Система обеспечения безопасности многоквартирного дома от утечек бытового газа Российский патент 2019 года по МПК G08B17/00 

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к системам обнаружения и предотвращения утечек газа в многоквартирных жилых домах.

Из уровня техники известно устройство контроля расхода и утечек бытового газа в многоквартирных домах [патент на изобретение RU 2370823 C1. МПК G08B 17/10, G08B 19/00. Заявка №2008106803/09, 26.02.2008. Опубл.: 20.10.2009 в Бюл. №29], включающее в свой состав квартирные и подъездные счетчики расхода газа, квартирные и подъездные датчики загазованности, клапаны отсечки подачи газа, сумматор общей загазованности подъезда многоквартирного дома, блок сравнения уровня суммарной загазованности с допустимым значением, источник опорного напряжения уровня суммарной загазованности, блок оценки текущего дисбаланса расхода газа в подъезде многоквартирного дома, сумматор дисбаланса, блок выделения модуля дисбаланса, источник опорного напряжения уровня допустимого дисбаланса, квартирные и подъездные блоки управления клапанами отсечки подачи газа, квартирные и подъездные блоки сравнения уровня загазованности с допустимым значением, квартирные и подъездные источники опорного напряжения уровней допустимой загазованности, квартирные и подъездные счетчики импульсов, квартирные и подъездные преобразователи частоты импульсов в аналоговый сигнал и модем сотовой связи.

Недостатками данного устройства являются сложность устройства, заключающаяся в необходимости прокладки многочисленных питающих и сигнальных проводов и избыточности блоков обработки и передачи данных.

Также известна система обеспечения безопасной эксплуатации зданий [патент на полезную модель RU 95422 U1. МПК G08B 17/00. Заявка №2009149755/22, 31.12.2009. Опубл.: 27.06.2010 в Бюл. №18], которая включает в себя соединенные беспроводной сетью расположенные на объектах контроля параметрические датчики с блоками предварительной обработки измерительных сигналов, выполненные с возможностью сохранения информации и сравнения получаемой информации с заранее внесенными в память пороговыми значениями и соединенные с автоматизированным рабочим местом диспетчера для передачи результата измерения. Согласно предлагаемому решению система содержит координатор беспроводной сети, выполненный в виде радиопередатчика, соединенного с параметрическими датчиками, и радиоуправляемые исполнительные устройства, например, в виде реле. При этом исполнительные устройства, параметрические датчики и координатор содержат блоки предварительной обработки сигналов в виде микроконтроллеров и формируют самонастраивающуюся сенсорную сеть, которая через соединенный с координатором шлюз-маршрутизатор соединена с внешними сетями, например, с сетью оператора сотовой связи или через сеть Internet с автоматизированным рабочим местом диспетчера.

Недостатком системы является отсутствие исполнительных механизмов, обеспечивающих возможность автоматической блокировки/отключения газа в трубопроводе многоквартирного жилого дома при фиксации утечки газа.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство дистанционного мониторинга работы газового оборудования и утечек бытового газа в многоквартирных домах [патент на изобретение RU 2486595 С1. МПК G08B 17/10, G05B 23/00. Заявка №2012125342/08, 19.06.2012. Опубл.: 27.06.2013 в Бюл. №18]. Повышение безопасности использования природного газа в многоквартирных домах осуществляется за счет устройства, которое содержит газовые приборы, счетчики расхода газа, датчики загазованности, объемного потока воздуха, кислорода, масштабирующие и дифференциальные усилители, компараторы, цифроаналоговые преобразователи, задатчики минимального значения объемного потока воздуха, задатчик величины допустимого разбаланса, сумматор расхода газа, блоки временной задержки, клапаны отсечки подачи газа, элементы «ИЛИ», модем сотовой связи и квартирные радиомодемы с набором информационных входов и выходов.

К недостаткам данного устройства можно отнести сложность устройства, недостаточное обеспечение безопасности, выражаемое в отсутствии возможности автоматически вентилировать и откачивать газ из магистрали многоквартирного дома при возникновении аварийной утечки газа.

Техническим результатом предлагаемой системы является повышение безопасности использования природного газа в многоквартирных жилых домах.

Технический результат достигается тем, что система обеспечения безопасности многоквартирного дома от утечек бытового газа включает в свой состав:

- щит управления системы обеспечения безопасности, подключенный к общедомовой электрической сети посредством кабелей и обеспечивающий прием сигналов от терминальных устройств, передачу сигналов на перекрытие при необходимости газовой магистрали, включение откачки газа из трубы в случае аварии и включение системы вентиляции подъезда и чердака многоквартирного дома (при наличии);

- датчики газа и радиомодемы, представляющие собой терминальные устройства, выполненные в едином корпусе, установленные в квартирах, на чердаке и в подвале многоквартирного дома, объединенные в единую энергоэффективную коммуникационную сеть на базе технологии IoT (Internet of Things) и соединенные со щитом управления системы обеспечения безопасности посредством кабеля и/или беспроводной сети. В качестве источника питания датчиков газа терминальных устройств могут быть использованы либо аккумуляторные элементы, общедомовая электрическая сеть, либо квартирная электрическая сеть;

- моторизованную задвижку, состоящую из двух шаровых кранов, снабженных электроприводами и управляемые контроллером системы управления. Причем первая задвижка установлена на отведении общедомовой трубы газопровода многоквартирного дома и соединена с одной стороны со щитом управления системы обеспечения безопасности и с другой стороны с компрессором, имеющим выход в атмосферу, а вторая задвижка установлена на общедомовой трубе газопровода многоквартирного дома.

В частном исполнении, при необходимости откачки газа из магистрали общедомовой трубы многоквартирного дома в случае обнаружения утечки газа, система обеспечения безопасности многоквартирного дома может включать в свой состав аккумулятор вакуума, установленный на входной трубе газопровода подъезда многоквартирного дома и включающего в свой состав запорный вентиль и насос откачки газа.

Также система обеспечения безопасности многоквартирного дома включает в свой состав промышленные вентиляторы, установленные на чердаке и в подъезде многоквартирного дома и соединенные кабелями со щитом управления системы обеспечения безопасности.

Преимуществами представленной системы являются:

- не требует обязательной установки систем вентиляции помещений т.к. отключение газа происходит при не опасных концентрациях (до 3,5%);

- простота установки, т.к. не требуется прокладка дополнительных питающих и сигнальных проводов;

- для передачи сигнала используются современные специализированные системы передачи данных для устройств телеметрии с низкими объемами трафика, например - NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) [https://ru.wikipedia.org/wiki/NB_IoT], обеспечивающие гибкое управление энергопотреблением устройств, большую емкость сети - десятки-сотни тысяч подключенных устройств на один контроллер;

- в случае аварии газ из сети выкачивается в атмосферу, чем устраняется проблема наличия остаточного газа в трубе;

- наличие силовых элементов системы позволяет осуществлять автономный режим работы, совмещая функции мониторинга, контроля, реагирования и утилизации газа в рамках одной автоматизированной системы.

Структура системы обеспечения безопасности многоквартирного дома представлена на Фигуре, где: 1 - терминальные устройства, 2 - газовые приборы в квартирах, 3 - базовая станция сети IoT, 4 - щит управления системы обеспечения безопасности, 5 - контроллер системы, 6 - моторизованные задвижки, 7 - компрессор откачки, 8 - газовая магистраль, 9 - чердак, 10 - квартира, 11 - подъезд, 12 - подвал.

Работа в штатном режиме: утечки газа нет, сигнала тревоги с терминальных устройств 1 нет, обе моторизованные заслонки 6 открыты для подачи газа из газовой магистрали 8 в многоквартирном доме.

При возникновении аварийной ситуации, связанной с утечкой газа или с превышением допустимого содержания газа: А) срабатывает датчик газа;

B) производится прием/передача сигнала тревоги, отправка сигнала о срабатывании системы в аварийную газовую службу базовой станцией 3;

C) осуществляется прием сигнала аварийного отключения системой;

D) осуществляется перекрытие газовой магистрали 8 многоквартирного дома моторизованными задвижками 6, включение компрессора откачки 7.

Элементы системы могут иметь следующее аппаратное исполнение.

1) Внутриквартирный прибор: датчик метана оптический абсорбционный МЕ01 с модемом NB-IoT RTU102 NB1.1264.11.Т

2) Состав внешнего блока системы: контролер GA01 с приемным устройством NB-IoT RTU102 NM1.1264.11.T, запорная арматура ACI INDUSTRIEARMATUREN, моторизованные приводы FAR 300616 140, вихревой компрессор откачки Becker VASF 1.50.

Изобретение относится к области приборостроения. Технический результат заключается в повышении безопасности использования природного газа в многоквартирных жилых домах. Система обеспечения безопасности многоквартирного дома от утечек бытового газа, включающая щит управления системы обеспечения безопасности, подключенный к общедомовой электрической сети посредством кабелей, датчики газа и радиомодемы, установленные в квартирах, на чердаке, в подъезде и в подвале многоквартирного дома, и датчики газа и радиомодемы объединены в терминальные устройства и выполнены в едином корпусе, терминальные устройства объединены в единую коммуникационную сеть на базе технологии IoT и соединены со щитом управления системы обеспечения безопасности. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система обеспечения безопасности многоквартирного дома от утечек бытового газа, включающая щит управления системы обеспечения безопасности, подключенный к общедомовой электрической сети посредством кабелей, датчики газа и радиомодемы, установленные в квартирах, на чердаке, в подъезде и в подвале многоквартирного дома, отличающаяся тем, что датчики газа и радиомодемы объединены в терминальные устройства и выполнены в едином корпусе, терминальные устройства объединены в единую коммуникационную сеть на базе технологии IoT и соединены со щитом управления системы обеспечения безопасности, на общедомовой трубе газопровода многоквартирного дома установлена моторизованная задвижка, состоящая из установленного на отведении общедомовой трубы газопровода многоквартирного дома и соединенная с одной стороны со щитом управления системы обеспечения безопасности и с другой стороны с компрессором откачки, имеющим выход в атмосферу, и вторая моторизованная задвижка, снабженная электроприводом и установленная на общедомовой трубе газопровода многоквартирного дома.

2. Система обеспечения безопасности многоквартирного дома от утечек бытового газа, включающая щит управления системы обеспечения безопасности, подключенный к общедомовой электрической сети посредством кабелей, датчики газа и радиомодемы, установленные в квартирах, на чердаке, в подъезде и в подвале многоквартирного дома, отличающаяся тем, что датчики газа и радиомодемы объединены в терминальные устройства и выполнены в едином корпусе, терминальные устройства объединены в единую коммуникационную сеть на базе технологии IoT и соединены со щитом управления системы обеспечения безопасности, на общедомовой трубе газопровода многоквартирного дома установлена моторизованная задвижка, состоящая из установленного на отведении общедомовой трубы газопровода многоквартирного дома первой моторизованной задвижки, снабженной электроприводом и соединенной со щитом управления системы обеспечения безопасности с одной стороны и с аккумулятором вакуума, установленного на входной трубе газопровода подъезда многоквартирного дома и включающего в себя запорный вентиль и компрессор откачки газа с другой стороны.

3. Система обеспечения безопасности многоквартирного дома от утечек бытового газа по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве источника питания датчиков газа терминальных устройств могут быть использованы и аккумуляторные элементы, и общедомовая электрическая сеть, и квартирная электрическая сеть.