СПОСОБ МНОГОФАКТОРНОГО КОНТРОЛЯ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2019 года по МПК G08B17/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, конкретно: к способу обнаружения пожарной опасности в помещениях зданий и сооружений, в тоннелях, в кабельных каналах и к устройству автоматическому обнаружения пожарной опасности.

Известен способ обнаружения нестандартной ситуации, в т.ч. способ обнаружения пожара (патент на изобретение №2589617).

Известный способ обнаружения пожара осуществляется путем измерения информационных параметров, характеризующих пожарную опасность, во время зондирования контролируемой среды объекта при помощи пространственно распределенной сети адресных датчиков многофакторного контроля в зонах их ответственности самостоятельно и автоматически по заданному алгоритму, направляя предварительно обработанные информационные параметры в процессор станции управления; в массиве совокупностей заданных информационных параметров станции управления заложены координаты возможных источников возникновения пожаров и прогнозируемые динамические характеристики их изменений; далее станция управления на основе полученных и заданных информационных параметров вырабатывает комплекс управляющих воздействий.

Известный способ предполагает применение для контроля среды сложные и дорогие датчики многофакторного контроля.

При наличии большого количества зон ответственности датчиков на защищаемом объекте стоимость противопожарной системы в значительной степени будет зависеть от суммарной стоимости применяемых датчиков.

Более простым, рациональным и дешевым может быть осуществление способа обнаружения пожара, выполняемого согласно патента на изобретение №2344859.

Способ включает отбор проб газовоздушной смеси, содержащих информационные параметры о пожарной опасности при помощи станции управления посредством аспирации воздуха из различных зон потенциальной пожароопасности, измерение информационных параметров о пожарной опасности (концентраций продуктов термодеструкции, дыма, температуры), взаимного корреляционного анализа пожароопасностей на основе измеренных информационных параметров и заданных информационных параметров, выработку управляющего сигнала.

При этом станция управления на входе аспиратора имеет один входной трубопровод, по которому доставляется забираемый поток газовоздушной смеси, содержащей информационные параметры из различных зон потенциальной опасности защищаемого объекта.

Известный способ и станция управления позволяют осуществлять многофакторный мониторинг одновременно нескольких зон защищаемого объекта, а в случае возникновения пожара быстро классифицировать уровень пожароопасности и вырабатывать необходимые управляющие воздействия.

При этом способе:

- постоянно выделяют факторы пожарной опасности среды контролируемого объекта;

- преобразуют выделенные факторы пожарной среды контролируемого объекта в массив оцифрованных данных;

- сопоставляют итог массива данных с массивом априорных данных;

- классифицируют полученные результаты и вырабатывают, в зависимости от класса опасности, управляющий сигнал.

Станция управления содержит корпус, имеющий воздухозаборный и выхлопной патрубки, имеет установленные внутри корпуса вентилятор и датчик контроля пожароопасных факторов, соединенные с внутренним процессором, работающим по заданной программе.

Проектные решения по защите объектов, разработанных на основе этого изобретения (№2344859) могут быть осуществлены более рационально с меньшими затратами по сравнению с проектными решениями, использующих изобретение №2589617, т.к. не требуют большего количества дорогих датчиков многофакторного контроля.

Недостатком проектного решения на основе изобретения №2344859 является отсутствие возможности определять точное место расположения возникающего пожара, по причине того, что забираемый поток газовоздушной смеси, поступающий по входному трубопроводу, доставляет усредненные значения информационных параметров и не содержит информацию о координатах возгорания, часть факторов нивилируются, например, фактор температуры из-за потерь на стенках трубовопровода.

Технической задачей, на решение которой направлены предлагаемые способ и устройство, является обеспечение быстрого обнаружения пожарной опасности определение ее месторасположения в защищаемом объекте с меньшими материальными затратами, более рационально и большой информативностью.

Поставленная задача решается способом в котором:

- постоянно выделяют факторы пожарной опасности среды контролируемого объекта,

- преобразуют выделенные факторы пожарной среды контролируемого объекта в массив оцифрованных данных,

- сопоставляют итог массива данных с массивом априорных данных,

- классифицируют полученные результаты и вырабатывают, в зависимости от класса опасности, управляющий сигнал, согласно изобретению:

- выполняют пространственно-распределенную систему воздухозаборных отверстий посредством воздуховода, подключенного ко входу станции управления, при этом воздухозаборные (аспирационные) отверстия на воздуховоде располагают над или вблизи от мест наиболее вероятных возгораний,

- вводят дополнительно в массив априорных данных станции управления информационные данные о координатах мест наиболее вероятных возгораний,

- контролируют посредством выносных адресных датчиков в области разряженного воздуха у каждого воздухозаборного отверстия, по меньшей мере, один из факторов пожарной опасности (рост температуры газовоздушной среды и/или возникновение пламени), направляя информационных данные на вход процессора станции управления,

- уменьшают инерционность выносных адресных датчиков за счет принудительного обдува, увеличивая их реакцию на возникновение пожара,

- увеличивают чувствительность датчиков контроля информационных параметров путем варьирования их чувствительности с использованием включенных в массив априорных данных дополнительных данных о координатах с учетом поступающих информационных параметров выносных адресных датчиков,

- фиксируют факт превышения уровня пожарной опасности при помощи многофакторного контроля с учетом координат возгорания, с индикацией состояния контролируемого объекта и передачей извещений во внешние цепи.

Реализация нового способа решается выполнением интеллектуальной станции управления в виде корпуса извещателя пожарного аспирационного, имеющего входной и выхлопной воздуховоды, установленные внутри корпуса вентилятор и датчики контроля информационных параметров с процессором управления, согласно изобретению, входной воздуховод имеет пространственно-распределительную систему аспирационных (воздухозаборных) отверстий, при этом на воздуховоде расположение отверстий выполнено над или вблизи наиболее вероятных очагов возгораний, при этом внизу или сбоку по отношению к каждому аспирационному отверстию в области разряженного воздуха установлен адресный датчик пожарной опасности, соединенный с процессором управления посредством канала связи.

Интеллектуальная станция управления представляет собой извещатель пожарный аспирационный с входным воздуховодом, у которого выполнены отверстия с увеличивающимися диаметрами в направлении от входа в корпус извещателя к концу воздуховода, с возможностью транспортирования газовоздушной смеси из точек забора по воздуховоду до измерительной камеры.

Измерительная камера процессора извещателя пожарного аспирационного имеет электронный модуль с возможностью выполнения аналого-цифрового преобразования функционально зависимых взаимно коррелированных факторов пожарной опасности и по рекуррентному алгоритму определять функцию опасности процесса с учетом априорных данных о процессе и оцифрованных значений информационных параметров:

- концентрации угарного газа и скорости нарастания;

- задымленности и скорости нарастания;

- коммулятивной температуры газовоздушной смеси и скорости ее нарастания;

- скорости воздушного потока и уровня загрязнения извещателя и воздуховода;

- температуры и скорости ее нарастания у входа каждого заборного отверстия.

Осуществление способа и устройство для его примерного осуществления поясняется комбинированной схемой соединения, показанной на фиг. 1

В помещении защищаемого объекта выполнена пространственно-распределительная сеть воздухозаборных отверстий 1, размещенных на воздуховоде 2 расположенных над местами наиболее вероятных возгораний 3, 4, 5; вблизи у входов в воздухозаборные отверстия установлено по одному тепловому адресному датчику 6, подключенных линией связи 7 к извещателю пожарному аспирационному 8, имеющего выхлопной воздуховод 9.

Работает предлагаемое изобретение следующим образом.

Посредством работающего вентилятора, установленного внутри извещателя 8, у заборных отверстий 1 воздуховода 2 создаются области разряжения, при этом в потоках, направляемых в отверстия содержится информация о факторах пожара, а датчики сообщают об измерениях температуры в местах наиболее пожароопасных 3, 4, 5.

Извещатель пожарный аспирационный может иметь у каждого заборного отверстия адресный тепловой датчик, связанный с процессором. В областях разряжения над местами наиболее вероятных возгораний 3, 4, 5, установленные под заборными отверстиями адресные тепловые датчики 6 за счет аспирации обдуваются потоками газовоздушной смеси, идущими от мест 3, 4, 5, и по линии связи 7 передают на вход процессора извещателя пожарного аспирационного информационные параметры (значения температуры и скорости нарастания ее у входа каждого заборного отверстия), причем на вход процессора другие информационных параметры (температура в защищаемом объекте, задымленность, концентрации угарного газа, уровень загрязнения воздуховода и скорости из изменения) поступают по воздуховоду 2, где поступающие информационные параметры обрабатываются известным способом с учетом дополнительных массивов априорных данных, характеризующих координаты мест возможных возгораний.

На основе вышеизложенного можно утверждать, что за счет использования новой пространственно-распределенной системы аспирационных (воздухозаборных) отверстий, расположенных на воздуховоде и выполнения дополнительных вблизи аспирационных отверстий, над местами наиболее вероятных возгораний, простых и недорогих адресных датчиков пожарной опасности, достигается возможность определять место возникновения пожара, обеспечивая повышение чувствительности системы многофакторного контроля объекта как за счет уменьшения инерционности выносных адресных датчиков, достигаемого посредством обдуваемых потоков, которые направляются через аспирационные отверстия, так и за счет повышения чувствительности датчиков, работающих в извещателе пожарном аспирационном, путем их варирования с учетом поступающих информационных параметров от выносных адресных датчиков, с учетом компенсации потерь информационных параметров на стенках воздуховода.

Таким образом, поступающие по входному воздуховоду усредненные значения информационных параметров и дополнительная информация, поступающая по отдельному каналу от недорогих и простыхадресных датчиков, обрабатывается совместно известным способом и позволяют успешно решать поставленную задачу.

Способ многофакторного контроля пожарной опасности и устройство для его осуществления служат для автоматического обнаружения пожарной опасности на ее ранней стадии возникновения. В основе работы способа и устройства заложена работа извещателя пожарного аспирационного, имеющего входной и выхлопной воздуховоды, вентилятор, датчики контроля информационных параметров с процессором управления, осуществляющего мультикритериальный контроль пожарной опасности, при этом в помещении контролируемого объекта выполнена пространственно распределительная сеть аспирационных отверстий на входном воздуховоде, расположенных над местами наиболее вероятных возгораний, причем у входа каждого отверстия установлено по меньшей мере по одному тепловому адресному датчику, которые подключены к извещателю пожарному аспирационному. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ многофакторного контроля пожарной опасности, в котором постоянно выделяют факторы пожарной опасности среды контролируемого объекта, преобразуют выделенные факторы пожарной среды контролируемого объекта в массив оцифрованных данных, сопоставляют итог массива данных с массивом априорных данных, классифицируют полученные результаты и вырабатывают, в зависимости от класса опасности, управляющий сигнал, отличающийся тем, что выполняют пространственно-распределенную систему воздухозаборных отверстий посредством воздуховода, подключенного к входу станции управления, при этом воздухозаборные отверстия на воздуховоде располагают над или вблизи от мест наиболее вероятных возгораний, вводят дополнительно в массив априорных данных станции управления информационные данные о координатах мест наиболее вероятных возгораний, контролируют посредством выносных адресных датчиков в области разряженного воздуха у каждого воздухозаборного отверстия, по меньшей мере, один из факторов пожарной опасности (рост температуры газовоздушной среды и/или возникновение пламени), направляя информационные данные на вход процессора станции управления, уменьшают инерционность выносных адресных датчиков за счет принудительного обдува, увеличивая их реакцию на возникновение пожара, увеличивают чувствительность датчиков контроля информационных параметров путем варьирования их чувствительности с использованием включенных в массив априорных данных дополнительных данных о координатах с учетом поступающих информационных параметров выносных адресных датчиков, фиксируют факт превышения уровня пожарной опасности при помощи многофакторного контроля с учетом координат возгорания, с индикацией состояния контролируемого объекта и передачей извещений во внешние цепи.

2. Интеллектуальная станция управления, выполненная в виде корпуса извещателя пожарного аспирационного, имеющего входной и выхлопной воздуховоды, установленные внутри корпуса вентилятор и датчики контроля информативных параметров с процессором управления, отличающаяся тем, что входной воздуховод имеет пространственно-распределительную систему аспирационных (аспирационных) отверстий, при этом на воздуховоде расположение отверстий выполнено над или вблизи наиболее вероятных очагов возгораний, при этом внизу или сбоку по отношению к каждому аспирационному отверстию в области разреженного воздуха установлен адресный датчик пожарной опасности, соединенный с процессором управления посредством канала связи.

3. Интеллектуальная станция управления по п. 2, отличающаяся тем, что выполнен извещатель пожарный аспирационный с входным воздуховодом, у которого выполнены отверстия с увеличивающимися диаметрами в направлении от входа в корпус извещателя к концу воздуховода с возможностью транспортирования газовоздушной смеси из точек забора по воздуховоду до измерительной камеры процессора.

4. Интеллектуальная станция управления по п. 3, отличающаяся тем, что имеет в составе извещателя пожарного аспирационного измерительную камеру с электронным модулем с возможностью выполнения аналого-цифрового преобразования функционально зависимых взаимно коррелированных факторов пожарной опасности и по рекуррентному алгоритму определения функции опасности процесса с учетом априорных данных о процессе и оцифрованных значений информационных параметров: концентрации угарного газа и скорости нарастания, задымленности и скорости нарастания, коммулятивной температуры газовоздушной смеси и скорости ее нарастания, скорости воздушного потока и уровня загрязнения извещателя и воздуховода, температуры и скорости ее нарастания у входа каждого заборного отверстия.