), а также блоком автоматического ориентирования видеокамер с целью передачи сигнала на пульт оператора и управления ориентацией видеокамер, для оценки ситуации в режиме реального времени и передачи сигнала на пульт диспетчера по гражданской обороне и чрезвычайным ситуациям, по ранее определенным каналам для дальнейшего вызова аварийных служб. 1 ил.

Автоматизированная система взрывопожарной безопасности на основе газового контроля, содержащая газовые пожарные извещатели на аммиак, расположенные в блоке раннего обнаружения аварии, которые в реальном режиме времени измеряют температуру и газовую концентрацию аммиака, начиная с минимальных концентраций, и далее передают на вход вычислительного устройства приемно-контрольного прибора газового контроля, где реализуется функция прогнозирования развития аварийной ситуации, данные с блоков обнаружения пожара, метеокомплекса, датчиков технологического процесса и оборудования поступают через соответствующие преобразователи сигналов на пульт оператора, при обнаружении контролируемой концентрации аммиака формируется сигнал, передаваемый на вход блоков обработки и передачи информации, ликвидации ЧС, аварийного оповещения и эвакуации, далее сигналы о превышении контролируемой концентрации поступают на пульт оператора, для визуальной оценки текущей обстановки сигнал с блока автоматического ориентирования видеокамер поступает на видеокамеры, которые автоматически ориентируются на зону срабатывания, отличающаяся тем, что она снабжена блоком раннего обнаружения аварии, состоящим из приемно-контрольного прибора газового контроля, газовых извещателей на аммиак, для оперативной и достоверной оценки определения нарастающей опасной концентрации аммиака с использованием дифференциального подхода измерения контролируемой концентрации за единицу времени (5-6 ppm в минуту), а также блоком автоматического ориентирования видеокамер с целью передачи сигнала на пульт оператора и управления ориентацией видеокамер, для оценки ситуации в режиме реального времени и передачи сигнала на пульт диспетчера по гражданской обороне и чрезвычайным ситуациям, по ранее определенным каналам для дальнейшего вызова аварийных служб.