Способ и система адресного пуска водяных завес

Способ и система адресного пуска водяных завес

Реферат

Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к средствам для блокирования (предотвращения распространения) и тушения пожара, в частности к водяным завесам, входящим в состав автоматических установок водяного (пенного) пожаротушения, и к области организации безопасной эвакуации людей из защищаемых помещений.

Известно, что основное назначение водяных завес - предотвращение распространения пожара за пределы помещения, в котором произошел пожар [Веселов А.И., Мешман Л.М. Автоматическая пожаро- и взрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности. - М.: Химия, 1975. - С.103-104].

Согласно п.5.3.2.2 СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» включение водяных завес должно осуществляться как автоматически, так и вручную. Обычно водяные завесы включаются при срабатывании спринклерных или дренчерных секций автоматической установки пожаротушения.

В современных большепролетных помещениях с линейными размерами площади до 100 м и более, например складских помещениях, водяные завесы должны устанавливаться над всеми многочисленными дверями и воротами.

Водяные завесы должны обеспечивать удельный расход водяного потока над защищаемыми проемами не менее 1 л/(с·м²) [п.5.3.2.4 СП 5.13130.2009]. Поэтому суммарный расход воды этих завес может значительно превышать расход воды на собственно тушение пожара. Во многих случаях обеспечить такой расход практически невозможно или экономически нецелесообразно. Поэтому с целью обеспечения приемлемых расходов разумно при пожаре включать только диктующие завесы, то есть те завесы, в сторону которых направлен вектор распространения пожара.

Но ни в технической [см., например, Бабуров В.П. и др. Автоматические установки пожаротушения. - М.: Пожнаука, 2009. - С.6-9; Проектирование водяных и пенных автоматических установок пожаротушения / Мешман Л.М. и др. - М.: ВНИИПО МЧС РФ, 2009. - С.394], ни в нормативной [СП 5.13130.2009] литературе нет указаний, каким образом обеспечить селективное включение только диктующих водяных завес, поэтому на практике, как правило, проектируется несмотря на чрезвычайно большой расход включение всех водяных завес одновременно. Но при этом обслуживающий персонал затрудняется в выборе направления безопасной эвакуации, так как все выходы перекрыты потоками воды.

Известны спринклерные установки [Концепция функционирования систем водяного пожаротушения многофункциональных высотных зданий [Мешман Л.М. и др. Пожарная безопасность, №3, 2008. - С.78-81; Проектирование автоматических установок пожаротушения тонкораспыленной водой с применением распылителей «Аквамастер ». Технические условия [Былинкин В.А. и др. М.: ВНИИПО, 2008. - 76 с.], в которых используются спринклерные оросители, оснащенные устройством автоматического принудительного срабатывания теплового замка, благодаря чему возможно обеспечить групповой пуск любого количества этих оросителей, то есть срабатывание этих оросителей может происходить не по всей защищаемой площади, а только на сравнительно небольшом участке, включающем в себя зону пожара. Такие установки получили название «конъюнкционные спринклерно-дренчерные установки с блуждающей площадью защиты» или «спринклерные установки с принудительным пуском [СП5.13130.2009, п.5.5]. Пуск оросителей подобных установок может осуществляться как от собственно спринклерных оросителей, так и от пожарных извещателей или сигнализаторов потока жидкости.

В спринклерной установке с принудительным пуском [Белоусов Л., Дауэнгауэр С. Спринклерные системы водяного пожаротушения с принудительным пуском. Алгоритм безопасности. 2009, №6. - С.24-27] используются спринклерные оросители, оснащенные устройством автоматического принудительного срабатывания теплового замка и устройством контроля срабатывания, благодаря чему возможно обеспечить групповой пуск любого количества этих оросителей, то есть срабатывание этих оросителей может происходить не по всей защищаемой площади, а только на сравнительно небольшом участке, включающем в себя зону пожара. Пуск этих оросителей должен осуществляться от пожарных извещателей или сигнализаторов потока жидкости, от различных видов побудительных систем или от аналогичного, так называемого «ведущего» спринклерного оросителя, оснащенного устройством автоматического принудительного срабатывания и устройством контроля срабатывания.

Однако даже получив информацию о координатах «ведущего» спринклерного оросителя относительно планировки помещения априори неизвестен вектор распространения пожара, чтобы можно было заблаговременно подать команду на срабатывание той или иной водяной завесы из всех завес, смонтированных в данном помещении, в связи с чем не представляется возможным оповестить обслуживающий персонал о безопасных путях эвакуации.

При определении соответствия отличительных признаков предлагаемого изобретения критерию «изобретательский уровень» был проанализирован уровень техники и, в частности, известные способы и устройства, относящиеся к области алгоритмов контроля состояния спринклерных оросителей, приведения в действие автоматических установок пожаротушения и возможности использования их для селективного пуска водяных завес.

Известна установка для тушения пожара, в распределительной сети которой используются спринклерные оросители с управляемым пуском и дымовые пожарные извещатели, содержащая трубопроводную распределительную сеть с установленными на ней спринклерными оросителями с управляемым пуском, где каждый из них оснащен последовательно соединенной контактной группой и электронагревательным элементом, расположенным на термочувствительном элементе оросителя, адресный приемно-контрольный и управления прибор, модули контроля состояния и пуска, к которым подключены контактная группа и электронагревательный элемент соответствующего оросителя, при этом каждый модуль соединен с адресным приемно-контрольным и управления прибором [Описание полезной модели к патенту RU 95528 U1, МПК А62С 35/00 и А62С 37/08]. Способ тушения пожара при использовании подобных установок заключается в подаче огнетушащего вещества в зону пожара и формировании зоны орошения. В дежурном режиме контролируется состояние каждого управляемого спринклерного оросителя. После вскрытия одного из спринклерных оросителей в результате теплового воздействия от очага пожара формируется зона орошения благодаря принудительному вскрытию ближайших к вскрывшемуся спринклерных оросителей, контролируется их срабатывание и в случае отказа какого-либо из них дополнительно вскрываются спринклерные оросители, ближайшие к отказавшему, формируя оптимальную зону орошения.

Известна также система водяного пожаротушения, содержащая трубопроводную распределительную сеть, оснащенную спринклерными оросителями с управляемым пуском, пожарный приемно-контрольный и управления прибор [Описание патента RU 2414966 С1, МПК В05В 12/00 и А62С 37/08]. К прибору подключен адресный шлейф пожарной сигнализации с включенными в него пожарными извещателями и сигнальная линия. В линию включены устройства инициации пуска, электрически связанные с управляемыми спринклерными оросителями. Трубопроводная распределительная сеть разбита на зоны. Система снабжена дополнительно адресными устройствами дистанционного пуска, соответствующими каждой выделенной зоне. Устройства включены в другую сигнальную линию, подключенную к приемно-контрольному и управления прибору. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности формирования оптимальной площади орошения.

Однако в описанных установке и системе не предусмотрены определение вектора распространения пожара и избирательная активация диктующих водяных завес и запрет на срабатывание завес, в сторону которых пожар не распространяется, а также не предусмотрено речевое оповещение о безопасной эвакуации через неорошаемые водой выходы.

Целью заявляемого технического решения является определение вектора распространения пожара, благодаря чему можно заблаговременно подать команду на срабатывание той водяной завесы (или нескольких водяных завес), в направлении которой распространяется пожар, и оповестить обслуживающий персонал о безопасных эвакуационных выходах.

Сущность заявляемого способа пуска водяных завес, включающего обнаружение пожара, логическую обработку информации о состоянии входящих в состав спринклерной установки пожаротушения спринклерных оросителей с контролем срабатывания и автоматический либо дистанционный пуск одной или нескольких водяных завес, заключается в использовании адресного принципа. В предложенном способе дополнительно осуществляется определение декартовых координат первого и последующего сработавших спринклерных оросителей с контролем срабатывания и последующим определением направления распространения пожара как вектора, проходящего через координаты активированных оросителей первого и последующего сработавших оросителей. Управляющая команда на адресный пуск одной или нескольких водяных завес поступает на те из них, которые находятся только в зоне направления этого вектора.

По п.2 формулы способ привода в действие водяных завес по п.1 заключается в том, что после срабатывания третьего и последующих сработавших спринклерных оросителей с контролем срабатывания дополнительно производится корректировка управляющей команды на адресное включение водяных завес, находящихся в зоне действия откорректированного вектора распространения пожара, и отключение водяных завес, которые выпали из зоны действия откорректированного вектора распространения пожара.

Технический эффект, реализуемый заявляемым способом адресного пуска водяных завес, позволяет получить следующее:

обеспечить включение только диктующей водяной завесы (или диктующих водяных завес);

осуществить безопасную эвакуацию людей из защищаемого помещения через двери или ворота, не подвергшиеся действию водяной завесы;

правильно оценить сложившуюся на текущий момент ситуацию для принятия эффективного решения по определению направления распространения пожара.

Сущность заявляемой системы заключается в том, что в адресной системе пуска водяных завес, включающей в себя оросители, оснащенные включенными в адресный шлейф сигнализации устройствами контроля срабатывания и монтируемые на распределительной сети спринклерных установок пожаротушения; водяные завесы; приемно-контрольный прибор, к входу адресного устройства анализа состояния оросителей которого подключен адресный шлейф сигнализации с включенными в него устройствами контроля срабатывания оросителей, а выход к входу устройства звукового оповещения, выход которого соединен с оповещателями; устройство визуализации, на планшете которого отображается информация о состоянии спринклерных оросителей, оснащенные устройством контроля срабатывания; ориентация вектора распространения пожара и активированных водяных завес; прибор управления, включающий устройство адресного управления водяными завесами, выход которого связан с адресной линией пуска водяных завес; устройство звукового и речевого оповещения, приемно-контрольный прибор дополнительно содержит устройство ориентации вектора распространения пожара и устройство адресации водяных завес, причем вход устройства ориентации вектора распространения пожара соединен с выходом адресного устройства анализа состояния оросителей, а выходы со входом устройства визуализации и со входом устройства адресации водяных завес, один выход которого соединен с устройством визуализации, другой - со входом устройства речевого оповещения, а третий - с прибором управления (устройством управления водяных завес).

Технический эффект, реализуемый заявленной системой адресного пуска водяных завес, позволяет получить следующее:

повысить эффективность управления водяными завесами.

обеспечить оптимальное решение по выбору и пуску диктующих водяных завес в процессе распространения пожара;

исключить непроизводительное включение водяных завес, находящихся вне зоны распространения пожара.

существенно сократить общий расход воды;

повысить безопасность эвакуации людей из защищаемого помещения;

Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения являются новыми и отвечают критерию «новизна».

Анализ других технических решений показал, что известные способы и устройства не решают отмеченные выше задачи, решаемые заявляемым способом и системой.

На основании изложенного можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», а само изобретение является новым.

На фигуре представлена в соответствии с п.3 формулы структурная схема функционирования предлагаемой системы адресного пуска водяных завес.

Система адресного пуска водяных завес в соответствии с п.3 формулы состоит из спринклерных оросителей 1, оснащенных устройствами контроля срабатывания 2, смонтированных на распределительной сети спринклерной установки пожаротушения, водяных завес 3-8, адресных линий управления водяными завесами 9, приемно-контрольного прибора 10, в который входит адресное устройство анализа состояния оросителей 11, прибора управления 12, в который входит устройство адресного управления водяными завесами 13, устройства визуализации 14, устройства оповещения 15 и оповещателей 16, а также адресного шлейфа сигнализации 17, и линия к оповещателям 18. Устройства контроля срабатывания 2 оросителей 1 включены в адресный шлейф сигнализации 17.

Система адресного пуска водяных завес дополнительно содержит в приемно-контрольном приборе 10 устройство ориентации вектора распространения пожара 19 и устройство адресации водяных завес 20.

Система адресного пуска водяной завесы функционирует следующим образом. При отсутствии пожара все устройства системы находятся в режиме ожидания. При возникновении пожара срабатывает устройство обнаружения пожара (активируется какой-либо ороситель 1 с контролем срабатывания спринклерной установки пожаротушения), при этом замыкается или размыкается электрическая цепь устройства контроля срабатывания 2, встроенного в этот ороситель. Информация об активированном оросителе, например оросителе 21, передается по адресному шлейфу сигнализации 17 в адресное устройство анализа состояния оросителей 11, в котором определяются декартовы координаты активированного оросителя 21.

С адресного устройства анализа состояния оросителей 11 сигнал одновременно поступает на устройство ориентации вектора распространения пожара 19, на устройство оповещения 15 и на устройство визуализации 14. Устройство оповещения 15 выдает по линии 18 звуковой сигнал «Пожар» на оповещатели 16, расположенные в защищаемом помещении. На планшете устройства визуализации 14 для оператора 22 представляется информация о местоположении очага пожара.

Если пожар не потушен, то в процессе его развития активируется второй ороситель, расположенный в зоне распространения пожара, например ороситель 23. Определение декартовых координат второго активированного оросителя осуществляется аналогичным образом, как и первого активированного оросителя 21. В устройстве ориентации вектора распространения пожара 19 происходит анализ взаимных координат активированных оросителей 21 и 23 и вырабатывается определенный сигнал, характеризующий вектор распространения пожара (↑21, 23), проходящий через координаты активированных первого 21 и последующего 23 сработавших оросителей. С устройства ориентации вектора распространения пожара 19 информация передается на устройство визуализации 14 о направлении вектора распространения пожара (↑21, 23) и на устройство адресации водяных завес 20. В устройстве адресации водяных завес 20 логический сигнал, характеризующий направление вектора (↑21, 23), преобразуется в сигнал, предписывающий, какие водяные завесы должны быть включены. Этот сигнал поступает в устройство адресного управления водяными завесами 13. В этом устройстве формируется управляющая команда, которая передается по адресной линии пуска 9 водяными завесами на включение соответствующей диктующей водяной завесы - в данном случае завесы 6. Одновременно сигнал с устройства адресации водяных завес 20 поступает на планшет устройства визуализации 14, благодаря чему оператор 22 получает сведения о задействованных водяных завесах, и на устройство оповещения 15, которое вырабатывает речевой сигнал о безопасных эвакуационных выходах (в сторону, противоположную вектору распространения пожара) и путях следования к ним и передает этот сигнал по линии 18 на оповещатели 16.

После срабатывания третьего 24 и последующих сработавших спринклерных оросителей, например 25 и 26, оснащенных устройством контроля срабатывания 2, дополнительно производится корректировка управляющей команды на адресное включение вновь возникшей в данном случае диктующей водяной завесы 5, находящейся, как и завеса 6, в зоне действия откорректированного вектора распространения пожара (↑25, 26), и на отключение водяных завес, которые выпали из зоны действия откорректированного вектора распространения пожара.

Оператор 22, наблюдая за информацией, появляющейся на планшете устройства визуализации 14, может взять на себя функции управления, корректируя управляющую команду на включение диктующих, по его мнению, водяных завес (или водяной завесы), находящихся в зоне действия откорректированного вектора распространения пожара, и отключение водяных завес (или водяной завесы), которые выпали из зоны действия вектора распространения пожара.

Предлагаемый способ целенаправленного привода в действие водяных завес позволяет организовать безопасную эвакуацию людей из защищаемого помещения, существенно снизить расход воды и минимизировать в целом материальные затраты на создание автоматической установки пожаротушения.

Предлагаемое техническое решение по адресному пуску водяных завес путем определения вектора распространения пожара позволяет осуществить пуск только тех водяных завес, которые находятся по направлению распространения пожара, и не подвергать напрасному орошению проходы и ворота, которые находятся вне вектора распространения пожара.

1. Способ адресного пуска водяных завес, включающий обнаружение пожара, логическую обработку информации о состоянии входящих в состав спринклерной установки пожаротушения спринклерных оросителей с контролем срабатывания и автоматический либо дистанционный пуск одной или нескольких водяных завес, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют определение декартовых координат первого и последующего сработавших спринклерных оросителей с контролем срабатывания с последующим определением направления распространения пожара как вектора, проходящего через координаты активированных оросителей первого и последующего сработавшего оросителей, причем управляющая команда на адресный пуск одной или нескольких водяных завес поступает на те из них, которые находятся только в зоне направления этого вектора.

2. Способ привода в действие адресных водяных завес по п.1, отличающийся тем, что после срабатывания третьего и последующих сработавших спринклерных оросителей с контролем срабатывания дополнительно производят корректировку управляющей команды на адресное включение водяных завес, находящихся в зоне действия откорректированного вектора распространения пожара, и отключение водяных завес, которые выпали из зоны действия откорректированного вектора распространения пожара.

3. Система адресного пуска водяных завес, содержащая водяные завесы, входящие в состав спринклерной установки пожаротушения, снабженной спринклерными оросителями с контролем срабатывания, монтируемых на распределительном трубопроводе спринклерной установки пожаротушения, приемно-контрольный прибор, включающий адресное устройство анализа состояния оросителей, к которому подключен адресный шлейф сигнализации с включенными в него устройствами контроля срабатывания оросителей, и прибор управления, включающий устройство адресного управления водяных завес, выход которого связан с адресной линией пуска водяных завес, отличающаяся тем, что приемно-контрольный прибор дополнительно оснащают адресным устройством ориентации вектора распространения пожара, вход которого соединен с выходом адресного устройства анализа состояния оросителей, а выходы - со входом устройства визуализации и со входом устройства адресации водяных завес, один из выходов которого соединен со входом устройства визуализации, второй - со входом устройства речевого оповещения, а третий - со входом прибора управления (адресным устройством управления водяными завесами).