CN104955532A - 用于灭火系统的基于温度导数的启动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种包括至少一个喷洒头的灭火系统。驱动源通过供应管线耦接到所述至少一个喷洒头，所述供应管线向所述至少一个喷洒头传递灭火介质。控制阀连接到所述驱动源与所述至少一个喷洒头之间的所述供应管线。所述系统包括用于测量周围温度的至少一个温度指示器。控制单元可操作地耦接到所述驱动源、所述控制阀以及所述至少一个温度指示器。所述控制单元监视由所述至少一个温度指示器测量的所述温度的变化率以确定火情的位置。

Description

用于灭火系统的基于温度导数的启动方法

发明背景

本发明大体上涉及灭火系统，并且更具体地涉及通过灭火系统来检测火情位置。

常规的灭火系统通常包括战略性地定位在期望防火的区域内如建筑物内的喷头或喷嘴。在大多数时候，喷头保持在未激活状态下。在一些灭火系统中，如干式管系统，检测火情的方法可基于空气流动或系统中的压力变化率。在其它的系统中，可使用火焰或烟雾检测来检测火情，或可选地，作为热量的直接结果，喷头可检测火情并且激活。

响应于空气流动而激活的灭火系统激活起来较迅速，然而，这些系统是不可靠的，并且频繁地产生错误的警报。响应于系统内的压力变化率的灭火系统激活起来较迅速，但是由于系统中的高压，灭火系统具有测量可靠性的问题。常规的灭火系统无法快速地并且准确地检测火情的位置。因此，系统被过度设计来应对较大的火情，从而对系统的缓慢性和不准确性进行补偿。因为系统中包括了附加的部件和较多成本昂贵的部件例如较大直径的管，这样的过度设计显著增加了系统的成本。

发明简述

根据本发明的一个实施方案，提供包括至少一个喷洒头的灭火系统。驱动源通过供应管线耦接到至少一个喷洒头，所述供应管线向所述至少一个喷洒头传递灭火介质。控制阀连接到驱动源与至少一个喷洒头之间的供应管线。所述系统包括用于测量周围温度的至少一个温度指示器。控制单元可操作地耦接到驱动源、控制阀以及至少一个温度指示器。控制单元监视由至少一个温度指示器测量的温度的变化率以确定火情位置。

根据本发明的另一实施方案，提供一种用具有邻近多个喷洒头定位的多个温度指示器的灭火系统来检测和确定火情位置的方法，其包括在所述多个温度指示器的每一个处测量周围温度。针对所述多个温度指示器中的每一个，计算温度随时间的变化。识别具有大于预定阈值的温度随时间的变化的温度指示器。

根据本发明的另一实施方案，提供一种激活具有邻近多个喷洒头定位的多个温度指示器和耦接到系统的多个火情传感器的灭火系统的方法，其包括检测火情存在。将驱动源和多个温度指示器激活。测量所述多个温度指示器的每一个处的周围温度。针对所述多个温度指示器中的每一个，计算温度随时间的变化。识别具有大于预定阈值的温度随时间的变化的温度指示器。一旦识别到具有大于预定阈值的温度随时间的变化的温度指示器，就激活灭火系统。

这些和其它的优点和特征将从结合附图进行的以下描述中变得更加明显。

附图简述

在本说明书开始处的权利要求书中具体地指出并且明确地要求保护被视为本发明的标的物。本发明的前述和其它特征以及优点根据结合附图所做的以下详述变得明显，在附图中：

图1为根据本发明的实施方案的灭火系统的示意图；以及

图2为根据本发明的实施方案的另一灭火系统的示意图。

发明详述

现参照图1，示出了包括驱动源20和多个喷洒头40的示例性灭火系统10。在一个实施方案中，喷洒头40包括具有被布置来喷洒水性液体喷雾的小开口的喷嘴。可将灭火系统10的喷洒头40定位在建筑物的与驱动源20相同的总体区域中，或可选地，可通过隔板例如墙壁与驱动源20分离。供应管线15从驱动源20延伸到多个喷洒头40以向其供应灭火介质。在一个实施方案中，在系统10中使用的灭火介质是水。驱动源20可包括泵和用于操作泵的电机，并且连接到灭火介质源25，如管道网络或罐。控制单元50可操作地耦接到驱动源20，以在已经检测到火情时激活驱动源20。

包括通往喷洒头40的分支供应管线15a和15b的供应管线15可用气体例如不易燃气体诸如氮气或空气填充。所述气体防止供应管线15和分支供应管线15a、15b冻结。代替用气体填充包括分支供应管线15a和15b的整个供应管线15，仅填充供应管线15的最接近喷洒头40的一部分是可能的。在此类情况下，供应管线15的邻近驱动源20的端部包括液体。供应管线15的包括气体的部分通过控制阀17与供应管线15的具有液体的部分分开，以防止气体和液体混合。控制阀17可以是电磁控制阀、导向阀或具有用于打开阀的控制机构的任何其它类型的阀。控制阀17可定位于沿驱动源20与喷洒头40之间的供应管线15的任意位置处。控制阀17可操作地耦接到控制单元50，使得在驱动源20活动时，控制单元50打开控制阀17，以允许灭火介质流到喷洒头40。

如图所示，系统10可包括通过输出管37连接到供应管线15的气体压缩机30。使用气体压缩机30来最初地填充供应管线15，并且在必要的时候将供应管线重新填充到期望的压力。也使用气体压缩机30来在驱动源20无法操作时，维持供应管线15中的备用压力。例如由于系统10中的泄漏，如果备用压力随着时间降低到低于预定阈值的水平，那么气体压缩机30通过重新填充供应管线15来增加压力。灭火系统10也可包括位于喷洒头40附近的一个或多个火情传感器45，以检测火情。示例性火情传感器45包括被用来感测火情并且产生指示它的电信号的烟雾检测器、温度传感器、红外线或其它光检测器。将这样的信号传输给控制单元50以激活灭火系统10。上文描述的灭火系统10是示例性的，并且其它灭火系统是在本发明的范围内。

灭火系统10也可包括一个或多个温度指示器。示例性温度指示器60包括热电偶和其它温度传感器。在干式管灭火系统中，可将温度指示器60安置在控制阀17与喷洒头40之间的供应管线15的一部分内。在一个实施方案中，温度指示器60邻近喷洒头40中的每一个定位在分支供应管线15a、15b中。在图2中示出的另一实施方案中，可使用一个或多个温度指示器60来测量邻近喷洒头40外部的环境温度。每个温度指示器60可位于供应管线15外面的喷洒头40的附近，或可选地，可安装到每个喷洒头40的一部分。在温度指示器60位于供应管线15的外部的实施方案中，灭火系统10可以是干式管系统或湿式管系统。

温度指示器60可连续地测量周围温度，或可选地，可每隔一段时间对周围温度进行取样。将温度指示器60中的每一个测得的温度传送给控制单元50，随着时间的过去，控制单元50监视所述温度，以确定每个装置60处的温度的变化率。在温度指示器60位于供应管线15中的实施方案中，大于预定阈值的温度变化率指示邻近的喷洒头是打开的。因此，测得温度随时间的最快变化的温度指示器60识别系统中哪些喷洒头40是打开的，并且因此识别火情的大体位置。在温度指示器60附接到或邻近喷洒头40的外部的实施方案中，具有大于预定阈值的变化率的温度指示器60指示所述温度指示器60附近存在火情。

在温度指示器60安置在供应管线15内的实施方案中，也可使用每个装置60处测得的温度变化率来检测和识别气体泄漏的位置。另外，灭火系统10可容易地识别和产生警报，以指示温度指示器60已经发生故障。如果控制单元50并未收到来自温度指示器60的信号，而是收到来自周围温度指示器60的信号，那么系统10可确定未将信号提供给控制单元50的温度指示器60已出现故障。

当灭火系统10处于“检测模式”时，驱动源20是未激活的，但温度指示器60正积极地测量周围温度。如果控制单元50确定温度指示器60中的任一个处的温度变化率均大于预定阈值，那么控制单元50将那些温度指示器60识别为火情的位置。控制单元50将激活驱动源20并且打开控制阀17，使得可将灭火介质供应到打开的喷洒头40。

在另一实施方案中，在正常的检测模式期间，驱动源和温度指示器60二者都是未激活的；只有火情传感器45是可操作的。当火情传感器45中的一个检测到火情的存在时，火情传感器45将信号发送到控制单元50。火情传感器45作为紧急警报，指示灭火系统10需要确定火情的位置。响应于来自火情传感器45的信号，控制单元50启动驱动源20，并且激活连接到灭火系统10的温度指示器60。控制单元50将监视每个温度指示器60测得的温度随时间的变化。如果控制单元50确定温度指示器60中的任一个处的温度变化率高于预定阈值，那么控制单元50将那些温度指示器60识别为邻近火情的大体位置。可选地，控制单元50可将具有最大的温度变化率的温度指示器60识别为邻近火情的大体位置。控制单元50将激活驱动源20并且打开控制阀17，使得可将灭火介质供应到打开的喷洒头40。

响应于温度变化率或温度导数的灭火系统10将更加有效地且更加准确地确定火情的位置。通过快速地向建筑物业主提供准确的关于火情位置的信息，在早期手动地灭火是可能的。系统10还可能能够手动地或自动地与响应于火警的外部小组例如附近的消防局共享火情位置信息。另外，提高的火情检测精确度允许系统的尺寸设计成更适合某一空间，使得可从系统10中除去附加的部件以及因此的成本。

虽然仅结合有限数量的实施方案对本发明进行了详细描述，但是应易于理解，本发明不限于这些已公开的实施方案。相反，本发明可进行修改来合并之前并未描述但与本发明的精神和范围相符的任何数量的变化、改变、替代或等效布置。另外，虽然已描述了本发明的各种实施方案，但是应理解，本发明的各方面可仅包括所描述实施方案中的一些。因此，本发明不应被视为受前文描述的限制，而是仅受所附权利要求书的范围限制。

Claims (20)

1.一种灭火系统，其包括：

至少一个喷洒头；

驱动源，其通过供应管线耦接到所述至少一个喷洒头，所述供应管线向所述至少一个喷洒头传递灭火介质；

多个温度指示器，其用于测量周围温度；以及

控制单元，其可操作地耦接到所述驱动源和所述多个温度指示器，其中所述控制单元监视所述多个温度指示器中的每一个测得的所述温度的变化率以确定火情的位置。

2.根据权利要求1所述的灭火系统，其中所述控制单元识别哪些温度指示器具有最高的温度变化率，以确定所述火情的所述位置。

3.根据权利要求1所述的灭火系统，其中所述控制单元识别哪些温度指示器具有高于预定阀值的温度变化率，以确定所述火情的所述位置。

4.根据权利要求1所述的灭火系统，其中所述多个温度指示器邻近所述至少一个喷洒头安置在所述供应管线内。

5.根据权利要求4所述的灭火系统，其还包括控制阀，所述控制阀连接到所述驱动源与所述至少一个喷洒头之间的所述供应管线，其中用气体来填充所述供应管线的从所述控制阀延伸到所述至少一个喷洒头的部分。

6.根据权利要求1所述的灭火系统，其中所述多个温度指示器测量邻近所述至少一个喷洒头的环境温度。

7.根据权利要求6所述的灭火系统，其中所述多个温度指示器安装到所述至少一个喷洒头的一部分。

8.根据权利要求6所述的灭火系统，其中所述多个温度指示器在所述供应管线外部位于所述至少一个喷洒头的附近。

9.根据权利要求1所述的灭火系统，其还包括：

多个火情传感器，其可操作地耦接到所述控制单元，其中所述多个火情传感器中的一个火情传感器的激活向所述灭火系统提供通用警报。

10.根据权利要求1所述的灭火系统，其中所述多个温度指示器是热电偶。

11.一种激活具有邻近多个喷洒头定位的多个温度指示器的灭火系统的方法，其包括：

在所述多个温度指示器的每一个处测量周围温度；

计算所述多个温度指示器的每一个处的温度随时间的变化；

基于所述多个温度指示器的每一个的温度变化率确定火情的位置；以及

激活所述灭火系统。

12.根据权利要求11所述的方法，其中可操作地耦接到所述多个温度指示器的控制单元计算所述多个温度指示器的每一个处的温度随时间的所述变化。

13.根据权利要求11所述的方法，其中具有大于预定阈值的温度变化率的所述温度指示器指示所述火情的所述位置。

14.根据权利要求11所述的方法，其中具有最快的温度变化率的所述温度指示器指示所述火情的所述位置。

15.一种使用具有邻近多个喷洒头定位的多个温度指示器和耦接到灭火系统的多个火情传感器的所述灭火系统来检测和确定火情位置的方法，其包括：

检测火情的存在；

激活驱动源和所述多个温度指示器；

在所述多个温度指示器的每一个处测量周围温度；

计算所述多个温度指示器的每一个处的温度的变化率；

基于所述多个温度指示器的每一个的温度变化率来确定火情的位置；以及

激活所述火情系统。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个火情传感器检测火情的存在。

17.根据权利要求15所述的方法，其中在收到来自所述多个火情传感器中的至少一个火情传感器的信号之后，控制单元激活所述驱动源和所述多个温度指示器。

18.根据权利要求15所述的方法，其中可操作地耦接到所述多个温度指示器的控制单元计算所述多个温度指示器的每一个处的温度的变化率。

19.根据权利要求15所述的方法，其中具有大于预定阈值的温度变化率的所述温度指示器指示所述火情的所述位置。

20.根据权利要求15所述的方法，其中具有最快的温度变化率的所述温度指示器指示所述火情的所述位置。