Способ автоматического контроля пожарной опасности и автономное пожарное сигнально-пусковое устройство для его реализации

Способ автоматического контроля пожарной опасности и автономное пожарное сигнально-пусковое устройство предназначены для обнаружения теплового фактора пожара и для последующего пуска автоматического средства пожаротушения, устройство содержит источник автономного электропитания и электрическое соединение, выполненное в виде двух параллельных электрических цепей, причем одна цепь содержит сенсор тепловой, выполненный с нормально-открытыми контактами, замыкающимися при достижении температуры контролируемой среды значения, соответствующего температуре, характерной возникновению пожара, другая цепь, выполняющая функцию тестирования на работоспособность устройства, содержит последовательно соединенные кнопку-тест, выполненную с нормально-открытыми контактами, резистор, ограничивающий ток на безопасном уровне для исполнительного органа, и светодиод индикации, причем параллельное соединение двух цепей одним общим концом через источник автономного электропитания подключено к первой клемме двухклеммного соединителя, при этом вторая клемма соединения подключена к другому общему концу параллельного соединения двух цепей, двухклеммный соединитель выполнен с возможностью его подключения к исполнительному органу. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Способ автоматического контроля пожарной опасности и автономное пожарное сигнально-пусковое устройство предназначены для обнаружения теплового фактора пожара и последующего пуска автоматического средства пожаротушения.

Известно автономное пожарное сигнально-пусковое устройство RU 2170951, содержащее двухуровневый датчик предельных температур, световой индикатор и звуковой оповещатель, пусковой блок, блок питания, блок задержки, блок контроля и исполнительный узел.

Известное устройство выполняет функции обнаружения пожара, пуска средства пожаротушения, ручного контроля работоспособности блока питания. Дополнительно выполняет подачу предупреждающих звуковых и световых сигналов с гарантированной задержкой команды «Пуск», при этом имеется переключатель режима задержки.

В настоящее время известное устройство широко применяется для пуска модулей порошкового тушения и может быть использовано для принудительного ускоренного пуска спринклерных оросителей.

Необходимо отметить, что дополнительные функции известного устройства (подача предупреждающих сигналов, задержка команды «Пуск») практически в автоматических средствах пожаротушения используются крайне редко.

Выполнение известным устройством дополнительных функций требует применение дополнительных средств (блоков, деталей, мест соединения (паек)), что, безусловно, влияет отрицательно на надежность всего устройства.

Известно устройство сигнально-пусковое автономное для автоматической установки пожаротушения (патент на полезную модель RU 175623), состоящее из микроконтроллера, звукового и светового оповещателей, кнопки для проверки работоспособности устройства, автономного источника электропитания, предохранительной перемычки отключения питания, перемычки 30-секундной задержки пуска, выходных клемм для подключения электровоспламенителя исполнительного устройства, входных мест подсоединения с вводным узлом с возможностью подключения шлейфа сигнализации.

Известная полезная модель характеризуется наличием еще большего числа дополнительных составляющих устройства (микроконтроллера, перемычек входных и выходных мест подключения, двух оповещателей), что также отрицательно влияет на надежность устройства.

Известен модуль сигнально-пусковой автономный пожаротушения патент RU 180808, взятый за прототип.

Прототип имеет корпус с окнами, печатную плату с автономным источником питания, с сенсорами, со световым индикатором, со звуковым излучателем, с кнопкой управления, с винтовым разъемом, установленном на плате, посредством которого осуществлена электрическая и механическая связь с исполнительным органом (пиротехническим электроуправляемым приводом, установленном на съемном кронштейне, который закреплен на спринклерном оросителе, с возможностью сброса кронштейна в момент пуска).

Электрическая схема прототипа менее сложная и менее насыщенная, чем схемы вышеописанных аналогов, но и она содержит избыточные функции и соответствующие им дополнительные элементы и места их соединения.

Целью изобретение является повышение надежности предлагаемого устройства при сохранении главных функций по пуску и контролю.

Техническим результатом должно быть обеспечение новым устройством основных функций по обнаружению пожара, автоматического пуска средства пожаротушения и как опцию: ручной контроль работоспособности блока питания и исправности цепи управления, минимально необходимым составом технических средств и мест их соединений.

Поставленная цель достигается способом автоматического контроля пожарной опасности, который характеризуется выполнением следующих этапов:

- устанавливают корпус устройства непосредственно на корпусе средства пожаротушения путем ориентации теплочувствительной части теплового сенсора (с одним электроконтактным выходом) в сторону наиболее вероятного очага возгорания и путем ориентации устройства с учетом вектора рабочего (разрушающего) воздействия исполнительного органа, на запорный элемент средства пожаротушения;

- мониторят автономно за изменениями температуры контролируемой среды в защищаемом объекте посредством одного теплового сенсора, не потребляющего в дежурном режиме работы электроэнергию;

- обеспечивают автоматическое замыкание одного нормально-открытого контакта теплового сенсора в момент достижения температуры контролируемой среды защищаемого объекта уровня температуры, характерной наличию пожарной опасности;

- обеспечивают автоматическое формирование от автономного источника электропитания, в момент замыкания контакта сенсора, разрядного электроимпульса, поступающего в электрическую часть исполнительного органа, вызывающего его срабатывание;

- обеспечивают срабатыванием исполнительного органа автоматическое разрушение запорного механизма средства пожаротушения, вызывающего начало процесса пожаротушения.

Кроме того, в процессе автоматического контроля пожарной опасности предполагается выполнение дополнительного этапа, с помощью которого мониторят вручную по необходимости за работоспособностью устройства на предмет исправности электрических цепей и на предмет разряженности источника питания, путем пропускания тока по электрическим цепям, включая электрическую часть исполнительного органа, контрольного тока, сравнивая его величину с нормативно установленным диапазоном токов, не вызывающих срабатывание исполнительного органа.

Практически поставленная цель может достигаться благодаря тому, что выполнено устройство автономное пожарное сигнально-пусковое для осуществления способа автоматического контроля пожарной опасности, которое содержит печатную плату с автономным источником электропитания, тепловой сенсор, выключатель или кнопку-тест с нормально-открытыми контактами, световой индикатор устройства проверки работоспособности устройства, винтовой разъем, согласно изобретению, выполнена электрическая схема, содержащая источник автономного электропитания и электрическое соединение, выполненное в виде двух параллельных электрических цепей, причем одна цепь содержит сенсор тепловой, выполненный с нормально-открытыми контактами, замыкающимися при достижении температуры контролируемой среды значения, соответствующего температуре, характерной возникновению пожара, другая цепь, выполняющая функцию тестирования на работоспособность устройства, содержит последовательно соединенные кнопку-тест, выполненную с нормально-открытыми контактами, резистор, ограничивающий ток на безопасном уровне для исполнительного органа, и светодиод индикации, причем параллельное соединение двух цепей одним общим концом через источник автономного электропитания подключено к первой клемме двухклеммного соединителя, при этом вторая клемма соединения подключена к другому общему концу параллельного соединения двух цепей, двухклеммный соединитель выполнен с возможностью его подключения к исполнительному органу, который предназначен для принудительного пуска средства пожаротушения.

В устройстве может использоваться тепловой сенсор, выполненный на основе чувствительного элемента, состоящий из материала с эффектом «памяти формы».

Дополнительно устройство выполнено с возможностью его удержания посредством хомута с двумя пружинящими защелками на спринклерном оросителе в положении, при котором исполнительный орган обращен к термочувствительной колбе оросителя.

Более подробно сущность полезной модели поясняется при помощи общего вида конструкции устройства и схемы электрической принципиальной, показанных на фиг. 1, 2, 3, 4.

Фиг. 1 - общий вид конструкции устройства автономного пожарного пускового в составе с удерживающим хомутом и со спринклерным оросителем.

Фиг. 2 - общий вид конструкции устройства автономного пожарного пускового снизу в составе с удерживающим хомутом и со спринклерным оросителем.

Фиг. 3 - общий вид устройства в разрезе.

Фиг. 4 - схема электрическая принципиальная устройства автономного пожарного сигнально-пускового.

Конструктивно устройство представляет собой печатную плату 1, с установленным на ней выключателем (кнопкой-тест) 2, резистором 3, светодиодом 4, тепловым сенсором 5, автономным источником питания 6, с двухклеммным винтовым соединителем 7, при этом плата установлена на основании 8 и закрыты крышкой 9, причем тепловой сенсор вынесен с помощью тонких проволочных выводов за пределы крышки для свободного обдува потоками воздуха.

В устройство входит автономный источник электропитания 6, один полюс которого подключен к первой общей точке параллельного соединения теплового сенсора 5 с цепью тестирования, которая выполнена из последовательно соединенных: выключателя 2, резистора 3 и светодиода 4, при этом вторая общая точка параллельного соединения теплового сенсора с цепью тестирования соединена со второй клеммой двухклеммного соединителя 7, первая клемма которого соединена с другим полюсом источника электропитания. При этом соединитель выполнен с возможностью подключения к нему исполнительного органа 10.

Работает устройство следующим образом.

В дежурном режиме работы при нормальном состоянии контролируемой среды контакты теплового сенсора 5 и кнопки 2 разомкнуты. Устройство находится в дежурном режиме, не потребляя энергию от источника 6.

Периодически обслуживающий персонал тестирует состояние устройства на работоспособность (целостность цепей, соединяющих исполнительный орган с источником питания), при этом кнопкой-тест 2 замыкается цепь тестирования, через резистор 3, светодиод 4, вторую клемму клеммника 7, исполнительный орган 10, первую клемму клеммника и источник питания пропускается небольшой по величине контрольный ток, не вызывающий срабатывание исполнительного органа 10 от источника 6. При исправности цепей и при одновременном рабочем состоянии источника светодиод 4 индицирует световой сигнал, свидетельствующий об исправности цепей и о рабочем состоянии источника.

В случае возникновения пожара тепловой сенсор 5 при достижении температуры контролируемой среды значения, соответствующего температуре, характерной возникновению пожара, замыкает свои контакты, при этом напряжение источника 6 через клеммник 7 прикладывается к исполнительному органу (элементу) 10, осуществляющему принудительный пуск средства пожаротушения.

Устройство может быть оснащено хомутом 11, который имеет две пружинящих защелки 12, с помощью которых хомут защелкивается за дужки 13 спринклерного оросителя 14, при этом устройство зафиксировано хомутом в положении, при котором исполнительный орган, выполненный, например, в виде пиропатрона, обращен к термоколбе 15. Работа теплового сенсора выполняется следующим образом.

В исходном состоянии чувствительный элемент, выполненный из материала с «памятью формы» горячего состояния, находится под действием подвижного пружинящего контакта, чувствительный элемент специально деформируется в холодном состоянии, а связанный с ним электрический подвижный контакт образует с неподвижным контактом нормально-разомкнутую пару.

При возникновении пожара чувствительный элемент нагревается, «вспоминает» (восстанавливает) заданную ему форму при повышенной температуре, преодолевает пружинящее усилие подвижного электрического контакта, заставляет его замкнуться с неподвижным контактом.

В случае конкретного применения устройства, в составе с хомутом и со спринклерным оросителем, в момент замыкания контактов срабатывает пиропатрон и разрушается термоколба, что приводит к вскрытию оросителя и началу пожаротушения.

На основе вышеизложенного можно утверждать, что изобретение способно обеспечивать автоматический контроль контролируемой среды на предмет пожарной опасности, а в случае пожара способно осуществить автоматический принудительный пуск средств пожаротушения, при этом изобретение снабжено средством тестирования на предмет работоспособности заявляемого устройства, причем создание устройства требует применение, в сравнении с прототипом, меньшего количества комплектующих элементов и соединений между ними, характеризуя устройство выполненным простым и более надежным в сравнении с известными аналогами и прототипом.

1. Способ автоматического контроля пожарной опасности, характеризующийся выполнением следующих этапов:

- устанавливают корпус устройства непосредственно на корпусе средства пожаротушения путем ориентации теплочувствительной части теплового сенсора, с одним электроконтактным выходом, в сторону наиболее вероятного очага возгорания и путем ориентации устройства с учетом вектора рабочего, разрушающего, воздействия исполнительного органа на запорный элемент средства пожаротушения;

- мониторят автономно за изменениями температуры контролируемой среды в защищаемом объекте посредством одного теплового сенсора, не потребляющего в дежурном режиме работы электроэнергию;

- обеспечивают автоматическое замыкание одного нормально-открытого контакта теплового сенсора в момент достижения температуры контролируемой среды защищаемого объекта уровня температуры, характерной наличию пожарной опасности;

- обеспечивают автоматическое формирование от автономного источника электропитания, в момент замыкания контакта сенсора, разрядного электроимпульса, поступающего в электрическую часть исполнительного органа, вызывающего его срабатывание;

- обеспечивают срабатыванием исполнительного органа автоматическое разрушение запорного механизма средства пожаротушения, вызывающего начало процесса пожаротушения;

- выполняют мониторинг вручную, по необходимости, за работоспособностью устройства на предмет исправности электрических цепей и на предмет разряженного источника питания, путем пропускания тока по электрическим цепям, включая электрическую часть исполнительного органа, контрольного тока, сравнивая его величину с нормативно установленным диапазоном токов, не вызывающих срабатывание исполнительного органа.

2. Автономное пожарное сигнально-пусковое устройство для осуществления способа автоматического контроля пожарной опасности по п. 1, содержащее печатную плату с автономным источником электропитания, тепловой сенсор, выключатель или кнопку-тест с нормально-открытыми контактами, световой индикатор устройства проверки работоспособности устройства, винтовой разъем, отличающееся тем, что выполнена электрическая схема, содержащая источник автономного электропитания и электрическое соединение, выполненное в виде двух параллельных электрических цепей, причем одна цепь содержит сенсор тепловой, выполненный с нормально-открытыми контактами, замыкающимися при достижении температуры контролируемой среды значения, соответствующего температуре, характерной возникновению пожара, другая цепь, выполняющая функцию тестирования на работоспособность устройства, содержит последовательно соединенные кнопку-тест, выполненную с нормально-открытыми контактами, резистор, ограничивающий ток на безопасном уровне для исполнительного органа, и светодиод индикации, причем параллельное соединение двух цепей одним общим концом через источник автономного электропитания подключено к первой клемме двухклеммного соединителя, при этом вторая клемма соединения подключена к другому общему концу параллельного соединения двух цепей, двухклеммный соединитель выполнен с возможностью его подключения к исполнительному органу, который предназначен для принудительного пуска средства пожаротушения.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что используется тепловой сенсор, выполненный на основе чувствительного элемента, состоящий из материала с эффектом памяти формы.

4. Устройство по пп. 2, 3, отличающееся тем, что выполнено с возможностью его удержания посредством хомута с двумя пружинящими защелками на спринклерном оросителе в положении, при котором исполнительный орган обращен к термочувствительной колбе оросителя.