CZ67795A3

CZ67795A3 - Systém protipožární kontroly v odpadních jímkách

Info

Publication number: CZ67795A3
Application number: CZ95677A
Authority: CZ
Inventors: Vladimir Rolih
Original assignee: Von Roll Umwelttechnik Ag
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 1998-02-18
Also published as: ATE187834T1; JPH0822585A; NO951004L; JP2892962B2; PL307706A1; FI951231A; US5592151A; CA2144579A1; EP0673008B1; HUT71134A; NO951004D0; CZ285269B6; HU9500779D0; FI951231A0; DE59507405D1; EP0673008A1; CH687653A5

Description

Vynález se týká systému protipožární kontroly v odpadních jímkách.

Dosavadní stav techniky

Odpad, který je určen ke spálení, se před spalovnou odpadů uloží v uzavřeném prostoru, v tak zvané odpadní jímce.

Ve formě volného materiálu uložený odpad může z různých důvodů vzplanout. Tak zvaným skládkovým hořením vzniká plyn poškozující životní prostředí, který v okolí spalovny odpadů představuje mimořádné zatížení životního prostředí. Dále vede skládkové hoření k přerušení provozu s odpovídajícími

2q technickými, logistickými a ekonomickými problémy. Protože se skládkové požáry stále častěji vyskytují, existuje potřeba účinného potlačení těchto požárů.

Účinné potlačení skládkových hoření předpokládá včasné zjištění a stanovení horkých míst, to jest ložisek hoření v ²⁵ jímce. Taková včasná zjištění a stanovení horkých míst jsou z nejrůznějších důvodů problematická. Pohled do vzdušného prostoru je nedostatečný, protože vzduch je plný prachu a požáru předchází silná tvorba kouře. Horní plocha masy odpadu není hladká a vyššími a hlubšími místy stejně tak jako změnami způsobenými odběrem odpadu, přidáváním a vrstvením vzniká narušení optického obrazu této horní plochy.

Dříve probíhalo zjišťování hoření v praxi vizuálně prostřednictvím řidiče jeřábu, který obsluhoval jeřáb pro nakládání a vykládání odpadu. Tento způsob protipožární kontroly je neuspokojivý. Proto byly předloženy nejrůznější návrhy pro zlepšení tohoto stavu.

U. Euteneuer v Aus der Tátigkeit, LIS 1989 (Essen

1990) pod titulem: Móglichkeiten zur Frůherkennung von

Můllbunkerbránden - Ergebnisse aus Versuchen mit

Thermographiesystemen podává informaci o použití tepelné kamery, se kterou může být registrován pouze teplotní diagram, to jest lineární teplotní obraz velmi omezeného požáru horní plochy. Protože ale u včasného zjištění skládkových požárů tvoří přesná lokalizace center hoření podstatný problém, nemůže být na základě tohoto návrhu předloženo vhodné řešení stanoveného 15 problému.

Cílem vynálezu je navrhnout systém protipožární kontroly pro včasné zjištění požárů v odpadních jímkách, zejména pro přesnou lokalizaci center hoření.

Podstata vvnálezu

Podle vynálezu je uvedeného cíle dosaženo vytvořením systému protipožární kontroly v odpadní jímce, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje dvojici infračervených kamer, které jsou upraveny na jednom otočném hřídeli ovládaném hnacím motorem a spojeném se snímačem úhlu, počítač pro digitalizaci přeneseného obrazu z infračervených kamer a pro vypočtení prostorových souřadnic horkých míst v odpadní jímce na základě získaných údajů z tohoto digitalizovaného teplotního obrazu přeneseného infračervenými kamerami a ze snímače úhlu.

Prostřednictvím systému podle vynálezu se umožní automatická přesná prostorová evidence míst se zvýšenou teplotou v odpadní jímce, to jest možných center požáru, před vlastním vypuknutím požáru a tím se umožní včasné a cílené zabránění požáru. Ukázalo se, že teprve zjištěním přesných prostorových, to jest trojrozměrných, souřadnic místa se zvýšenou teplotou se umožní uspokojivé zabránění požáru v odpadní jímce.

Digitalizování obou teplotních obrazů, které se vytvoří z obou ve vzájemném odstupu uspořádaných infračervených kamer ve stejné oblasti odpadní jímky, společně se stanovením přesných θ úhlových hodnot pomocí snímače úhlů, umožňuje zjištění prostorových souřadnic míst se zvýšenou teplotou a tím cílené zabránění požáru. Protože se zjišťuje pouze místo jevu, to jest zvýšení teploty, nepotřebuje systém podle vynálezu vysoce citlivou infračervenou kameru, ale je dostačující tak zvaná požární kamera, která signalizuje horká místa jako světlé body.

Pro zlepšení bezpečnosti systému může být uvnitř odpadní jímky upraven testovací element s ovládanou zahřívatelnou horní plochou. Periodickým zahříváním horní plochy tohoto zkušebního prvku může být zkoušena funkčnost systému •0 podle vynálezu.

Pro kalibraci systému podle vynálezu, to jest zjištění prostorových souřadnic v odpadní jímce, jsou navrženy zahřívatelné kalibrační elementy. Tyto kalibrační testovací elementy se upraví ve vnitřku odpadní jímky na předem určených místech, zahřejí se a zjištěním jejich - a pro nás známých prostorových souřadnic se systém podle vynálezu kalibruje, popřípadě podle potřeby kalibrace se přezkouší.

Ve výhodném provedení systému podle vynálezu je θ navržena se systémem spojená obrazovka pro optické znázornění digitalizovaného teplotního obrazu. Tímto uspořádáním se obsluhujícímu personálu poskytne optická informace bez nutnosti nahlédnutí do vnitřku odpadní jímky, což ulehčuje a urychluje odstranění oteplení center požáru.

Výhodně obsahuje systém poplašné zařízení, které, při překročení předem stanovené teploty na jednom nebo na více místech v odpadní jímce, vydává optický a/nebo akustický poplachový signál. Poplašné zařízení může obsahovat libovolné prostředky pro automatické vybavení kroků pro odstranění horkých míst.

Výhodně obsahuje systém podle vynálezu paměťový prostředek, který ukládá do paměti údaje o poplašné události, jako jsou prostorové souřadnice centra požáru, čas zjištění a časový interval vybavení poplachu a dosažení potřebných kroků popřípadě odstranění horkých míst.

Prostorové souřadnice horkých míst zjištěná protipožárním kontrolním systémem podle vynálezu, mohou být předány dalšímu systému pro iniciování předem stanovených kroků, například vybavení cíleného automatického postupu hašení.

Pomocí prostředku, který zjišťuje pozici drapáku jeřábu, který je umístěn v jímce, a který pro doplnění dodává systému zbývající údaje, mohou být rychle a účinně provedeny uspokojivé kroky pro odstranění horkých míst/center požáru, tím, že se prostřednictvím drapáku přinese na zahřáté místo hasící prostředek nebo se z tohoto místa odstraní odpad.

Vynález bude dále podrobněji popsán příkladech s odkazy na připojené schematické výkresy.

Přehled obrázků na výkresech

Obr.1 je perspektivní znázornění odpadní jímky;

Obr.2 je schematický nákres systému podle vynálezu;

Obr.3 je řez infračervenou kamerou podle vynálezu; a

Obr.4 je znázornění obrazovky s teplotním obrazem.

Příklady provedení vynálezu

Na obr.1 je schematicky znázorněná odpadní jímka i, která sestává ze dna 2, čtyř bočních stěn 3, 4, 5, 6 a krytu 7. Celé dno 2 je pokryto odpadem 8.

Horní plocha 9 odpadu 8 je trojrozměrná, to jest představuje topografii hor a údolí. Pod krytem 7 jsou na jednom otočném hřídeli 10 ve vzájemném odstupu upraveny dvě paralelně uložené infračervené kamery 11, 12, které - jak je znázorněno pomocí čar 13 až 18 - v předem daném taktu sledují prostřednictvím ovládání otočného hřídele 10 celou horní plochu 9 odpadu 8. U větších odpadních jímek může být nutné uspořádat více párů infračervených kamer.

Systém 21 na obr.2 obsahuje dvě na otočném hřídeli 10 uspořádané infračervené kamery 11, 12, přičemž otočný hřídel 10 je spojen s hnacím motorem 22. Hnací motor 22 je, jak je naznačeno šipkou, otočný dvěma směry a je spojen s ovládacím zařízením 23. Ovládací zařízení 23 obsahuje analogové a digitální vstupy a výstupy, řídící obvod 24 s programovatelnou pamětí,

O u ovládací stanoviště 25 se vstupním prvkem 27 a zobrazovacím prvkem 26. Otočnému hřídeli 10 je přiřazen snímač 28 úhlu, který je spojen s ovládacím zařízením 23. Výhodně je použito absolutního snímače úhlu s digitálním výstupem a minimálním rozlišením 12 bitů nebo větším.

Ovládací zařízení 23 je sériovou linkou 29 spojeno s počítačem 31. Počítači 31 je přiřazena obrazovka 32, obslužná klávesnice 33 a tiskárna 34 protokolů.

Hnací motor 22 se ovládá přes ovládací zařízení 23 z počítače 31. Poloha natočení otočného hřídele 10 se otestuje snímačem 28 úhlu, jehož signál se přivede do ovládacího zařízení 23 například 12 bitovou paralelní sběrnicí.

Obě infračervené kamery 11, 12 jsou napájeny napájecím vedením 35a z ovládacího zařízení 23. Videosignál infračervených kamer 11, 12 je přiveden do počítače 31 vedením 35b videosignálu. Zde se digitalizuje a údaje se znázorní na obrazovce 32 popřípadě vytisknou na tiskárně 34 protokolu.

Pokud se na základě tohoto teplotního obrazu, přičemž stačí světlé/tmavé rozlišení zahřátých/nezahřátých míst, infračervených kamer 1_1_, 12 zjistí nežádoucí oteplení, aktivuje se prostřednictvím ovládacího zařízení 23 poplašné zařízení 36. Toto poplašné zařízení může být upraveno například v ovládacím stanovišti nakládacích jeřábů 43, 43' odpadní jímky £.

Prostřednictvím na stejném místě upraveného a také s ovládacím zařízením 23 spojeného obslužného prvku 37, může být řidičem jeřábů potvrzen poplašný signál. Doba snímání jímky se stanoví podle podmínek v jednotlivých případech.

Pro kalibraci prostorových souřadnic odpadní jímky £ je v ní, alespoň na počátku činnosti systému 21, upraveno šestnáct kalibračních prvků 38, které mají zahřívatelné vnější plochy. Tyto jednotlivé kalibrační prvky 38 jsou přes přihrádkovou skříň se zásuvkami 41 spojeny s odpovídajícími výstupy 42 ovládacího zařízení 23 a jsou individuálně ovladatelné.

Drapáku dvou jeřábů 43, 43', které jsou umístěny v odpadní jímce, jsou přiřazeny snímač 44, 45 podélné polohy, snímač 46, 47 příčné polohy a snímač 48, 49 výšky. Tyto snímače zjišťují polohu drapáku a přenášejí tyto údaje do ovládacího zařízení 23.

Nakonec je v odpadní jímce 1 upraven testovací element 51. který lze prostřednictvím ovládacího zařízení 23 řiditelně zahřívat a pomocí kterého se periodicky přezkušuje funkčnost systému tím, že se zahřátím tohoto testovacího elementu 51 způsobí zkušební poplašný signál. Tento zkušební poplašný signál se také zaznamenává a tiskne se v protokolu.

Kromě již uvedených výstupů obsahuje ovládací zařízení 23 výstup pro další poplašné signalizační zařízení a výstup 53 pro ⁵ signalizaci poruchy systému.

Existencí signalizace jevu, to jest zjištěním místa se zvýšenou teplotou, může být po spuštění poplašného signálu nejrůznějšími způsoby zahájen hasící postup: Hasící a θ ochlazovací akce může probíhat automaticky pomocí místně zaměřených hasících prostředků, jako jsou sprinklery, nebo se na místo ručně nebo po paměti přivede jeřábový drapák, který pak na zahřáté místo uloží hasící prostředky nebo vyzvedne horký materiál.

c

Infračervená kamera 11, znázorněná na obr.3, obsahuje skříň 61 kamery, která má dvojité stěny, a ve které je upravena vlastní teplotní kamera 62. Teplotní kamera 62 má rozsah citlivosti výhodně od 8 pm do 12 pm a zaznamenává teplotní rozdíly přibližně od 2°C nebo větší. Spodní část 63 infračervené ⁰ kamery 11 je částečně tvořena skleněným průzorem 64, který propouští infračervené záření a je vytvořen například z germaniového skla. V horní části skříně 61 kamery je upraven vstup 65 pro vyplachovací vzduch a ve spodní části 63 jsou upraveny výstupní otvory 66 pro tento vyplachovací vzduch. Na výstupní otvory 66 navazuje tubus 67 z porézního slinutého materiálu, kterým (jak je naznačeno šipkami) protéká proplachovací vzduch infračervené kamery 11. a tím zabraňuje zamlžení skleněného průzoru 64. Teplotní kamera 62 obsahuje přívody 68, 69 pro napájení a také pro přenos teplotního obrazu. Dále se v horní části skříně 61 kamery nachází vodní vstup 71 pro studenou vodu. Vodní chlazení se - nejdříve při dosažení předem stanovené teploty v okolí od například 50 do 90°C - aktivuje prostřednictvím vně skříně 61 kamery umístěného teplotního snímače 72, který prostřednictvím kapiláry 73 ovládá ventil 74 ve vodním výstupu 75, který je upraven v dolní části skříně 61 kamery. Vodní chlazení infračervené kamery je připojeno na vodní potrubí, které je pod tlakem, například na městský vodovod nebo jakékoliv podobné zařízení. Pro systém podle vynálezu může být použito jednoduché teplotní kamery bez vlastního chlazení, která neposkytuje vlastní teplotní obraz, ale pouze teplotní body.

Na obr.4 je znázorněn obraz 81 na obrazovce 32 přiřazené počítači 31. Horní část tohoto obrazu znázorňuje dva snímky 82, 83 z kamer, na nichž je místo se zvýšenou teplotou, tedy centrum požáru v odpadní jímce, představováno světlejšími skvrnami 84, 84'. Na druhém prostředním obrazu 85 je znázorněna pozice 86, 87 drapáku obou jeřábů a světlejší skvrny v půdorysu a na třetím spodním obrázku 88 v bokorysu. V 25 horním pravém rohu obrazovky jsou uvedeny souřadnice X, Y, Z centra požáru.

Znázornění pomocí obrazovky usnadňuje práci obslužnému personálu a urychluje eventuální zákrok.

Zastupuje :

T8d

- I - ja 10 i N iS VIA

0H3A0iSA'i/'i8'dd

Claims

1. Systém protipožární kontroly v odpadní jímce!, vyznačující se tím, že zahrnuje dvojici L t⁷ £ θ infračervených kamer (11, 12), které jsou upraveny nal .p₀jednom otočném hřídeli (10) ovládaném hnacím motorem (2-34—— a spojeném se snímačem (28) úhlu, počítač (31) pro digitalizaci přeneseného obrazu z infračervených kamer a pro vypočtení prostorových souřadnic horkých míst v odpadní jímce (1) na základě získaných údajů z tohoto digitalizovaného teplotního obrazu přeneseného infračervenými kamerami a ze snímače (28) úhlu.

2. Systém podle nároku 1, vyznačuj íc í se t í m , že uvnitř odpadní jímky (1) je upraven testovací element (51) s řiditelně ohřívatelnou vnější plochou pro periodické otestování funkce systému.

3. Systém podle jednoho z předcházejících nároků I až 2, vyznačuj ící se tím, že uvnitř odpadní jímky (1) je ve vzájemném odstupu vyjímatelně upraveno více zahřívatelných kalibračních prvků (38) pro kalibraci prostorových souřadnic odpadní jímky.

4. Systém podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 3,vyznačující se tím, že zahrnuje monitor (32) pro znázornění digitalizovaného teplotního obrazu přeneseného infračervenými kamerami.

5. Systém podle některého z nároků 1 až 4, v y značující se tím, že monitor (32) je upraven pro přenos tepelných obrazů společně s jejich souřadnicemi .

- ιι

6. Systém podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 5,vyznačující se tím, že zahrnuje poplašné zařízení pro vybavení poplašného signálu při překročení předem stanovené teploty na jednom nebo více místech uvnitř odpadní jímky (1).

7. Systém podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 6,vyznačující se tím, že zahrnuje pamětové zařízení pro zapamatování údaji v souvislosti s poplašným signálem.

8. Systém podle jednoho z předcházejících nároků

1 až 7,vyznačující se tím, že zahrnuje snímače (44 - 49) pro zjištění polohy drapáku jeřábů (43, 43) umístěných v odpadní jímce (1).

9. Systém podle některého z nároků 1 aá 8, vyznačující se tím, že jako infračervenou kameru zahrnuje teplotní kameru (62) upravenou ve skříni (61), která má dvojité stěny, přičemž v této skříni (61) jsou upraveny vstup (65) a výstupní otvory (66) pro proplachovací vzduch.

10. Systém podle nároku 8, vyznačující se t í m , že teplotní kamera (62) má vodní vstup (71) a vodní výstup (75) pro studenou vodu, přičemž výstup pro studenou vodu je opatřen ventilem (74), ovládaným v závislosti na teplotě.