CN102682563A - 主动气味剂报警 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主动气味剂报警。一种用于航空器的火灾抑制和报警系统，包括惰性气体输送系统、惰性气体指示器、落地指示器以及报警设备。惰性气体输送系统将惰性气体输出输送到在航空器上的封闭空间。惰性气体指示器发出惰性气体输送系统将惰性气体输出输送到封闭空间的信号。落地指示器发出指示航空器位于地面上的信号。报警设备响应于来自惰性气体指示器的信号和来自落地指示器的信号发出惰性气体输出存在于封闭空间中的警报。

Description

主动气味剂报警

技术领域

本发明涉及火灾抑制系统，并且更具体地涉及气味剂在火灾抑制系统中的使用。

背景技术

火灾抑制系统通常包括在航空器、建筑物、或具有隔离区域的工业结构中。使用不同灭火剂和方法的各种火灾抑制系统是已知的。因为火的传播需要氧气，一些火灾抑制系统使用惰性气体来稀释氧气的供应以及抑制火灾。

发明内容

公开了一种用于航空器的火灾抑制和报警系统，所述用于航空器的火灾抑制和报警系统包括惰性气体输送系统、惰性气体指示器、落地指示器以及报警设备。惰性气体输送系统将惰性气体输出输送到在航空器上的封闭空间。惰性气体指示器信号通知惰性气体输送系统已经输送惰性气体输出到该封闭空间。落地指示器发出指示航空器位于地面上的信号。报警设备响应于来自惰性气体指示器的信号和来自落地指示器的信号主动发出惰性气体输出存在于封闭空间中的警报。

还公开了一种用于发出惰性气体存在于航空器上的封闭空间中的警报的方法。所述方法包括检测惰性气体的存在的步骤、检测航空器位于地面上的步骤；以及激活发出航空器位于地面上且激活惰性气体存在于封闭空间中的警报的步骤。

在一个实施例中，用于火灾抑制系统的报警装置包括气味剂存储容器和气味剂激活机构。气味剂存储容器存储气味剂并且气味剂激活机构开始从气味剂存储容器释放气味剂到封闭空间。当惰性气体存在于封闭空间中并且航空器位于地面上时，所述气味剂激活机构开始释放气味剂。

附图说明

图1为根据本发明具有火灾抑制系统的飞机的透视图。

图2为包括报警系统的火灾抑制系统的示意图。

图3为描述气味剂输送设备的激活的示意图。

图4为根据本发明用于发出惰性气体存在于航空器的封闭空间中的警报的方法的流程图。

具体实施方式

图1为作为具有用于封闭空间14的火灾抑制系统12的示例性航空器的飞机10的透视图。火灾抑制系统12包括火灾检测器16、控制器18、高速率释放（HRD）输送系统20、以及低速率释放（LRD）输送系统22。一旦在航空器10的封闭空间14（例如货仓）内发生火灾事件，火灾抑制系统12被激活。

火灾检测器16设置在封闭空间14内，而控制器和HRD输送系统20以及LRD输送系统22设置在封闭空间14外侧。火灾检测器16根据烟、热的存在或在局部环境中的其他变化感测在封闭空间14内的火灾事件。火灾检测器16发送已经检测到火灾事件和应该激活火灾抑制系统12的信号到控制器18。控制器18发送第一信号到HRD输送系统20请求高速率释放灭火剂用于立即火灾抑制。控制器18随后发送第二信号到LRD输送系统22请求低速率释放灭火剂用于继续火灾抑制。HRD输送系统20以及LRD输送系统22配置成一起工作为统一的火灾抑制系统12以扑灭和/或抑制在航空器10的封闭空间14内的火灾事件。

火灾的推进需要氧气。火灾抑制系统12配置为通过将惰性气体引入封闭空间14来减少氧气。HRD输送系统20以及LRD输送系统22两者都使惰性气体，例如氮气、氦气、氩气等流进封闭空间14以抑制火灾的推进。HRD输送系统20是“第一线防御”，因为它响应于来自控制器18的初始信号以高释放速率释放第一惰性气体输出到封闭空间14。HRD输送系统20的目的在于立即减少氧气和控制火灾的推进。LRD输送系统22是“第二线防御”，因为它响应于来自控制器18的第二信号以低释放速率释放第二惰性气体输出到封闭空间14。LRD输送系统22的目的在于继续由HRD输送系统20建立起来的低氧气环境，从而施加对火灾推进的持续控制。火灾抑制系统12的使用将导致惰性气体在封闭空间14内的累积，其威胁到人们的健康。进入封闭空间14的工人可能不会意识到存在惰性气体和/或缺乏氧气并且遭受有害的健康影响。在使用火灾抑制系统12之后，报警系统需要给人们发出在封闭空间14内存在惰性气体和/或缺乏氧气的警报。

图2为包括HRD输送系统20、LRD输送系统22以及报警系统24的火灾抑制系统12的示意图。在图2中描述的是封闭空间14A、14B、14C、火灾检测器16A、16B、16C、HRD输送系统20、燃料箱21、LRD输送系统22、报警系统24、以及分配管道系统26。HRD输送系统20进一步包括HRD压力容器28、HRD释放阀30、HRD控制器32、以及HRD 调节阀34。LRD输送系统22进一步包括LRD富氮空气（NEA）源36、LRD压力容器38、LRD选择阀40、LRD调节阀41、以及LRD分配器42。在描述的实施例中，报警系统24包括气味剂输送设备44以及声音/视觉设备45。分配管道系统26包括主管道46、分支管道48A、48B、48C、分流阀50A、50B、50C、以及喷嘴52A、52B、52C。HRD输送系统20和LRD输送系统22释放惰性气体来抑制在封闭空间14A中的火灾事件F，并且报警系统24和/或声音/视觉设备45给人们发出惰性气体存在于封闭空间14A中的警报。

HRD输送系统20包括多个HRD压力容器28、每个包含在高压力下的一定量惰性气体。每个HRD压力容器28具有相关的HRD释放阀30和将HRD压力容器28连接到HRD控制器32的导管。来自控制器18的信号指示火灾事件F在封闭空间14A中的发生，并且导致释放阀30释放来自HRD压力容器28的气体进入HRD控制器32。惰性气体由HRD控制器32控制并且由HRD调节阀34释放作为第一惰性气体输出，其通过导管46和通过分配管道系统26流动到封闭空间14A。第一惰性气体输出以高释放速率提供到封闭空间14A，但仅持续短暂时间。HRD输送系统20旨在提供惰性气体的快速、强烈的惰性气体迸发以用于立即抑制火灾事件F。

LRD输送系统22设置在与HRD输送系统20分开的支路上。在描述的实施例中，LRD输送系统22包括LRD NEA源36和LRD压力容器38。在可替代实施例中，LRD NEA源36或LRD压力容器38存在于LRD输送系统22中。LRD NEA源36包含富氮空气。在正常情况下，LRD NEA源36可能连续地运行并且NEA可以由选择器阀40分流到需要连续地惰化的例如燃料箱21的区域。来自LRD NEA源36的NEA可以由选择器阀40重新引导向LRD分配管道系统42用于在控制火灾事件F中使用。LRD压力容器38包括在压力下的一定量惰性气体。在HRD输送系统20已经释放第一惰性气体输出到封闭空间14A之后，控制器18导致选择器阀40从LRD NEA源36释放NEA和/或导致LRD调节阀41从LRD压力容器38释放惰性气体作为第二惰性气体输出。第二惰性气体输出流动通过导管46到LRD分配器42，并且通过分配管道系统26到封闭空间14A。这个第二惰性气体输出以较低的释放速率并且持续较长时间地提供到封闭空间14A。LRD输送系统22旨在提供惰性气体的慢速、持续流动用于连续地抑制火灾事件F。

HRD输送系统22 和LRD输送系统22分支在气味剂输送设备44之前的主导管46处汇合。在这种情况下，气味剂输送设备44能够承受住HRD输送系统22的流量和压力。在可替代实施例中，气味剂输送设备44包括在LRD输送系统22分支上并在LRD输送系统22在LRD分配管道系统42处与HRD输送系统20联接的位置的上游。

报警系统24包括用于给人们报警在封闭空间14A中存在惰性气体的两个装置：气味剂输送设备44和声音/视觉设备45。在其他实施例中，报警设备24仅包括气味剂输送设备44和声音/视觉设备45的其中一个。在描述的实施例中，气味剂输送设备44设置在主导管46上的LRD输送系统22的下游。在可替代实施例中，气味剂输送设备44分别设置在分支导管48A、48B、48C上和/或用于每个封闭空间14A、14B、14C的喷嘴52A、52B、52C的附近。控制器18激活气味剂输送设备44来释放气味剂到封闭空间14A并且提供存在惰性气体和/或缺少氧气的嗅觉警报。声音/视觉设备45邻近封闭空间14A、14B、14C设置并且可以包括数字显示器、颜色、光源和/或警报器。控制器18激活声音/视觉设备45来提供在封闭空间14A中存在惰性气体和/或缺少氧气的听觉和/或视觉警报。

图2描述分别具有火灾检测器16A、16B、16C的封闭空间14A、14B、14C。封闭空间14A、14B、14C表示在航空器10上具有火灾抑制系统12的任何封闭空间（例如，货仓或装置空间）。分配管道系统26提供在HRD输送系统20、LRD输送系统22、报警系统24以及封闭空间14A、14B、14C之间的流体连接。HRD输送系统20和LRD输送系统22在单独的分支上，并且气味剂输送设备44在HRD输送系统20和LRD输送系统22的下游定位在主导管46上。主导管46从至少HRD控制器32延伸到LRD分配器42，在该点处主导管46分成分别到封闭空间14A、14B、14C每一个的分支导管48A、48B、48C。每个分支导管48A、48B、48C分别包括分流阀50A、50B、50C并且终止在喷嘴52A、52B、52C。一旦无论哪个分支导管48A、48B、48C与遭受火灾事件的封闭空间14A、14B、14C关联时，控制器18开启分流阀50A、50B、50C。在描述的实施例中，火灾事件F由在封闭空间14A中的火灾检测器16检测，其发出信号给控制器18以启动火灾抑制系统12。在分支导管48A上的分流阀50A将移动到开启位置而在分支导管48B、48C上的分流阀50B、50C将保持关闭。来自HRD输送系统20的第一惰性气体输出、LRD输送系统22的第二惰性气体输出、以及来自气味剂输送设备44的气味剂将穿过在分支导管48A上的打开的分流阀50A并且从在封闭空间14中的喷嘴52A出去。

图3为描述气味剂输送设备44的激活的示意图。在图3中示出的是控制器18、气味剂输送设备44、包含惰性气体G和气味剂O的主导管46、惰性气体指示器54、落地指示器56。气味剂输送设备44包括气味剂存储容器58、连接导管60、气味剂激活机构62、以及气味剂释放剂64。在接收到来自惰性气体指示器54和落地指示器的信号后，控制器18激活气味剂输送设备44。

在描述的实施例中，报警系统24包括流体连接到主导管46外壁的气味剂输送设备44。在可替代实施例中，气味剂输送设备44流体连接到喷嘴52、或者定位在喷嘴52内。惰性气体指示器54和落地指示器56电连接到控制器18，其电连接到气味剂输送设备44。惰性气体指示器54包括用于确定HRD输送系统20和/或LRD输送系统22 已经释放惰性气体到封闭空间14A内的至少一个装置。例如，惰性气体指示器54可以监视HRD输送系统20和/或LRD输送系统22的激活、惰性气体在一个或多个存储容器（例如，HRD压力容器28、LRD NEA源36或LRD压力容器38）内的存在、在封闭空间14A内压力的变化、和/或在封闭空间14A内氧气存在的减少。落地指示器56包括用于确定航空器10已经着陆或位于地面上的至少一个装置。例如，落地指示器56可以监视门插销（例如，货仓门插销）、起落架的激活、在轮上的航空器重量的存在、和/或在航空器10内压力的变化。应当注意，气味剂输送设备44不能够由HRD流不小心地激活。

气味剂输送设备44包括气味剂存储容器58，并且通过连接导管60附接到主导管46。在可替代实施例中，气味剂存储容器58通过连接导管60附接到喷嘴52。气味剂激活机构62设置在气味剂存储容器58和主导管46之间的连接导管60上。气味剂激活机构62可以包括用于激活气味剂输送设备44的任何装置，例如固体推进剂气体产生器和隔膜、插装阀、电磁阀、分度或铰链阀。气味剂释放剂64与气味剂O一起设置在气味剂存储容器58内。气味剂释放剂64可以包括用于将且气味剂O推送出存储容器58的任何手段，例如加压气体（例如氮气）、固体推进剂、弹簧加载或气动加载存储容器58。气味剂激活机构62触发气味剂释放剂64来将气味剂O推送出气味剂存储容器58。

如参考图2描述的，火灾检测器16A检测在封闭空间14A中的火灾事件F并且发送信号给控制器18。控制器18激活包括HRD输送系统20和LRD输送系统22的火灾抑制系统12。惰性气体指示器54检测来自HRD输送系统20和/或LRD输送系统22的惰性气体的存在并且发送信号给控制器18。落地指示器56检测航空器位于地面上并且发送信号给控制器。一旦接收到来自惰性气体指示器54的信号和来自落地指示器56的信号，控制器18发送信号给气味剂激活机构62以便激活气味剂输送装置44。气味剂激活机构62包括开/关阀并且可以附加地包括用于当气味剂O离开气味剂存储容器58时分配气味剂O的装置。一旦气味剂激活机构62的开/关部分被致动，气味剂释放剂64将气味剂O推出存储容器58，通过连接导管60并且进入主导管46以用于分配到封闭空间14A。在可替代实施例中，气味剂输送设备44设置在封闭空间14A内的喷嘴52处并且因此，气味剂释放剂64将气味剂推出存储容器58，通过连接导管60并且从喷嘴52出去而进入封闭空间14A。无论具体的激活机构62或释放剂56如何，气味剂O被释放到封闭空间14A以给人们发出存在惰性气体和/或缺乏氧气的警报。

图4表示用于报警在航空器10的封闭空间14A中存在惰性气体的方法66。方法66包括检测惰性气体的存在（步骤68）、检测飞机位于地面上（步骤70）、以及激活惰性气体存在于封闭空间中的警报（步骤72）。方法66是主动报警系统，其能够保护工人不受到由于在火灾抑制系统12中使用惰性气体导致的有害健康情况的伤害。

在很多情况下，火灾抑制系统12会使惰性气体流入封闭空间14A，但是不能充分地跟人们发出存在惰性气体的警报。到航空器10已经着陆并且需要报警时，被动报警系统会是无效的或无力的。方法66提供主动或蓄意的报警系统24，其或多或少独立于HRD输送系统20和LRD输送系统22。方法66需要两个输入到控制器18的信号，以便触发报警系统24。

方法66首先包括检测惰性气体的存在（步骤68）。步骤68可以由惰性气体指示器54执行并且配置来通知控制器18火灾抑制系统12已经被激活并且惰性气体正在流入封闭空间14A（即，需要激活报警系统24）。其次，方法66包括检测飞机位于地面上（步骤70）。步骤70可以由落地指示器56执行并且配置来通知控制器（18）触发报警系统24的时候是恰当的。因为在飞行期间工人不可能进入封闭空间14A，所以报警系统的激活一直被推迟直到航空器刚一着陆。如果航空器10在飞行中，那么控制器18等待，并且如果航空器在地面上（步骤70），那么方法66可以前进。第三，一旦控制器18接收到来自惰性气体指示器54的检测到惰性气体（步骤68）的信号和来自落地指示器56的航空器10位于地面上（步骤70）的信号，那么报警系统24被激活（步骤72）。报警系统24的激活（步骤72）可以包括一个或多个的感觉警报（即，嗅觉的、听觉的、视觉的）。例如，报警系统24可以包括释放气味剂O到封闭空间14A（例如，气味剂输送设备44）、显示颜色和/或闪光、点亮的显示器和/或声音报警器。方法66提供可靠逻辑，用于确定是否和什么时候需要报警系统24给工人发出在封闭空间14A中存在惰性气体和/或缺乏氧气的警报。

虽然已经参考优选实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将会认识到，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以在形式和细节上作出改变。

Claims (18)

1.一种用于航空器的火灾抑制和报警系统，该系统包括：

惰性气体输送系统，用于将惰性气体输出输送到在航空器上的封闭空间；

惰性气体指示器，用于发出惰性气体输送系统将惰性气体输出输送到封闭空间的信号；

落地指示器，用于发出指示航空器位于地面上的信号；以及

报警设备，用于发出惰性气体输出存在于封闭空间中的警报，所述报警设备响应于来自惰性气体指示器的信号和来自落地指示器的信号被激活。

2.如权利要求1所述的系统，其中惰性气体指示器监视惰性气体输送系统的激活、惰性气体在存储容器内的存在、或者氧气在封闭空间内的浓度。

3.如权利要求1所述的系统，其中落地指示器监视封闭空间的门、起落架的激活、在轮上的重量存在、或者在航空器内的压力的变化。

4.如权利要求1所述的系统，其中报警设备产生构造成向至少一个人类感觉系统报警的至少一个报警输出。

5.如权利要求4所述的系统，其中报警设备包括气味剂、数字显示器、光源和警报器中的至少一个。

6.如权利要求1所述的系统，其中报警设备包括气味剂输送系统，其包括：

用于存储气味剂的气味剂存储容器；

用于激活气味剂输送系统的气味剂激活机构；以及

用于从气味剂存储容器释放气味剂到封闭空间的气味剂释放剂。

7.如权利要求6所述的系统，其中气味剂激活机构包括插装阀、电磁阀、或铰链阀。

8.如权利要求6所述的系统，其中气味剂释放剂包括气体推进剂、固体推进剂、或者弹簧加载容器。

9.一种用于报警在航空器上的密闭空间中存在惰性气体的方法，所述方法包括：

检测惰性气体的存在；

检测航空器位于地面上；以及

当航空器位于地面上时，激活惰性气体存在于封闭空间中的警报。

10.如权利要求9所述的方法，其中检测惰性气体的存在包括监视惰性气体输送系统的激活、监视惰性气体在存储容器内的存在、或者监视氧气在封闭空间内的存在。

11.如权利要求9所述的系统，其中检测航空器位于地面上包括监视封闭空间的门、监视起落架的激活、监视在轮上的重量存在、或者监视在航空器内的压力的变化。

12.如权利要求9所述的系统，其中激活惰性气体存在于封闭空间内的警报包括释放气味剂、激活数字显示器、打开光源或发出警报声。

13.一种用于航空器的火灾抑制和报警系统，所述系统包括：

设置在航空器上的封闭空间；

用于输送惰性气体到封闭空间的惰性气体输送系统；

用于容纳气味剂的气味剂存储容器；以及

用于开始从气味剂存储容器释放气味剂到封闭空间的气味剂激活机构，当惰性气体存在于封闭空间中并且航空器位于地面上时，所述气味剂激活机构开始释放气味剂。

14.如权利要求13所述的系统， 还包括：

将惰性气体输送系统流体地连接到封闭空间的分配网络。

15.如权利要求14所述的系统，其中气味剂存储容器流体地连接到所述分配网络。

16.如权利要求13所述的系统，其中气味剂激活机构包括插装阀、电磁阀、或铰链阀。

17.如权利要求13所述的系统，还包括：

用于从气味剂存储容器释放气味剂到封闭空间的气味剂释放剂。

18.如权利要求17所述的系统，其中气味剂释放剂包括气体推进剂、固体推进剂、或者弹簧加载容器。

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