RU215283U1 - DEVICE FOR DETECTING FIRE-OVERHEATING SITES - Google Patents

DEVICE FOR DETECTING FIRE-OVERHEATING SITES Download PDF

Info

Publication number
RU215283U1
RU215283U1 RU2022122495U RU2022122495U RU215283U1 RU 215283 U1 RU215283 U1 RU 215283U1 RU 2022122495 U RU2022122495 U RU 2022122495U RU 2022122495 U RU2022122495 U RU 2022122495U RU 215283 U1 RU215283 U1 RU 215283U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
conductor
overheating
receiver
Prior art date
Application number
RU2022122495U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Геннадьевич Замятин
Original Assignee
Виталий Геннадьевич Замятин
Filing date
Publication date
Application filed by Виталий Геннадьевич Замятин filed Critical Виталий Геннадьевич Замятин
Application granted granted Critical
Publication of RU215283U1 publication Critical patent/RU215283U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к устройствам и способам обнаружения мест пожара-перегрева на объектах контроля, в качестве которых могут выступать объекты авиации, железнодорожного транспорта, горных выработок логистики (центры, склады), а также объекты с большим количеством отсеков, доступ в которые затруднен или невозможен и др. Техническим результатом полезной модели является повышение точности оценки степени опасности при срабатывании пожарной сигнализации. Устройство для обнаружения мест пожара-перегрева проводника состоит из проводника, генератора периодических импульсов, приемника, решающего устройства и устройства индикации и визуализации. Генератор периодических импульсов и приемник соединены с проводником. Выход приемника соединен с входом решающего устройства. Выход приемника соединен с решающим устройством, первым входом блока расчета задержки импульса, информационным входом элемента памяти, уменьшаемым входом вычитателя и синхронизатором. Выход генератора периодических импульсов соединен со вторым входом блока расчета задержки импульса. Выход блока задержки импульса соединен с блоком расчета места перегрева. Выход блока расчета места перегрева соединен с первым входом устройства индикации и визуализации. Выход решающего устройства соединен со вторым входом устройства индикации и визуализации. Выход синхронизатора соединен с управляющим входом элемента памяти. Выход элемента памяти соединен с вычитаемым входом вычитателя. Выход вычитателя соединен с формирователем модуля. Выход формирователя модуля соединен с третьим входом устройства индикации и визуализации. Решающее устройство выполнено с элементами памяти пороговых значений. 2 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to devices and methods for detecting places of fire-overheating at control objects, which can be objects of aviation, railway transport, logistics mine workings (centers, warehouses), as well as objects with a large number of compartments, access to which is difficult or impossible and others. The technical result of the utility model is to increase the accuracy of assessing the degree of danger when a fire alarm is triggered. A device for detecting places of fire-overheating of a conductor consists of a conductor, a generator of periodic pulses, a receiver, a decision device, and an indication and visualization device. The generator of periodic pulses and the receiver are connected to the conductor. The output of the receiver is connected to the input of the solver. The output of the receiver is connected to the decision device, the first input of the block for calculating the pulse delay, the information input of the memory element, the reduced input of the subtractor and the synchronizer. The output of the periodic pulse generator is connected to the second input of the pulse delay calculation unit. The output of the pulse delay block is connected to the block for calculating the place of overheating. The output of the block for calculating the place of overheating is connected to the first input of the display and visualization device. The output of the deciding device is connected to the second input of the display and visualization device. The synchronizer output is connected to the control input of the memory element. The output of the memory element is connected to the subtracted input of the subtractor. The subtractor output is connected to the module driver. The output of the module shaper is connected to the third input of the display and visualization device. The decision device is made with memory elements of threshold values. 2 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к устройствам и способам обнаружения мест пожара-перегрева на объектах контроля, в качестве которых могут выступать объекты авиации, железнодорожного транспорта, горных выработок логистики (центры, склады), а также объекты с большим количеством отсеков, доступ в которые доступ затруднен или невозможен и др. [C04B17/06, C04B17/02, C04B29/00, C04B29/145].The utility model relates to devices and methods for detecting places of fire-overheating at control objects, which can be objects of aviation, railway transport, logistics mine workings (centers, warehouses), as well as objects with a large number of compartments, access to which is difficult or impossible, etc. [C04B17/06, C04B17/02, C04B29/00, C04B29/145].

Из уровня техники известна СИСТЕМА И АППАРАТУРА ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ И ОБНАРУЖЕНИЯ ТЕПЛА [US 4814766, опубл. 21.03.1989], в которой используется лента из термопластичной пленки, выполненная из пластика, при этом пластик может быть выполнен например из поливинилхлорида, полиэтилена, полипропилена, гидрохлорида, каучука, поливинилиденхлорида, полиэстра или нейлона, пластик имеет существенное падение прочности на разрыв при заданной температуре, токопроводящий провод проложен по всей длине ленты, лента и провод выполнены с возможностью разрыва при достижении заданной температуры, устройство контроля целостности цепи подключено к токопроводу для обнаружения обрыва, а подключенный к нему механизм сигнализации генерирует сигнал тревоги при обнаружении обрыва токопровода, система отличается тем, в решении используется термоусадка пластиковой пленки, а рабочая температура является величиной переменной, при этом точка термоусадки фиксирована для различных пластиковых пленок.The prior art is known SYSTEM AND EQUIPMENT FIRE ALARM AND HEAT DETECTION [US 4814766, publ. 03/21/1989], which uses a thermoplastic film tape made of plastic, while the plastic can be made of, for example, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, hydrochloride, rubber, polyvinylidene chloride, polyester or nylon, the plastic has a significant drop in tensile strength at a given temperature, the conductive wire is laid along the entire length of the tape, the tape and wire are made with the possibility of breaking when a predetermined temperature is reached, the circuit integrity monitoring device is connected to the current conductor to detect a break, and the alarm mechanism connected to it generates an alarm signal when a break in the current conductor is detected, the system is characterized by , the solution uses plastic film shrinkage, and the operating temperature is a variable, while the shrink point is fixed for different plastic films.

Также из уровня техники известна СИСТЕМА ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ПОДЗЕМНОГО КАБЕЛЯ И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ [CN 114360190, опубл. 15.04.2022]. Изобретение раскрывает систему пожарной сигнализации для подземного кабеля и способ работы системы пожарной сигнализации. Система содержит контроллер, блок обработки сигналов и одно или несколько термочувствительных оптических волокон разной длины, при этом внешняя поверхность одного или нескольких термочувствительных оптических волокон находится в контакте с внешней поверхностью обнаруживаемого кабеля, одно или несколько оптических волокон, чувствительных к температуре, подключены к блоку обработки сигналов, блок обработки сигналов подключен к контроллеру и используется для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы и ввода электрических сигналов в контроллер, кабель, подлежащий обнаружению, находится в контакте с одним или несколькими термочувствительными оптическими волокнами разной длины. Согласно изобретению реализовано точное измерение фактической температуры кабеля в режиме реального времени, благодаря чему снижается вероятность ошибки измерения.Also known from the prior art FIRE ALARM SYSTEM FOR UNDERGROUND CABLE AND METHOD OF ITS WORK [CN 114360190, publ. 04/15/2022]. The invention discloses a fire alarm system for an underground cable and a method for operating the fire alarm system. The system contains a controller, a signal processing unit and one or more thermally sensitive optical fibers of different lengths, while the outer surface of one or more thermally sensitive optical fibers is in contact with the outer surface of the detected cable, one or more temperature sensitive optical fibers are connected to the processing unit signals, a signal processing unit is connected to the controller and is used to convert optical signals into electrical signals and input electrical signals to the controller, the cable to be detected is in contact with one or more temperature-sensitive optical fibers of different lengths. According to the invention, an accurate measurement of the actual temperature of the cable in real time is implemented, thereby reducing the possibility of measurement error.

Также из уровня техники известна СИСТЕМА ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ [US 2022246022, опубл. 04.08.2022], которая включает в себя: датчик, на который периодически подается сигнал связи, используемый для обнаружения; блок входной схемы, обеспечивающий постоянное протекание тока для измерения импеданса присоединенный к датчику таким образом, чтобы он накладывался на сигнал связи, используемый для обнаружения; процессор сигналов для измерения импеданса в период отсутствия связи сигнала связи; хранилище, в котором хранится пороговое значение импеданса, причем пороговое значение служит для определения износа кабеля, подключенного к датчику; и контроллер для диагностики, когда измеренный импеданс превышает пороговое значение.Also known from the prior art FIRE ALARM SYSTEM [US 2022246022, publ. 08/04/2022], which includes: a sensor, which is periodically supplied with a communication signal used for detection; an input circuit block providing a constant current flow for the impedance measurement connected to the sensor so that it is superimposed on the communication signal used for detection; a signal processor for measuring an impedance during a communication signal outage period; a store that stores an impedance threshold value, wherein the threshold value is used to determine the wear of a cable connected to the sensor; and a controller for diagnosing when the measured impedance exceeds a threshold value.

Наиболее близким по технической сущности является СИСТЕМА ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ [US 2022230530, опубл. 21.07.2022], в которой импульсное напряжение подается на сигнальное устройство несколько раз подряд, причем импульсное напряжение имеет такую короткую продолжительность, что сигнальное устройство не выдает заметного сигнала тревоги, измеряется потребляемая мощность для каждого из импульсных напряжений, любое из среднего значения множества потребляемой мощности, максимального значения множества потребляемой мощности или минимального значения множества потребляемой мощности вычисляется как статистическое значение, когда разница между статистическим значением и заданным эталонным значением больше заданного порога, определяется, что произошел сбой и срабатывает пожарная сигнализация.The closest in technical essence is the FIRE ALARM SYSTEM [US 2022230530, publ. 07/21/2022], in which the pulsed voltage is applied to the signaling device several times in a row, and the pulsed voltage has such a short duration that the signaling device does not produce a noticeable alarm signal, the power consumption is measured for each of the pulsed voltages, any of the average value of the set of power consumption , the maximum value of the power demand set, or the minimum value of the power demand set is calculated as a statistic value, when the difference between the statistic value and the predetermined reference value is greater than the predetermined threshold, it is determined that a failure has occurred and a fire alarm is triggered.

Основной технической проблемой аналогов и прототипа является низкая точность оценки степени опасности при срабатывании сигнализации, из-за ограниченных функциональных возможностей решений, а именно, заявленные решения не позволяют одновременно получать данные о наличии факта перегрева проводника или возникновении пожара на объекте контроля, информации о месте возникновении перегрева и скорости нарастания (изменения) ключевых параметров (например, температуры) при возникновении перегрева. Таким образом, в решениях аналогов и прототипа, невозможно точно определить степень опасности, а именно точное место и интенсивность протекающих процессов, что препятствует применению адекватных мер для устранения причин срабатывания сигнализации, и как следствие, при возникновении возгорания может привести к увеличению времени его ликвидации.The main technical problem of the analogs and the prototype is the low accuracy of the assessment of the degree of danger when the alarm is triggered, due to the limited functionality of the solutions, namely, the claimed solutions do not allow simultaneously obtaining data on the presence of the fact of overheating of the conductor or the occurrence of a fire at the control object, information on the place of occurrence overheating and the rate of increase (change) of key parameters (for example, temperature) when overheating occurs. Thus, in the solutions of analogs and the prototype, it is impossible to accurately determine the degree of danger, namely the exact location and intensity of the ongoing processes, which prevents the use of adequate measures to eliminate the causes of the alarm, and as a result, if a fire occurs, it can lead to an increase in the time for its elimination.

Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.The purpose of the utility model is to eliminate the shortcomings of the prototype.

Техническим результатом является повышение точности оценки степени опасности при срабатывании пожарной сигнализации.The technical result is to increase the accuracy of assessing the degree of danger when a fire alarm is triggered.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для обнаружения мест пожара-перегрева, состоящие из проводника, генератора периодических импульсов, приемника, решающего устройство и устройства индикации и визуализации, при этом генератор периодических импульсов и приемник соединены с проводником, выход приемника соединен с входом решающего устройства, выход которого соединен с устройством индикации и визуализации, отличающееся тем, что выход приемника соединен с решающим устройством, выполненным с элементами памяти пороговых значений, первым входом блока расчета задержки импульса, информационным входом элемента памяти, уменьшаемым входом вычитателя и синхронизатором, выход генератора соединен со вторым входом блока расчета задержки импульса, выход которого соединен с блоком расчета места перегрева, выход которого соединен с первым входом устройства индикации и визуализации, выход решающего устройства соединен со вторым входом устройства индикации и визуализации, выход синхронизатора соединен с управляющим входом элемента памяти, выход которого соединен с вычитаемым входом вычитателя, выход которого соединен с формирователем модуля, выход которого соединен с третьим входом устройства индикации и визуализации.The specified technical result is achieved due to the fact that a device for detecting places of fire-overheating, consisting of a conductor, a periodic pulse generator, a receiver, a decisive device and an indication and visualization device, while the periodic pulse generator and the receiver are connected to the conductor, the receiver output is connected to the input of the decision device, the output of which is connected to the display and visualization device, characterized in that the output of the receiver is connected to the decision device, made with threshold memory elements, the first input of the pulse delay calculation unit, the information input of the memory element, the reduced input of the subtractor and the synchronizer, the output the generator is connected to the second input of the pulse delay calculation unit, the output of which is connected to the overheating point calculation unit, the output of which is connected to the first input of the indicating and visualization device, the output of the decisive device is connected to the second input of the indicating and visualization device , the output of the synchronizer is connected to the control input of the memory element, the output of which is connected to the subtracted input of the subtractor, the output of which is connected to the driver of the module, the output of which is connected to the third input of the display and visualization device.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 показана схема устройства для обнаружения мест пожара-перегрева.In FIG. 1 shows a diagram of a device for detecting places of fire-overheating.

На фиг. 2 показан вариант схемы устройства для обнаружения мест пожара-перегрева.In FIG. 2 shows a variant of the scheme of the device for detecting places of fire-overheating.

На чертежах обозначено:The drawings indicate:

1 - проводник, 2 - генератор, 3 - приемник, 4 - решающее устройство, 5 - блок расчета задержки импульса, 6 - блок расчета места перегрева, 7 - элемент памяти, 8 -синхронизатор, 9 - вычитатель, 10 - формирователь модуля, 11 - устройство индикации и визуализации, 12 - устройство опроса.1 - conductor, 2 - generator, 3 - receiver, 4 - decision device, 5 - pulse delay calculation unit, 6 - overheating point calculation unit, 7 - memory element, 8 - synchronizer, 9 - subtractor, 10 - module shaper, 11 - display and visualization device, 12 - polling device.

Устройство для обнаружения мест пожара-перегрева проводника (фиг.1) состоит из генератора 2 периодических импульсов и приемника 3 соединенных с проводником 1. При этом проводник 1 проложен по наиболее значимым (пожароопасным) местам объектам контроля. Выход приемника 3 соединен с решающим устройством 4, выполненным с элементами памяти пороговых значений, первым входом блока расчета задержки импульса 5, первым (информационным) входом элемента памяти 7, первым (уменьшаемым) входом вычитателя 9 и синхронизатором 8. Выход генератора 2 соединен со вторым входом блока расчета задержки импульса 5, выход которого соединен с блоком расчета места перегрева 6, выход которого соединен с первым входом устройства индикации и визуализации 11. Выход решающего устройства 4 соединен со вторым входом устройства индикации и визуализации 11. Выход синхронизатора 8 соединен со вторым (управляющим) входом элемента памяти 7, выход которого соединен со вторым (вычитаемым) входом вычитателя 9, выход которого соединен с формирователем модуля 10, выход которого соединен с третьим входом устройства индикации и визуализации 11.A device for detecting places of fire-overheating of the conductor (figure 1) consists of a generator 2 of periodic pulses and a receiver 3 connected to the conductor 1. In this case, the conductor 1 is laid along the most significant (fire hazardous) places of the control objects. The output of the receiver 3 is connected to the decision device 4, made with threshold memory elements, the first input of the pulse delay calculation block 5, the first (information) input of the memory element 7, the first (reduced) input of the subtractor 9 and the synchronizer 8. The output of the generator 2 is connected to the second the input of the block for calculating the delay of the pulse 5, the output of which is connected to the block for calculating the place of overheating 6, the output of which is connected to the first input of the display and visualization device 11. The output of the decisive device 4 is connected to the second input of the display and visualization device 11. The output of the synchronizer 8 is connected to the second ( control) input of the memory element 7, the output of which is connected to the second (subtracted) input of the subtractor 9, the output of which is connected to the shaper of the module 10, the output of which is connected to the third input of the display and visualization device 11.

Во втором варианте реализации заявленного устройства (фиг. 2), используется несколько проводников 1 соединенных с устройством опроса 12, которое соединено с генератором 2 и приемником 3.In the second embodiment of the claimed device (Fig. 2), several conductors 1 are used connected to the polling device 12, which is connected to the generator 2 and the receiver 3.

Устройство для обнаружения мест пожара-перегрева проводника функционирует следующим образом.The device for detecting places of fire-overheating of the conductor operates as follows.

Первоначально, на заводе изготовителе, осуществляют калибровку устройства, которая реализуется в два этапа.Initially, at the factory, the device is calibrated, which is implemented in two stages.

На первом этапе, осуществляют калибровку решающего устройства 4 в нормальных условиях (при температуре окружающей среды +15-25°С, при заданной длине проводника 1), для чего включают генератор 2, который формирует периодические импульсы, которые при прохождении по проводнику 1 отражаются от всех мест неоднородностей конкретного проводника 1 (связанных с его особенностями изготовления, материала, возможными производственными дефектами и т.д.), в том числе и от неоднородности на его конце. Блок расчета задержки импульса 5 фиксирует постоянные значения задержек распространения сигнала по проводнику 1, блок расчета места перегрева 6 рассчитывает расстояние от генератора 2 до конца проводника 1 (и всех обнаруженных мест неоднородностей), значения амплитуд принимаемых (отраженных) сигналов являются постоянными величинами, на выходах вычитателя 9 и формирователя модуля 10 получаются значения близкие к нулю. В таком случае, в качестве первого порогового значения решающего устройства 4 фиксируют усредненное значение амплитуды принимаемых сигналов отраженных от мест неоднородностей проводника 1, связанных со спецификой его изготовления, при этом амплитуды сигналов с неоднородности на конце проводника 1 в расчет не берутся.At the first stage, the decision device 4 is calibrated under normal conditions (at an ambient temperature of +15-25°C, with a given length of the conductor 1), for which the generator 2 is turned on, which generates periodic pulses, which, when passing through the conductor 1, are reflected from all places of inhomogeneities of a particular conductor 1 (associated with its manufacturing features, material, possible manufacturing defects, etc.), including the inhomogeneity at its end. Pulse delay calculation unit 5 fixes constant values of signal propagation delays along conductor 1, overheating area calculation unit 6 calculates the distance from generator 2 to the end of conductor 1 (and all detected inhomogeneity sites), the amplitude values of the received (reflected) signals are constant values, at the outputs subtractor 9 and module shaper 10, values close to zero are obtained. In this case, as the first threshold value of the deciding device 4, the average value of the amplitude of the received signals reflected from the places of inhomogeneities of the conductor 1, associated with the specifics of its manufacture, is fixed, while the amplitudes of the signals from the inhomogeneity at the end of the conductor 1 are not taken into account.

На втором этапе осуществляют калибровку решающего устройства 4 в условиях нагревания проводника 1 до его максимальной рабочей температуры, которая необходима для конкретного объекта. Для чего проводник 1 нагревают в нескольких местах (например, в двух или трех) до максимальной рабочей температуры, после чего фиксируют уровень пиковых значений амплитуд принимаемых сигналов при нагреве в каждом месте.At the second stage, the decisive device 4 is calibrated under the conditions of heating the conductor 1 to its maximum operating temperature, which is necessary for a particular object. Why the conductor 1 is heated in several places (for example, in two or three) to the maximum operating temperature, after which the level of the peak values of the amplitudes of the received signals during heating is fixed in each place.

В таком случае, в качестве второго порогового значения для участка нагрева решающего устройства 4 фиксируют усредненное значение амплитуд принимаемых сигналов полученных для каждого места нагрева проводника 1 увеличенное на 10%; в качестве третьего порогового значения для участка нагрева решающего устройства 4 принимают усредненное значение амплитуд принимаемых сигналов увеличенное на 15% (значения 10 и 15% указаны в качестве примера реализации, значения могут быть изменены в зависимости от допускаемых рабочих температур проводника 1 на конкретном объекте (участке объекта)).In this case, as the second threshold value for the heating section of the decisive device 4, the average value of the amplitudes of the received signals obtained for each heating point of the conductor 1 is fixed, increased by 10%; as the third threshold value for the heating section of the deciding device 4, the average value of the amplitudes of the received signals increased by 15% is taken (the values of 10 and 15% are indicated as an implementation example, the values \u200b\u200bcan be changed depending on the permissible operating temperatures of the conductor 1 at a particular object (section object)).

Таким образом, после завершения процедуры калибровки, зафиксированные первое и второе и третье пороговые значения амплитуд принимаемых сигналов, используют в качестве пороговых значений решающего устройства 1. Для чего в элементе памяти решающего устройства 4 формируют массив пороговых значений в соответствии с конкретным объектом и с учетом особенностей используемого проводника 1, при этом решающее устройство функционирует в соответствии со следующим алгоритмом: при приеме значений амплитуд принимаемых сигналов ниже любого из вторых пороговых значений из массива пороговых значений, на выходе подается сигнал на устройство индикации и визуализации 11 о нормальном состоянии объекта; при приеме значений амплитуд принимаемых сигналов между вторым и третьим порогами на выходе подается сигнал на устройство индикации и визуализации 11 о перегреве проводника 1 на соответствующем участке; при приеме значений амплитуд принимаемых сигналов, амплитуды которых выше третьего порогового значения на выходе подается сигнал на устройство индикации и визуализации 11 о пожаре на объекте на соответствующем участке.Thus, after the completion of the calibration procedure, the fixed first and second and third threshold values of the amplitudes of the received signals are used as the threshold values of the resolver 1. For this purpose, an array of threshold values is formed in the memory element of the resolver 4 in accordance with a specific object and taking into account the features the used conductor 1, while the decision device operates in accordance with the following algorithm: when receiving amplitude values of the received signals below any of the second threshold values from the array of threshold values, the output signal is sent to the display and visualization device 11 about the normal state of the object; when receiving the values of the amplitudes of the received signals between the second and third thresholds at the output, a signal is sent to the display and visualization device 11 about overheating of the conductor 1 in the corresponding section; when receiving the values of the amplitudes of the received signals, the amplitudes of which are higher than the third threshold value at the output, a signal is sent to the display and visualization device 11 about a fire at the facility in the corresponding area.

Во втором варианте реализации (с устройством опроса 12) вышеописанную процедуру реализуют для каждого проводника 1.In the second embodiment (with interrogator 12), the above procedure is implemented for each conductor 1.

После завершения процесса калибровки устройство в комплекте, поставляется на место его использования согласно своему функциональному назначению.After the completion of the calibration process, the complete device is delivered to the place of its use according to its functional purpose.

На объекте, на котором необходимо осуществлять контроль состояния пожаробезопасности прокладывают проводник 1 (или проводники 1) по наиболее значимым (пожароопасным) участкам. Далее, после установки проводника 1 осуществляют тест самоконтроля, при котором проверяют совпадение режимов работы устройства при заводских калибровочных данных в нормальных условиях.At the facility where it is necessary to monitor the state of fire safety, conductor 1 (or conductors 1) is laid along the most significant (fire hazardous) areas. Further, after the conductor 1 is installed, a self-control test is carried out, in which the coincidence of the operating modes of the device is checked with factory calibration data under normal conditions.

Далее, при работе устройства, генератор 2 формирует импульсы, которые, отражаясь от неоднородностей проводника 1, поступают на приемник 3. Далее значения амплитуды принятого сигнала сравниваются с пороговыми значениями решающего устройства 4, поступившие от блока расчета места перегрева 6, результаты оценки передаются на устройство индикации и визуализации 11. В тоже время, данные о месте возможного перегрева или пожара формируются следующим образом: блок расчета задержки импульса 5 получает значение времени генерации очередного импульса с генератора 2 и значение времени приема отраженных сгенерированных импульсов с приемника 3 (с каждого места неоднородностей проводника). Далее блок расчета задержки импульса 5 формирует значение задержки отраженного сигнала, которое передается на блок расчета места перегрева 6, где, по данным задержки распространения сигнала рассчитывается расстояние до неоднородностей проводника 1, где произошло отражение, результаты расчета передаются на устройство индикации и визуализации 11 и в решающее устройство 4. В тоже время, значения амплитуды принятого сигнала с приемника 3 поступают на вычитатель 9 и элемент памяти 7. Элемент памяти 7 хранит значение принятого сигнала до момента поступления очередного сигнала от приемника 3, момент поступления очередного сигнала от преемника фиксируется синхронизатором 8, который подает команду на срабатывание элемента памяти 7, в таком случае запаздывающие, на один такт работы генератора 2, значение амплитуды принятого сигнала поступает на вычитатель 9. Вычитатель 9 формирует на выходе разницу между значениями амплитуды принятого сигнала и амплитуды предыдущего сигнала работы генератора 2, формирователь модуля 10 вычисляет абсолютное значение полученной величины, результаты расчета передаются на устройство индикации и визуализации 11, тем самым реализуется расчет скорости изменения амплитуды отраженных сигналов.Further, during the operation of the device, the generator 2 generates pulses, which, reflected from the inhomogeneities of the conductor 1, arrive at the receiver 3. Further, the amplitude values of the received signal are compared with the threshold values of the decisive device 4 received from the overheating area calculation unit 6, the evaluation results are transmitted to the device indication and visualization 11. At the same time, data on the place of possible overheating or fire are formed as follows: the pulse delay calculation unit 5 receives the value of the generation time of the next pulse from the generator 2 and the value of the time of receipt of the reflected generated pulses from the receiver 3 (from each place of conductor inhomogeneities ). Next, the pulse delay calculation unit 5 generates the value of the reflected signal delay, which is transmitted to the overheating site calculation unit 6, where, according to the signal propagation delay, the distance to the inhomogeneities of the conductor 1, where the reflection occurred, is calculated, the calculation results are transmitted to the display and visualization device 11 and in decision device 4. At the same time, the amplitude values of the received signal from the receiver 3 are fed to the subtractor 9 and the memory element 7. The memory element 7 stores the value of the received signal until the next signal arrives from the receiver 3, the moment the next signal arrives from the receiver is fixed by the synchronizer 8, which commands the operation of the memory element 7, in this case, delayed, for one clock cycle of the generator 2, the value of the amplitude of the received signal is fed to the subtractor 9. The subtractor 9 generates at the output the difference between the amplitude values of the received signal and the amplitude of the previous signal of the generator 2, module generator 10 calculates the absolute value of the obtained value, the calculation results are transmitted to the display and visualization device 11, thereby calculating the rate of change in the amplitude of the reflected signals.

В случае возникновения пожара-перегрева на одном из объектов контроля по маршруту прокладки проводника 1 существенно повышается температура окружающей среды вокруг участка проводника 1, вследствие чего повышается его сопротивление и на данном участке возникает неоднородность. В таком случае, импульсы от генератора 2 периодических импульсов 3 при прохождении по проводнику 1 отражаются от сформированной вследствие термического воздействия неоднородности. Полученный, таким образом, отраженный сигнал (с места термического воздействия) имеет существенно измененное значение амплитуды, изменяется уровень электрического поля, которое улавливается приемником 3. В таком случае, на выходе решающего устройства 4 формируется сигнал о наличии перегрева (потенциальном возгорании) который передается на устройство индикации и визуализации 11. Одновременно с этим, блок расчета задержки импульса 5 формирует новое значение задержки, данное значение передается на блок расчета места перегрева 6, который рассчитывает расстояние от генератора 2 до места перегрева и полученное значение подает на устройство индикации и визуализации 11. Одновременно с этим, с выхода формирователя модуля 10 поступают значения приращений значений амплитуд, позволяющие оценить скорость нарастания температуры в проводнике 1, эта информация также передается на устройство индикации и визуализации 11.In the event of a fire-overheating at one of the control objects along the route of laying conductor 1, the ambient temperature around the section of conductor 1 rises significantly, as a result of which its resistance increases and heterogeneity occurs in this section. In this case, the pulses from the generator 2 of periodic pulses 3, when passing through the conductor 1, are reflected from the inhomogeneity formed due to the thermal effect. The reflected signal obtained in this way (from the place of thermal impact) has a significantly changed amplitude value, the level of the electric field changes, which is captured by the receiver 3. In this case, at the output of the decision device 4, a signal about the presence of overheating (potential ignition) is generated, which is transmitted to display and visualization device 11. At the same time, the pulse delay calculation unit 5 generates a new delay value, this value is transmitted to the overheating site calculation unit 6, which calculates the distance from the generator 2 to the overheating site and feeds the resulting value to the display and visualization device 11. At the same time, from the output of the shaper of the module 10, the values of the increments of the amplitude values are received, which make it possible to estimate the rate of temperature rise in the conductor 1, this information is also transmitted to the display and visualization device 11.

Во втором варианте реализации, когда имеется несколько проводников 1, устройство функционирует аналогичным образом, только с заданным временем интервалом осуществляется переключение между несколькими проводниками 1. Данная процедура реализуема благодаря наличию устройства опроса 12, которое реализует поочередный опрос всех подключенных проводников 1.In the second embodiment, when there are several conductors 1, the device functions in a similar way, only with a given time interval, switching between several conductors 1 is carried out. This procedure is implemented due to the presence of a polling device 12, which implements a serial poll of all connected conductors 1.

Примеры реализации функциональных элементов устройства.Examples of the implementation of the functional elements of the device.

Проводник 1 может быть выполнен в виде кабели или провода.The conductor 1 can be made in the form of cables or wires.

В качестве генератора 2 может использоваться, генератор 2, выполненный с возможностью подачи в линию зондирующего синусоидального сигнала, например, с частотой 50 Гц со временем задержки между зондирующими сигналами в 20 мс.As the generator 2 can be used, the generator 2, made with the possibility of supplying a probing sinusoidal signal to the line, for example, with a frequency of 50 Hz with a delay time between probing signals of 20 ms.

В качестве приемника 3 может использоваться синхронный детектор зондирующих сигналов, фиксирующий пиковые амплитудные значения отраженных зондирующих сигналов.The receiver 3 can be used as a synchronous detector of probing signals, which fixes the peak amplitude values of the reflected probing signals.

В качестве решающего устройства 4 может использоваться многоуровневый компаратор. Конкретные значения порогов выбираются на основании процедуры калибровки и зависят от типа используемого проводника 1, его длины и параметров генератора 2.A multilevel comparator can be used as a decision device 4. Specific threshold values are selected based on the calibration procedure and depend on the type of conductor 1 used, its length and the parameters of generator 2.

В качестве блока расчета задержки импульса 5 может использоваться устройство, реализующее частотно-импульсный метод расчета задержки сигнала.As a block for calculating the delay of the pulse 5, a device that implements the frequency-pulse method for calculating the signal delay can be used.

В качестве блока расчета места перегрева 6 может использоваться арифметическое устройство, выполненное с возможностью реализации следующей арифметической операции: скорость распространения электрического тока в проводнике 1 (как фундаментальная физическая константа) перемножается с полученным значением задержки импульса деленым пополам, полученное значение исчерпывающе характеризует место на проводнике 1, где произошел нагрев или возгорание, а именно, расстояние от генератора 2 периодических импульсов и приемника 3 до неоднородности на проводнике 1.As a block for calculating the place of overheating 6, an arithmetic device can be used that can implement the following arithmetic operation: the speed of propagation of electric current in conductor 1 (as a fundamental physical constant) is multiplied with the obtained value of the pulse delay divided in half, the resulting value exhaustively characterizes the place on conductor 1 , where heating or ignition occurred, namely, the distance from the generator 2 of periodic pulses and the receiver 3 to the inhomogeneity on the conductor 1.

В качестве элемента памяти 7 могут использоваться сдвиговые регистры или параметрические элементы памяти. Элемент памяти 7 выполнен с возможностью хранения значения амплитуды отраженного сигнала в течение времени задержки очередного зондирующего сигнала, и последующей его передачи на вычитатель 9 при поступлении соответствующей управляющей команды от синхронизатора 8.As a memory element 7 can be used shift registers or parametric memory elements. The memory element 7 is configured to store the value of the amplitude of the reflected signal during the delay time of the next probing signal, and then transfer it to the subtractor 9 upon receipt of the corresponding control command from the synchronizer 8.

В качестве синхронизатора 8 может использоваться согласующие устройство, выполненное с возможностью выработки управляющей команды на передачу значения из элемента памяти 7 на вычитатель 9 при фиксации поступления на приемник 3 очередного отраженного зондирующего импульса.As a synchronizer 8, a matching device can be used, which is configured to generate a control command to transfer a value from the memory element 7 to the subtractor 9 when fixing the receipt of the next reflected probing pulse at the receiver 3.

В качестве вычитателя 9 может использоваться арифметическое устройство, реализующее математическую операцию вычитания.Subtractor 9 can be used as an arithmetic device that implements the mathematical operation of subtraction.

В качестве формирователя модуля 10 может использоваться арифметическое устройство, реализующее операцию нахождения абсолютного значения числа.An arithmetic device that implements the operation of finding the absolute value of a number can be used as a generator of module 10.

В качестве устройства устройство индикации и визуализации 11 может использоваться электронное устройство с дисплеем для отображения поступающей информации и с элементами аудио и/или световой индикации.The display and visualization device 11 can be an electronic device with a display for displaying incoming information and with elements of audio and/or light indication.

В качестве устройства опроса 12 может выступать устройство, автоматически замыкающее выходы и входы генератора 2 и приемника 3 на определенный проводник 1 по прошествии заранее заданного времени. В качестве такого времени, например, может выступать значение в 100 мс (или любая другая величина в зависимости от объекта или требования заказчика).The interrogator 12 can be a device that automatically closes the outputs and inputs of the generator 2 and receiver 3 to a specific conductor 1 after a predetermined time. Such time, for example, can be a value of 100 ms (or any other value depending on the object or customer requirements).

Также в зависимости от конкретного варианта технической реализации устройства, блоки 2 (генератор) и 3 (приемник) могут быть выполнены в виде единого функционального элемента, а именно - приемо-передатчика. Аналогично этому, блоки 5 (блок расчета задержки импульса) и 6 (блок расчета места перегрева) могут быть выполнены в виде единого функционального элемента, а именно - блока расчета задержки импульса и места перегрева.Also, depending on the specific variant of the technical implementation of the device, blocks 2 (generator) and 3 (receiver) can be made in the form of a single functional element, namely, a transceiver. Similarly, blocks 5 (pulse delay calculation block) and 6 (overheating point calculation block) can be made as a single functional element, namely, a pulse delay and overheating point calculation block.

Заявленный технический результат - повышение точности оценки степени опасности при срабатывании пожарной сигнализации, достигается за счет наличия решающего устройства 4 выполненного с элементами памяти пороговых значений и соединенного с блоком расчета места перегрева 6, что позволяет точно определить наличие факта перегрева в конкретном месте, и оценить его степень опасности, а именно, возникновение перегрева проводника или возгорания на объекте. Также заявленный технический результат достигается за счет наличия элемент памяти 7, синхронизатора 8, вычитателя 9 и формирователя модуля 10, что позволяет определить динамику изменения амплитуды принятого сигнала, и как следствие определить уровень интенсивности перегрева или возгорания, что также позволяет сделать вывод о степени опасности возникшей ситуации. Таким образом, заявленное техническое решение позволяет точно определить степень опасности, а именно точное место и интенсивность протекающих процессов, что способствует применению адекватных мер для устранения причин срабатывания сигнализации, и как следствие, при возникновении возгорания может привести к снижению времени его ликвидации. Также заявленный технический результат может быть достигнут за счет возможности работы с несколькими проводниками посредством устройства опроса 12, в таком случае реализуется возможность оценки степени опасности при срабатывании пожарной сигнализации за счет большей площади покрытия проводниками 1 пожароопасного объекта.The claimed technical result - an increase in the accuracy of assessing the degree of danger when a fire alarm is triggered, is achieved due to the presence of a decision device 4 made with threshold memory elements and connected to the overheating location calculation unit 6, which allows you to accurately determine the presence of overheating in a particular place and evaluate it the degree of danger, namely, the occurrence of overheating of the conductor or fire at the facility. Also, the claimed technical result is achieved due to the presence of a memory element 7, a synchronizer 8, a subtractor 9 and a module shaper 10, which makes it possible to determine the dynamics of the change in the amplitude of the received signal, and as a result, to determine the level of intensity of overheating or fire, which also allows us to draw a conclusion about the degree of danger that has arisen. situations. Thus, the claimed technical solution allows you to accurately determine the degree of danger, namely the exact location and intensity of the ongoing processes, which contributes to the use of adequate measures to eliminate the causes of the alarm, and as a result, if a fire occurs, it can lead to a decrease in the time to eliminate it. Also, the claimed technical result can be achieved due to the possibility of working with several conductors by means of a polling device 12, in which case it is possible to assess the degree of danger when a fire alarm is triggered due to a larger area covered by conductors 1 of a fire hazardous object.

Также заявленное техническое решение обладают следующими полезными свойствами:Also, the claimed technical solution has the following useful properties:

простота изготовления и монтажа на объекте контроля;ease of manufacture and installation at the control object;

простота технического обслуживания, благодаря возможности замены проводников 1 при их износе и/или механической деформации.ease of maintenance due to the possibility of replacing the conductors 1 when they are worn and/or mechanically deformed.

Заявитель в 2022 изготовил опытный образец заявленного технического решения, эксплуатация которого подтвердила заявленный технический результат - точность оценки степени опасности при срабатывании пожарной сигнализации составила 95%.The applicant in 2022 produced a prototype of the claimed technical solution, the operation of which confirmed the claimed technical result - the accuracy of assessing the degree of danger when a fire alarm was triggered was 95%.

Примеры достижения технического результат.Examples of achieving a technical result.

Пример 1. В ходе работы устройства на устройстве индикации и визуализации 11 отобразилась информация о срабатывании второго порогового устройства на соответствующем участке объекта, при этом нарастание значений амплитуды принимаемого сигнала за период наблюдения было незначительным и не достигло третьего порогового значения. В таком случае был сделан вывод о низкой степени опасности, на участок объекта был отправлен технический персонал для устранения повреждения проводника 1.Example 1. During the operation of the device, the indication and visualization device 11 displayed information about the triggering of the second threshold device in the corresponding section of the object, while the increase in the amplitude values of the received signal over the observation period was insignificant and did not reach the third threshold value. In this case, it was concluded that the degree of danger was low, and technical personnel were sent to the site of the facility to repair the damage to conductor 1.

Пример 2. В ходе работы устройства на устройстве индикации и визуализации 11 отобразилась информация о срабатывании второго порогового устройства на соответствующем участке объекта и через несколько секунд о срабатывании третьего порогового устройства, при этом нарастание значений амплитуды принимаемого сигнала за период наблюдения имело лавинообразный характер. В таком случае был сделан вывод о возникновении пожара, на объекте была объявлена пожарная тревога с последующим незамедлительным проведением соответствующих организационно-технических мероприятий.Example 2. During operation of the device, the display and visualization device 11 displayed information about the triggering of the second threshold device in the corresponding section of the object and after a few seconds about the triggering of the third threshold device, while the increase in the amplitude values of the received signal over the observation period had an avalanche-like character. In this case, it was concluded that a fire had occurred, a fire alarm was announced at the facility, followed by immediate implementation of appropriate organizational and technical measures.

Заявленное устройство изготавливается на предприятии и является единым изделием, состоящем их механически и электрически соединенных функциональных элементов и поставляется в составе комплекта оборудования.The claimed device is manufactured at the enterprise and is a single product consisting of mechanically and electrically connected functional elements and is supplied as part of a set of equipment.

Claims (1)

Устройство для обнаружения мест пожара-перегрева проводника, состоящее из проводника, генератора периодических импульсов, приемника, решающего устройства и устройства индикации и визуализации, при этом генератор периодических импульсов и приемник соединены с проводником, выход приемника соединен с входом решающего устройства, выход которого соединен с устройством индикации и визуализации, отличающееся тем, что выход приемника соединен с решающим устройством, выполненным с элементами памяти пороговых значений, первым входом блока расчета задержки импульса, информационным входом элемента памяти, уменьшаемым входом вычитателя и синхронизатором, выход генератора соединен со вторым входом блока расчета задержки импульса, выход которого соединен с блоком расчета места перегрева, выход которого соединен с первым входом устройства индикации и визуализации, выход решающего устройства соединен со вторым входом устройства индикации и визуализации, выход синхронизатора соединен с управляющим входом элемента памяти, выход которого соединен с вычитаемым входом вычитателя, выход которого соединен с формирователем модуля, выход которого соединен с третьим входом устройства индикации и визуализации. A device for detecting places of fire-overheating of a conductor, consisting of a conductor, a generator of periodic pulses, a receiver, a decisive device and an indication and visualization device, while the generator of periodic impulses and the receiver are connected to the conductor, the output of the receiver is connected to the input of the decisive device, the output of which is connected to an indication and visualization device, characterized in that the receiver output is connected to a decision device made with threshold value memory elements, the first input of the pulse delay calculation block, the information input of the memory element, the reduced input of the subtractor and the synchronizer, the generator output is connected to the second input of the delay calculation block pulse, the output of which is connected to the block for calculating the place of overheating, the output of which is connected to the first input of the indicating and visualization device, the output of the decisive device is connected to the second input of the indicating and visualization device, the synchronizer output is connected to the control input m of a memory element, the output of which is connected to the subtracted input of the subtractor, the output of which is connected to the driver of the module, the output of which is connected to the third input of the display and visualization device.
RU2022122495U 2022-08-19 DEVICE FOR DETECTING FIRE-OVERHEATING SITES RU215283U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU215283U1 true RU215283U1 (en) 2022-12-07

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4292513A (en) * 1978-09-29 1981-09-29 Chubb Fire Security Limited Heat detector circuit
US4814766A (en) * 1987-12-07 1989-03-21 Domingue Willard A Fire alarm and heat detection system and apparatus
RU2340002C1 (en) * 2007-08-06 2008-11-27 Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского Fire early detection method and device for implementing method
RU2409865C1 (en) * 2009-06-03 2011-01-20 Вячеслав Адамович Заренков Method of early fire detection and device for its realisation
RU2438183C1 (en) * 2010-08-27 2011-12-27 Олег Петрович Ильин Device of emergency fire alarm
CN114360190A (en) * 2021-12-31 2022-04-15 上海震旦施密茨消防装备有限公司 Fire alarm system for underground cable and working method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4292513A (en) * 1978-09-29 1981-09-29 Chubb Fire Security Limited Heat detector circuit
US4814766A (en) * 1987-12-07 1989-03-21 Domingue Willard A Fire alarm and heat detection system and apparatus
RU2340002C1 (en) * 2007-08-06 2008-11-27 Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского Fire early detection method and device for implementing method
RU2409865C1 (en) * 2009-06-03 2011-01-20 Вячеслав Адамович Заренков Method of early fire detection and device for its realisation
RU2438183C1 (en) * 2010-08-27 2011-12-27 Олег Петрович Ильин Device of emergency fire alarm
CN114360190A (en) * 2021-12-31 2022-04-15 上海震旦施密茨消防装备有限公司 Fire alarm system for underground cable and working method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110261799B (en) High-temperature superconducting magnet quench detection system using distributed optical fiber sensing technology
JP4353989B2 (en) Intrusion detection system
CN104266786A (en) Bolt fastening degree online detecting system and method based on OTDR technology
EP3171469A1 (en) Method for loose joint detection in medium voltage switchgears and medium voltage switchgear itself
JPS5940270B2 (en) position measurement system
KR20070078195A (en) System and method for detecting a partial discharge of a powercable
JP2952576B2 (en) Method and apparatus for detecting fatigue damage of structural material
KR101548288B1 (en) Wiring diagnosis system using reflected wave measuring apparatus
CN113438018A (en) Optical cable fault detection method and device
CN103344809A (en) Measuring equipment and measuring method for leakage currents of high-voltage holding test of security equipment
CN114204678A (en) Voltage monitoring system for high-voltage power grid maintenance
CN108132109A (en) A kind of temperature-measuring system of distributed fibers
RU215283U1 (en) DEVICE FOR DETECTING FIRE-OVERHEATING SITES
EP3548855B1 (en) Shorted thermocouple diagnostic
CN108877130B (en) Temperature-sensing fire detector with terminal alarm indication function
CN105067964B (en) A kind of security protection detection method and device based on electric pulse
US20210231725A1 (en) Apparatus for monitoring a condition of an electrical power transmisison medium
KR101712277B1 (en) Hybrid fire monitoring system using fiber optic temperature sensors and linear fixed-temperature detectors
KR101557983B1 (en) High voltage distributing board, low voltage distributing board, distributing board, motor contorl board having an intelligent function of monitoring deterioration
WO1996011390A1 (en) Transmitter sensor
CN104535869A (en) Power-failure cable stealing-preventing monitoring method based on traveling wave method
CN207671057U (en) Oil storage tank fuel liquid level monitoring system
CN110749379A (en) Cable joint fault detection method and device based on non-contact infrared temperature measurement
KR20220135699A (en) Apparatus for measuring tdr and safety management system of underground facilities using it
KR102005370B1 (en) Apparatus and method for diagnosising condition of power tunnel joint box