RU139636U1

RU139636U1 - FIRE EXTINGUISHING SYSTEM

Info

Publication number: RU139636U1
Application number: RU2012157406/12U
Authority: RU
Inventors: Илья Сергеевич Свирин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Нордавинд-Дубна"
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-04-20

Abstract

Система пожаротушения, включающая, по меньшей мере, один извещатель пожара, по меньшей мере, один датчик обнаружения задымления, по меньшей мере, один стационарный пожарный ствол, блок управления пожарными стволами, предназначенный для управления работой, по меньшей мере, одного стационарного пожарного ствола и получающий сигналы о наличии задымления от датчика обнаружения задымления и сигналы о наличии возгорания на охраняемом участке от извещателя пожара, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит блок видеонаблюдения, подключенный к блоку распознавания образов, осуществляющему опрос, по меньшей мере, одного блока тепловизионного наблюдения и обеспечивающему постоянный анализ видеопотока при постоянной последовательной смене позиций тепловизором, блок управления пожарными стволами выполнен с возможностью приема от извещателя пожара и передачи блоку распознавания образов с использованием протокола RS-232 сигналов, определяющих удаление и истинные размеры очагов возгорания, наиболее близких к очагу возгорания стационарного пожарного ствола и построения иерархии обнаруженных очагов в зависимости от площади возгорания и цветовой температуры в центре очага, определяя очередность тушения очагов возгорания.A fire extinguishing system comprising at least one fire detector, at least one smoke detection sensor, at least one stationary fire barrel, fire barrel control unit for controlling the operation of at least one stationary fire barrel and receiving signals about the presence of smoke from the smoke detection sensor and signals about the presence of fire in the protected area from the fire detector, characterized in that the system further comprises a video surveillance unit, under accessed to the pattern recognition unit, which polls at least one thermal imaging observation unit and provides constant analysis of the video stream with a constant sequential change of positions by the thermal imager, the fire barrel control unit is configured to receive a fire from the detector and transmit it to the image recognition unit using the RS- protocol 232 signals determining the removal and true dimensions of the fire sources closest to the fire source of a stationary fire barrel and construction hierarchy foci detected depending on the area of ignition and the color temperature in the core of the center, determining the sequence of extinguishing fires.

Description

Полезная модель относится к технике пожаротушения. Она может быть использована для обеспечения нахождения и ликвидации очагов возгорания, предотвращения распространения возгорания в помещении или на территории, предназначенной для хранения и транспортировки, работы с легковоспламеняющимися и горючими и взрывоопасными жидкостями и газами и соединениями, длительное и безопасное пребывание человека в которых затруднено или невозможно.The utility model relates to fire fighting technology. It can be used to ensure the location and elimination of fires, to prevent the spread of fire in a room or in an area intended for storage and transportation, to work with flammable and combustible and explosive liquids and gases and compounds, prolonged and safe stay of a person in which it is difficult or impossible .

Известна автоматическая система пожаротушения (RU 2046613 С1, 27.10.1995, А62С 35/11, А62С 37/40, А62С 37/46), которая содержит лафетный ствол для расширения огнетушащей среды, выполненный с возможностью перемещения в двух взаимно-перпендикулярных направленных, первый и второй приводные двигатели для перемещения лафетного ствола, средства подачи огнетушащей среды в лафетный ствол, блок управления со средствами сравнения, программный блок с памятью и блоком определения амплитуды возвратно-поступательного перемещения лафетного ствола в функции координат источника пламени, датчики перемещения ствола в первом и втором направлениях, датчик обнаружения пламени и датчик цели, имеющий рабочую ось, жестко установленный на лафетном стволе соосно массе. Известная автоматическая система имеет недостаток, заключающийся в том, что она не позволяет достоверно оценить масштабы очага возгорания в трех измерениях, а размещение датчика на лафетном стволе приводит к снижению эффективности распыления огнетушащего вещества из-за низкой проницательности его подачи.Known automatic fire extinguishing system (RU 2046613 C1, 10.27.1995, A62C 35/11, A62C 37/40, A62C 37/46), which contains a fire monitor for expanding the extinguishing medium, made with the possibility of movement in two mutually perpendicular directions, the first and second drive motors for moving the gun barrel, means for supplying a fire extinguishing medium to the gun barrel, a control unit with comparison tools, a program unit with memory and a unit for determining the amplitude of the reciprocating movement of the gun barrel as a function of coordinates regular enrollment flame sensors move stem in first and second directions, the sensor and flame detection target sensor having a working axis, is rigidly mounted on the carriage bore coaxially weight. The known automatic system has the disadvantage that it does not allow to reliably estimate the extent of the fire in three dimensions, and the placement of the sensor on the gun barrel reduces the efficiency of spraying the extinguishing agent due to the low penetration of its supply.

Известна автоматическая система пожаротушения (RU 2411974 С1, 20.02.2011, А62С 37/00), содержащая, по меньшей мере, один пожарный монитор с лафетным стволом, снабженным приводами вертикального и горизонтального наведения для ориентировки его в направлении подачи огнетушащего вещества, средства подачи огнетушащей среды в лафетный ствол, устройство обнаружения, подключенное к устройству обработки и управления, выполненному на базе ЭВМ, и пульт оператора. При этом устройство обнаружения выполнено в виде, по меньшей мере, двух телевизионных камер, расположенных в пределах контролируемой территории отдельно от стволов пожарных мониторов и на произвольном расстоянии по отношению к ним. Известная система также не обеспечивает своевременного и надежного обнаружения очагов раннего возгорания.Known automatic fire extinguishing system (RU 2411974 C1, 02.20.2011, А62С 37/00), containing at least one fire monitor with a fire monitor equipped with vertical and horizontal guidance drives for orienting it in the direction of supply of the extinguishing agent, means of extinguishing agent environment in the gun mount, a detection device connected to a processing and control device made on the basis of a computer, and an operator console. Moreover, the detection device is made in the form of at least two television cameras located within the controlled territory separately from the trunks of fire monitors and at an arbitrary distance in relation to them. The known system also does not provide timely and reliable detection of foci of early fire.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является автоматическая система ликвидации пожара (RU 48796 U1, 10.11.2005, А62С 37/00) в помещениях и сооружениях, включающая сеть извещателей пожара, устройства подачи огнетушащей жидкости и устройства подачи охлаждающей жидкости на конструктивные элементы и оборудование, в котором устройства подачи охлаждающей жидкости выполнены в виде гидравлических мониторов со стволами, снабженными приводами вертикального и горизонтального наведения и электронным блоком управления, соединенным с тензометрическими датчиками, установленными на несущих конструктивных элементах и оборудовании внутри помещения. Однако известная автоматическая система также не позволяет своевременно и достоверно обнаружить координаты очага раннего возгорания и быстро ликвидировать его.The closest technical solution to the proposed utility model is an automatic fire extinguishing system (RU 48796 U1, 10.11.2005, А62С 37/00) in rooms and structures, including a network of fire detectors, fire extinguishing fluid supply devices and coolant supply devices for structural elements and equipment in which coolant supply devices are made in the form of hydraulic monitors with shafts equipped with vertical and horizontal guidance drives and an electronic control unit, nennym with strain gauges mounted on the load-bearing structural components and equipment indoors. However, the known automatic system also does not allow timely and reliable detection of the coordinates of the center of early fire and quickly eliminate it.

Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в создании системы пожаротушения, обеспечивающей своевременное и надежное обнаружение очагов раннего возгорания и ликвидацию очагов возгорания.The problem solved by the proposed utility model is to create a fire extinguishing system that provides timely and reliable detection of hot spots and the elimination of hot spots.

Технический результат заключается в повышении достоверности и точности определения координат очага возгорания и эффективности тушения пожара.The technical result consists in increasing the reliability and accuracy of determining the coordinates of the source of ignition and the effectiveness of extinguishing a fire.

Сущность полезной модели заключается в том, что система пожаротушения, включающая, по меньшей мере, один извещатель пожара, по меньшей мере, один датчик обнаружения задымления, по меньшей мере, один стационарный пожарный ствол, блок управления пожарными стволами, предназначенный для управления работой, по меньшей мере, одного стационарного пожарного ствола и получающий сигналы о наличии задымления от датчика обнаружения задымления и сигналы о наличии возгорания от извещателя пожара на охраняемом участке, дополнительно содержит блок видеонаблюдения, подключенный к блоку распознавания образов, осуществляющему опрос, по меньшей мере, одного блока тепловизионного наблюдения и обеспечивающему постоянный анализ видеопотока при постоянной последовательной смене позиций тепловизором, блок управления пожарными стволами выполнен с возможностью приема от извещателя пожара и передачи блоку распознавания образов с использованием протокола RS-232 сигналов, определяющих удаление и истинные размеры очагов возгорания, наиболее близких к очагу возгорания стационарного пожарного ствола и построения иерархии обнаруженных очагов в зависимости от площади возгорания и цветовой температуры в центре очага, определяя очередность тушения очагов возгорания.The essence of the utility model lies in the fact that the fire extinguishing system, comprising at least one fire detector, at least one smoke detection sensor, at least one stationary fire barrel, a fire barrel control unit for controlling operation, according to at least one stationary fire barrel and receiving signals about the presence of smoke from a smoke detection sensor and signals about the presence of fire from a fire detector in a protected area, further comprises a block view surveillance system connected to the pattern recognition unit, which polls at least one block of thermal imaging surveillance and provides constant analysis of the video stream with a constant sequential change of position with a thermal imager, the fire barrel control unit is configured to receive a fire from the detector and transmit it to the pattern recognition unit using the protocol RS-232 signals determining the removal and true dimensions of the ignition sites closest to the ignition site of a stationary firefighter with fire and build a hierarchy of the detected foci depending on the area of ignition and color temperature in the center of the outbreak, determining the order of extinguishing the foci of ignition.

На чертеже представлена схема предлагаемой полезной модели. В состав системы пожаротушения входит блок видеонаблюдения (1), извещатель пожара (2), блок распознавания образов (3), блок управления пожарными стволами (4), по меньшей мере, один датчик обнаружения задымления (5), по меньшей мере, один блок тепловизионного наблюдения (6₁,6₂,), по меньшей мере, один стационарный пожарный ствол (7₁, 7₂,…7_n), автоматизированное рабочее место оператора (8).The drawing shows a diagram of the proposed utility model. The fire extinguishing system includes a video surveillance unit (1), a fire detector (2), an image recognition unit (3), a fire barrel control unit (4), at least one smoke detection sensor (5), at least one unit thermal imaging (6 ₁ , 6 ₂ ,), at least one stationary fire barrel (7 ₁ , 7 ₂ , ... 7 _n ), the operator’s automated workstation (8).

Блок тепловизионного наблюдения (1) может быть осуществлен на базе, по меньшей мере, одного тепловизора, подключенного к блоку распознавания образов (3). В зависимости от оптических характеристик тепловизора (например, угол обзора по горизонтали или вертикали составляет 70°, ширина контролируемой области составляет 90° - для расположения в углах помещений и 180° - при установке вдоль стен объекта) определяется количество позиций анализа и угол поворота, для смены позиции. Сменой позиций анализа управляет блок управления пожарными стволами (4), в котором и хранится значение угла поворота.The thermal imaging unit (1) can be implemented on the basis of at least one thermal imager connected to the pattern recognition unit (3). Depending on the optical characteristics of the thermal imager (for example, the horizontal or vertical viewing angle is 70 °, the width of the controlled area is 90 ° - for location in the corners of the premises and 180 ° - when installed along the walls of the object), the number of analysis positions and the rotation angle are determined for change of position. The change of analysis positions is controlled by the fire barrels control unit (4), in which the value of the angle of rotation is stored.

Блок распознавания образов (3) может быть выполнен на базе персонального компьютера, постоянно подключенного к системе питания и связанного с блоком управления пожарными стволами (4). Блок распознавания образов (3) находится в режиме постоянного наблюдения, осуществляя постоянный анализ видеопотока при постоянной последовательной смене позиций анализа тепловизором.The pattern recognition unit (3) can be made on the basis of a personal computer permanently connected to the power supply system and connected to the fire barrels control unit (4). The pattern recognition unit (3) is in constant monitoring mode, carrying out continuous analysis of the video stream with a constant sequential change of analysis positions with a thermal imager.

Примером осуществления блока распознавания образов может служить Видеосервер ТелеВизард (см., например, ), в котором реализована технология обнаружения оптических признаков возгорания (). Примером осуществления блока управления пожарными стволами может быть система автоматического наведения поворотных камер (см. например, ), оснащенная необходимым программным обеспечениемAn example of the implementation of the pattern recognition unit is the Video Server TeleWizard (see, for example,), which implements the technology for detecting optical signs of fire (). An example of an implementation of a fire barrel control unit may be a system for automatically guiding PTZ cameras (see, for example), equipped with the necessary software

В зависимости от потребностей конечного потребителя, система пожаротушения может комплектоваться системой ручного управления. Переключение между ручным и автоматическим режимами работы системы пожаротушения осуществляется с помощью переключателя, который может быть выполнен в виде кнопки с фиксацией положения, установленной, например, на панели блока управления пожарными стволами. При изменении состояния такого переключателя происходит замыкание или размыкание контактов, состояние которых контролируется блоком управления пожарными стволами (4), подключенным к пожарным стволом и предназначенным для управления работой пожарных стволов. При этом блок управления пожарными стволами (4) передает команду о временном отключении или возобновлении работы программы по интерфейсу передачи данных между блоком управления пожарными стволами (4) и блоком распознавания образов (3).Depending on the needs of the end user, the fire extinguishing system can be equipped with a manual control system. Switching between manual and automatic operation of the fire extinguishing system is carried out using a switch, which can be made in the form of a button with a fixed position, installed, for example, on the panel of the control unit of the fire barrels. When the state of such a switch changes, the contacts are closed or opened, the state of which is controlled by the fire barrels control unit (4), connected to the fire barrel and designed to control the fire barrels. In this case, the fire barrel control unit (4) transmits a command to temporarily disable or resume the program via the data transfer interface between the fire barrel control unit (4) and the pattern recognition unit (3).

Работа системы пожаротушения в ручном режиме отслеживается блоком распознавания образов (3). В этом случае - система пожаротушения переходит в режим «сна» до возврата оборудования в автоматический режим работы.The operation of the fire extinguishing system in manual mode is monitored by the pattern recognition unit (3). In this case, the fire extinguishing system goes into sleep mode until the equipment returns to automatic operation.

Для рациональной работы предлагаемой системы пожаротушения предварительно необходимо выбрать наиболее удобные точки установки стволов и блоков тепловизионного наблюдения, учитывая характеристики объекта тушения, особенности его конструкции, и специфику размещения взрыво и пожароопасных материалов.For the rational operation of the proposed fire extinguishing system, it is first necessary to select the most convenient installation points for the trunks and thermal imaging observation units, taking into account the characteristics of the extinguishing object, the features of its design, and the specifics of the placement of explosive and fire hazardous materials.

В зависимости от оптических характеристик тепловизора (углов обзора по горизонтали/вертикали - у рассматриваемых для использования в настоящий момент моделей - 70°) и ширины контролируемой области в градусах (90° - для расположения в углах помещений и 180° - при установке вдоль стен объекта) определяется количество позиций анализа и угол поворота тепловизора для смены позиции. Сменой позиций тепловизора управляет блок распознавания образов (3), в котором и хранится значение угла поворота тепловизора. По результатам анализа признаков возгорания блок управления пожарными стволами (4) выбирает тактику последующих действий, либо, подавая при необходимости огнетушащее вещество и перемещая направление струи по зоне возгорания, либо осуществляя поверхностное охлаждение площади.Depending on the optical characteristics of the thermal imager (horizontal / vertical viewing angles - for the models currently being used - 70 °) and the width of the monitored area in degrees (90 ° - for placement in the corners of rooms and 180 ° - when installed along the walls of the object ) determines the number of analysis positions and the angle of rotation of the thermal imager to change the position. The position recognition of the imager is controlled by the pattern recognition unit (3), which stores the value of the angle of rotation of the imager. Based on the results of the analysis of signs of fire, the fire barrels control unit (4) selects the tactics for subsequent actions, either by supplying, if necessary, a fire extinguishing agent and moving the direction of the jet along the ignition zone, or by performing surface cooling.

Охлаждение нагретой зоны может производиться по секторам, ограниченным максимальным углом распыла ствола с учетом удаления очага от места установки ствола. При превышении области нагрева площади, перекрываемой одним стволом, в системе с несколькими стволами, центр зоны ликвидации нагрева для каждого из них выбирается с учетом взаимного перекрытия зон: Каждая зона должна перекрывать как минимум две соседних.The cooling of the heated zone can be carried out in sectors limited by the maximum angle of spray of the barrel, taking into account the removal of the focus from the installation site of the barrel. If the heating area exceeds the area covered by one trunk in a system with several shafts, the center of the heating elimination zone for each of them is selected taking into account the mutual overlap of the zones: Each zone should overlap at least two neighboring ones.

Для передачи данных между блоком управления пожарными стволами (4) и блоком распознавания образов (3) используют протокол RS-232 (СОМ-порт), данные и команды передают строками в кодировке ASCII. Для определения удаления до цели (очага) может быть использован лазерный дальномер, монтируемый на конце пожарного ствола, подключенного к блоку управления пожарными стволами (4). В случае использования многоствольной системы (содержащей более одного стационарного пожарного ствола) и одного тепловизора, после нахождения и определения характеристик первого очага или наибольшего очага (если в первой позиции анализа несколько очагов), блок управления пожарными стволами определяет наиболее близкий к нему ствол. Для ближайшего к обнаруженному очагу ствола, с учетом его расположения, производится расчет параметров угла распыла и напора струи. Полученные данные, отправляются в блок управления пожарным стволом, который выдает сигнал разрешения приступить к пожаротушению, не дожидаясь окончания поиска и определения очередности тушения очагов по всей контролируемой области. В этом случае при установке в помещении более двух стволов, аналогичным образом осуществляется включение каждого из них в систему тушения.To transfer data between the fire barrel control unit (4) and the pattern recognition unit (3), the RS-232 protocol (COM port) is used, data and commands are transmitted in ASCII encoded lines. To determine the distance to the target (focus), a laser range finder mounted at the end of the fire barrel connected to the fire barrel control unit (4) can be used. In the case of using a multi-barrel system (containing more than one stationary fire barrel) and one thermal imager, after finding and determining the characteristics of the first focus or the largest focus (if there are several foci in the first analysis position), the fire barrel control unit determines the trunk closest to it. For the closest to the detected focus of the barrel, taking into account its location, the calculation of the parameters of the spray angle and the pressure of the jet. The received data is sent to the fire barrel control unit, which gives a permission signal to start fire fighting, without waiting for the search to be completed and the order of extinguishing fires throughout the controlled area. In this case, when installing more than two shafts in the room, the inclusion of each of them in the extinguishing system is similarly carried out.

Если один из стволов многоствольной системы заканчивает тушение, а для всех остальных очагов уже назначены стволы, ствол используется в помощь для ликвидации очага из числа ликвидируемых, находящихся на высшей ступени иерархии.If one of the trunks of the multi-barrel system finishes extinguishing, and trunks are already assigned to all other foci, the trunk is used to help eliminate the outbreak among those being eliminated at the highest level of the hierarchy.

После завершения пожаротушения, данные из баз данных блока управления пожарными стволами (4) и блока распознавания образов (3) выгружаются в отдельные файлы (для создания файлового архива), после чего производится очистка накопленной в базе данных информации.After the fire extinguishing, the data from the databases of the fire barrel control unit (4) and the pattern recognition unit (3) are unloaded into separate files (to create a file archive), after which the information stored in the database is cleared.

После завершения сканирования контролируемой области блок распознавания образов (3) строит иерархию обнаруженных очагов в зависимости от площади возгорания и цветовой температуры в центре очага и определяет очередность тушения. Если система состоит из нескольких стволов, то при построении последовательности тушения из числа анализируемых зон исключаются зоны, найденные в процессе сканирования контролируемой области, тушение которых уже осуществляется дополнительными стволами. По завершении тушения заданного очага одним из стволов, блока распознавания образов (3) автоматически назначает ему следующий в иерархическом порядке, очаг, тушение которого не осуществляется другими стволами системы.After completing the scan of the controlled area, the pattern recognition unit (3) builds a hierarchy of the detected foci depending on the ignition area and color temperature in the center of the focus and determines the quenching order. If the system consists of several barrels, then when constructing the quenching sequence, the zones found during the scanning of the controlled area, the quenching of which is already carried out by additional trunks, are excluded from the number of analyzed zones. Upon completion of the extinguishing of a given source by one of the trunks, the pattern recognition unit (3) automatically assigns it the next in a hierarchical order, the source, which is not extinguished by other system trunks.

Таким образом, предлагаемая система пожаротушения позволяет обнаруживать очаг возгорания в ранней стадии и обеспечивает эффективное и гибкое автоматическое и дистанционное управление пожарными стволами, и снижая, таким образом, ущерб, нанесенный пожаром,Thus, the proposed fire extinguishing system allows you to detect a source of ignition at an early stage and provides efficient and flexible automatic and remote control of fire trunks, and thus reducing the damage caused by the fire,

Claims

A fire extinguishing system comprising at least one fire detector, at least one smoke detection sensor, at least one stationary fire barrel, fire barrel control unit for controlling the operation of at least one stationary fire barrel and receiving signals about the presence of smoke from the smoke detection sensor and signals about the presence of fire in the protected area from the fire detector, characterized in that the system further comprises a video surveillance unit, under accessed to the pattern recognition unit, which polls at least one thermal imaging observation unit and provides constant analysis of the video stream with a constant sequential change of positions by the thermal imager, the fire barrel control unit is configured to receive a fire from the detector and transmit it to the image recognition unit using the RS- protocol 232 signals determining the removal and true dimensions of the fire sources closest to the fire source of a stationary fire barrel and construction hierarchy foci detected depending on the area of ignition and the color temperature in the core of the center, determining the sequence of extinguishing fires.