Системы и способы пожаротушения
Системы пожаротушения для транспортных средств и промышленного применения содержат компоновки из входной шины и выходной шины, соединенных с централизованным контроллером для обеспечения автоматического или ручного обнаружения пожара и ручного или автоматического запуска системы при пожаре. Компоновки дополнительно обеспечивают системную информацию о статусе и работе компонентов системы. Кроме того, компоновки компонентов системы обеспечивают возможности расширения и программирования для выполнения системы для защиты нескольких и изменяющихся источников опасности при помощи специализированного или запрограммированного обнаружения и/или запуска. Системы содержат настроенные соединители и цветовые схемы для упрощения установки системы. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 20 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системам и способам пожаротушения.
Уровень техники
Известные системы пожаротушения для транспортных средств включают систему пожаротушения А-101 и автоматическую систему пожаротушения (АСП), каждая из которых производится фирмой ANSUL®, которая является торговой маркой Tyco Fire Protection Products. Листы с данными/описанием, описывающие каждую из известных систем, приложены в качестве приложений к каждой предварительной заявке на патент США №61/704551 и №61/794105.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение направлено на систему пожаротушения для транспортных средств и промышленного применения. Предпочтительные варианты осуществления обеспечивают компоновки входной шины и выходной шины, соединенных с централизованным контроллером для обеспечения автоматического и ручного обнаружения пожара и ручного и автоматического запуска системы при пожаре. Предпочтительные компоновки дополнительно обеспечивают системную информацию о статусе и работе компонентов системы. Кроме того, предпочтительные компоновки компонентов системы обеспечивают возможности расширения и программирования для выполнения системы для защиты нескольких и изменяющихся источников опасности с использованием специализированного или запрограммированного обнаружения и/или запуска. Более того, варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, упрощают установку систему посредством использования предпочтительно выполненных соединителей и схем с цветной маркировкой.
Предпочтительная система содержит источник агента пожаротушения, соединенный с одним или несколькими фиксированными соплами, для защиты источника опасности или области, в которой могут находиться источник возгорания и горючее или легковоспламеняющиеся материалы. Источник агента пожаротушения предпочтительно содержит один или несколько резервуаров или баллонов для хранения, содержащих агент пожаротушения, такой как, например, химический агент. Каждый резервуар или баллон для хранения содержит баллон под давлением в сборе, выполненный с возможностью повышения давления в резервуарах для хранения для подачи агента под рабочим давлением на сопла для устранения пожара в источнике опасности.
Баллон под давлением в сборе содержит устройство для запуска или разрывания или сборку, которая прокалывает разрывной диск баллона под давлением, содержащий газ под давлением, такой как, например, азот, для повышения давления в резервуаре для хранения для подачи агента пожаротушения под давлением. Для работы устройства для разрывания система обеспечивает автоматический запуск и ручную работу устройства для разрывания для обеспечения соответствующей автоматической и ручной подачи химического агента при пожаре для защиты источника опасности. Предпочтительное устройство для разрывания содержит прокалывающую иглу или элемент, который вводится внутрь разрывного диска баллона под давлением для высвобождения газа под давлением. Прокалывающая игла устройства для разрывания может быть приведена в действие электрически или пневматически для прокола разрывного диска баллона под давлением. Предпочтительным устройством для приведения в действие прокалывающей иглы является устройство затяжного запуска (УЗЗ), которое содержит электрически соединенный стержень или элемент, который расположен над прокалывающей иглой. Когда электрический сигнал поступает на УЗЗ, стержень УЗЗ вводится внутрь прокалывающей иглы, которая прокалывает разрывной диск баллона под давлением. Система обеспечивает автоматическую и ручную работу УЗЗ и более предпочтительно обеспечивает электрическую ручную работу УЗЗ.
Предпочтительная система содержит предпочтительно централизованный контроллер для автоматической и ручной работы и мониторинга системы. Точнее говоря, система содержит контроллер или модуль управления интерфейсом (МУИ), который предпочтительно соединен с устройством отображения, которое отображает информацию пользователю и обеспечивает ввод данных пользователем на МУИ. Для обеспечения обнаружения пожара и запуска баллонов под давлением в сборе и противопожарной системы МУИ соединен с по меньшей мере одной входной шиной передачи данных для аналоговых и цифровых устройств и более предпочтительно одним или несколькими устройствами обнаружения, которые обеспечивают автоматическое или ручное обнаружение пожара внутри источника опасности. МУИ также соединен с выходной шиной для связи с УЗЗ для инициации запуска системы. МУИ также соединен с входной шиной электропитания для питания МУИ и предоставления питания, обнаружения, управления и передачи сигналов в соответствии с детекторами входной шины и УЗЗ выходной шины.
Предпочтительная входная шина содержит одно или несколько устройств обнаружения пожара и по меньшей мере одно устройство ручного запуска. Пожарные детекторы системы могут включать аналоговые и цифровые устройства для различных режимов обнаружения пожара, включающие: (i) точечные тепловые детекторы для определения того, что окружающий воздух превышает установленную температуру, (ii) линейный провод обнаружения, который передает сигнал определения от двух проводов, которые соприкасаются при плавлении разделительного изоляционного материала при пожаре, (iii) оптические датчики, которые различают открытое пламя и углеводородные сигнатуры, и (iv) линейный детектор давления, в котором давление воздушной линии повышается при достаточном количестве тепла. Устройством запуска предпочтительно является кнопка ручного нажатия, которая отправляет сигнал запуска на контроллер для вывода электрического сигнала запуска на УЗЗ баллона под давлением в сборе. Соответственно, предпочтительная система обеспечивает ручной запуск системы через электрический сигнал на УЗЗ. Устройства для выходной шины могут быть взаимно соединены посредством соединительного кабеля, который может содержать одну или несколько секций линейного провода обнаружения. Соединительный кабель входной шины соединен с МУИ. Устройствами обнаружения могут являться цифровые устройства для непосредственной связи с МУИ. В качестве альтернативы устройствами обнаружения могут являться аналоговые устройства, которые соединены с модулем обнаружения для предпочтительной цифровой связи с МУИ.
МУИ предпочтительно является программируемым контроллером, имеющим процессор или микрочип. МУИ может включать устройство ввода, т.е. тумблер, или в качестве альтернативы МУИ может быть соединен с отдельным интерфейсом пользователя для ввода программы, таким как, например, прилагаемое устройство отображения. В качестве альтернативы МУИ может включать средства беспроводной связи, USB или другой порт для соединения с компьютером, через который могут быть введены, переданы или загружены программа, архив системы, специализированные настройки или программно-аппаратное обеспечение. В одном предпочтительном варианте осуществления МУИ может быть выполнен с возможностью программирования устройств обнаружения или запуска, расположенных соответственно на входной и выходной шинах. Приведенное в качестве примера программирование устройства, например, может установить пороговые уровни и другие параметры для обеспечения специализированного обнаружения для конкретного источника опасности. Соответственно, специализированное программирование устройства обнаружения может обеспечить защиту нескольких и изменяющихся источников опасности.
МУИ предпочтительно принимает входные сигналы на входную шину от устройств обнаружения для обработки и, при необходимости, генерирования сигнала запуска на УЗЗ по выходной шине. Более того, процессор предпочтительно выполнен с возможностью приема сигналов обратной связи от каждой из входной и выходной шин для определения статуса системы и различных ее компонентов. Точнее говоря, МУИ может включать внутреннюю схему для обнаружения статуса входной шины, т.е. нормального состояния, заземленного состояния, имеется ли разомкнутая цепь или имеется ли сигнал для ручного высвобождения. В качестве альтернативы или дополнения модули обнаружения могут быть выполнены с внутренней схемой, которая устанавливает связь с МУИ для обнаружения статуса устройства обнаружения, т.е. нормального состояния, короткого замыкания, заземленного состояния, разомкнутой цепи, ручного высвобождения и/или автоматического высвобождения.
В одном варианте осуществления системы устройства запуска или УЗЗ соединены с выходной шиной для непосредственной связи с МУИ. Соответственно, внутренняя схема предпочтительного МУИ может обнаружить статус устройства запуска, например, замыкание на землю. В качестве альтернативы модуль высвобождения может соединять устройство УЗЗ с МУИ. Предпочтительные модули высвобождения включают внутреннюю схему для отдельной идентификации или получения доступа посредством МУИ. Предпочтительный модуль высвобождения может быть дополнительно выполнен с возможностью соединения нескольких УЗЗ с МУИ. Соответственно, предпочтительный модуль высвобождения может быть использован для расширения защитной способности системы посредством упрощения добавления резервуаров для хранения и баллонов под давлением в сборе для защиты источника опасности или защиты дополнительных опасных областей.
Модуль высвобождения и МУИ могут быть отдельно или вместе выполнены с возможностью определения необходимой последовательности запуска или шаблона для запуска УЗЗ, соединенных с модулем высвобождения. Соответственно, в одном конкретном аспекте модуль высвобождения и/или МУИ выполнен с возможностью обеспечения выборочного электрического запуска нескольких устройств пожаротушения, включая электрический запуск более четырех, или до десяти или более устройств запуска или УЗЗ. Предпочтительная внутренняя схема обеспечивает достаточный импульс тока для запуска на УЗЗ, предпочтительно 3 ампера при 24 вольтах и более предпочтительно 3 ампера при 40 вольтах, для подачи достаточного количества энергии для запуска нескольких устройств запуска или УЗЗ. Кроме того, внутренняя схема может обнаружить статус устройства запуска или УЗЗ, например, для определения того, произошло ли замыкание на землю.
Способность взаимно соединять и расширять компоненты системы посредством центрального контроллера при одной или нескольких входных и выходных линиях шины обеспечивает системы пожаротушения различной сложности. В одном конкретном варианте осуществления система содержит контроллер, первую входную шину с по меньшей мере одним устройством обнаружения пожара и по меньшей мере одним устройством ручного запуска, при этом входная шина обеспечивает соединение аналоговых и цифровых устройств с централизованным контроллером. Выходная шина с по меньшей мере одним устройством запуска, соединенным с баллоном под давлением, для высвобождения агента пожаротушения. В другом варианте осуществления система содержит контроллер, первую входную шину, по меньшей мере вторую входную шину с по меньшей мере одним устройством обнаружения пожара и по меньшей мере одним устройством ручного запуска и выходную шину с по меньшей мере одним устройством запуска, соединенным с баллоном под давлением, для высвобождения агента пожаротушения. Еще один вариант осуществления обеспечивает входную шину и выходную шину, где каждая шина содержит по меньшей мере один программируемый модуль, соединенный с МУИ, для управления устройствами по входным и выходным шинам.
Предпочтительная система содержит устройство интерфейса дисплея для мониторинга, работы и предпочтительно программирования МУИ и компонентов, расположенных на входных и выходных шинах. В одном конкретном аспекте дисплей предоставляет визуальную индикацию статуса входных и выходных шин, включая, например, индикацию: нормального состояния, заземленного состояния, разомкнутой цепи, ручного высвобождения. Более того, предпочтительный дисплей соединен с МУИ для обеспечения программирования и ввода рабочих данных. Например, МУИ содержит визуальные индикаторы и/или дисплеи, которые соединены с устройствами ввода данных пользователем, такими как, например, нажимные кнопки, тумблеры и/или кнопки направления для прокрутки, выбора, редактирования, сброса и/или ввода и т.д. рабочих параметров системы и ее компонентов. В одном конкретном аспекте дисплей интерфейса содержит кнопку ручного запуска для отправки электрического сигнала запуска на МУИ для передачи соответствующего электрического сигнала ручного запуска на устройство запуска или УЗЗ на выходной шине. В еще одном конкретном аспекте дисплей интерфейса содержит экран дисплея, соединенный с любой визуальной или звуковой сигнализацией, которая указывает неисправность системы, требующую внимания. Дисплей интерфейса дополнительно предпочтительно содержит кнопку отключения для отключения сигнализации на указанный период времени, например, два часа, пока сигнализация не уведомит системный персонал о нерешенной проблеме. С учетом суровых окружающих условий, в которых может быть установлена система пожаротушения, сигнализация предпочтительно встроена в корпус дисплея пользовательского интерфейса и сконструирована для предоставления дренажной системы при наличии воды или дождя.
В одном конкретном аспекте визуальные индикаторы дисплея интерфейса включают светодиоды (СИД), которые указывают статус компонентов системы с использованием, например, двоичного индикатора, т.е. включено/выключено. В качестве альтернативы СИД могут использовать цветовую схему для указания статуса компонента системы, т.е. зеленый - нормальный статус, желтый - отказ, красный - разомкнутое соединение. В качестве дополнения или альтернативы дисплей интерфейса может использовать текст и/или динамические или статические изображения для визуального указания статуса системы. Например, дисплей может использовать картинки или иконки в качестве визуальных индикаторов.
Предпочтительный вариант осуществления системы пожаротушения для транспортного средства содержит централизованный контроллер; по меньшей мере одну входную шину, соединенную с централизованным контроллером; по меньшей мере одну выходную шину для централизованного контроллера; по меньшей мере одну цепь обнаружения пожара, включающую несколько устройств обнаружения пожара и по меньшей мере одно устройство ручного запуска. Цепь обнаружения пожара соединена с по меньшей мере одной входной шиной для мониторинга цепи обнаружения пожара. По меньшей мере одна цепь высвобождения, имеющая по меньшей мере одно устройство запуска для электрического и пневматического высвобождения агента пожаротушения, предпочтительно соединена с по меньшей мере одной выходной шиной для мониторинга цепи высвобождения. Сигнализация предпочтительно соединена с по меньшей мере одним контроллером для предоставления звукового сигнала, указывающего статус системы на любой цепи обнаружения и цепи высвобождения. По меньшей мере одно устройство интерфейса соединено с централизованным контроллером для программирования по меньшей мере одного из нескольких устройств обнаружения или по меньшей мере одного устройства запуска для определения рабочих параметров, включающих любой из пороговых уровней, временных задержек или последовательностей или шаблонов высвобождения, при этом по меньшей мере один интерфейс пользователя содержит по меньшей мере один СИД-индикатор для указания статуса системы, включающего нормальный статус, условие обнаружения пожара и условие высвобождения, при этом по меньшей мере один интерфейс пользователя содержит по меньшей мере один переключатель для любого из действий: ввода, выбора, редактирования, сброса рабочих параметров нескольких устройств обнаружения и по меньшей мере одного устройства запуска. По меньшей мере один переключатель содержит кнопку ручного запуска для отправки сигнала ручного запуска на по меньшей мере одно устройство запуска и кнопку отключения для звукового сигнала.
Предлагается предпочтительный способ оперирования системой пожаротушения для транспортных средств с интерфейсом пользователя, соединенным с централизованным контроллером. Способ предпочтительно включает нажимание первого переключателя первый раз для выбора любой программы централизованного контроллера в условии изолирования системы, отключения индикатора сигнализации отказа условия обнаружения системы и сброса временной задержки высвобождения в ответ на условие сигнализации, при этом временная задержка находится между условием обнаружения пожара системы и условием высвобождения системы, в котором выпускают агент пожаротушения; и нажимание первого переключателя второй раз при нажимании первого переключателя первый раз выбирает программу централизованного контроллера, при этом нажимание первого переключателя второй раз определяет временную задержку высвобождения, при этом нажимание первого переключателя второй раз для первой длительности определяет первую временную задержку и нажимание первого переключателя второй раз для второй длительности, отличной от первой длительности, для определения второй временной задержки, отличной от первой временной задержки.
Компоненты и, в частности, устройства входной шины предпочтительно взаимно соединены посредством провода или кабеля. В одном конкретном варианте осуществления системы соединительный кабель передает сигналы управления, питания, данных и/или считывания между устройствами обнаружения и МУИ. Предпочтительный соединитель обеспечивает взаимное соединение сегментов соединительного кабеля для определения основной шины для использования устройствами входной шины. Один конкретный вариант осуществления соединителя имеет в основном Т-образную форму, имеющую первый конец, второй конец и конец промежуточного соединителя, проходящий между первым и вторым концами. Предпочтительный соединитель содержит по меньшей мере один, а более предпочтительно четыре внутренних провода, которые проходят от первого конца к промежуточному соединителю и ко второму концу. С учетом того, что первый конец соединителя соединен с электрическим сигналом, определяющим рабочее напряжение, внутренний провод предпочтительного соединителя имеет такое же напряжение на каждом из своих первом, втором и промежуточном концах. Соответственно, соединительный провод, соединенный со вторым концом предпочтительного соединителя, принимает такое же входное напряжение, как и предоставлено на первом конце соединителя. В еще одном аспекте устройство, такое как, например, измерительное устройство, может касаться конца промежуточного соединения, так что устройство принимает сигнал с таким же напряжением, которое предоставлено на первом конце соединителя. Предпочтительный соединитель, следовательно, предоставляет напряжение основной шины по длине входной шины.
В еще одном аспекте соединительной системы цветовая схема использована для упрощения правильного взаимного соединения между компонентами системы. Например, МУИ может включать входные порты, выполненные с концевыми соединителями для зацепления одного или нескольких соединительных кабелей входной и/или выходной шины. Соединительный кабель может включать цветовой соединитель на своем конце и концевые соединители МУИ могут включать соответственно или одинаково окрашенные соединители для зацепления конца соединительного кабеля. Использование одной или нескольких цветовых схем упрощает установку системы и/или предотвращает несанкционированный доступ или случайное разъединение.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые графические материалы, которые включены в настоящую заявку и составляют часть настоящего описания, иллюстрируют приведенные в качестве примера варианты осуществления изобретения и вместе с общим описанием, приведенным выше, и подробным описанием и приложениями, приведенными ниже, служат для пояснения особенностей настоящего изобретения.
На фиг. 1 показано схематическое изображение одного варианта осуществления системы пожаротушения.
На фиг. 1А показано схематическое изображение еще одного варианта осуществления системы пожаротушения.
На фиг. 2 показано схематическое изображение одного варианта осуществления централизованного контроллера в системе по фиг. 1.
На фиг. 3 показан один вариант осуществления цепи обнаружения отказа, использованной в контроллере по фиг. 2.
На фиг. 3А показан еще один вариант осуществления цепи обнаружения отказа, использованной в контроллере по фиг. 2.
На фиг. 4 показано схематическое изображение одного варианта осуществления модуля обнаружения, использованного в системе по фиг. 1А.
На фиг. 5 показано схематическое изображение одного варианта осуществления модуля высвобождения, использованного в системе по фиг. 1А.
На фиг. 6 показано схематическое изображение еще одного варианта осуществления системы пожаротушения, имеющей одну входную шину и одну выходную шину.
На фиг. 7 показано схематическое изображение еще одного варианта осуществления системы пожаротушения, имеющей две входных шины и одну выходную шину.
На фиг. 8 показано схематическое изображение еще одного варианта осуществления системы пожаротушения, использующей модули по фиг. 4 и 5.
На фиг. 9А показаны устройства отображения интерфейса для использования совместно с системой по фиг. 8.
На фиг. 9В показаны альтернативные устройства отображения интерфейса для использования совместно с системами по фиг. 6 и 7.
На фиг. 9С показан еще один вариант осуществления устройства отображения интерфейса.
На фиг. 9D представлен предпочтительный вариант осуществления устройства отображения интерфейса по фиг. 9В.
На фиг. 9Е представлен предпочтительный вариант устройства отображения интерфейса по фиг. 9А.
На фиг. 10А-10С показаны схематические иллюстрации установленного предпочтительного кабельного соединителя.
На фиг. 11 показан вариант осуществления концевого соединителя контроллера, использованного в системе, показанной на фиг. 7.
На фиг. 12 показан один предпочтительный вариант осуществления устройства звуковой сигнализации для использования в устройствах отображения интерфейса по фиг. 9А и 9В.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показано схематическое изображение первого варианта осуществления системы 10 пожаротушения, которая содержит источник агента пожаротушения, соединенный с предпочтительным фиксированным соплом 12 для защиты источника опасности H или области, в которой могут находиться источник возгорания и горючее или легковоспламеняющиеся материалы. Как показано, источник агента пожаротушения содержит один или несколько резервуаров или баллонов 14 для хранения, содержащих агент пожаротушения, такой как, например, химический агент. Каждый резервуар или баллон 14 для хранения предпочтительно содержит баллон 16 под давлением в сборе, выполненный с возможностью повышения давления в баллонах 14 для подачи агента под рабочим давлением на сопло 12 для устранения пожара в источнике опасности Н. Предпочтительный баллон 16 под давлением в сборе содержит устройство 16а для разрывания, которое прокалывает разрывной диск баллона 16b под давлением, содержащий газ под давлением, такой как, например, азот, для повышения давления в резервуаре 14 для хранения для подачи агента пожаротушения под давлением.
Для работы устройства 16а для разрывания система 10 обеспечивает автоматический запуск и ручную работу устройства 16а для разрывания для обеспечения соответствующей автоматической и ручной подачи химического агента при пожаре для защиты источника опасности Н. Предпочтительное устройство для разрывания или запуска, или сборка 16а содержит прокалывающую иглу или элемент, который вводится внутрь разрывного диска баллона 16b под давлением для высвобождения газа под давлением. Прокалывающая игла устройства 16а для разрывания может быть приведена в действие электрически или пневматически для прокола разрывного диска баллона 16b под давлением.
Устройство 16 запуска предпочтительно содержит устройство 18 затяжного запуска (УЗЗ) для введения прокалывающей иглы сборки внутрь разрывного диска. УЗЗ 18 обычно содержит электрически соединенный стержень или элемент, который расположен над прокалывающей иглой. Когда электрический сигнал поступает на УЗЗ 18, стержень УЗЗ вводится непосредственно или опосредованно внутрь прокалывающей иглы, которая прокалывает разрывной диск баллона 16b под давлением. Предпочтительный баллон под давлением в сборе показан в форме №F-95143-05, которая приложена к предварительной заявке на патент США №61/704551, и, в которой показано известное устройство для разрывания либо для ручной и пневматической, либо для автоматической электрической работы для приведения в действие прокалывающей иглы. Система 10 обеспечивает автоматическую и ручную работу УЗЗ 18. В отличие от предшествующих промышленных систем пожаротушения, имеющих УЗЗ и разрывные диски, предпочтительная система 10 обеспечивает электрическую ручную работу УЗЗ 18, как пояснено более подробно далее. Система 10 может дополнительно обеспечить одну или несколько удаленных ручных рабочих станций 5 для ручного запуска системы. Как известно из предшествующего уровня техники, ручные рабочие станции 5 могут разрывать канистру с газом под давлением, например, азотом при 1800 фут/дюйм2 (12,41 МПа), для заполнения и повышения давления на линии запуска, которая в свою очередь вводит прокалывающую иглу сборки 16а для разрывания внутрь разрывного диска, таким образом, запуская систему 10.
При рассмотрении фиг. 1 предпочтительная система содержит предпочтительно централизованный контроллер для автоматической или ручной работы и мониторинга системы 10. Точнее говоря, система 10 содержит централизованный контроллер или модуль 20 управления интерфейсом (МУИ). МУИ 20 предпочтительно соединен с устройством 22 отображения, которое отображает информацию пользователю и обеспечивает ввод данных пользователем на МУИ 20. Звуковая сигнализация или динамик 23 может быть также соединен с МУИ 20 для обеспечения звуковой сигнализации в соответствии со статусом системы 10. Точнее говоря, звуковая сигнализация или устройство звуковой сигнализации встроено в корпус устройства 22 отображения и выполнено с возможностью работы во влажной среде. На фиг. 12 показано репрезентативное изображение корпуса устройства отображения, имеющего отсек 19 для устройства звуковой сигнализации, разделенный посредством звукового диска 19а. Внутренняя часть отсека предпочтительно содержит наклонную или покатую поверхность для определения одной или нескольких сужающихся стенок 19b отсека 19, которые ведут к отверстию 19 с, которое позволяет дренаж любой воды или влаги, при этом предпочтительно максимизирует вывод сигнализации. Отсек 19 для устройства звуковой сигнализации предпочтительно расположен вдоль корпуса, так что влага может отводиться из отсека 19, когда корпус устройства отображения находится в своем установленном положении.
Для обеспечения обнаружения пожара и запуска баллонов в сборе 16 и системы пожаротушения МУИ 20 дополнительно содержит входную шину 24 данных, соединенную с одним или несколькими датчиками обнаружения, выходную шину 26 данных, соединенную с предпочтительными УЗЗ 18, и входную шину 30 электропитания для питания МУИ 20 и управления и передачи сигналов, как пояснено более подробно далее. Входная шина 24 предпочтительно обеспечивает взаимное соединение цифровых и аналоговых устройств с МУИ 20; и более предпочтительно содержит одно или несколько устройств 32 обнаружения пожара и предпочтительно по меньше мере одно устройство 34 ручного запуска. Устройства 32 обнаружения пожара системы 10 могут включать аналоговые и цифровые устройства для различных режимов для обнаружения пожара, включающие: (i) точечные тепловые детекторы 32а для определения того, что окружающий воздух превышает установленную температуру, (ii) линейный провод 32b обнаружения, который передает сигнал определения от двух проводов, которые соприкасаются при плавлении разделительного изоляционного материала при пожаре, (iii) оптические датчики 32 с, которые различают открытое пламя и углеводородные сигнатуры, и (iv) линейный детектор 32d давления, в котором давление воздушной линии повышается при достаточном количестве тепла. Примеры устройств обнаружения показаны и описаны в форме No. F-2011158-01, которая прилагается к предварительной заявке на патент США №61/704551. Устройством 34 ручного запуска предпочтительно является кнопка ручного нажатия, которая отправляет сигнал запуска на МУИ 20 для вывода электрического сигнала запуска на УЗЗ 18 баллона под давлением в сборе 16. Соответственно, предпочтительная система обеспечивает ручной запуск системы через электрический сигнал на УЗЗ. Устройства 32, 34 обнаружения и ручного запуска вместе определяют цепь обнаружения системы 10 либо автоматического, либо ручного обнаружения пожара.
Устройства 32, 34 входной шины 24 могут быть взаимно соединены двумя или более взаимно соединенными соединительными кабелями, которые могут включать одну или несколько секций линейного провода 32b обнаружения. Кабели предпочтительно соединены соединителями 25. Соединительный кабель входной шины 24 соединен с МУИ. Соединительные кабели входных и выходных шин 24, 26 предпочтительно определяют замкнутые электрические цепи с МУИ 20. Соответственно, шина может включать одну или несколько согласующих нагрузок ответвления, например, на конце линейного провода обнаружения. Кроме того, цепь обнаружения может включать конец линейного элемента, который ограничивает физически самый дальний конец входной шины, например, и мониторит цепь обнаружения системы 10. Устройства 32, 34 обнаружения могут являться цифровыми устройствами для непосредственной связи с МУИ, как показано на фиг. 1. В качестве альтернативы устройства обнаружения могут являться аналоговыми устройствами, которые соединены с одним или несколькими модулями 36 обнаружения для предпочтительной цифровой связи с МУИ, как схематически показано на фиг. 1А.
При повторном рассмотрении фиг. 1 МУИ 20 предпочтительно является программируемым контроллером, имеющим микропроцессор или микрочип. МУИ предпочтительно принимает входные сигналы на входную шину 24 от устройств 32 обнаружения для обработки и при необходимости генерирования сигнала запуска на УЗЗ по выходной шине 26. Более того, процессор предпочтительно выполнен с возможностью приема сигналов обратной связи от каждой из входной и выходной шин для определения статуса системы и различных ее компонентов. Точнее говоря, МУИ может включать внутреннюю схему для обнаружения статуса входной шины, т.е. нормального состояния, заземленного состояния, имеется ли разомкнутая цепь или имеется ли сигнал для ручного высвобождения.
На фиг. 2 схематически показаны МУИ 20 и его внутренние компоненты, соединенные с устройствами 32, 34 обнаружения по входным шинам 24 данных и с УЗЗ 18 по выходным шинам 26 данных. В одном варианте осуществления МУИ 20 внутренние компоненты предпочтительно включают микропроцессор 40, соединенный с внутренней схемой 42, имеющей первую часть 42а, соединенную с входной шиной 24 данных, вторую часть 42b, соединенную с выходной шиной 26 данных, третью часть 42 с для вывода на дисплей и/или звуковые устройства 22, 23 и четвертую часть 42d внутренней схемы 42, соединенную с шиной 30 питания для приема питания от источника питания.
В одном предпочтительном аспекте системы МУИ 20 и его внутренние компоненты выполнены с возможностью мониторинга статуса входной шины данных и устройств 32, 34 обнаружения. Точнее говоря, МУИ 20 и его внутренние компоненты могут быть выполнены с возможностью определения того, подверглись ли входная шина 24 данных и связанные компоненты состоянию отказа, вследствие каких-либо окружающих условий, таких как, например, вибрация, влага или износ. Более того, внутренние компоненты МУИ 20 могут быть выполнены с цепью мониторинга в своей внутренней схеме для определения того, в каком из состояний находятся входная шина 24 данных и связанные с ней устройства 32, 34: (i) нормальное состояние; (ii) состояние считанного или автоматического обнаружения; и/или (iii) состояние обнаружения ручного высвобождения (ручной запуск). Кроме того, внутренняя схема обеспечивает мертвую зону или неиспользованный диапазон напряжения/сопротивления для отличия от автоматического или считанного обнаружения от устройства 32 обнаружения или обнаружения ручного высвобождения от устройства 34 ручного запуска.
При рассмотрении фиг. 2 первая часть 42а внутренней схемы МУИ 20 определяет частично или полностью предпочтительную цепь 44 обнаружения отказа в сочетании с микропроцессором 40 для входной шины 24 и связанных компонентов 32, 34. На фиг. 3 показана предпочтительная цепь 44 мониторинга для первой части 42а внутренней цепи. Цепь 44 мониторинга содержит первый резистор R34, первую катушку индуктивности L5, mini-DIN соединитель J9, вторую катушку индуктивности L7 и второй резистор R50, соединенный с землей. Входная шина 24 соединена с mini-DIN J9 посредством выводов 4 и 2. При обнаружении отказа ток считывания, предпочтительно приблизительно 200 микроампер (200 мкА), отправляется через первый резистор R34, первую катушку индуктивности L5, из вывода 4 mini-DIN через входную шину 24 и ее устройства 32, 34 и обратно через mini-DIN J9 на вывод 2, через вторую катушку индуктивности L7 и через второй резистор R50. Микропроцессор 40 вычисляет напряжение на втором резисторе R50 для определения того, имеется ли отказ во входной шине 24 и связанных устройствах. Если определяется, что на втором резисторе R50 имеется напряжение, тогда отказ отсутствует. Если на втором резисторе R50 отсутствует напряжение, тогда отказ присутствует. Для определения того, является ли отказ замыканием на землю, т.е. провод соприкасается с шасси транспортного средства, или разомкнутой цепью, микропроцессор 40 вычисляет напряжение как на первом контактном выводе Т1, так и на втором контактном выводе Т2 цепи мониторинга. Из дифференциала напряжения микропроцессор 50 определяет значение сопротивления на контактных выводах Τ1, Т2, которые определяют состояние цепи обнаружения, определенной входной шиной 24 и связанными с ней устройствами 32, 34. В одном конкретном варианте осуществления, если состояние цепи 24, 32, 34 обнаружения определено следующими значениями (Ом) сопротивления, измеренными на Τ1, Т2: (i) 350-500 Ом и 700-10000 Ом = нормальное состояние; (ii) 0-350 Ом = состояние считанного или автоматического обнаружения; (iii) 500-700 Ом = состояние обнаружения ручного высвобождения (ручной запуск); и (iv) больше (>) 10000 Ом = разомкнутая цепь. Соответственно, диапазон сопротивления при 350-500 Ом определяет отсутствие состояния или мертвую зону для цепи 44 мониторинга для создания пробела между считанными и обнаруженными посредством ручного выпуска значениями сопротивления, так что система может различать два состояния. Предпочтительный диапазон разомкнутой цепи свыше 10000 Ом определен предпочтительной общей длиной провода системы и сопротивлением, предоставляющим сопротивление эквивалентное приблизительно стольким же Омам. Соответственно, диапазон разомкнутой цепи в качестве альтернативы может быть настроен, при условии, что учитывается эквивалентное сопротивление системы. Ток считывания предпочтительно взят из шины 30 питания. Если система 10 является системой пожаротушения для транспортного средства, то для правильного обнаружения состояния замыкания на землю, земля должна являться источником питания, соединенным с шиной питания, который предпочтительно связан с или заземлен на шасси транспортного средства.
При рассмотрении фиг. 1А и альтернативного варианта осуществления системы 10', имеющей модули 36 обнаружения, расположенные между устройствами 32, 34 обнаружения и МУИ 20, модули 36 обнаружения могут быть выполнены с внутренней схемой, которая устанавливает связь с МУИ для обнаружения состояния отказа в цепи обнаружения, определенной входной шиной 24 данных и связанными устройствами 32, 34. На фиг. 4 показано схематическое изображение внутренних компонентов одного варианта осуществления модуля 36 обнаружения. Модуль 36 обнаружения предпочтительно содержит свой собственный микропроцессор 50 и связанную внутреннюю схему 52. Внутренняя схема 52 предпочтительно содержит первую часть 52, связанную с МУИ 20 через входную шину 24. Кроме того, внутренняя схема имеет вторую часть 52b, связанную с одним или несколькими устройствами 32, 34 обнаружения. Более того, вторая часть 52b внутренней цепи предпочтительно содержит цепь мониторинга, которая работает совместно с процессором 50 модуля обнаружения для обнаружения отказа внутри входных шин данных и связанных устройств 32, 34 обнаружения. Более предпочтительно цепь мониторинга выполнена в качестве цепи 44 мониторинга, описанной и показанной ранее на фиг. 3, с микропроцессором 50, измеряющим и обрабатывающим напряжения на резисторе 50 обнаружения и концах Т1, Т2 контактных выводов для определения состояния цепи обнаружения. Обнаруженный статус или обратная связь от цепи обнаружения отказа, как определено обнаруженным сопротивлением в резисторе R50 обнаружения, может быть передана с модуля 36 обнаружения на МУИ 20 через входную шину 24 для отображения оператору на устройстве 22 отображения.
При повторном рассмотрении фиг. 1 выходная шина 26 и устройства запуска или УЗЗ 18 в сочетании с МУИ 20 предпочтительно определяют цепь высвобождения системы 10. Как и со стороны обнаружения, необходимо обнаружить отказы и, в частности, замыкания на землю, в цепи высвобождения, которые могут возникнуть вследствие окружающих условий, таких как, например, вибрация, влага или износ. В одном варианте осуществления системы устройства запуска или УЗЗ 18 соединены с выходной шиной 26 для непосредственной связи с МУИ. Соответственно, внутренняя схема предпочтительного МУИ может обнаружить статус устройства запуска, например, замыкание на землю.
При повторном рассмотрении фиг. 2, на ней показано схематическое изображение МУИ 20, включающего микропроцессор 40 и связанную внутреннюю схему, имеющую вторую часть 42b, связанную с УЗЗ 18 системы 10 через выходную шину 26 данных. Для обеспечения обнаружения замыкания на землю в цепи высвобождения, определенной выходной шиной 26 и УЗЗ 18, вторая часть 42b внутренней цепи определяет полностью или частично предпочтительную цепь мониторинга замыкания на землю.
На фиг. 3А показана предпочтительная цепь 60 обнаружения замыкания на землю для цепи высвобождения системы 10. Цепь 60 обнаружения замыкания на землю предпочтительно содержит первый резистор R31, первый диод D16, mini-DIN соединитель J10, второй диод D26 и третий диод D28, расположенный последовательно со вторым диодом D26 и соединенный с землей. Выходная шина 26 соединена с mini-DIN J10 посредством выводов 1 и 2. В начале обнаружения замыкания на землю ток считывания, предпочтительно от шины 30 источника питания, инициируется процессором 40 посредством приложения разности напряжений на первый резистор R31. В одном варианте осуществления инициирующее напряжение («Pullup Enable») эквивалентно опорному напряжению, установленному аналого-цифровым преобразователем, считывающим напряжение («PAD Detect») с контактного вывода PD1 посредством процессора 40, который обнаруживает УЗЗ 18 системы. Инициированный ток протекает через резистор R31 и первый диод D16 наружу через mini-DIN J10 на вывод 1 через УЗЗ 18 обратно на цепь мониторинга через вывод 2 mini-DIN J10, затем через второй и третий диоды D26, D28 на заземление цепи. Если в цепи высвобождения, определенной выходной шиной 26 и УЗЗ 18, отсутствует замыкание на землю, то ток будет протекать через второй и третий диоды D26, 28; и в результате на выводе 1 mini-DIN J10 будет обнаружено напряжение в несколько сотен милливольт. Соответственно, микропроцессор 40 МУИ 20 предпочтительно выполнен для мониторинга напряжения на выводе 1 mini-DIN J10. Если микропроцессор 40 МУИ 20 определяет, что присутствует лишь напряжение фоновых помех и на выводе 1 в основном отсутствует напряжение вследствие недостатка электрического тока на первом и втором диодах D26, D28, тогда цепь 60 обнаружения замыкания на землю и МУИ могут указать замыкание на землю в цепи высвобождения системы 10. В одном аспекте предпочтительной цепи 60 обнаружения замыкания на землю для системы пожаротушения для транспортного средства источник питания, предоставляющий ток считывания, предпочтительно заземлен или связан с шасси транспортного средства. Соответственно, условие замыкания на землю определено посредством провода УЗЗ 18, соприкасающегося с шасси транспортного средства, так что ток, протекающий через цепь 60 обнаружения замыкания на землю, протекает через шасси вместо первого и второго диодов D26, D28, поскольку протекание тока через шасси или землю является путем меньшего сопротивления.
В качестве альтернативы к соединению УЗЗ 18 для непосредственной связи с МУИ 20 модуль высвобождения может соединять устройства 18 УЗЗ с МУИ 20. При рассмотрении фиг. 1А и альтернативного варианта осуществления системы 10', имеющей модули 70 высвобождения, расположенные между устройствами 32, 34 обнаружения и МУИ 20, модули 70 высвобождения могут быть выполнены с внутренней схемой, которая устанавливает связь с МУИ для обнаружения замыкания на землю в цепи высвобождения, определенной выходной шиной 24 данных и связанными устройствами 18 запуска. Предпочтительный модуль 70 высвобождения может соединить отдельное УЗЗ 18 с МУИ 20 или в качестве альтернативы соединить несколько УЗЗ 18 с МУИ. Соответственно, предпочтительный модуль 70 высвобождения может быть использован для расширения защитной способности системы посредством упрощения добавления резервуаров для хранения и баллонов под давлением в сборе для защиты источника опасности или защиты дополнительных опасных областей.
Более того, модуль 70 высвобождения может быть выполнен с цепью мониторинга замыкания на землю, такой как, например, цепь 60 обнаружения замыкания на землю, описанная ранее для определения того, имеет ли какое-либо УЗЗ 18, соединенное с модулем 70 высвобождения, замыкание не землю. На фиг. 5 показано схематическое изображение внутренних компонентов одного варианта осуществления модуля 70 высвобождения. Модуль 70 высвобождения предпочтительно содержит свой собственный микропроцессор 72 и связанную внутреннюю схему 74. Внутренняя схема 74 предпочтительно содержит первую часть 74а, связанную с МУИ 20 через выходную шину 26. Кроме того, внутренняя схема имеет вторую часть 74b, связанную с одним или несколькими устройствами запуска или УЗЗ 18. Более того, вторая часть 74b внутренней цепи предпочтительно содержит цепь мониторинга, которая работает совместно с процессором 72 модуля высвобождения для обнаружения замыкания на землю внутри выходной шины 26 данных и связанных устройств 18 запуска. Более предпочтительно цепь мониторинга выполнена в качестве цепи 60 мониторинга, описанной и показанной ранее на фиг. 3А, с микропроцессором 50, измеряющим и обрабатывающим напряжения на выводе 1 mini-DIN J10 для определения статуса цепи обнаружения. Обнаруженный статус или обратная связь от цепи 60 обнаружения замыкания на землю может быть передана с модуля 70 высвобождения на МУИ 20 через выходную шину 26 для отображения оператору на устройстве 22 отображения.
Предпочтительные модули 36, 70 обнаружения и высвобождения включают внутреннюю схему для отдельной идентификации или получения доступа посредством МУИ 20 для связи и/или системного программирования. Более того, модуль высвобождения может быть выполнен с возможностью определения необходимой последовательности запуска или шаблона для запуска УЗЗ, соединенных с модулем высвобождения. Соответственно, в одном конкретном аспекте модуль высвобождения выполнен с возможностью обеспечения выборочного запуска нескольких устройств пожаротушения, включая до десяти или более устройств запуска или УЗЗ. Предпочтительный модуль высвобождения содержит внутреннюю схему, которая обеспечивает достаточный ток, предпочтительно 3 ампера при 24 вольтах, для подачи достаточного количества энергии для запуска нескольких устройств запуска или УЗЗ. Кроме того, внутренняя схема предпочтительного МУИ может обнаружить статус устройства запуска, например, для определения того, произошло ли замыкание на землю.
Системы 10 включают несколько резервуаров 14 для хранения и баллонов под давлением в сборе 16 для их запуска. Система 10 предпочтительно выполнена с несколькими баллонами под давлением в сборе, соединенными шлейфом последовательно с цепью высвобождения, выполненной с возможностью электрического запуска каждого баллона под давлением в сборе 16 в цепочке. Для удовлетворения текущих требований для такой конфигурации предпочтительная система 10 пожаротушения содержит цепь запуска для предоставления сильного тока для электрического запуска более одного болона в сборе 16, а более предпочтительно более четырех баллонов под давлением в сборе 16, взаимосвязанных по выходной шине 26, которая определяет цепь высвобождения системы 10. Цепь запуска предпочтительно запускает последовательно пять баллонов под давлением в сборе, а более предпочтительно запускает до десяти (10), а еще более предпочтительно более десяти баллонов под давлением в сборе 16 последовательно. В общем, предпочтительная цепь сильного тока содержит конденсатор, который аккумулирует ток во время незапущенного состояния системы 10, и выпускает аккумулированный ток предпочтительно в качестве импульса тока для запуска более четырех УЗЗ 18, а более предпочтительно до десяти УЗЗ 18. Запуск УЗЗ может быть одновременным или в качестве альтернативы поочередным. Цепь запуска сильного тока предпочтительно предоставляет 3 ампера при 24 вольтах для запуска УЗЗ 18 цепи высвобождения системы 10. В качестве альтернативы или дополнения цепь запуска предпочтительно предоставляет 3 ампера при 40 вольтах для запуска УЗЗ 18 цепи высвобождения системы 10.
Цепь 80 запуска может дополнительно включать цепь шунтирования, известную в данной области техники, для мониторинга, управления и/или ограничения высвобождения предпочтительного аккумулированного напряжения для того, чтобы импульс тока для запуска был достаточно высоким для запуска баллонов под давлением в сборе 16; но достаточно низким для предоставления возможности использования соединительного кабеля выходной шины 26, имеющего длину 250 футов (76,2 м) или более. Минимизация импульса тока через выходную шину 26 позволяет использование провод меньшего диаметра соединительного кабеля длиной 250 футов (76,2 м) или более. Цепь запуска может дополнительно включать цепь мониторинга для мониторинга величины импульса тока.
Кроме того, каждое УЗЗ 18 предпочтительно выполнено с возможностью приема импульса тока, который вводит его элемент стержня внутрь иглы для запуска устройства 16а для разрывания для разрывания разрывного диска баллона 16b под давлением. Импульс тока имеет продолжительность импульса приблизительно 10 мс. Более того, импульс тока предпочтительно определяет величину на основе количества устройств запуска или УЗЗ, соединенных с цепью запуска. Более предпочтительно цепь запуска выполнена с величиной импульса тока, равной приблизительно 3 амперам постоянного тока для запуска более четырех УЗЗ, а более предпочтительно пяти УЗЗ цепи высвобождения системы 10. Пять УЗЗ 18 предпочтительно определяют последовательность соединенных устройств запуска, определяющих общую нагрузку на цепь запуска, равную приблизительно 9 Ом. Для предоставления импульса тока предпочтительная цепь запуска содержит источник тока в виде конденсатора высвобождения, заряженного до достаточного напряжения для предоставления достаточного тока, т.е. 3 ампера в течение по меньшей мере двух импульсов тока. В одном конкретном варианте осуществления конденсатор заряжается до 40 вольт перед высвобождение 3 ампер импульса тока. Количество УЗЗ или нагрузка может быть больше, чем пять, предоставляя, пропорциональное, а более предпочтительно постепенное, увеличение величины импульса тока вместе с увеличением зарядного напряжения конденсатора источника для предоставления необходимого тока в течение по меньшей мере двух импульсов тока.
При повторном рассмотрении фиг. 3А, на ней показана приведенная в качестве примера цепь 80 запуска, которая перекрывает или соединяется с частью цепи 60 обнаружения замыкания на землю. Цепь 80 запуска содержит конденсатор С35 высвобождения, который выполняет функцию источника тока для цепи высвобождения системы 10. Конденсатор С35 высвобождения предпочтительно имеет аккумулирующую емкость приблизительно 3300 микрофарад (мкФ), который предпочтительно заряжается до 40 вольт посредством внешнего источника питания. В качестве альтернативы конденсатор С35 высвобождения может быть заряжен посредством внутреннего источника, такого как, например, суперконденсатор, т.е. двухслойный электрохимический конденсатор (ДЭК), или аккумулятор транспортного средства, при высвобождении сигнала из цепи обнаружения системы до предпочтительных 40 вольт.
При повторном рассмотрении фиг. 3А цепь 80 запуска дополнительно содержит mini-DIN J10 для вывода предпочтительного импульса тока запуска через выходную шину 26 на каждое из УЗЗ 18 системы 10. Между конденсатором С35 высвобождения и mini-DIN J10 сформирована цепь ограничения тока, которая предпочтительно ограничивает импульс тока запуска до не более 3 ампер. Цепь ограничения тока содержит первый резистор R52 для приема сигнала («PADRelease») высвобождения от микропроцессора МУИ 20 или модуля 70 высвобождения. Соответственно, цепь 80 запуска может быть реализована во внутренней схеме МУИ 20 или модуле 70 высвобождения. Если микропроцессор дает команду на высвобождение, тогда линия «PADRelease» переключается с земли на Vcc (3,3 вольта). Это запускает транзистор Q12 для его насыщения (Vce<100 мВ) и напряжение С35 высвобождения падает на R43 и R51. Это делает исток затворного напряжения (-Vgs) на транзисторе Q10 достаточно большим, чтобы проводить от истока к стоку и проводить ток. Но, поскольку ток от источника к дренажу увеличивается с нуля, то он производит пропорциональное ему напряжение на резисторе R40. С увеличением тока источника транзистор Q11 начнет включаться, поскольку его переход эмиттер-база соединен с резистором R40 и напряжение между эмиттером и базой равняется приблизительно 0,7 В. Когда транзистор Q11 включается, ток коллектора начинает течь и это повышает напряжение на затворе транзистора Q10 относительно земли, что снижает напряжение |-Vgs| между затвором и источником, что приводит к снижению электропроводности от источника к дренажу. Ток на выходе имеет максимальный уровень приблизительно 0,7Β/0,18Ω, который равняется 3,9 А. Значение «максимального уровня» изменяется обратно пропорционально относительно резистора R40.
Способность взаимно соединять и расширять компоненты системы посредством центрального контроллера при одной или нескольких входных и выходных линиях шины обеспечивает системы пожаротушения различной сложности. В одном конкретном варианте осуществления, схематически показанном на фиг. 6, система 100 содержит контроллер 120, дисплей 122 интерфейса, первую входную шину 124 с по меньшей мере одним устройством 132 обнаружения пожара и более предпочтительно по меньшей мере тремя точечными тепловыми детекторами 132а, 132b, 132с и линейным проволочным детектором 132d; однако следует понимать, что количество или тип устройств 132 может изменяться. Первая входная шина 124 дополнительно предпочтительно содержит по меньшей мере одно устройство 134 ручного запуска и более предпочтительно по меньшей мере два устройства 134а, 134b ручного запуска. Система 100 дополнительно содержит выходную шину 124 с по меньшей мере одним устройством запуска и более предпочтительно двумя УЗЗ 118, каждое из которых соединено с баллоном под давлением в сборе 116 для высвобождения агента пожаротушения.
Еще один вариант осуществления системы пожаротушения может быть выполнен с по меньшей мере двумя входными линиями шины, которые могут защитить более одного источника опасности. Схематически показанная на фиг. 7 система 210 содержит контроллер 220, дисплей 222 интерфейса, первую входную шину 224а и по меньшей мере вторую входную шину 224b, при этом каждая входная шина имеет несколько устройств 232 обнаружения пожара и устройств 234 ручного запуска. В одном аспекте предпочтительной системы 210 первая и вторая входные шины 224а, 224b выполнены с возможностью защиты соответственно первого источника опасности H1 и по меньшей мере второго источника опасности Н2. В одном аспекте первый и второй источники опасности могут определять различные зоны, области или размещения транспортного средства, которое должно быть защищено. Система 210 дополнительно содержит выходную шину 226 с несколькими устройствами 205, 218 запуска и более предпочтительно несколькими УЗЗ 218, каждое из которых соединено с баллоном под давлением в сборе 216 для высвобождения агента пожаротушения для защиты первого источника опасности H1 и по меньшей мере второго источника опасности 2. Соответственно, две или более входных шин предоставляют один способ выполнения предпочтительной системы пожаротушения для защиты отдельных источников опасности, которые могут иметь различные требования по обнаружению и/или запуску для защиты отдельных источников опасности.
На фиг. 8 схематически показан еще один вариант осуществления системы 310 пожаротушения, которая содержит входную шину 324 и выходную шину 326, при этом каждая шина соответственно содержит один или несколько модулей обнаружения и высвобождения, как было описано ранее. Система 310 содержит контроллер или МУИ 320, дисплей 322 интерфейса, входную шину 324, имеющую несколько устройств 332 обнаружения и/или устройств 334 ручного запуска, взаимно соединенных одним или несколькими модулями 336 обнаружения с МУИ 320. Система 310 дополнительно предпочтительно содержит одно или несколько устройств 305, 318 запуска и более предпочтительно несколько УЗЗ 318, взаимно соединенных одним или несколькими модулями 370 высвобождения с МУИ 320.
Микропроцессоры в каждом из отдельных модулей 336 обнаружения могут быть отдельно запрограммированы для установки параметров обнаружения для устройства (устройств) 332 обнаружения, связанного с модулем 336 обнаружения. В еще одном предпочтительном варианте осуществления системы 310 пожаротушения сочетания 336, 332 отдельных модуля и устройства обнаружения могут быть выполнены или запрограммированы для предоставления обнаружения пожара в различных источниках опасности, требующих различных параметров обнаружения. В еще одном предпочтительном варианте осуществления системы 310 пожаротушения сочетания 336, 332 отдельных модуля и устройства обнаружения могут быть выполнены или запрограммированы для предоставления обнаружения пожара в различных источниках опасности H1, Н2, требующих различных параметров обнаружения. В еще одном предпочтительном варианте осуществления системы 310 пожаротушения сочетания 370, 318 отдельных модуля высвобождения и устройства запуска могут быть выполнены или запрограммированы для предоставления обнаружения пожара в различных источниках опасности H1, Н2, требующих различных параметров пожаротушения, например, последовательности или шаблона запуска. Соответственно, предпочтительная система 310 пожаротушения с программируемыми модулями 336, 370 предоставляет еще одну компоновку для защиты отдельных источников опасности, которые могут иметь различные или изменяющиеся требования по обнаружению и/или запуску для устранения пожара в отдельных источниках опасности.
Для выполнения предпочтительной системы пожаротушения для защиты одного или нескольких источников опасности система может быть запрограммирована. При рассмотрении фиг. 1 МУИ 20 может включать устройство ввода, т.е. тумблер, или в качестве альтернативы МУИ может быть соединен с отдельным интерфейсом пользователя для ввода программы, таким как, например, одно или несколько прилагаемых устройств 22 отображения. В качестве альтернативы МУИ может включать средства беспроводной связи, USB или другой порт 41, как показано на фиг. 2, для соединения с компьютером, внешними носителями или другим устройством ввода, через которое могут быть введены, переданы или загружены программа, архив системы, специализированные настройки или программно-аппаратное обеспечение. В одном предпочтительном варианте осуществления МУИ может быть выполнен с возможностью программирования устройств 32, 34 и/или модулей 36, 70 обнаружения или запуска, расположенных соответственно на входных или выходных шинах. В еще одном аспекте МУИ 20 может включать или быть соединенным с одним или несколькими реле и/или модулями 43 CAN-шины для установки связи с подсистемой транспортного средства, например, электроникой транспортного средства с использованием протокола связи J1939, или моторным отсеком, например, для того, чтобы начать остановку транспортного средства в случае пожара. Реле могут быть запрограммированы на основе состояния МУИ 20, статуса модуля обнаружения или модуля высвобождения. Соответственно, приведенное в качестве примера программирование устройства, например, может установить пороговые уровни, временные задержки, или последовательности или шаблоны высвобождения, параметры системы транспортного средства и/или другие параметры системы пожаротушения для обеспечения специализированного обнаружения или запуска для конкретного источника опасности. Соответственно, специализированное программирование устройства обнаружения может обеспечить защиту нескольких и изменяющихся источников опасности.
Как описано, предпочтительные системы включают интерфейс дисплея для мониторинга, работы и предпочтительно программирования МУИ и/или компонентов, т.е. модулей/устройств, расположенных на входных и выходных шинах. В одном конкретном аспекте дисплей предоставляет визуальную индикацию статуса входных и выходных шин, включая, например, индикацию: нормального состояния, заземленного состояния, разомкнутой цепи, ручного высвобождения. Более того, в еще одном аспекте предпочтительный дисплей соединен с МУИ для обеспечения программирования и ввода рабочих данных. Например, в устройствах 22а, 22b, 22с отображения, показанных на фиг. 9А и 9В, дисплей 22а содержит визуальные индикаторы и/или визуальные дисплеи 27а, которые соединены с устройствами ввода данных пользователем. Как показано, устройства 22а, 22b, 22с отображения могут включать, например, нажимные кнопки 27b, тумблеры и/или кнопки направления 27 с для прокрутки, выбора, редактирования, сброса и/или ввода и т.д. рабочих параметров системы и ее компонентов. В одном конкретном аспекте дисплей интерфейса содержит кнопку 34' ручного запуска для отправки сигнала запуска на МУИ 20 для передачи соответствующего сигнала ручного запуска на устройство запуска или УЗЗ 18 на выходной шине 26. Дисплей интерфейса дополнительно предпочтительно содержит кнопку 27d отключения для отключения сигнализации на указанный период времени, например, два часа, пока сигнализация не уведомит системный персонал о нерешенной проблеме. В одном конкретном аспекте визуальные индикаторы дисплея интерфейса включают СИД 2е, которые указывают статус компонентов системы с использованием, например, двоичного индикатора, т.е. включено/выключено. В качестве альтернативы СИД могут использовать цветовую схему для указания статуса компонента системы, т.е. зеленый - нормальный статус, желтый - отказ, красный - условие обнаружения/сигнализации. На фиг. 9С показан еще один вариант осуществления СИД дисплея 27е в сочетании с тумблером 29, который может быть использован для включения и идентификации устройств обнаружения, временных задержек и/или источников питания. В качестве дополнения или альтернативы дисплей 27а интерфейса, показанный на фиг. 9А, может использовать текст и/или динамические или статические изображения для визуального указания статуса системы. Например, дисплей может использовать картинки или иконки в качестве визуальных индикаторов.
На фиг. 9D и 9Е представлены примерные варианты осуществления устройства 522, 522' отображения интерфейса пользователя, имеющего две кнопки переключателей 529a, 529b, у которого каждое нажатие кнопки обеспечивает или программирует другую функцию в зависимости от статуса системы. В предпочтительном варианте осуществления первая кнопка 529а предпочтительно предназначена для ручной активации одного или нескольких баллонов 16 под давлением в сборе для доставки агента пожаротушения из баллонов 14 для хранения. Таким образом, нажатие первой кнопки 529 предпочтительно сразу активирует цепь высвобождения системы для предпочтительного моментального высвобождения агента пожаротушения в защищаемую опасную область. Соответственно, первая кнопка 529а показана с надписью «Нажать для активации». Кроме того, первая кнопка 529а предпочтительно содержит визуальный СИД-индикатор 527а, который загорается, пульсирует или мигает с определенной длительностью и/или частотой для указания статуса системы. Например, после ручной активации путем нажатия первой кнопки 529 СИД-индикатор 527а сконфигурирован для указания, что система находится в состоянии пост-высвобождения или пост-разгрузки, предпочтительно посредством пульсации с частотой один импульс каждые десять секунд или другой установленной частотой.
Когда устройство 32 обнаружения пожара, которое устанавливает связь с МУИ 20, сигнализируя об обнаружении пожара, СИД-индикатор 527а предпочтительно сконфигурирован с МУИ 20 генерировать импульсы, чтобы визуально указать оператору транспортного средства или системы на обнаружение пожара и начать отсчет периода времени после обнаружения для высвобождения агента, т.е. временная задержка высвобождения. В одном предпочтительном варианте осуществления СИД-индикатор 527а может быть сконфигурирован для генерирования импульсов с первой частотой для первого положения временной задержки высвобождения и со второй частотой для второй части временной задержки, тем самым указывая на условие сигнализации системы. Например, СИД-индикатор 527а может пульсировать со скоростью два раза в секунду для первого положения временной задержки до тех пор, пока, например, оставшаяся или вторая часть временной задержки не составит пять секунд до автоматического высвобождения. В течение второй части временной задержки, например последних пяти секунд, СИД-индикатор 527а пульсирует, например, четыре раза в секунду. По истечении временной задержки цепь высвобождения активируется для высвобождения агента, СИД-индикатор 527а может указывать на высвобождение системы, оставаясь неизменным в течение такого периода времени, как, например, десять секунд. После высвобождения агента СИД-индикатор 527а указывает на режим пост-выгрузки посредством пульсации с соответствующей частотой, например, пульсируя один раз каждые десять секунд. Соответственно, СИД-индикатор 527а обеспечивает визуальное определение различных состояний системы, например, сигнализация или условие обнаружения пожара, условие разгрузки и условие пост-разгрузки. Как было описано выше, система может содержать звуковую сигнализацию или динамик 23, присоединенные к контроллеру 20 МУИ, чтобы обеспечить звуковой сигнал или индикатор статуса системы. Предпочтительно, звуковой сигнал пульсирует с той же частотой, что и импульсы СИД-индикатора 527а, чтобы обеспечить звуковой сигнал соответствующего статуса системы.
После начала последовательности временной задержки высвобождения, следующего после сигнала обнаружения пожара от любого устройства 32 обнаружения пожара, вторая нажимная кнопка 529b переключателя предпочтительно конфигурируется для перезапуска временной задержки высвобождения. При перезапуске временной задержки нажимание второй нажимной кнопки 529b перезапускает отсчет до высвобождения, тем самым предоставляя дополнительное время перед высвобождением и более предпочтительно в диапазоне от 5 до 15 дополнительных секунд перед высвобождением. Контроллер 20 может быть сконфигурирован так, чтобы позволять ограниченное количество сбросов временной задержки. Альтернативно система может быть сконфигурирована для предоставления бесконечного количества сбросов временной задержки. Нажатие второго переключателя 529b также может быть предпочтительно сконфигурировано так, чтобы отключать сигнализацию 23 после условия отказа. Соответственно вторая кнопка 529b показана с надписью «Отключение отказа - удерживать для сброса». Кроме того, вторая нажимная кнопка 259b переключателя предпочтительно сконфигурирована для программирования или установки контроллера и цепи высвобождения с временной задержкой высвобождения. Таким образом, как показано, вторая нажимная кнопка 529b обозначена как «Задержка высвобождения». Вторая кнопка 529b приводит систему к предпочтительному программированию или условию изолирования перед программированием, или установкой временной задержки, или другим обеспечением системы управления. В одном предпочтительном аспекте осуществляют нажимание и удерживание второй нажимной кнопки 529b в течение такого периода времени, как, например, 10 секунд, для по меньшей мере частичного изолирования МУИ 20 от цепи высвобождения, так что цепь обнаружения не может начинать высвобождение, но позволяет ручную активацию цепи высвобождения и постоянный мониторинг по цепи обнаружения. В одном предпочтительном аспекте вторая нажимная кнопка 529b определяет установки или программы временной задержки высвобождения посредством длительности, при которой кнопка 529b нажимается. Когда МУИ 20 находится в условии изолирования, постоянное нажимание и удержание второй кнопки 529b в течение периода времени предпочтительно программирует временную задержку высвобождения. Длительность временной задержки высвобождения предпочтительно указывается количеством импульсов второго СИД-индикатора 527b, связанного со второй нажимной кнопкой 529b. Например, нажимание второй нажимной кнопки 52%, так что второй СИД-индикатор 527b генерирует импульсы три раза, программирует временную задержку высвобождения на пять секунд и нажимание второй нажимной кнопки 529b, так что второй СИД-индикатор 527b генерирует импульсы пять раз с пятнадцатисекундной задержкой. Соответственно, время задержки высвобождения может программироваться для любого интервала или длительности времени и, более того, указываться СИД-индикатором или другим индикатором для предоставления интервалов времени задержки для высвобождения агента. После установки временной задержки высвобождения вторая нажимная кнопка 529 может нажиматься и удерживаться для приведения МУИ 20 в нормальное состояние. Как показано на фиг. 9D и 9Е, СИД-индикаторы 527а, 527b могут быть частью или соединяться со связанной нажимной кнопкой 529а, 529b интерфейса 522, 522' пользователя. Альтернативно или дополнительно интерфейс пользователя, как видно, например, из фиг. 9D, может содержать дополнительные СИД-индикаторы 527с, 527d для указания статуса высвобождения агента пожаротушения, или разгрузки, или системы, например условия обнаружения или условия изолирования.
Как описано, компоненты и, в частности, устройства входной шины предпочтительно взаимно соединены посредством провода или кабеля и соединителей 25, как показано, например, на фиг. 1. В одном конкретном варианте осуществления системы соединительный кабель передает сигналы управления, питания, данных и/или считывания между устройствами обнаружения и МУИ. Предпочтительный соединитель 25' обеспечивает взаимное соединение сегментов соединительного кабеля для определения основной шины для использования устройствами входной шины. Один конкретный вариант осуществления соединителя 25' имеет в основном Т-образную форму, имеющую первый конец 25'а, второй конец 25'b и конец промежуточного соединителя 25'с, проходящий между первым и вторым концами. Предпочтительный соединитель содержит по меньшей мере один, а более предпочтительно четыре внутренних провода, которые проходят от первого конца 25'а к промежуточному соединителю 25'с и ко второму концу 25'b. С учетом того, что первый конец 25'а соединителя соединен с электрическим сигналом, определяющим рабочее напряжение, внутренний провод предпочтительного соединителя 25' имеет такое же напряжение на каждом из своих первом 25'а, втором 25'b и промежуточном концах 25'с. Соответственно, соединительный провод, соединенный со вторым концом 25'b предпочтительного соединителя 25', принимает такое же входное напряжение, как и предоставлено на первом конце 25'а соединителя. В приведенных в качестве примеров вариантах осуществления, показанных на фиг. 10А-10С, устройство, такое как, например, измерительное устройство 32, может касаться конца 25'с промежуточного соединения, так что устройство 32 принимает сигнал с таким же напряжением, которое предоставлено на первом конце 25'а соединителя 25'. Предпочтительный соединитель 25', следовательно, предоставляет напряжение основной шины по длине входной шины.
В еще одном аспекте системных соединений цветовая схема использована для упрощения правильного взаимного соединения между компонентами системы. Например, как показано на фиг. 11, МУИ 20 может включать соединительные порты к различным шинам, т.е. входной шине 24, выходной шине 26, шине электропитания и т.д., для зацепления одного или нескольких соединительных кабелей входной, выходной шины и/или источников питания. МУИ 20 может включать лицевую панель с цветной маркировкой для гарантирования правильного соединения соединительных кабелей, имеющих концевые соединители на своих концах, которые могут включать соответственно или одинаково окрашенные соединители с пластмассовыми накладками для зацепления конца соединительного кабеля. Использование одной или нескольких цветовых схем упрощает установку системы. Более того, соединительные кабели предпочтительной системы пожаротушения могут быть покрыты жгутом, который отличает их от других кабелей для предотвращения несанкционированного доступа или случайного разъединения. Например, соединительная система кабелей может быть покрыта красным жгутом.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано со ссылкой на определенные варианты осуществления, различные модификации, альтернативы и изменения описанных вариантов осуществления являются возможными без отступления от области и объема настоящего изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения. Соответственно, предполагается, что настоящее изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления, но полный его объем определяется формулировкой прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентами.
1. Система пожаротушения для транспортного средства, содержащая:
централизованный контроллер;
по меньшей мере одно устройство интерфейса;
модуль обнаружения;
по меньшей мере одну входную шину, соединенную с централизованным контроллером посредством модуля обнаружения;
по меньшей мере одну цепь обнаружения пожара, содержащую несколько устройств обнаружения пожара и по меньшей мере одно устройство ручного запуска; при этом цепь обнаружения пожара соединена с по меньшей мере одной входной шиной для мониторинга цепи обнаружения пожара;
модуль высвобождения;
по меньшей мере одну выходную шину, соединенную с централизованным контроллером посредством модуля высвобождения;
по меньшей мере одну цепь высвобождения, имеющую по меньшей мере одно устройство запуска для электрического и пневматического высвобождения агента пожаротушения, при этом цепь высвобождения соединена с по меньшей мере одной выходной шиной для мониторинга цепи высвобождения,
при этом модуль обнаружения является программируемым и находится в связи с цепью обнаружения для обеспечения различных параметров обнаружения, включающих в себя пороговые уровни обнаружения для нескольких устройств обнаружения для обеспечения специализированного обнаружения пожара для нескольких источников опасности, имеющих различные параметры обнаружения, и
модуль высвобождения является программируемым и находится в связи с цепью высвобождения для обеспечения различных параметров запуска, включающих в себя временные задержки, последовательность запуска или шаблоны запуска для нескольких устройств запуска для обеспечения специализированной защиты нескольких источников опасности для устранения пожара.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что входная шина содержит несколько входных шин, каждая из которых соединена с модулем обнаружения.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что централизованный контроллер является программируемым для программирования модулей обнаружения и высвобождения.
4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что централизованный контроллер является программируемым посредством по меньшей мере одного интерфейса пользователя.
5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что имеется несколько интерфейсов пользователя, при этом контроллер является программируемым с любого из нескольких интерфейсов пользователя.
6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один интерфейс пользователя содержит несколько СИД-индикаторов для указания статуса системы.
7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна входная шина и по меньшей мере одна выходная шина соединены с централизованным контроллером посредством нескольких соединительных кабелей, имеющих концевые соединители с цветным покрытием, при этом централизованный контроллер имеет несколько соединительных портов для концевых соединителей, при этом соединительные порты являются идентифицируемыми посредством цветовой схемы в соответствии с концевыми соединителями.
8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из входной или выходной шин содержит по меньшей мере одно релейное устройство для управления внешним устройством системы, при этом реле выполнено с возможностью программирования посредством централизованного контроллера, модуля обнаружения или модуля высвобождения.
9. Система пожаротушения для транспортного средства, содержащая:
централизованный контроллер;
по меньшей мере одну входную шину, соединенную с централизованным контроллером;
по меньшей мере одну выходную шину, соединенную с централизованным контроллером;
по меньшей мере одну цепь обнаружения пожара, имеющую несколько устройств обнаружения пожара и по меньшей мере одно устройство ручного запуска; при этом цепь обнаружения пожара соединена с по меньшей мере одной входной шиной для мониторинга цепи обнаружения пожара;
по меньшей мере одну цепь высвобождения, имеющую по меньшей мере одно устройство запуска для электрического и пневматического высвобождения агента пожаротушения, при этом цепь высвобождения соединена с по меньшей мере одной выходной шиной для мониторинга цепи высвобождения;
сигнализацию, соединенную с по меньшей мере одним контроллером, для предоставления звукового сигнала, указывающего статус системы на любой из цепей обнаружения и цепей высвобождения; и
по меньшей мере одно устройство интерфейса пользователя, соединенное с централизованным контроллером, для программирования по меньшей мере одного из нескольких устройств обнаружения или по меньшей мере одного устройства запуска для определения рабочих параметров, содержащих любые параметры из пороговых уровней, временных задержек или последовательностей и шаблонов высвобождения; при этом по меньшей мере один интерфейс пользователя содержит по меньшей мере один СИД-индикатор для указания статуса системы, включающего нормальный статус, условие обнаружения пожара и условие высвобождения, при этом по меньшей мере один интерфейс пользователя содержит несколько переключателей для любого из действий: ввод, выбор, редактирование, сброс рабочих параметров нескольких устройств обнаружения и по меньшей мере одного устройства запуска, при этом несколько переключателей содержат кнопку ручного запуска для отправки сигнала ручного запуска на по меньшей мере одно устройство запуска и кнопку отключения для звукового сигнала,
при этом несколько переключателей выполнены с возможностью программирования централизованного контроллера для определения временной задержки высвобождения, определяющей время между условием обнаружения пожара и высвобождением агента пожаротушения в ответ на условие обнаружения пожара, при этом по меньшей мере один СИД-индикатор содержит СИД-индикатор, выполненный с возможностью генерирования импульсов с первой частотой для первой части временной задержки высвобождения и второй частотой, отличной от первой частоты, для второй части временной задержки высвобождения, причем несколько переключателей выполнены с возможностью программирования контроллера для сброса временной задержки высвобождения ограниченное количество раз после условия обнаружения.
10. Система по п. 9, отличающаяся тем, что по меньшей мере один СИД-индикатор содержит СИД-индикатор, который совместно с кнопкой ручного запуска имеет первую схему для указания условия ручного высвобождения.
11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что по меньшей мере один СИД-индикатор содержит второй СИД-индикатор, который совместно с кнопкой ручного запуска предназначен для указания условия обнаружения пожара.
12. Система по п. 10, отличающаяся тем, что второй СИД-индикатор совместно с кнопкой отключения выполнен с возможностью программирования контроллера для определения последовательности высвобождения агента пожаротушения после условия сигнализации.
13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что второй СИД-индикатор совместно с кнопкой отключения выполнен с возможностью сброса контроллера после наступления одного из условия сигнализации и условия высвобождения.
14. Система по п. 9, отличающаяся тем, что кнопка отключения выполнена с возможностью изолирования контроллера от цепи обнаружения для программирования контроллера.
15. Система по п. 14, отличающаяся тем, что кнопка отключения выполнена с возможностью программирования контроллера для установки временной задержки высвобождения.
16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что временная задержка высвобождения определяется посредством длительности времени, когда кнопка отключения отжата и удерживается нажатой.
17. Система по п. 15, отличающаяся тем, что второй СИД-индикатор выполнен с возможностью генерирования импульсов, соответствующих времени удерживания нажатой кнопки отключения, при этом второй СИД-индикатор выполнен с возможностью генерирования первого количества импульсов для определения первой временной задержки высвобождения и генерирования второго количества импульсов для определения второй временной задержки высвобождения, отличной от первой временной задержки высвобождения.
