Автоматическое обнаружение, изоляция и устранение пожара и задымления



Автоматическое обнаружение, изоляция и устранение пожара и задымления
Автоматическое обнаружение, изоляция и устранение пожара и задымления
Автоматическое обнаружение, изоляция и устранение пожара и задымления
Автоматическое обнаружение, изоляция и устранение пожара и задымления

 


Владельцы патента RU 2576491:

Зе Боинг Компани (US)

Изобретение относится к техническим средствам для обнаружения и устранения пожара внутри воздушного судна. Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств указанного назначения. Согласно изобретению выполняется определение того, превышают ли данные от множества датчиков предварительно установленные пороговые значения, указывающие на наличие пожара внутри воздушного судна. В случае превышения данными датчиков предварительно установленных пороговых значений, указывающих на наличие пожара, технические средства определяют место пожара внутри воздушного судна на основании данных датчиков и обесточивают компоненты воздушного судна, имеющие отношение к пожару. Затем технические средства запускают механизм пожаротушения внутри воздушного судна, направленный на место пожара. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Хотя такие ситуации не являются частыми, пожар или задымление внутри салонов воздушного судна могут быть очень опасными. В некоторых случаях пожар или задымление могут привести к летальному исходу. В частности, пожар или задымление могут привести к летальному исходу, когда (1) летный экипаж не может определить место источника пожара и ликвидировать пожар, и (2) воздушное судно находится слишком далеко от аэропорта для выполнения немедленной посадки для получения помощи от противопожарной службы.

Салоны воздушного судна нередко имеют множество скрытых областей (например, за стенками, в потолке, под полом и т.д.), которые не находятся в прямой видимости летного экипажа (например, пилотов, членов экипажа) и пассажиров. В результате летный экипаж и пассажиры могут с трудом обнаружить или даже идентифицировать источник пожара или задымления, которые исходят из таких скрытых областей. Любое серьезное промедление в обнаружении и идентификации источника пожара или задымления в салоне воздушного судна может вести к образованию чрезвычайно опасных условий для летного экипажа и пассажиров. Например, пожар может повредить важные компоненты воздушного судна, а вдыхание дыма и паров может вредить здоровью летного экипажа и пассажиров.

Люди обычно обнаруживают пожар или задымление путем использования зрения и обоняния. Например, люди могут визуально воспринимать пожар или задымление. Однако пожар или задымление должны достичь определенной степени (например, плотности, густоты и т.д.), прежде чем они могут быть визуально восприняты людьми. Иными словами, на начальных стадиях пожара дым может быть неплотным и клочковатым, что усложняет выявление места пожара. В тот момент, когда пожар или задымление становятся визуально воспринимаемыми, они уже достигают опасных уровней. Кроме того, если пожар или задымление исходят из скрытой области, то они не могут быть визуально восприняты до тех пор, пока не распространятся за пределы скрытой области.

Люди могут также чувствовать запах дыма, который может указывать на присутствие пожара. Однако использование обоняния обычно позволяет обнаружить присутствие задымления, а также определить степени этого задымления и его изменение. С помощью обоняния нельзя определенно идентифицировать источник задымления и направление, из которого оно исходит. Для облегчения обнаружения задымления воздушное судно может быть оборудовано датчиками задымления.

Обычно лишь ограниченная часть воздушного судна оборудована датчиками задымления. Эти части воздушного судна обычно включают отсек электронного оборудования, туалетные комнаты, грузовые отсеки и комнаты отдыха экипажа. В других частях воздушного судна пожар или задымление могут быть обнаружены лишь визуально или на основе запаха. Если летный экипаж может идентифицировать источник пожара или задымление, то он может использовать переносные огнетушители на воздушном судне для ликвидации любого соответствующего пожара или задымления при условии, что летный экипаж способен получить доступ к этому источнику. Если летный экипаж не может идентифицировать источник пожара или задымления, то он действует согласно бортовой инструкции.

Исторически сложилось так, что производители воздушных судов и авиалайнеров снабжали летный экипаж очень длинной и подробной бортовой инструкцией, содержащей множество этапов устранения неисправностей. Например, для обнаружения пожара электрического происхождения, вызванного коротким замыканием, бортовая инструкция может предписать летному экипажу обесточить (например, отключить, вывести из действия) различные компоненты электрической системы. Этим способом летный экипаж может идентифицировать компоненты электрической системы, которые вызвали пожар электрического происхождения, поскольку пожар будет исчезать при обесточивании соответствующих компонентов. Хотя длинная и подробная бортовая инструкция является полным или почти полным решением для идентификации источника пожара или задымления, она относительно сложна, требует значительной тренировки, не исключает субъективную ошибку и требует относительно много времени для ее исполнения. Например, при исполнении бортовой инструкции летный экипаж может по ошибке обесточить важные компоненты воздушного судна, которые не следует обесточивать.

Для устранения сложности длинной и подробной бортовой инструкции, снижения вероятности субъективной ошибки и уменьшения времени, необходимого для исполнения бортовой инструкции, производители воздушных судов и авиалайнеров разработали сокращенную бортовую инструкцию. Эта сокращенная бортовая инструкция была разработана на основании наблюдения, согласно которому большинство случаев возникновения пожара или задымления внутри воздушного судна вызвано лишь несколькими причинами. Например, большинство пожаров электрического происхождения в воздушном судне вызывается устройствами кондиционирования воздуха, которые закачивают теплый и холодный воздух внутрь салонов воздушного судна, и вентиляторами, которые обеспечивают циркуляцию воздуха внутри салонов воздушного судна. Однако если тот или иной возможный источник пожара или задымления не включен в сокращенную бортовую инструкцию, то этот источник пожара или задымления не может быть идентифицирован. В этом случае воздушное судно может нуждаться в выполнении аварийной посадки, что возможно лишь в случае легкой доступности аэропорта. При самом неблагоприятном сценарии, когда источник пожара не может быть определен или ликвидирован, а аэропорт не находится в легкой доступности, воздушное судно может быть уничтожено пожаром.

Решение этих и других проблем является задачей настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

В настоящем документе описаны технические средства для обнаружения, изоляции и устранения пожара или задымления внутри воздушного судна или салона воздушного судна. Воздушное судно оборудовано различными датчиками, которые обнаруживают пожар или задымление. Путем использования интеллектуальных алгоритмов оборудование может определять источник пожара или задымления на основании данных датчиков. Технические средства могут по мере необходимости изолировать и обесточивать компоненты воздушного судна и автоматически ликвидировать пожар или задымление без участия человека.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, различные технические средства обеспечивают обнаружение и устранение пожара внутри воздушного судна. Технические средства принимают данные датчиков от нескольких датчиков, связанных с воздушным судном. Определяется факт превышения данными датчиков установленных пороговых значений, указывающих на наличие пожара внутри воздушного судна. В случае превышения данными датчиков установленных пороговых значений, указывающих на наличие пожара, технические средства определяют место пожара внутри воздушного судна на основании данных датчиков и обесточивают компоненты воздушного судна, связанные с пожаром. Затем технические средства запускают механизм пожаротушения внутри воздушного судна, направленный на место пожара.

Данный раздел «Краткое описание» предоставлен для представления в упрощенной форме общих концепций, которые описаны ниже в разделе «Подробное описание». Раздел «Краткое описание» не предназначен для идентификации ключевых признаков или существенных признаков заявляемого объекта, равно как не предназначен для ограничения объема заявляемого объекта. Кроме того, заявляемый объект не ограничен воплощениями, которые устраняют любые или все недостатки, упоминаемые в любой части настоящего документа.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 изображена блок-схема, показывающая пример воздушного судна, оборудованного интеллектуальной системой диагностики и устранения пожара или задымления, выполненной с возможностью обнаружения, изоляции и устранения пожара или задымления внутри воздушного судна или салона воздушного судна, согласно некоторым вариантам реализации;

на фиг.2 изображена блок-схема, иллюстрирующая аспекты примерного способа, предлагаемого в настоящем документе, для обнаружения, изоляции и устранения пожара или задымления внутри воздушного судна или салона воздушного судна согласно некоторым вариантам реализации; и

на фиг.3 изображена схема архитектуры ЭВМ, показывающая аспекты примерной аппаратной архитектуры ЭВМ для вычислительной системы, способной воплощать аспекты вариантов реализации, представленных в настоящем документе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Приведенное далее подробное описание направлено на технические средства для обнаружения, изоляции и устранения пожара или задымления внутри воздушного судна или салона воздушного судна. В частности, некоторые варианты реализации предоставляют интеллектуальную систему диагностики и устранения, которая обнаруживает появление пожара или задымления в салоне и определяет место источника пожара или задымления в салоне. В случае пожара электрического происхождения интеллектуальная система диагностики и устранения также обесточивает компоненты, которые являются источником возникновения пожара. Интеллектуальная система диагностики и устранения затем выполняет корректирующие действия, такие как ликвидация пожара.

В то время как объект изобретения, описываемый в настоящем документе, представлен в целом в контексте программных модулей, которые исполняются во взаимодействии с исполнением операционной системы и прикладных программ в вычислительной системе, специалистам в данной области должно быть понятно, что другие воплощения могут быть реализованы в сочетании с другими типами программных модулей. В целом, программные модули включают алгоритмы, программы, компоненты, структуры данных и другие типы структур, которые решают конкретные задачи или воплощают конкретные абстрактные типы данных. Более того, специалисты в данной области должны понимать, что объект, описываемый в настоящем документе, может быть реализован на практике с помощью других конфигураций вычислительной системы, включая портативные приборы, микропроцессорные системы, микропроцессорная или программируемая электроника, мини-ЭВМ, универсальные вычислительные машины и т.п.

В нижеследующем подробном описании даются ссылки на прилагаемые чертежи, которые являются его частью и которые показаны в качестве иллюстрации конкретных вариантов реализации или примеров. Далее со ссылкой чертежи, где на нескольких фигурах одни и те же позиции представляют одни и те же элементы, будут описаны аспекты вычислительной системы и способ обнаружения, изоляции и устранения пожара или задымления внутри воздушного судна или салона воздушного судна. В частности, на фиг.1 показано воздушное судно 100, имеющее фюзеляж и по меньшей мере одно крыло. Воздушное судно 100 оборудовано интеллектуальной системой 102 диагностики и устранения пожара или задымления, соединенной с датчиками 104 пожара и задымления, согласно некоторым вариантам реализации. Интеллектуальная система 102 содержит модуль 106 обнаружения, модуль 108 определения местоположения, модуль 110 изоляции компонентов и модуль 112 поддержки принятия решений. Датчики 104 включают по меньшей мере одно из следующего: электрические датчики 114, тепловые датчики 116, химические датчики 118, датчики 120 задымления и формирователи 122 визуального изображения. Необходимо понимать, что датчики 104 могут включать другие подходящие датчики. Интеллектуальная система 102 также соединена с механизмом 124 сдерживания пожара/задымления и механизмом 126 пожаротушения/устранения задымления, которые будут подробно описаны ниже.

Электрические датчики 114 обнаруживают короткие замыкания и отказы в электрической системе воздушного судна 100. Примерами электрических датчиков 114 являются, без ограничения, размыкатели цепи и датчики дуговой защиты, которые обнаруживают ненадлежащий ток в проводе. Тепловые датчики 116 непрерывно измеряют температуру и обнаруживают резкие повышения температуры. Тем самым тепловые датчики 116 могут обнаруживать избыточное тепло, которое в условиях обычной эксплуатации связывают с пожаром. Примерами тепловых датчиков 116 являются, без ограничения, термопары и термисторы. Набор тепловых датчиков 116, распределенный по воздушному судну 100, может предоставлять данные о распределении температуры в пространстве и времени. Модели, основанные на уравнении теплопроводности, могут быть использованы для оценки начального места, начального времени и интенсивности источника тепла.

Химические датчики 118 обнаруживают присутствие и перемещение компонентов атмосферы, таких как пары горючего, вредные химические пары и другие высвобождающиеся вещества, имеющие отношение к пожарам и электрическим неполадкам. В некоторых случаях эти высвобождающиеся вещества могут представлять собой компоненты атмосферы, образуемые пожаром, которые высвобождаются после того, как пожар начался, что помогает в обнаружении пожара. В других случаях эти высвобождающиеся вещества могут представлять собой легковоспламеняющиеся или по иной причине потенциально опасные химические вещества, просочившиеся до начала пожара, что помогает в обнаружении утечки химических веществ и предотвращении потенциального пожара. Примерами потенциально опасных химических веществ являются натрий и хлор, которые при их сочетании в определенных пропорциях и соприкосновении с водой могут вызывать экзотермическую (т.е. очень, очень высокотемпературную) реакцию. Химические датчики 118 могут быть установлены вблизи жгутов электропроводов в грузовом и других подходящих отсеках воздушного судна 100, где такие компоненты атмосферы с высокой вероятностью могут образоваться. Набор химических датчиков 118, распределенный по воздушному судну 100, может предоставлять данные о распределении высвобождающихся веществ в пространстве и времени.

Датчики 120 задымления обнаруживают присутствие и перемещение дыма. Наборы датчиков 120 задымления могут быть распределены по салону воздушного судна 100 для измерения распространения задымления. Подходящие уравнения задымления и способы могут быть использованы для определения положения источника на основании динамики и плотности задымления, измеряемых датчиками 120.

Формирователи 122 визуального изображения предоставляют визуальную обратную связь о пожаре и задымлении летному экипажу. Примерами формирователей 122 визуального изображения являются, без ограничения, видеокамера и инфракрасные камеры, такие как инфракрасные камеры переднего обзора. Визуальные данные, регистрируемые формирователями 122 визуального изображения, могут отображаться с помощью подходящего дисплея внутри воздушного судна 100. Формирователи 122 визуального изображения могут быть установлены в разных секциях воздушного судна 100 для предоставления летному экипажу возможности осуществлять мониторинг и выявлять по запросу изображения и видео места пожара или задымления. Летный экипаж может использовать визуальные данные от формирователей 122 визуального изображения для проверки присутствия пожара или задымления, а также для проверки успешности корректирующих действий, которые предпринимаются для пожаротушения или задымления. Например, формирователи 122 визуального изображения могут предоставлять летному экипажу возможность поочередно просматривать видеосигналы из разных секций воздушного судна 100. В некоторых случаях подходящие алгоритмы и способы распознавания образов могут быть использованы для автоматической обработки и автоматического анализа визуальных данных.

В целом, датчики 104 должны быть распределены таким образом, чтобы пожар или задымление, возникающие в соответствующих видимых или невидимых (т.е. скрытых) областях воздушного судна 100, могли быть надлежащим образом обнаружены. В частности, размещение датчиков внутри салона и других отсеков воздушного судна 100 может быть оптимизировано в соответствии с предварительно определенными функциями и задачами. Для того чтобы снизить издержки, может быть выбрано и установлено минимальное количество датчиков 104, которые способны удовлетворительно выполнять эти функции и задачи. Примерами предварительно определенных функций являются, без ограничения, обеспечение (а) достаточных отношений сигнала к шуму и дискретности измерения (т.е. точности, с которой параметр может быть измерен), таких, что соответствующие данные могут быть введены в математические модели, используемые интеллектуальной системой 102, (b) дублирования в случае выходов из строя датчиков, (с) минимального дополнительного веса датчиков и минимального использования датчиками энергии, (d) быстрого исполнения алгоритмов обнаружения и определения места в реальном времени или близко к реальному времени, исполняемых модулем 106 обнаружения и модулем 108 определения местоположения, соответственно.

Работа интеллектуальной системы 102 начинается с модуля 106 обнаружения. Модуль 106 выполняет мониторинг данных датчиков, собираемых датчиками 104, в реальном времени или близко к реальному времени. Когда данные датчиков, собираемые по меньшей мере одним из датчиков 104, превышают установленные пороговые значения, модуль 106 идентифицирует вероятность пожара или задымления. Работа интеллектуальной системы 102 затем переходит к определяющему место модулю 108.

Модуль 108 определения местоположения принимает данные датчиков от модуля 106 или от датчиков 104 и может использовать подходящие алгоритмы определения местоположения источника и/или времени начала пожара или задымления. Модуль 108 может также использовать вероятностные алгоритмы, основанные на интенсивности данных датчиков, для оценки динамического распространения пожара или задымления. В настоящем документе термин «данные местоположения» относится к данным, определяемым модулем 108 определения местоположения. Данные местоположения включают место источника пожара или задымления, время начала пожара или задымления и/или оцененное динамическое распространение пожара или задымления.

В одном варианте реализации модуль 108 использует разбиение на треугольники соответствующих датчиков 104 для определения местоположения источника пожара. Еще в одном варианте реализации модуль 108 использует подходящие способы корреляции данных датчиков, собираемых соответствующими датчиками 104, для определения местоположения источника пожара. В иллюстрирующем примере взаимно-корреляционная функция между непрерывными измерениями двух датчиков, размещенных вдоль направления распространения задымления, может предоставлять оценки времени запаздывания и направления распространения задымления, когда оно перемещается между первым и вторым датчиками. Допустив неизменность скорости распространения задымления, что является справедливым для воздушного канала, например, эта идея может быть распространена на множество датчиков, распределенных в канале. Каждая пара датчиков может давать оценку направления и компоненты вектора скорости распространения задымления вдоль линии между двумя датчиками. Посредством интерполяции величины и направления этих векторов может быть определено место источника задымления.

Еще в одном варианте реализации модуль 108 определяет место источника и/или время начала с помощью набора математических моделей, использующих уравнение теплопроводности, уравнение диффузии, алгоритмы распознавания образов, интеллектуальные стратегии поиска и интеллектуальные графические способы. В примере алгоритма распознавания образцов паров от различных материалов могут иметь разные физические и химические характеристики (например, скорости распространения, химические составы, цвета и т.д.). Способность распознавать эти характеристические образы может предоставлять своевременные показания для идентификации источника паров. Примеры алгоритмов сопоставления образов могут включать использование нейронных сетей, байесовских классификаторов и т.п.

Пример стратегий поиска включает, без ограничения, использование системы индикации и контроля размыкателей цепи для определения места источника проблемы при сведении к минимуму циклических манипуляций (т.е. задействования и возвращения в исходное положение) размыкателями цепи. В случаях, когда пары или задымление могут быть обусловлены короткими замыканиями в секциях жгутов электропроводов, может быть очень важным иметь возможность точного указания места короткого замыкания в нескольких десятках миль проводов. Интеллектуальные стратегии поиска могут включать задействование размыкателей цепи в определенном порядке для сведения к минимуму количества этапов определения места аварии.

Пример интеллектуальных графических способов включает, без ограничения, использование схем электропроводки для определения места источника пожара, вызванного коротким замыканием или дугового разряда в жгутах электропроводов. Передовые «интеллектуальные графические» алгоритмы могут отображать схемы электропроводки в электронной форме. Когда схемы электропроводки находятся в электронной форме, можно идентифицировать провода, которые повреждены, когда, например, конкретный переключатель активирован. С помощью этой возможности можно также идентифицировать каскадный эффект конкретных неисправностей (например, какие провода будут повреждены, если предполагаемый переключатель был поврежден). Комбинируя возможности поисковых способов с интеллектуальной графикой можно уменьшить время, необходимое для изоляции проблемы, связанной с электропроводкой.

В качестве иллюстрирующего примера, время начала пожара или задымленности может быть определено следующим образом. Решения уравнения диффузии могут прогнозировать плотность (или теплоту) диффундирующего материала в конкретном месте в конкретное время. Измерение распространения задымленности или тепла и сравнение этих измерений с конкретным решением уравнения диффузии могут помочь выяснить, на основании прогнозной модели, когда источник задымления мог начать производить задымление.

После определения места источника пожара или задымления и/или времени начала действия этого источника модуль 108 может активировать механизм 124 сдерживания пожара/задымления на воздушном судне 100. В некоторых вариантах реализации механизм 124 сдерживания пожара/задымления выполняет действия по предотвращению распространения пожара или задымления за пределы определенной области. Например, механизм 124 сдерживания пожара/задымления может изменять воздушный поток внутри воздушного судна 100 для направления пожара или задымления от людей или опасных грузов (например, взрывоопасных веществ, едких веществ и т.д.). В некоторых других вариантах реализации механизм 124 сдерживания пожара/задымления уменьшает воздушный поток к заданной области. Например, если имеется подозрение или известно, что пожар имеется в грузовом отсеке воздушного судна, то механизм 124 сдерживания пожара/задымления может полностью откачать воздух из этого отсека воздушного судна 100. В отличие от механизма 126 пожаротушения/устранения задымления, механизм 124 сдерживания пожара/задымления не высвобождает противопожарное вещество для прекращения пожара или задымления. Работа интеллектуальной системы 102 затем переходит к модулю 110 изоляции компонентов.

Модуль 110 также принимает данные датчиков от модуля 106 или непосредственно от датчиков 104. Модуль 110 затем вычисляет предполагаемые причины пожара или задымления на основании данных датчиков и производит оценки вероятности выхода из строя отдельных компонентов (например, электрических компонентов) внутри воздушного судна 100. Основанные на модели и графические вероятностные способы диагностики могут быть применены для моделирования зависимостей между компонентами в электрической системе воздушного судна 100. Каскадный эффект от выхода из строя электрического компонента ввиду неисправности или прекращения питания может быть однозначно смоделирован. Модуль 110 может вычислять предполагаемые причины пожара или задымления, используя такие модели.

Графические вероятностные способы, также известные как байесовские сети, могут быть использованы для создания или обучения вероятностных диагностических моделей. Эти модели могут идентифицировать компоненты, имеющие наибольшую вероятность выхода из строя на основании имеющегося набора симптомов или наблюдений. Пилоты могут наблюдать симптомы проблем в форме изменения условий в салоне воздушного судна. Могут быть использованы и другие поддающиеся наблюдению явления, такие как необычные запахи или звуки. Если пожар начинается и распространяется, пожар с высокой вероятностью создает повреждение, которое вызывает изменение условий в салоне воздушного судна. Модуль 110, использующий диагностические модели, может непрерывно предоставлять перечень вовлеченных вышедших из строя компонентов, который объясняет симптомы. Знание того, какие компоненты могли выйти из строя и их места, может помогать в сужении места пожара.

Модуль 110 может использовать интеллектуальную схему назначения приоритетов и диагностические алгоритмы для изоляции и обесточивания соответствующих компонентов. Например, вероятностные оценки возможных вышедших из строя компонентов, выдаваемые модулем 110, могут быть использованы для ранжирования возможных причин от наиболее вероятных до наименее вероятных. В качестве части процесса для отыскания местоположения пожара, дополнительные испытания по изоляции неисправностей могут быть проведены на уровне наиболее вероятных причин. Модуль 110 может обесточивать электрические компоненты, которые (а) вызвали пожар или задымление, (b) питают или усугубляют пожар или задымление или (с) были повреждены пожаром или задымлением. Соответствующие компоненты могут быть изолированы в соответствии со стратегиями вывода с использованием сочетания относительных и условных вероятностных корректировочных алгоритмов. Когда несколько компонентов имеют отношение к заданному симптому, оценки вероятности выхода из строя могут быть выполнены на основании байесовских способов для ранжирования вовлеченных компонентов.

Модуль 110 может автоматически обесточивать некритические компоненты (т.е. компоненты, которые считаются не нужными для надлежащей и безопасной работы воздушного судна 100). Модуль 110 может обесточивать критические компоненты (т.е. компоненты, которые считаются необходимыми для надлежащей и безопасной работы воздушного судна 100) лишь при получении разрешения от летного экипажа (например, пилота). Модуль 110 может динамически идентифицировать некритические компоненты и критические компоненты на основании состояния воздушного судна, окружающих погодных условий, фазы полета и/или знаний о будущей позиции воздушного судна. Работа интеллектуальной системы 102 затем переходит к модулю 112 поддержки принятия решений.

Модуль 112 поддержки принятия решений выполняет автоматические действия по ликвидации пожара или задымления, локализованных в данных местоположения от модуля 108. Модуль 112 поддержки принятия решений также выдает рекомендуемые действия, ответные действия и обратную связь летному экипажу. Модуль 112 поддержки принятия решений активирует механизм 126. В некоторых вариантах реализации механизм 126 задействуется в салоне воздушного судна 100 и выпускает подходящее противопожарное вещество (например, хладон, инертный газ, воду) непосредственно на огонь или задымление. Механизм 126 выполнен для обеспечения возможности тушения видимых и невидимых областей воздушного судна 100.

Если механизм 126 активируется электрической системой воздушного судна 100, то модуль 112 поддержки принятия решений может предоставлять обратную связь летному экипажу, когда модуль поддержки принятия решений активирует механизм 126. Однако, когда механизм 126 соединен с электрической системой, модуль 112 поддержки принятия решений может быть не в состоянии активировать механизм 126, если пожар или задымления повредили электрическую систему. В этом случае механизм 126 может работать независимо от электрического питания и компьютерного управления. Например, механизм 126 может использовать систему из небольших трубок, проходящих через воздушное судно 100. Эти небольшие трубки могут содержать хладон или другое противопожарное вещество и могут быть выполнены с возможностью расплавления при температуре, свидетельствующей о пожаре или задымлении. Таким образом, когда пожар или задымление расплавляют небольшие трубки, высвобождается противопожарное вещество.

Когда механизм 126 не соединен с электрической системой воздушного судна 100, летный экипаж не получает уведомления при активации механизма 126. В этом случае летный экипаж может использовать обновляемые данные датчиков от датчиков 104 для проверки того, что пожар или задымление были ликвидированы. В одном примере тепловые датчики 116, химические датчики 118 и/или датчики 120 задымления могут регистрировать снижение интенсивности условий, относящихся к пожару или задымлению. Еще в одном примере летный экипаж может видеть в реальном времени или близко к реальному времени обратную связь в форме видеоизображения источника пожара или задымления. Таким способом летный экипаж может визуально проверять, что пожар или задымление были ликвидированы. Также могут быть использованы алгоритмы распознавания образов для автоматической проверки того, что пожар или задымление были ликвидированы.

Теперь со ссылкой на фиг.2 будут описаны подробности работы интеллектуальной системы 102. В частности, на фиг.2 изображена блок-схема, иллюстрирующая аспекты примерного способа, предлагаемого в настоящем документе, для обнаружения, изоляции и устранения пожара и задымления внутри воздушного судна или салона воздушного судна согласно некоторым вариантам реализации. Необходимо понимать, что логические операции, описываемые в настоящем документе, воплощены (1) как последовательность действий, выполняемых ЭВМ, или программных модулей, выполняемых в вычислительной системе, и/или (2) в виде взаимосвязанных схем или схемных модулей машинной логики внутри вычислительной системы. Воплощение выбирается в зависимости от параметров и других требований вычислительной системы. Соответственно, логические операции, описываемые в настоящем документе, называются по-разному: состояния, операции, конструктивные устройства, действия или модули. Эти операции, конструктивные устройства, действия и модули могут быть воплощены в программном обеспечении, в аппаратном обеспечении, в специальной цифровой логике и любых их сочетаниях. Необходимо понимать, что может иметься большее или меньшее количество операций по сравнению с тем, сколько показано на чертежах и описано в настоящем документе. Эти операции могут также выполняться в порядке, отличном от тех, что описаны в настоящем документе.

Как показано на фиг.2, алгоритм 200 начинается с операции 202, на которой модуль 106 обнаружения принимает данные датчиков от датчиков 104. Данные датчиков могут включать электрические данные от электрических датчиков 114, температурные данные от тепловых датчиков 116, химические данные от химических датчиков 118, данные о задымлении от датчиков 120 задымления и визуальные данные от формирователей 122 визуального изображения. Алгоритм 200 затем переходит к операции 204, на которой модуль 106 обнаружения определяет, превышают ли данные датчиков предварительно установленные пороговые значения, показывая вероятность пожара или задымленности. Предварительно установленные пороговые значения могут применяться к данным датчиков от отдельных датчиков либо к данным датчиков от различных сочетаний датчиков. Предварительно установленные пороговые значения могут быть сконфигурированы так, что, когда данные датчиков превышают предварительно установленные пороговое значение, данные датчиков показывают, что с высокой вероятностью имеется пожар или задымление.

Если модуль 106 определяет, что данные датчиков не превышают предварительно установленные пороговые значения, то алгоритм 200 возвращается к операции 202, на которой модуль 106 продолжает принимать данные датчиков и осуществлять их мониторинг. Если модуль 106 определяет, что данные датчиков превышают предварительно установленные пороговые значения, то алгоритм 200 переходит к операции 206, на которой модуль 108 определяет место пожара или задымления на основании данных датчиков. Например, модуль 108 может определять место пожара или задымления путем триангуляции соответствующих датчиков, собирающих данные.

На операции 208 модуль 108 запускает механизм 124 сдерживания пожара/задымления. Например, механизм 124 может изменять направление воздушного потока внутри воздушного судна 100 для отвода пожара или задымления от людей или опасных грузов. На операции 210 модуль 110 также обесточивает компоненты, имеющие отношение к пожару или задымлению. В частности, модуль 110 может обесточивать электрические компоненты, вызывающие пожар или задымление, а также электрические компоненты, поврежденные пожаром или задымлением. После определения места пожара или задымления, запуска механизма 124 сдерживания пожара/задымления и обесточивания соответствующих компонентов алгоритм 200 переходит к операции 212, на которой модуль 112 поддержки принятия решений запускает механизм 126, который высвобождает противопожарное вещество в месте пожара или задымления. Механизм 126 может активироваться электрическим и неэлектрическим способом.

Теперь рассмотрим фиг. 3, на которой изображена схема примерной архитектуры ЭВМ, показывающая аспекты ЭВМ 300. ЭВМ 300 может быть сконфигурирована для исполнения по меньшей мере частей интеллектуальной системы 102. ЭВМ 300 включает процессор 302 (центральный процессор), системную память 304 и системную шину 306, которая соединяет память 304 с центральным процессором 302. ЭВМ 300 также включает устройство 312 массовой памяти для хранения по меньшей мере одного программного модуля, такого как интеллектуальная система 102, и по меньшей мере одной базы 314 данных. Устройство 312 массовой памяти соединено с центральным процессором 302 через контроллер (не показан) устройства массовой памяти, соединенный с шиной 306. Устройство 312 массовой памяти и его соответствующий машиночитаемый носитель предоставляют энергонезависимое запоминающее устройство для ЭВМ 300. Хотя описание машиночитаемого носителя, содержащееся в настоящем документе, относится к такому устройству массовой памяти, как жесткий диск или запоминающее устройство на компакт-дисках, специалистам в данной области должно быть понятно, что машиночитаемый носитель может представлять собой любую существующую запоминающую среду ЭВМ, к которой может осуществлять доступ ЭВМ 300.

В качестве примера, но не ограничения, машиночитаемый носитель может включать энергозависимый и энергонезависимый, съемный и несъемный носитель, воплощенный любым способом и по любой технологии, для хранения информации, такой как машиночитаемые инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные. Например, машиночитаемый носитель включает, без ограничения, RAM, ROM, EPROM, EEPROM, флэш-память или другую твердотельную память; CD-ROM, цифровой универсальный диск (DVD), HD-DVD, Blu-Ray или другое оптическое запоминающее устройство; магнитные кассеты, магнитную ленту, запоминающее устройство на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства; либо любой другой носитель, который может быть использован для хранения желаемой информации, и к которому может осуществлять доступ ЭВМ 300.

Согласно различным вариантам реализации, ЭВМ 300 может работать в сетевой среде с использованием логических соединений с удаленными ЭВМ через сеть 318. ЭВМ 300 может быть соединена с сетью 318 через сетевой интерфейс 316, соединенный с шиной 306. Необходимо понимать также, что другие типы сетевого интерфейса могут быть использованы для соединения с сетями и удаленными вычислительными системами других типов. ЭВМ 300 может также включать контроллер 308 ввода-вывода для приема и обработки входных данных от некоторого количества устройств ввода (не показаны), к числу которых относятся клавиатура, мышь и микрофон. Подобным образом, контроллер 308 ввода-вывода может выводить выходные данные на дисплей или устройства вывода (не показаны) другого типа, соединенные непосредственно с ЭВМ 300.

На основании вышесказанного должно быть понятно, что в настоящем документе предложено описание технических средств для обнаружения, изоляции и устранения пожара или задымленности внутри воздушного судна или салона воздушного судна. Хотя объект, представленный в настоящем документе, был описан на примере конкретных конструктивных исполнений ЭВМ, действий и машиночитаемых носителей, необходимо понимать, что изобретение, определенное в прилагаемой формуле изобретения, не обязательно ограничено конкретными конструктивными исполнениями, действиями или носителями, описанными в настоящем документе. Напротив, конкретные конструктивные исполнения, действия и носители раскрыты в качестве примерных форм воплощения формулы изобретения.

Объект, описанный выше, представлен лишь в качестве иллюстрации и не должен рассматриваться как ограничивающий. Различные модификации и изменения могут быть внесены в объект, описанный в настоящем документе, без повторения иллюстрированных и описанных примеров реализации и устройств и без выхода за рамки сущности и объема настоящего изобретения, которые определены формулой изобретения.

1. Способ обнаружения и устранения пожара внутри воздушного судна, согласно которому:
принимают данные от множества датчиков, связанных с воздушным судном,
определяют, превышают ли данные датчиков предварительно установленные пороговые значения, указывающие на наличие пожара внутри воздушного судна,
в случае превышения данными датчиков предварительно установленных пороговых значений, указывающих на наличие пожара, определяют, с использованием алгоритма определения местоположения, место пожара внутри воздушного судна на основании данных датчиков от указанного множества датчиков,
обесточивают компоненты воздушного судна, связанные с пожаром, и
запускают механизм пожаротушения внутри воздушного судна, направленный в указанное место пожара.

2. Способ по п. 1, согласно которому при приеме данных датчиков от указанного множества датчиков, связанных с воздушным судном, выполняют по меньшей мере одно из следующего: принимают электрические данные от электрических датчиков, принимают температурные данные от тепловых датчиков, принимают химические данные от химических датчиков, принимают данные о задымлении от датчиков задымления и принимают визуальные данные от формирователей визуального изображения.

3. Способ по п. 1, согласно которому при определении места пожара внутри воздушного судна на основании данных датчиков, определяют указанное место пожара внутри воздушного судна на основании триангуляции указанного множества датчиков, собирающих данные датчиков.

4. Способ по п. 1, согласно которому
в случае превышения данными датчиков предварительно установленных пороговых значений, указывающих на наличие пожара, запускают механизм сдерживания пожара, предотвращающий распространение пожара за пределы определенной области.

5. Способ по п. 4, согласно которому при запуске механизма сдерживания пожара, предотвращающего распространение пожара за пределы определенной области, изменяют направление воздушного потока внутри воздушного судна для отведения пожара в сторону от людей или опасных грузов.

6. Способ по п. 1, согласно которому при обесточивании компонентов воздушного судна, связанных с пожаром,
изолируют электрические компоненты воздушного судна, вызывающие пожар, и
обесточивают электрические компоненты воздушного судна, вызывающие пожар.

7. Способ по п. 1, согласно которому при обесточивании компонентов воздушного судна, связанных с пожаром,
изолируют электрические компоненты воздушного судна, поврежденные пожаром,
определяют, являются ли указанные электрические компоненты критическими для безопасной работы воздушного судна, и
в случае если эти электрические компоненты не являются критическими для безопасной работы воздушного судна, обесточивают электрические компоненты, поврежденные пожаром.

8. Способ по п. 7, согласно которому дополнительно
в случае определения того, что электрические компоненты являются критическими для безопасной работы воздушного судна, запрашивают разрешения у летного экипажа на обесточивание этих электрических компонентов, и
после приема разрешения от летного экипажа на обесточивание электрических компонентов, обесточивают электрические компоненты, поврежденные пожаром.

9. Способ по п. 7, согласно которому при определении того, являются ли электрические компоненты критическими для безопасной работы воздушного судна, определяют, являются ли эти электрические компоненты критическими для безопасной работы воздушного судна на основании состояния воздушного судна, окружающих погодных условий, фазы полета и сведений о будущей позиции воздушного судна.

10. Способ по п. 1, согласно которому после запуска механизма пожаротушения, он высвобождает противопожарный агент, направленный в место пожара.

11. Способ по п. 1, согласно которому дополнительно
контролируют запуск механизма пожаротушения на основании обновляемых данных датчиков от указанного множества датчиков.

12. Система обнаружения и устранения пожара на воздушном судне, содержащая:
множество датчиков, связанных с воздушным судном,
механизм пожаротушения, выполненный с возможностью высвобождения сдерживающего пожар агента и соединенный с воздушным судном,
модуль обнаружения, принимающий данные датчиков от указанного множества датчиков и определяющий наличие пожара внутри воздушного судна, когда данные датчиков превышают предварительно установленные пороговые значения, указывающие на наличие пожара внутри воздушного судна,
модуль определения местоположения, принимающий данные от указанного множества датчиков и определяющий, с использованием алгоритма определения местоположения, место пожара внутри воздушного судна на основании данных датчиков от указанного множества датчиков,
модуль изоляции компонентов, обесточивающий компоненты воздушного судна, связанные с пожаром, и запускающий механизм сдерживания пожара, который предотвращает распространение пожара за пределы определенной области, и
модуль поддержки принятия решений, запускающий механизм пожаротушения для высвобождения противопожарного агента в указанное место пожара.

13. Система по п. 12, в которой указанное множество датчиков содержат электрические датчики, выполненные с возможностью обнаружения коротких замыканий и дуговых разрядов в электрической системе воздушного судна.

14. Система по п. 13, в которой указанное множество датчиков дополнительно содержат тепловые датчики, выполненные с возможностью непрерывного измерения температуры внутри воздушного судна и обнаружения резких повышений температуры, указывающих на наличие пожара.

15. Система по п. 14, в которой указанное множество датчиков дополнительно содержат химические датчики, выполненные с возможностью обнаружения образуемых в результате пожара компонентов атмосферы, которые оказываются высвобождены после начала пожара, и компонентов атмосферы, образованных из химических веществ, просочившихся до начала пожара.

16. Система по п. 15, в которой указанное множество датчиков дополнительно содержат формирователи визуального изображения, выполненные с возможностью захвата видеоизображения видимых и невидимых областей воздушного судна, и датчики задымления, выполненные с возможностью обнаружения задымления в воздушном судне.

17. Система по п. 12, в которой механизм пожаротушения выполнен с возможностью его запуска электрическим способом с помощью модуля поддержки принятия решений.

18. Система по п. 12, в которой механизм пожаротушения выполнен с возможностью его запуска неэлектрическим способом.

19. Система по п. 18, в которой механизм пожаротушения содержит множество трубок, содержащих противопожарный агент, причем указанное множество трубок высвобождают указанный противопожарный агент, когда происходит их расплавление при температуре пожара.

20. Воздушное судно, содержащее:
множество датчиков, соединенных с воздушным судном, и содержащие (а) электрические датчики, выполненные с возможностью обнаружения коротких замыканий и дуговых разрядов в электрической системе воздушного судна, (b) тепловые датчики, выполненные с возможностью непрерывного измерения температуры внутри воздушного судна и с возможностью обнаружения резких повышений температуры, указывающих на наличие пожара в воздушном судне, (с) химические датчики, выполненные с возможностью обнаружения образуемых в результате пожара компонентов атмосферы, которые оказываются высвобождены после начала пожара, и компонентов атмосферы, образованных из химических веществ, просочившихся до начала пожара, (d) формирователи визуального изображения, выполненные с возможностью захвата видеоизображения видимых и невидимых областей воздушного судна, и (е) датчики задымления, выполненные с возможностью обнаружения задымления в воздушном судне,
механизм пожаротушения, выполненный с возможностью высвобождения противопожарного агента и соединенный с воздушным судном,
модуль обнаружения, принимающий данные датчиков от указанного множества датчиков и определяющий наличие пожара внутри воздушного судна, когда данные датчиков превышают предварительно установленные пороговые значения, указывающие на наличие пожара внутри воздушного судна,
модуль определения местоположения, принимающий данные датчиков от указанного множества датчиков и определяющий, с использованием алгоритма определения местоположения, место пожара внутри воздушного судна на основании данных датчиков от указанного множества датчиков,
модуль изоляции компонентов, обесточивающий электрические компоненты воздушного судна, вызывающие пожар, обесточивающий электрические компоненты воздушного судна, поврежденные в результате пожара, и запускающий механизм сдерживания пожара, который предотвращает распространение пожара за пределы определенной области, и
модуль поддержки принятия решений, запускающий механизм пожаротушения для высвобождения противопожарного агента в указанное место пожара.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области устройств пожарной сигнализации. Технический результат заключается в снижении энергопотребления.

Изобретение относится к области судостроения, конкретнее - к автоматизации процессов обнаружения пожарной опасности на подводных лодках. Осуществляют контроль процентного содержания кислорода в воздушной среде отсека подводной лодки и при повышении процентного содержания кислорода выше установленного значения определяют зоны, где возможен контакт горючего вещества и источника зажигания, температура которого достаточна для начала возгорания горючего вещества при текущем повышенном процентном содержании кислорода, и сигнализируют об этом как о возникновении пожарной опасности.

Изобретение относится к области пожарной безопасности и электроэнергетике, а именно к способам и устройствам тестирования устройств предупреждения пожара (взрыва) от искрения (дефектная дуга), возникающего в месте нарушения целостности электрической цепи.

Изобретение относится к области пожарной безопасности и электроэнергетике, а именно к способам и устройствам предупреждения пожара (взрыва) и отказа систем, приводящих к катастрофам и авариям в сооружениях, зданиях, самолетах, судах, железнодорожном транспорте и др.

Изобретение относится к системе пожарной защиты в помещениях различного типа. Технический результат - снижение опасности возникновения пожара в помещении.

Изобретение относится к противопожарной технике, а более конкретно к автоматическим устройствам сигнализации о пожарной обстановке и управления противопожарным оборудованием, и может быть использована для противопожарной защиты различных объектов, в том числе и контейнерных базовых несущих конструкций (КБНК), устанавливаемых в труднодоступных местах и в районах Крайнего Севера, и одновременной передачи сигналов тревоги на удаленный пункт контроля.

Группа изобретений относится к области защиты от возгорания движущихся и неподвижных наземных транспортных средств в случаях возгорания или взрыва энергоносителя в топливном баке.

Изобретение относится к пожарной технике, конкретно к устройствам пожарной сигнализации для бортовых систем автоматизированного пожаротушения транспортных средств.

Изобретение относится к устройству для контроля и подрыва последовательных цепей пиропатронов. Технический результат заключается в повышение надежности, что увеличивает уровень безопасности, а также обеспечение возможности длительного запоминания факта срабатывания пиропатронов при штатной эксплуатации и возможности подрывать пиропатроны поодиночке.

Изобретение относится к области систем предупреждения об опасности, в частности к устройствам пожарной сигнализации и взрывоподавления, и предназначено для обнаружения очага возгорания в газодисперсных средах по излучению источника повышенной температуры и определения двумерных координат очага возгорания по тепловому излучению.

Изобретение относится к области пожарной безопасности, а именно к способам и устройствам предупреждения пожаров, возникающих при неисправностях в электрических сетях и электроустановках. Технический результат заключается в обеспечении возможности распознавания наличия в защищаемой цепи большого переходного сопротивления в безыскровом режиме и отключении защищаемой цепи от питания с целью предотвращения пожара. Согласно предложенному решению в течение временных интервалов, приблизительно равных ±2 мс вокруг перехода сетевого напряжения через ноль, порог срабатывания устройства для защиты от искрения понижается по отношению к напряжению сигналов датчика тока в десятки раз относительно его штатного значения в режиме выявления искрения. Для этого вводится электронный блок, выделяющий (стробирующий) вышеуказанные временные интервалы. В течение данных интервалов стробирующий сигнал осуществляет повышение коэффициента усиления сигналов датчика тока в десятки раз путем подачи стробирующего сигнала на блок, установленный перед блоком сравнения. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области дистанционного зондирования Земли из космоса. Технический результат заключается в повышении устойчивости и достоверности результатов контроля. Для осуществления контроля проводят дистанционное зондирование подстилающей поверхности средствами, установленными на космическом носителе, синхронно, в ИК и СВЧ диапазонах, с получением изображений участков поверхности, раздельно, в каждом канале, осуществляют попиксельное перемножение матриц изображений с получением синтезированной матрицы, нормируют функцию сигнала синтезированной матрицы в стандартной шкале 0…255 уровней квантования, калибруют функции сигнала синтезированной матрицы по значениям коэффициента пожарной опасности эталонных площадок, выделяют изолинии контуров пожарной опасности методами пространственного дифференцирования и визуализируют их распечаткой с нанесением на контурную карту региона. 5 ил.
Наверх