Система автоматического аэрозольного пожаротушения

 

Изобретение относится к системам пожарной сигнализации и пожаротушения. Сущность изобретения состоит в том, что в системе автоматического аэрозольного пожаротушения, содержащей однотипные модули средств пожаротушения с блоками контроля и управления пожаротушащими средствами и исполнительными блоками, пульт сигнализации и дистанционного управления, состоящий из однотипных ячеек по числу модулей средств пожаротушения, блок управления каждого модуля содержит пять усилителей, три компаратора, два счетчика, генератор тактовых импульсов, четыре схемы И, схему НЕ, исполнительный блок содержит два выпрямителя, два реле, подключенных соответственно к первому и второму входам автоматического запуска. Пожаротушащие средства выполнены в виде генераторов аэрозольной смеси инертных газов и ультрадисперсных частиц с ингибирующим действием в процессе горения, снабженных одним или двумя электрическими инициаторами запуска. Разделение аэрозольных генераторов в модуле на две группы, запускаемые с задержкой одна относительно другой, позволяет обеспечить режим работы источника питания за счет его разгрузки. Система обладает повышенной надежностью, обеспечивает автоматическое обнаружение и ликвидацию пожара без вмешательства обслуживающего персонала, а также увеличения межрегламентного периода системы. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к системам пожарной сигнализации и пожаротушения и может быть использовано при создании систем автоматического оповещения о пожаре и ликвидации пожара в закрытых помещениях без участия людей.

Известна система управления химико-технологическими процессами, которая может быть использована, как система автоматического аэрозольного пожаротушения, содержащая однотипные модули средств пожаротушения с блоками контроля и управления пожаротушащими средствами и исполнительными блоками, пульт сигнализации и дистанционного управления, состоящий из однотипных ячеек по числу модулей средств пожаротушения, каждая из которых содержит сигнализаторы и органы дистанционного управления (Склярский Э.И. Барский Л.А. Пневмоэлектронные комплексы в системах управления химико-технологическими процессами. М. Стройиздат, 1979, с. 35-37).

Известная система не достаточно надежна, т.к. отказ какого-либо из модулей не приводит к отказу всех других модулей в системе.

Целью изобретения является повышение надежности системы, обеспечивающей автоматическое обнаружение и ликвидацию пожара без вмешательства обслуживающего персонала, а также увеличения межрегламентного периода системы.

Указанный технический результат достигается тем, что в системе автоматического аэрозольного пожаротушения, содержащей однотипные модули средств пожаротушения с блоками контроля и управления пожаротушащими средствами и исполнительными блоками, пульт сигнализации и дистанционного управления, состоящий из однотипных ячеек по числу модулей средств пожаротушения, каждая из которых содержит сигнализаторы и органы дистанционного управления, блок управления каждого из модулей средств пожаротушения содержит первый усилитель, вход которого является информационным входом блока управления, первый, второй и третий компараторы, первые входы которых соединены с выходом первого усилителя, а вторые входы являются входами подачи опорных напряжений, генератор тактовых импульсов, первый и второй счетчики, тактовые входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, первую, вторую, третью и четвертую схемы И, схему НЕ, второй, третий, четвертый и пятый усилители, при этом выход первого компаратора соединен с первым входом первой схемы И, второй вход которой соединен с выходом схемы НЕ, а выход с входом второго усилителя, выход которого является первым выходом сигнализации блока управления, выход второго компаратора соединен с первым входом второй схемы И, второй вход которой соединен с выходом первого счетчика, а выход с входом схемы НЕ, выход третьего компаратора соединен с входом третьего усилителя, выход которого является вторым выходом сигнализации блока управления, и с первыми входами третьей и четвертой схем И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами второго счетчика, а выходы с входами четвертого и пятого усилителей соответственно, при этом выходы четвертого и пятого усилителей являются первым и вторым выходами разнесенных во времени сигналов управления запуском блока управления, а исполнительный блок содержит первый и второй выпрямители, входы которых подключены к раздельным входам питания напряжением переменного тока, а выходы соединены общей шиной, первое и второе реле, цепи питания обмоток которых подключены соответственно к первому и второму входам автоматического запуска исполнительного блока, а замыкающие контакты первого и второго реле включены параллельно между общей шиной первого и второго выпрямителей и соответствующими выходами исполнительного блока, при этом вход дистанционного запуска исполнительного блока через разделительные диоды соединен с цепями питания обмоток первого и второго реле.

В системе также пожаротушащие средства выполнены в виде генераторов аэрозольной смеси инертных газов и ультрадисперсных частиц с ингибирующим действием в процессе горения, снабженных одним или двумя электрическими инициаторами запуска.

Генераторы аэрозольной смеси размещены под углом в диапазоне 30.40^о относительно поверхности их установки. Число генераторов аэрозольной смеси в каждом модуле средств пожаротушения выбрано из условия создания в защищаемом ограниченном объеме концентрации аэрозольной смеси не менее 70 г/м³.

На фиг.1 изображена обобщенная функциональная схема системы автоматического аэрозольного пожаротушения, выполненной согласно изобретению; на фиг.2 более детальная функциональная схема фрагмента системы, показанной на фиг.1, иллюстрирующая возможный вариант выполнения модуля средств пожаротушения.

Система автоматического пожаротушения содержит множество модулей 1 пожаротушения, каждый из которых включает в свой состав обнаружитель 2 возгорания, блок 3 управления, исполнительный блок 4, генераторы 5 огнегасящего состава. Обнаружитель 2 возгорания содержит множество дымовых и/или тепловых извещателей 6, подключенных параллельно к двухпроводному шлейфу, соединенному с информационным входом блока 3 управления. Пульт 7 сигнализации и дистанционного управления системы состоит из ячеек 8 по числу модулей 1 средств пожаротушения. Каждая ячейка 8 содержит сигнализатор "НОРМА" 9 и сигнализатор "ПОЖАР" 10, подключенные соответственно к первому и второму выходам сигнализации (вых. с.1 и вых.с.2) блока 3 управления соответствующего модуля 1, а также кнопку 11 дистанционного включения средств пожаротушения модуля, соединенную с входом дистанционного запуска исполнительного блока 4 модуля. В каждом из модулей 1 генераторы 5 огнегасящего состава разделены на две группы и подключены в каждой из них параллельно к двухпроводному шлейфу, соединенному с соответствующими выходами исполнительного блока 4. Первый и второй входы автоматического запуска (вх. а.з.1 и вх. а.з.2) исполнительного блока 4 соединены соответственно с первым и вторым выходами разнесенных во времени сигналов управления запуском (вых. с. у.1, вых. с.у.2) блока 3 управления. Цепи питания сигнализаторов "ПОЖАР" 10 каждой из ячеек 8 подключены к блоку 12 дистанционной звуковой и световой сигнализации.

В блоке 3 управления модуля (фиг.2) первый усилитель 13, вход которого является информационным входом блока 3 управления, соединен своим выходом с первыми входами первого 17, второго 15 и третьего 16 компараторов соответственно. Вторые их входы являются входами подачи опорных напряжений (источник опорных напряжений на фиг.2 не показан). Тактовые входы счетчиков 17, 18 соединены с выходом генератора 19 тактовых импульсов. Выход первого компаратора 14 соединен с первым входом первой схемы И 20, второй вход которой соединен с выходом схемы НЕ 21, а выход с входом второго усилителя 22, выход которого является первым выходом сигнализации (вых. с.1) блока 3 управления. Выход второго компаратора 15 соединен с первым входом второй схемы И 23, второй вход которой соединен с выходом первого счетчика 17, а выход с входом схемы НЕ 21. Выход третьего компаратора 16 соединен с входом третьего усилителя 24, выход которого является вторым выходом сигнализации (вых. с. 2), блока 3 управления, и с первыми входами третьей 25 и четвертой 26 схем И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами (с разных разрядов) счетчика 18. Выходы схем И 25, 26 соединены соответственно с входами четвертого 27 и пятого 28 усилителей, выходы которых являются первым и вторым выходами разнесенных во времени сигналов управления запуском (вых. с.у.1 и вых.с.у.2) блока 3 управления.

Исполнительный блок 4 каждого из модулей 1 содержит первый 29 и второй 30 выпрямители, входы которых подключены к раздельным входам питания напряжением переменного тока, а выходы соединены общей шиной. Цепи питания обмоток первого 31 и второго 32 реле, подключены соответственно к первому и второму входам автоматического запуска (вх.а.з.1 и вх.а.з.2) исполнительного блока 4, а их замыкающие контакты 33, 34 включены параллельно между общей шиной первого 29 и второго 30 выпрямителей и соответствующими выходами исполнительного блока 4. Вход дистанционного запуска (вх.д.3) исполнительного блока 4 через разделительные диоды 35, 36 соединен с цепями питания обмоток первого 32 и второго 33 реле.

Система автоматического аэрозольного пожаротушения работает следующим образом.

В дежурном режиме при отсутствии обрыва электрической цепи и срабатывания дымовых (тепловых) извещателей 6 система обеспечивает самоконтроль и выдачу сигнала "НОРМА" на пульт 7 сигнализации и дистанционного управления системы. Данный сигнал вырабатывается на первом выходе сигнализации блока 3 управления цепью, состоящей из первого усилителя 13, первого компаратора 14, первой схемы И 20 и второго усилителя 22. В случае срабатывания любого одного извещателя 6 на выходе первого усилителя 13 формируется сигнал, уровень которого достаточен для срабатывания второго компаратора 15. В результате на первом и втором входах второй схемы И 23 присутствуют соответственно сигнал постоянного уровня с компаратора 15 и импульсный сигнал с первого счетчика 17, приводящие к формированию на выходе схемы И 23 сигнала в виде импульсной последовательности, проходящего через схему НЕ 21, первую схему И 20 и второй усилитель 22 на первый вход сигнализации блока 3 управления. Этот сигнал обусловливает прерывистое горение сигнализатора "НОРМА" 9 и, как следствие, привлечение внимания обслуживающего персонала.

При срабатывании двух (или более) извещателей 6 срабатывает третий компаратор 16. Сигнал с его выхода поступает на первые входы третьей 25 и четвертой 26 схем И, на вторые входы которых поступает импульсный сигнал с первого и второго выходов (с разных разрядов) второго счетчика 18. В результате на выходах схем И 25, 26 формируются сдвинутые во времени один относительно другого сигналы, поступающие через усилители 27, 28 на первый и второй входы автоматического запуска исполнительного блока 4 соответствующего модуля. Эти сигналы обусловливают с соответствующей временной задержкой между ними замыкание контактов 33, 34 реле 31, 32 и подачу напряжения питания на электрические инициаторы запуска двух групп аэрозольных генераторов 5. Подача питания с двух раздельных входов в общую шину позволяет за счет такого резервирования повысить надежность функционирования системы. Для этой же цели аэрозольные генераторы 5 могут быть снабжены двумя электрическими инициаторами запуска, включенными, например, параллельно. Разделение аэрозольных генераторов 5 в модуле 1 на две группы, запускаемые с задержкой одна относительно другой, позволяет облегчить режим работы источника питания за счет его разгрузки.

Одновременно с автоматическим запуском аэрозольных генераторов сигнал с выхода третьего компаратора 16 подается через третий усилитель 24 на второй выход сигнализации блока 3 управления и обусловливает включение сигнализации "ПОЖАР" в соответствующей ячейке 8 пульта 7 сигнализации и дистанционного управления. Этот сигнал также может подаваться на блок 12 дистанционной световой и звуковой сигнализации, формирующий соответствующие сигналы тревоги. Оператор в ответ на сигнализацию "ПОЖАР" (или в любой другой момент, диктуемый конкретной сложившейся ситуацией) может осуществить ручной дистанционный запуск аэрозольных генераторов 5 соответствующего модуля путем нажатия кнопки "ПУСК" в ячейке 8 этого модуля, обеспечивая подачу питания в ручном режиме на обмотки реле 31, 32 (через разделительные диоды 35, 36).

Пожаротушение осуществляется путем генерации при помощи аэрозольных генераторов 5 в защищаемом помещении аэрозольной смеси инертных газов и ультрадисперсных частиц, обладающих ингибирующим действием на процессы горения органических веществ в кислороде воздуха. Аэрозольные генераторы работают по принципу объемного тушения. Используемая в качестве огнегасящего вещества аэрозольная смесь нетоксичной рецептуры не обладает раздражающим воздействием и не приводит к снижению содержания кислорода ниже допустимого уровня. Пожаротушащие аэрозольные генераторы 5 в защищаемых закрытых помещениях устанавливаются под углами у поверхности их установки, выбираемыми в пределах 30.40^о. Это обеспечивает оптимальное истечение струи аэрозольной смеси в закрытом помещении. В качестве оптимальной концентрации аэрозольной смеси в заданном ограниченном объеме, обеспечивающей создание условий эффективного тушения пожара, установлено значение 70 г/м³. Исходя из этого значения, определяется число аэрозольных генераторов, требуемое для каждого конкретного модуля средств пожаротушения.

П р и м е р конкретного выполнения системы имеет следующие технические характеристики.

Система защищает закрытое помещение без ограничения объема.

Время тушения пожара не более 60 с. Электропитание от сети переменного тока напряжения 380/22 В, 50 Гц, или от сети постоянного тока напряжения 27 В. Потребляемая мощность в дежурном режиме не более 20-80 Вт (в зависимости от объема помещения). Система работает в диапазоне температур от -30 до 50^оС, при относительной влажности до 98% при температуре 35^оС. Вероятность безотказной работы не ниже 0,9999.

Формула изобретения

1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО АЭРОЗОЛЬНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ, содержащая однотипные модули средств пожаротушения с блоками контроля и управления пожаротушащими средствами и исполнительными блоками, пульт сигнализации и дистанционного управления, состоящий из однотипных ячеек по числу модулей средств пожаротушения, каждая из которых содержит сигнализаторы и органы дистанционного управления, отличающаяся тем, что блок управления каждого из модулей средств пожаротушения содержит первый усилитель, вход которого является информационным входом блока управления, второй, третий, четвертый и пятый усилители, первый, второй и третий компараторы, первые входы которых соединены с выходом первого усилителя, а вторые входы являются входами подачи опорных напряжений, генератор тактовых импульсов, первый и второй счетчики, тактовые входы которых соединены с выходами генератора тактовых импульсов, первую, вторую, третью и четвертую схемы И, схему НЕ, при этом выход первого компаратора соединен с первым входом первой схемы И, второй вход которой соединен с выходом схемы НЕ, а выход с входом второго усилителя, выход которого является первым выходом сигнализации блока управления, выход второго компаратора соединен с первым входом второй схемы И, второй вход которой соединен с выходом первого счетчика, а выход с входом схемы НЕ, выход третьего компаратора соединен с входом третьего усилителя, выход которого является вторым выходом сигнализации блока управления, и с первыми входами третьей и четвертой схем И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами второго счетчика, а выходы с входами четвертого и пятого усилителей соответственно, при этом выходы четвертого и пятого усилителей являются первым и вторым выходами разнесенных во времени сигналов управления запуском блока управления, а исполнительный блок каждого из модулей содержит первый и второй выпрямители, входы которых подключены к раздельным входам питания напряжением переменного тока, а выходы соединены общей шиной, первое и второе реле, цепи питания обмоток которых подключены соответственно к первому и второму входам автоматического запуска исполнительного блока, а замыкающие контакты первого и второго реле включены параллельно между общей шиной первого и второго выпрямителей и соответствующими выходами исполнительного блока, при этом вход дистанционного запуска исполнительного блока через разделительные диоды соединен с цепями питания обмоток первого и второго реле.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что пожаротушащие средства выполнены в виде генераторов аэрозольной смеси инертных газов и ультрадисперсных частиц с ингибирующим действием в процессе горения, снабженных одним или двумя электрическими инициаторами запуска.

3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что генераторы аэрозольной смеси размещены под углом 30 40^o относительно поверхности их установки.

4. Система по пп.1 3, отличающаяся тем, что число генераторов аэрозольной смеси в каждом модуле средств пожаротушения выбрано из условия создания в защащаемом ограниченном объеме концентрации аэрозольной смеси не менее 70 г/м³.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2