СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПОЖАРА И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕГО КООРДИНАТ И МОДУЛЬ АДРЕСНЫЙ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА Российский патент 2022 года по МПК A62C35/00 

Способ обнаружения пожара и определения его координат и модуль адресный для осуществления способа относится к способам и устройствам многофакторного самонастраивающего мониторинга за пожарной опасностью защищаемых объектов: помещений, сооружений, автономных обитаемых закрытых сред.

Известен извещатель пожарный аспирационный ИПА ЗАО «ПО «Спецавтоматика», г. Бийск, Алтайский край, который взят за прототип.

Известны патенты RU 2344859, 2639050, рассматриваемые как аналоги, использование которых позволяет осуществлять защиту от пожаров, создавать разные варианты защиты от пожарной опасности людей и материальных ценностей.

В основу работы известных устройств положено:

- транспортирование с помощью воздуховодных труб с заборными отверстиями из защищаемого объекта газовоздушной смеси до герметизированного корпуса извещателя аспирационного, состоящего из: отсека разряжения, отсека нагнетания, фильтров грубой и тонкой очистки, камеры измерений, блока внешних электрических соединений, выхлопной части;

- измерение факторов контролируемого процесса, а именно: изменения температуры контролируемой среды, и изменения оптической плотности газовоздушной среды, и изменения концентраций опасных газов, и изменения скорости газовоздушного потока;

- реагирование на опасные изменения факторов контролируемого процесса с формированием извещений и ранжированием по степеням пожарной опасности.

Недостатком известного способа, осуществляемого одним извещателем пожарным аспирационным, является отсутствие возможности определять одновременно появление пожара и координат места его возникновения.

Отсутствие информации о координатах места возникновения пожара, особенно при защите больших объектов, затрудняют оперативную работу по тушению, не позволяют быстро, экономично и с малым расходом огнетушащего вещества осуществлять автоматическую подачу вещества на место возгорания.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение одновременно эффективного многофакторного контроля защищаемого объекта на предмет пожарной опасности, определение места возникновения пожара, информирования о координатах места.

Технический результат должен заключаться в расширении области применения извещателей пожарных аспирационных ИПА, в формировании новых полезных функциональных возможностей извещателя.

Поставленная задача решается новым способом обнаружения пожара и места его возникновения, созданием более функционального устройства на основе извещателя пожарного аспирационного ИПА, выполненного в виде модуля адресного.

Способ обнаружения пожара и определения его координат характеризуется выполнением следующих этапов:

- выполняют в защищаемом объекте два рядом расположенные и симультанно подключенные через электроприводные воздушные краны, ко входу извещателя пожарного аспирационного ИПА воздушные трубопроводы с рядом заборных воздушных отверстий в каждом из них, при этом заборные воздушные отверстия выполняют в воздушных трубопроводах попарно и друг против друга, причем располагают воздушные трубопроводы по заданным трехмерным координатам с последующей фиксацией в памяти контроллера, выполненного в составе модуля адресного, трехмерных координат каждого заборного отверстия;

- включают в состав модуля адресного, предназначенного для осуществления способа, следующее оборудование: извещатель пожарный аспирационный ИПА, подключенные симультанно ко входу извещателя аспирационного пожарного ИПА управляемые им два электроприводных воздушных крана, подключенный к извещателю пожарному аспирационному ИПА контроллер модуля адресного, который посредством цифрового интерфейса выполнен с возможностью его соединения с объектовым пожарным прибором управления и соединенный с релейным модулем, который выполняют с «сухими» контактами, с возможностью соединения их в адресной системе установки пожаротушения, причем извещатель пожарный аспирационный ИПА, контроллер модуля адресного, цифровой интерфейс и релейный модуль запитывают от общего блока питания;

- настраивают предварительно посредством регулирования скорости вращения вентилятора аспиратора извещателя пожарного аспирационного в каждом воздушном трубопроводе свою скорость транспортирования газовоздушной среды;

- измеряют во время настройки модуля адресного скорость транспортирования стартовой пробы газовоздушной смеси (V старт), определяемую программно контроллером модуля адресного как функцию по времени доставки пробы газовоздушной смеси с пожароопасным уровнем факторов пожара от воздушного отверстия до извещателя ИПА, вызывающую первое срабатывание извещателя в первом воздушном трубопроводе при наличии закрытого состояния электроприводного крана во втором воздушном трубопроводе, причем скорость измеряют по срабатыванию извещателя ИПА с учетом подач проб поочередно через все воздушные заборные отверстия, фиксируя каждое значение скорости в памяти контроллера модуля адресного;

- измеряют во время настройки модуля адресного скорость транспортирования контрольной пробы газовоздушной смеси (Vконтр), определяемую программно контроллером модуля адресного как функцию по времени доставки пробы газовоздушной смеси с пожароопасным уровнем факторов пожара от воздухозаборного отверстия до извещателя ИПА, вызывающую повторное срабатывание извещателя во втором воздушном трубопроводе при наличии закрытого состояния электроприводного воздушного крана в первом воздушном трубопроводе, причем скорость измеряют по срабатыванию извещателя ИПА с учетом подач проб поочередно через все воздушные заборные отверстия, фиксируя каждое значение скорости в памяти модуля адресного;

- открывают при постановке модуля адресного в дежурный режим работы электроприводный воздушный кран первого воздушного трубопровода закрывают второй электроприводный воздушный кран второго воздушного трубопровода;

- фиксируют, во время дежурного режима работы извещателем пожарным аспирационным ИПА возникновение пожара, в результате поступления в извещатель стартовой пробы газовоздушной смеси с факторами пожарной опасности, превышающими уровень пожарной опасности нормального состояния контролируемого процесса, при срабатывании извещателя пожарного аспирационного ИПА, формируют сигнал «Пожар 1»;

- закрывают электроприводный кран первого воздушного трубопровода по сигналу «Пожар 1», одновременно открывают электроприводный кран второго воздушного трубопровода и запускают работу таймера контроллера модуля адресного, одновременно транслируя посредством цифрового интерфейса сигнал «Пожар 1» в объектовый пожарный прибор управления и в релейный модуль с «сухими» контактами;

- останавливают работу таймера во время поступления в извещатель пожарный аспирационный ИПА контрольный пробы воздушной смеси с факторами пожарной опасности, превышающими уровень пожарной опасности нормального состояния контролируемого процесса, приведшей к повторному срабатыванию извещателя пожарного аспирационного ИПА, формируя сигнал «Пожар 2»;

- останавливают работу таймера при формировании сигнала «Пожар 2», одновременно посредством цифрового интерфейса транслируют сигнал «Пожар 2» в объектовый пожарный прибор управления и в релейный модуль с «сухими» контактами;

- определяют посредством таймера временной интервал между сигналами «Пожар 1» и «Пожар 2»;

- рассчитывают посредством программного обеспечения контроллера модуля адресного расстояние от извещателя до заборного воздушного отверстия, наиболее близко расположенного к месту возгорания, определяют координаты пожара, используя формулу:

L(м) = Vконтр (M/c)*t(c),

где L (м) - расстояние от извещателя до заборного воздушного отверстия, наиболее близко расположенного к месту возгорания,

Vконтр (м/с) - значение скорости наиболее близкое к значению скорости транспортирования контрольной пробы газовоздушной смеси, измеренной на этапе настройки и записанную в память контроллера;

t (c) - временной интервал между сигналами «Пожар 1» и «Пожар 2»;

- используют для настройки, тестирования, контроля и испытаний на срабатывания извещателя пожарного аспирационного ИПА дистанционно управляемый диспенсер («электронную сигарету» - устройство для кратковременной подачи тестового аэрозоля);

- выполняют поочередное переключение воздушных трубопроводов во время дежурного режима работы для компенсации неравномерности запыленности трубопроводов, добиваясь равного времени работы каждого из них, при этом при переключении назначение трубопроводов взаимозаменяют, первый воздушный трубопровод начинает служить для транспортирования контрольной пробы газовоздушной смеси.

Таким образом предлагаемый способ, состоящий из двух частей, в котором первая часть способа включает в себя известный способ, при котором осуществляют измерения факторов контролируемой газовоздушной смеси, поступающей по первому воздушному, извещателем пожарным аспирационным ИПА, который реагирует на опасные изменения фактров контролируемого процесса с формированием сигнала «Пожар 1», далее, во второй части нового способа, выполняют повторное измерение факторов контролируемой газовоздушной смеси, поступающей по второму воздушному извещателем пожарным аспирационным ИПА, который реагирует на опасные изменения факторов контролируемого процесса с формированием сигнала о пожаре «Пожар 2».

Благодаря выполнению предварительно проведенных процедур записывают в памяти контроллера модуля адресного координаты заборных воздушных отверстий, настраивают и дополнительно записывают скорости транспортирования газовоздушной смеси по обоим воздушным трубопроводом, далее, уже в дежурном режиме работы, на основании показаний таймера, выполненного в контроллере, стартующего по сигналу «Пожар 1» и останавливающегося по сигналу «Пожар 2», определяют время доставки контрольной пробы газовоздушной смеси от места возгорания до извещателя, при помощи программного обеспечения контроллера рассчитывают координаты места пожара.

Модуль адресный обнаружения пожара и определения его координат, содержащий в своей основе извещатель пожарный аспирационный ИПА, характеризуется подключением к аспирационному входу извещателя ИПА симультанно выполненных двух электроприводных воздушных кранов, управляемых извещателем ИПА, которые выполнены с возможностью регулирования воздушных потоков в симультанно подключенных к кранам и близко расположенных друг к другу воздушных трубопроводах с рядами заборных воздушных отверстий, выполненных в каждом из них, и подключением информационного выхода извещателя ИПА к контроллеру, выполненного в модуле адресном вместе с таймером и с программным обеспечением по определению координат пожара, и подключением контроллера посредством цифрового интерфейса к релейному модулю, который выполнен с возможностью посредством «сухих» контактов передавать информацию в автоматическую систему пожаротушения, при этом посредством цифрового интерфейса обеспечена возможность передавать информацию в объектовый прибор, причем выполнен штатный блок питания, от которого запитаны: извещатель пожарный аспирационный ИПА, котроллер, цифровой интерфейс, релейный модуль.

Более подробно модуль адресный для осуществления способа обнаружения пожара определения его координат поясняется при помощи комбинированной схемы модуля адресного, показанной на фиг.1.

Фиг. 1 - схема комбинированная модуля адресного для осуществления способа обнаружения пожара и определения его координат.

Модуль адресный 1 состоит из извещателя пожарного аспирационного ИПА 2 с аспирационным входом 3, и первого электроприводного воздушного крана 4, второго электроприводного воздушного крана 5, которые симультанно подключены ко входу извещателя и управляемы им, при этом первый воздушный трубопровод 6 с рядом воздушных заборных отверстий 7 подключен к первому электроприводному воздушному крану, второй воздушный трубопровод 8 с рядом воздушных заборных отверстий 9 подключен к второму электроприводному воздушному крану, каждое воздушное заборное отверстие ряда отверстий первого воздушного трубопровода расположено напротив соответствующего заборного отверстия ряда отверстий второго воздушного трубопровода, трехмерные координаты отверстии записаны в памяти контроллера 10 модуля адресного, извещатель через информационный выход связан с контроллером, который через цифровой интерфейс 11 связан с релейным модулем 12, выполненный с «сухими» контактами, электропитание извещателя, контроллера, цифрового интерфейса, релейного модуля осуществлено посредством блока питания 13, дополнительно цифровой интерфейс соединен с объектовым пожарным прибором управления 14, релейный модуль посредством «сухих» контактов имеет возможность транслировать информационные данные в адресную систему установки пожаротушения 15.

Работает модуль адресный 1 следующим образом. Предварительно настраивают в каждом воздушном трубопроводе 6, 8 свою скорость транспортирования газовоздушной смеси посредством регулирования скорости вентилятора извещателя 2 и посредством открытого сначала первого электроприводного воздушного крана 4 при наличии закрытого второго крана 5 и далее посредством открытого второго электроприводного воздушного крана 5 при наличии закрытого первого крана, таким образом поочередно настраивают сначала в первом трубопроводе 6, а затем во втором трубопроводе 8 соответственно: скорости транспортирования от каждого заборного отверстия для стартовой пробы газовоздушной смеси (V старт) в первом трубопроводе, для контрольной пробы газовоздушной (V контр) во втором трубопроводе, при настройке используют технологическое устройство для кратковременной подачи тестового аэрозоля, не включенного в состав модуля адресного. Значения скоростей Vстарт и Vконтр заносят в память контроллера 10. Для постановки модуля адресного в дежурный режим работы первый электроприводный воздушный кран должен быть открыт, второй электроприводный воздушный кран - закрыт. Во время дежурного режима работы по первому воздушному трубопроводу выполняется непрерывная аспирация до момента поступления пробы газовоздушной смеси, вызывающей срабатывание извещателя ИПА, который сработав, формирует сигнал «Пожар 1». По сигналу «Пожар 1» выполняется запуск таймера контроллера, затем выполняются закрытие первого электроприводного воздушного крана и открытие второго электропроводного воздушного электроприводного воздушного крана, при этом через цифровой интерфейс 11 сигнал «Пожар I» транслируется в объектовый пожарный прибор управления 14 и в релейный модуль 12 и далее - в систему 15. После открытия второго электроприводного воздушного крана по второму воздушному трубопроводу выполняется аспирация, при этом скорость транспортирования газовоздушной смеси соответствуют скорости Vконтр. При поступлении смеси, вызывающей повторное срабатывание извещателя, формируется сигнал «Пожар 2», останавливается работа таймера и одновременно сигнал «Пожар 2» транслируется в объектовый пожарный прибор управления и в релейный модуль и далее - в систему адресную установки пожаротушения.

Контроллер по показаниям таймера определяет временной интервал t(c) между сигналами «Пожар 1» и «Пожар 2», определяет скорость транспортирования контрольной пробы газовоздушный смеси (Vконтр), которая выбирается наиболее близкой к значению скорости транспортирования контрольной пробы, измеренной на этапе настройки и записанной в памяти контроллера, и посредством программного обеспечения, используя формулу L(м) = Vконтр(м/с)*t(с), рассчитывают расстояние от извещателя до заборного воздушного отверстия, наиболее близкого к месту возгорания, определяют координаты пожара,

где L (м) - расстояние от извещателя до заборного воздушного отверстия, наиболее близко расположенного к месту возгорания, координаты которого программно определяются контроллером, далее эти данные о координатах передают через цифровой интерфейс в объектовый пожарный прибор управления и в адресную систему установки пожаротушения;

t (c) - временной интервал между сигналами «Пожар 1» и «Пожар 2».

Предлагаемый модуль адресный, включающий извещатель пожарный аспирационный ИПА с новой конфигурацией воздухопроводной части, состоящей из двух рядом расположенных и симультанно подключенных воздушных трубопроводах, к одному аспирационному входу извещателя через два электроприводных извещателем крана, дополнительно включающий в себя контроллер, выполненный с программой определения адреса пожара, цифровой интерфейс с модулем релейным позволяет не только фиксировать момент возникновения пожара, но и определять координаты пожара, транслировать информацию о пожаре в объектовый прибор и в адресную систему автоматической установки пожаротушения.

Группа изобретений относится к способу и устройству многофакторного самонастраивающегося мониторинга за пожарной опасностью защищаемых объектов с целью установления момента возникновения пожара и его места расположения. Модуль адресный, включающий извещатель пожарный аспирационный ИПА с конфигурацией воздухопроводной части, состоящей из двух рядом расположенных и симультанно подключенных воздушных трубопроводов к одному аспирационному входу извещателя через два электроуправляемых извещателем крана, дополнительно включает в себя контроллер, выполненный с программой определения адреса пожара возгорания, цифровой интерфейс с модулем релейным, кроме того, позволяет не только фиксировать момент возникновения пожара, но и определять координаты пожара, транслировать информацию о пожаре в объектовый пожарный прибор управления и в адресную систему автоматической установки пожаротушения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ обнаружения пожара и определения его координат, характеризующийся выполнением следующих этапов:

- включают в состав модуля адресного, предназначенного для осуществления способа, следующее оборудование: извещатель пожарный аспирационный (ИПА), подключенные симультанно ко входу ИПА управляемые им два электроприводных воздушных крана, подключенный к ИПА контроллер модуля адресного, который посредством цифрового интерфейса выполнен с возможностью его соединения с объектовым пожарным прибором управления, и соединенный с релейным модулем, который выполняют с «сухими» контактами, с возможностью соединения их в адресной системе установки пожаротушения, причем ИПА, контроллер модуля адресного, цифровой интерфейс и релейный модуль запитывают от общего блока питания;

- выполняют в защищаемом объекте два рядом расположенные и симультанно подключенные через электропроводные воздушные краны ко входу ИПА воздушные трубопроводы с рядом заборных воздушных отверстий в каждом из них, при этом заборные воздушные отверстия выполняют в воздушных трубопроводах попарно и друг против друга, причем располагают воздушные трубопроводы по заданным трехмерным координатам с последующей фиксацией в памяти контроллера, выполненного в составе модуля адресного, трехмерных координат каждого заборного воздушного отверстия;

- настраивают предварительно посредством регулирования скорости вращения вентилятора аспиратора ИПА в каждом воздушном трубопроводе свою скорость транспортирования газовоздушной смеси;

- измеряют во время настройки модуля адресного скорость транспортирования стартовой пробы газовоздушной смеси, определяемую программно контроллером модуля адресного как функцию по времени доставки пробы газовоздушной смеси с пожароопасным уровнем факторов пожара от воздушного заборного отверстия до ИПА, вызывающую первое срабатывание ИПА в первом воздушном трубопроводе, при наличии закрытого состояния второго электроприводного крана во втором воздушном трубопроводе, причем скорость измеряют по срабатыванию ИПА с учетом подач проб поочередно через все воздушные заборные отверстия, фиксируя каждое значение скорости в памяти контроллера модуля адресного;

- измеряют во время настройки модуля адресного скорость транспортирования контрольной пробы газовоздушной смеси, определяемую программно контроллером модуля адресного как функцию по времени доставки пробы газовоздушной смеси с пожароопасным уровнем факторов пожара от воздушного заборного отверстия до ИПА, вызывающую повторное срабатывание ИПА во втором воздушном трубопроводе, при наличии закрытого состояния электроприводного воздушного крана в первом воздушном трубопроводе, причем скорость измеряют по срабатыванию ИПА с учетом подач проб поочередно через все заборные воздушные отверстия, фиксируя каждое значение скорости в памяти контроллера модуля адресного;

- открывают при постановке модуля адресного в дежурный режим работы электроприводный воздушный кран первого воздушного трубопровода и закрывают электроприводный воздушный кран второго воздушного трубопровода;

- фиксируют во время дежурного режима работы ИПА возникновение пожара в результате поступления в ИПА стартовой пробы газовоздушной смеси с факторами пожарной опасности, превышающими уровень пожарной опасности нормального состояния контролируемого процесса, при срабатывании ИПА формируют сигнал «Пожар 1»;

- закрывают электроприводный кран по сигналу «Пожар 1», одновременно открывают электроприводный кран второго воздушного трубопровода и запускают работу внутреннего таймера контроллера модуля адресного, одновременно транслируя посредством цифрового интерфейса сигнал «Пожар 1» в объектовый пожарный прибор управления и в релейный модуль с «сухими» контактами;

- останавливают работу таймера во время поступления в ИПА контрольной пробы воздушной смеси с факторами пожарной опасности, превышающими уровень пожарной опасности нормального состояния контролируемого процесса, приведшей к повторному срабатыванию ИПА, формируя сигнал «Пожар 2»;

- останавливают работу таймера при формировании сигнала «Пожар 2», одновременно посредством цифрового интерфейса транслируют сигнал «Пожар 2» в объектовый пожарный прибор управления и в релейный модуль с «сухими» контактами;

- определяют посредством таймера временной интервал между сигналами «Пожар 1» и «Пожар 2»;

- рассчитывают посредством программного обеспечения контроллера модуля адресного расстояние от ИПА до заборного воздушного отверстия, наиболее близко расположенного к месту возгорания, определяют координаты пожара, используя формулу:

L=Vконтр*t,

где L (м) - расстояние от ИПА до заборного воздушного отверстия, наиболее близко расположенного к месту возгорания,

Vконтр (м/с) - значение скорости, наиболее близкое к значению скорости транспортирования контрольной пробы газовоздушной смеси, измеренной на этапе настройки и записанной в память контроллера;

t (c) - временной интервал между сигналами «Пожар 1» и «Пожар 2».

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют для настройки, тестирования, контроля и испытаний на срабатывания ИПА дистанционно управляемый диспенсер.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выполняют поочередное переключение воздушных трубопроводов во время дежурного режима работы для компенсации неравномерности запыленности трубопроводов, добиваясь равного времени работы каждого из них, при этом при переключении назначение трубопроводов взаимозаменяют, первый воздушный трубопровод начинает служить для транспортирования контрольной пробы газовоздушной смеси.

4. Модуль адресный для обнаружения пожара и определения его координат, выполненный для способа по п. 1, содержащий в своей основе извещатель пожарный аспирационный (ИПА), отличающийся тем, что содержит:

- два электроприводных воздушных крана, подключенных симультанно к аспирационному входу ИПА и управляемых ИПА;

- два воздушных трубопровода с рядами заборных отверстий, выполненных в каждом из них, и подключенных к электроприводным воздушным кранам для регулирования воздушных потоков в воздушных трубопроводах;

- контроллер с таймером и программным обеспечением по определению координат пожара, подключенный к информационному выходу ИПА и посредством цифрового интерфейса к релейному модулю, который выполнен с возможностью посредством «сухих» контактов передавать информацию в автоматическую систему пожаротушения, кроме того, посредством цифрового интерфейса обеспечена возможность передавать информацию в объектовый пожарный прибор управления;

- штатный блок питания, от которого запитаны ИПА, контроллер, цифровой интерфейс и релейный модуль.