Устройство сигнализации о пожаре

Авторы патента:

Филипас Александр Александрович (RU)

G08B25/10 - с использованием систем радиосвязи

G08B17/00 - Пожарная сигнализация; сигнализация, реагирующая на взрывы (термочувствительные элементы G01K)

A62C3/02 - при возгораниях на больших площадях, например лесных или подземных пожаров

Владельцы патента RU 2779831:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к области предупреждения пожаров при возгорании на больших площадях, а именно к устройствам передачи сигналов о возгорании на большие расстояния, и может быть использовано для обнаружения очага возгорания на промышленных площадках и в отдаленных районах. Техническим результатом является уменьшение времени передачи сигнала о пожаре и увеличение надежности передачи сигнала. Предложено устройство сигнализации о пожаре, содержащее вертикальный цилиндрический корпус из несгораемого материала с головным обтекателем и хвостовым оперением. Внутри корпуса в его головной части размещен передатчик радиосигнала. Корпус при помощи колец свободно закреплен на стартовом устройстве в виде прямого металлического стержня, нижний конец которого заострен. Дополнительно внутри корпуса расположены датчик температуры и излучения, датчик концентрации газа, аккумуляторная батарея, баллон со сжатым негорючим газом, на выходе которого расположен электромагнитный клапан, на выходе которого выполнено сопло, выступающее наружу из нижней части корпуса. При этом датчик температуры и излучения, датчик концентрации газа, электромагнитный клапан, передатчик радиосигнала соединены с микроконтроллером, а аккумуляторная батарея подключена к солнечному элементу, прикрепленному снаружи корпуса к его головному обтекателю. 2 ил.

Известно устройство сигнализации о лесном пожаре [RU 2682421 С1, МПК G08B 17/06 (2006.01), опубл. 19.03.2019], выбранное в качестве прототипа, содержащее радиопередатчик, соединенный с термоэлектрическим преобразователем, и двигатель, которые размещены в цилиндрическом корпусе, выполненном из несгораемого материала с головным обтекателем и хвостовым оперением. «Холодные» спаи термоэлектрического преобразователя выведены на наружную поверхность корпуса, а «горячие» спаи расположены внутри корпуса, в зоне расположения двигателя, который соединен с воспламенителем, часть которого выведена за пределы корпуса. В головной части корпуса расположен радиопередатчик, соединенный с термоэлектрическим преобразователем. Двигатель соединен с воспламенителем в виде ленты из хлопчатобумажной ткани, пропитанной хлоратом калия. Воспламенитель выведен за пределы корпуса. Корпус свободно закреплен при помощи держателей в виде колец на стартовом устройстве в виде прямого металлического стержня, нижний конец которого заострен или снабжен наконечником.

Недостатком устройства является большое время срабатывания - сигнал о пожаре передается после возгорания воспламенителя. Кроме того, высока вероятность возгорания цилиндрического корпуса устройства до его взлета.

Техническим результатом предложенного изобретения является уменьшение времени передачи сигнала о пожаре и увеличение надежности передачи сигнала.

Предложенное устройство сигнализации о пожаре, также как в прототипе, содержит вертикальный цилиндрический корпус из несгораемого материала с головным обтекателем и хвостовым оперением, причем внутри корпуса в его головной части размещен передатчик радиосигнала, а корпус при помощи колец свободно закреплен на стартовом устройстве в виде прямого металлического стержня, нижний конец которого заострен.

Согласно изобретению внутри корпуса дополнительно расположены датчик температуры и излучения, датчик концентрации газа, аккумуляторная батарея, баллон со сжатым негорючим газом, на выходе которого расположен электромагнитный клапан, на выходе которого выполнено сопло, выступающее наружу из нижней части корпуса. Датчик температуры и излучения, датчик концентрации газа, электромагнитный клапан, передатчик радиосигнала соединены с микроконтроллером. Аккумуляторная батарея подключена к солнечному элементу, прикрепленному снаружи корпуса на его головном обтекателе.

В отличие от прототипа предложенное изобретение за счет постоянного измерения теплового излучения, температуры окружающей среды, концентрации природных газов позволяет передавать сигналы о возникшем пожаре до того как пламя пожара достигнет устройства. Передачу сигнала о пожаре производят посредством передатчика радиосигнала при срабатывании датчиков. Использование баллона со сжатым газом, выполняющего функции двигателя, позволяет снизить вероятность возгорания устройства и не требует использования воспламенителя для запуска двигателя.

На фиг. 1 показана схема устройства для сигнализации о пожаре.

На фиг. 2 представлена структурная схема заявленного устройства.

Устройство сигнализации о пожаре при возгорании на больших площадях содержит цилиндрический корпус 1 с головным обтекателем и хвостовым оперением. Внутри корпуса 1 расположены датчик температуры и излучения 2 (ДТ), датчик концентрации газа 3 (ДКГ) и аккумуляторная батарея 4 (АКБ), которые соединены с микроконтроллером 5 (МК). В нижней части корпуса установлен баллон 6 (Б) со сжатым негорючим газом, на выходе которого расположен электромагнитный клапан 7 (ЭК), который соединен с микроконтроллером 5 (МК). На выходе клапана 7 (ЭК) выполнено сопло 8, направленное вниз и выходящее за пределы корпуса 1. В головной части корпуса 1 расположен передатчик радиосигнала 9 (ПР), соединенный с микроконтроллером 5 (МК). Снаружи, на головном обтекателе корпуса 1 при помощи крепежных уголков закреплен солнечный элемент 10 (СЭ), соединенный с аккумуляторной батареей 4 (АКБ).

Корпус 1 расположен в вертикальном состоянии за счет его крепления при помощи кольцевых держателей к металлическому стержню 11, нижний конец которого заострен и вставлен в почву или несущую поверхность.

Корпус устройства 1 может быть выполнен из пластика. В качестве датчика температуры и излучения 2 (ДТ) может быть использован, например, двойной датчик, который позволяет измерять тепловое излучение и температуру STF-51. В качестве датчика концентрации газа 3 (ДКГ) использован датчик MQ-4, способный обнаруживать утечку природных и бытовых газов. Аккумуляторная батарея 4 (АКБ) - аккумулятор 7600mAh 2S 7.4V 30С TRX Plug. Микроконтроллер 5 (МК) - любой серийно выпускаемый микроконтроллер; например, ATmega8A-AU. Баллон 6 (Б) может быть наполнен любым негорючим газом, например, воздухом, сжатым до давления, необходимого для достижения устройством высоты, определяемой из особенностей местности и климатических условий и удаленности приемника радиосигнала. В качестве электромагнитного клапана 7 (ЭК) может быть использован клапан 6V ЛКА DOMINO/JIKA GOLEM 8940760000005. В качестве передатчика радиосигнала 9 (ПР) может быть использован приемо-передатчик общего назначения RTFQ1-433. В качестве солнечного элемента 10 (СЭ) может быть использована солнечная панель 0.5W Solar Panel 55X70.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии устройство располагают в зоне возможного возгорания. Питание устройства осуществляется с помощью аккумуляторной батареи 4 (АКБ), подзарядка которой происходит с помощью солнечного элемента 10 (СЭ). При воздействии одного из факторов пожара (повышенная температура, тепловое излучение, повышенная концентрация газа), срабатывает один из датчиков 2 (ДТ), 3 (ДКГ), расположенных в корпусе 1 устройства. Сигналы от датчиков 2 (ДТ), 3 (ДКГ) поступают в микроконтроллер 5 (МК). Микроконтроллер 5 (МК) подает сигнал на электромагнитный клапан 7 (ЭК), после чего происходит его открытие. Сжатый газ, находящийся под давлением в баллоне 6 (Б), начинает выходить через сопло 8, что приводит устройство в движение, и оно устремляется вверх. При получении сигналов от датчиков 2 (ДТ) или 3 (ДКГ) микроконтроллер 5 (МК) приводит в действие передатчик радиосигнала 9 (ПР), который распространяет радиосигнал с координатами старта устройства. С увеличением высоты полета устройства происходит увеличение дальности распространения радиосигнала из-за уменьшения количества помех в виде физических объектов. Радиосигналы могут быть приняты станцией МЧС, лесоохраны и другими службами. В случае старта нескольких близко расположенных устройств сигнализации о пожаре можно определить направление и скорость распространения пожара.

Устройство сигнализации о пожаре, содержащее вертикальный цилиндрический корпус из несгораемого материала с головным обтекателем и хвостовым оперением, внутри корпуса в его головной части размещен передатчик радиосигнала, корпус при помощи колец свободно закреплен на стартовом устройстве в виде прямого металлического стержня, нижний конец которого заострен, отличающееся тем, что внутри корпуса дополнительно расположены датчик температуры и излучения, датчик концентрации газа, аккумуляторная батарея, баллон со сжатым негорючим газом, на выходе которого расположен электромагнитный клапан, на выходе которого выполнено сопло, выступающее наружу из нижней части корпуса, при этом датчик температуры и излучения, датчик концентрации газа, электромагнитный клапан, передатчик радиосигнала соединены с микроконтроллером, а аккумуляторная батарея подключена к солнечному элементу, прикрепленному снаружи корпуса к его головному обтекателю.

Похожие патенты:

Детектор угарного газа // 2771452

Изобретение относится к детектору угарного газа. Технический результат - помехоустойчивость.

Способ обработки информации о чрезвычайных ситуациях коммутационным оборудованием // 2766437

Изобретение относится к технике связи, а именно, к управлению процессом обработки вызовов в коммутационных станциях при их существенных перегрузках. Техническим результатом является повышение доли обслуженной нагрузки и, как следствие, снижение вероятности отказа в осуществлении вызовов.

Система личной безопасности // 2757158

Изобретение относится к области персональной безопасности, а именно к получению, обработке, передаче сигнала об опасности и/или тревожном событии от лица, нуждающегося в помощи, уполномоченным лицам, а также выявление координат нахождения лица, прокладке оптимального маршрута к месту его нахождения, устранению опасности, угрожающей личности.

Охранная система // 2751756

Изобретение относится к дистанционным и автоматическим охранным системам на основе запаховых датчиков (хемосенсоров) «электронный нос» и/или служебной собаки, с возможностью обнаружения и отслеживания маршрута перемещения нарушителя с целью его нелетальной нейтрализации. Охранная система включает в себя одно или несколько устройств регистрации присутствия нарушителя (1) и отслеживания маршрута (2) его перемещения, скрытно установленных на охраняемом объекте (3) и подключенных к электронной системе сохранения и передачи информации с тревожной сигнализацией с возможностью последующей нелетальной нейтрализации нарушителя (1).

Способ охраны объектов от проникновения дистанционно управляемых малоразмерных маловысотных летательных аппаратов (типа бпла) // 2744497

Изобретение относится к радиолокации, в частности к охранным системам для решения задач мониторинга и охраны периметра контролируемой территории в воздушном пространстве от несанкционированного проникновения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение вероятности правильного обнаружения БПЛА за счет применения в комплексе охраны объекта одновременно двух каналов обнаружения: радиолокационного и радиочастотного.

Компьютерная система дистанционного контроля и управления объектами жизнеобеспечения городской инфраструктуры // 2733054

Предлагаемая система относится к области дистанционного контроля и управления объектами жизнеобеспечения (теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения, электроснабжения, канализации, безопасности и т.д.) городской инфраструктуры, выполненными с возможностью перемещения, и может быть использована для принятия решений на всех уровнях контроля и управления технологическими процессами на указанных объектах с использованием компьютерной техники и радиочастотных меток.

Система для обнаружения и определения местоположения человека, терпящего бедствие на воде // 2731669

Система для обнаружения и определения местоположения человека, терпящего бедствие на воде, содержит спасательный жилет с двумя источниками света, один из которых расположен в грудной области спасательного жилета, а другой - в наспинной, источник энергии, два размыкателя электрической цепи, две сообщающиеся герметичные области, каждая из которых отделена от окружающей среды мембраной, при этом одна из герметичных емкостей расположена в грудной области спасательного жилета, а другая - в наспинной, мембрана каждой емкости связана с размыкателем электрической цепи соответствующего ей источника света посредством рычага, а оба источника света через размыкатели соединены источником энергии параллельно, два миниатюрных передатчика с передающими антеннами, один из которых расположен в грудной области спасательного жилета, а другой - в наспинной, и приемник, установленный на пункте контроля, выполненный с возможностью приема сигнала бедствия.

Сетевая система видеонаблюдения с возможностью контроля поведенческих факторов и биометрических параметров объектов наблюдения // 2731032

Изобретение относится к области охранной сигнализации с применением средств видеонаблюдения. Технический результат заключается в создании сетевой системы видеонаблюдения с возможностью контроля поведенческих факторов и биометрических параметров объектов наблюдения.

Спутниковая поисково-спасательная система и способ ее функционирования // 2728917

Изобретение относится к поисково-спасательным системам. Спутниковая поисково-спасательная система содержит космическую спутниковую систему КОСПАС-SARSAT, связанный с ней по радиоканалу аварийный спасательный буй, включающий микроконтроллер и соединенный с ним радиопередатчик и антенно-фидерное устройство, а также наземные станции приема и обработки информации, связанные с КОСПАС-SARSAT по каналу связи.

Система контроля транспортировки специальных грузов // 2725769

Изобретение относится к технике контроля и тревожной сигнализации и может быть использовано для оперативного контроля и управления транспортировкой особо важных и опасных грузов. Технический результат: повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретной информацией между пунктом управления и каждым специальным транспортным средством путем полного подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным каналам.

Способ обнаружения дыма и пламени в видимом диапазоне длин волн // 2765803

Изобретение относится к области видеодетектирования факторов пожара. Техническим результатом заявляемого способа является уменьшение риска ложных срабатываний и пропусков обнаружения дыма и пламени при продолжительной непрерывной работе; обеспечение самоконтроля в условиях конкретной фоносветовой обстановки; обеспечения реализации способа в двухпроводных сетях.