RU2256228C2 - Early fire detection method - Google Patents

Early fire detection method Download PDF

Info

Publication number
RU2256228C2
RU2256228C2 RU2002121784/09A RU2002121784A RU2256228C2 RU 2256228 C2 RU2256228 C2 RU 2256228C2 RU 2002121784/09 A RU2002121784/09 A RU 2002121784/09A RU 2002121784 A RU2002121784 A RU 2002121784A RU 2256228 C2 RU2256228 C2 RU 2256228C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
concentrations
concentration
gas components
kso
Prior art date
Application number
RU2002121784/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002121784A (en
Inventor
И.М. Олихов (RU)
И.М. Олихов
А.А. Васильев (RU)
А.А. Васильев
Original Assignee
Олихов Игорь Михайлович
Васильев Алексей Андреевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олихов Игорь Михайлович, Васильев Алексей Андреевич filed Critical Олихов Игорь Михайлович
Priority to RU2002121784/09A priority Critical patent/RU2256228C2/en
Publication of RU2002121784A publication Critical patent/RU2002121784A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2256228C2 publication Critical patent/RU2256228C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: fire safety equipment, particularly fire alarms.
SUBSTANCE: method involves simultaneous measuring and analyzing concentrations of at least two gas components evolving during combustible material smoldering and indicating fire initiation; generating alarm signal if measured concentration ratios of above components is equal to predetermined ones. Device comprises at least two concentration sensors, microprocessor and alarm signal generation system.
EFFECT: reduced probability of false signal obtaining at fire initiation stage.
9 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к области пожарной безопасности, а более точно касается способа раннего обнаружения пожара.The present invention relates to the field of fire safety, and more specifically relates to a method for early detection of fire.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известны способы обнаружения пожара с помощью пожарных извещателей, реагирующих на действие открытого пламени или дыма и вырабатывающих сигнал тревоги (Г.М.Зуйков “Инспектору госпожарнадзора о пожарной сигнализации”, М.: Стройиздат, 1988 г.). К ним относятся световые, реагирующие на световое или инфракрасное излучение очага пожара; тепловые, реагирующие на повышение температуры при пожаре; и дымовые, реагирующие на повышение концентрации частиц дыма, извещатели. Однако эти извещатели недостаточно эффективны, так как при их использовании сигнал тревоги формируется сравнительно поздно, когда пожар уже достаточно сильно развит. Кроме того, эти извещатели не исключают возможность ложного срабатывания при повышении температуры или запылении помещения, не связанных с пожаром.Known methods for detecting fire using fire detectors that respond to the action of an open flame or smoke and generate an alarm signal (G.M. Zuykov “Inspector of fire supervision”, M: Stroyizdat, 1988). These include light, responsive to light or infrared radiation of the fire; thermal, reacting to temperature increase in case of fire; and smoke detectors that respond to increasing concentrations of smoke particles. However, these detectors are not effective enough, because when they are used, an alarm is generated relatively late, when the fire is already quite developed. In addition, these detectors do not exclude the possibility of false alarms when the temperature rises or dusts the premises that are not associated with a fire.

Время реакции пожарного извещателя на начало пожара может быть уменьшено при использовании газовых пожарных извещателей, реагирующих на газы, образующиеся на начальной стадии тления горючих материалов, которые могут свободно выходить из замкнутых полостей, в которых произошло возгорание.The reaction time of a fire detector to the start of a fire can be reduced by using gas fire detectors that respond to gases generated at the initial stage of smoldering of combustible materials that can freely escape from closed cavities in which a fire occurred.

Известны способы (V.M.Aroutiounian, Z.N.Adamian, H.V.Abovian "Thin film smoke sensny element", "The Sixth International Meeting on Clenical Sensors", 1996, July 22-25, Gaitherburg, Md, USA, p.103) распознавания пожара с помощью одного неселективного газового датчика, реагирующего на смесь газов, которые могут образоваться при тлении горючих материалов. Применение таких датчиков ограничено высокой вероятностью появления ложных сигналов таких извещателей при воздействии на них, например, паров растворителей.Known methods (VMAroutiounian, ZNAdamian, HVAbovian "Thin film smoke sensny element", "The Sixth International Meeting on Clenical Sensors", 1996, July 22-25, Gaitherburg, Md, USA, p.103) fire detection using one non-selective gas sensor that responds to a mixture of gases that can form when smoldering combustible materials. The use of such sensors is limited by the high probability of false signals from such detectors when exposed to, for example, solvent vapors.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ раннего обнаружения пожара (DE, C2, 3123279), заключающийся в том, что непрерывно измеряют текущее значение концентрации окиси углерода, выделяющейся при тлении горючих материалов, сравнивают его с заданным допустимым значением указанной концентрации и при совпадении этих значений формируют сигнал тревоги.Closest to the proposed invention is a method of early fire detection (DE, C2, 3123279), which consists in continuously measuring the current value of the concentration of carbon monoxide released during the decay of combustible materials, comparing it with a given acceptable value of the specified concentration and if these values coincide form an alarm.

В этом же патенте описано устройство для осуществления данного способа, выбранное в качестве прототипа и включающее полупроводниковый сенсор, предназначенный для определения концентрации окиси углерода, дифференциальный усилитель, электрический фильтр и сигнальное устройство. Устройством непрерывно измеряют текущее значение концентрации окиси углерода, выделяющейся при тлении горючих материалов, сравнивают его с заданным допустимым значением указанной концентрации и при совпадении этих значений формируют сигнал тревоги. Для формирования сигнала тревоги используют отклонения проводимости чувствительного слоя от среднего значения проводимости.The same patent describes a device for implementing this method, selected as a prototype and including a semiconductor sensor designed to determine the concentration of carbon monoxide, a differential amplifier, an electric filter and a signal device. The device continuously measures the current value of the concentration of carbon monoxide released during the decay of combustible materials, compares it with a predetermined allowable value of the specified concentration, and when these values coincide, they generate an alarm. To generate an alarm, deviations of the conductivity of the sensitive layer from the average conductivity are used.

В известных способе и устройстве была частично решена задача селективного детектирования пожара. С этой целью для формирования сигнала тревоги используют только те значения концентрации окиси углерода, которые превышают среднее значение ее концентрации в данном помещении. Кроме того, при формировании сигнала тревоги принимаются в расчет только те отклонения концентрации СО от среднего значения, частота которых лежит в интервале, характерном для пожара.In the known method and device, the task of selective fire detection was partially solved. For this purpose, only those values of carbon monoxide concentration that exceed the average value of its concentration in a given room are used to generate an alarm. In addition, when the alarm is generated, only those deviations of the CO concentration from the average value are taken into account, the frequency of which lies in the interval characteristic of a fire.

Однако известные способ и устройство лишь частично решают проблему уменьшения вероятности появления ложных сигналов тревоги при детектировании пожара. Они не исключают возможности формирования сигнала тревоги при накоплении СО в результате работы печей, курения, а также в других случаях повышенного выделения СО, не связанных с пожаром.However, the known method and device only partially solve the problem of reducing the likelihood of false alarms during fire detection. They do not exclude the possibility of the formation of an alarm signal during the accumulation of CO as a result of the operation of furnaces, smoking, and also in other cases of increased CO emission not associated with a fire.

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В основу настоящего изобретения положена задача разработать способ раннего обнаружения пожара и устройство для его осуществления, обеспечивающие уменьшение вероятности получения ложного сигнала на начальной стадии возгорания за счет одновременного измерения и анализа концентраций газовых компонентов, выделяющихся при тлении горючих материалов и являющихся наиболее характерными для начальной стадии пожара.The present invention is based on the task of developing a method for early fire detection and a device for its implementation, which reduce the likelihood of receiving a false signal at the initial stage of ignition by simultaneously measuring and analyzing the concentrations of gas components released during the decay of combustible materials and which are most characteristic of the initial stage of fire .

Поставленная задача решается тем, что в способе раннего обнаружения пожара путем измерения текущего значения концентрации в воздухе одного из газовых компонентов, выделяющихся при тлении горючих материалов, и формирования сигнала тревоги, согласно изобретению дополнительно измеряют текущее значение концентрации по меньшей мере еще одного газового компонента, определяют соотношение измеренных концентраций компонентов, которое сравнивают с заданным его значением, при этом сигнал тревоги формируют при совпадении указанных значений соотношений концентраций компонентов.The problem is solved in that in the method of early fire detection by measuring the current value of the concentration in air of one of the gas components released during the smoldering of combustible materials, and generating an alarm, according to the invention, the current value of the concentration of at least one more gas component is additionally measured, determine the ratio of the measured concentrations of the components, which is compared with its predetermined value, while an alarm is generated when the indicated values coincide with relations component concentrations.

Целесообразно измерять текущие значения концентраций в воздухе газовых компонентов, выбранных из группы, состоящей из водорода, окиси углерода, двуокиси углерода и ароматических углеводородов.It is advisable to measure the current values of the concentrations in the air of gas components selected from the group consisting of hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and aromatic hydrocarbons.

Одновременное определение текущих значений концентраций не менее двух газовых компонентов из числа основных, выделяющихся при тлении горючих материалов на начальной стадии пожара, таких как водород, окись углерода, двуокись углерода и ароматические углеводороды, обеспечивает повышение надежности и достоверности обнаружения начальной стадии пожара. Это достигается за счет исключения возможности формирования ложного сигнала тревоги при появлении газовых компонентов, не связанном с пожаром. Последнее возможно, например, в результате их утечки из баллонов, емкостей или трубопроводов, находящихся внутри или вблизи охраняемых помещений.Simultaneous determination of the current concentrations of at least two gas components from the main ones emitted during smoldering of combustible materials at the initial stage of a fire, such as hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and aromatic hydrocarbons, provides increased reliability and reliability of detection of the initial stage of a fire. This is achieved by eliminating the possibility of a false alarm when gas components that are not associated with a fire. The latter is possible, for example, as a result of their leakage from cylinders, tanks or pipelines located inside or near the protected premises.

При этом определение текущих значений концентраций газовых компонентов, определение их соотношений и сравнение с заданными соотношениями величин осуществляют с заданной периодичностью или непрерывно.In this case, the determination of the current values of the concentrations of the gas components, the determination of their ratios and comparison with the given ratios of quantities are carried out with a given periodicity or continuously.

Заданные соотношения величин концентраций газовых компонентов выбирают исходя из условия:The specified ratio of the concentrations of the gas components is selected based on the conditions:

Ксxну: Кн2:Ксо: Ксо2=1:1,5-2,5:6,0-8,5:2,5-4,0,Ks x n y : Kn 2 : Kso: Kso 2 = 1: 1.5-2.5: 6.0-8.5: 2.5-4.0,

где: Ксхну, Кн2, Ксо, Ксо2 - концентрации в воздухе ароматических углеводородов, водорода, окиси углерода и двуокиси углерода соответственно.where: Ks x n y , Kn 2 , Kso, Kso 2 - air concentrations of aromatic hydrocarbons, hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide, respectively.

Возможно одновременно определять либо текущие значения концентраций в воздухе водорода и окиси углерода, либо ароматических углеводородов, водорода и окиси углерода.It is possible to simultaneously determine either the current values of the concentrations of hydrogen and carbon monoxide in the air, or aromatic hydrocarbons, hydrogen and carbon monoxide.

Поставленная задача решается также тем, что устройство для раннего обнаружения пожара, содержащее датчик концентрации в воздухе одного из газовых компонентов, выделяющихся при тлении горючих материалов, и формирователь сигнала тревоги, согласно изобретению дополнительно содержит по меньшей мере один датчик концентрации в воздухе еще одного газового компонента, при этом указанные датчики концентрации в воздухе газовых компонентов связаны с микропроцессором, подключенным к формирователю сигнала тревоги и предназначенным для сопоставления текущих значений измеренных датчиками концентраций газовых компонентов с одновременным формированием соотношения текущих значений концентраций и сравнения сформированного соотношения с заданным его значением.The problem is also solved by the fact that the device for early fire detection, containing a concentration sensor in the air of one of the gas components released during the smoldering of combustible materials, and an alarm driver, according to the invention further comprises at least one concentration sensor in the air of another gas component while these sensors of concentration of gas components in the air are connected with a microprocessor connected to an alarm conditioner and intended for comparison dividing the current values of the concentrations of the gas components measured by the sensors with the simultaneous formation of a ratio of the current concentrations and comparing the generated ratio with its predetermined value.

Целесообразно, чтобы каждый датчик концентрации в воздухе газового компонента был бы связан с микропроцессором посредством последовательно соединенных согласующего усилителя и аналого-цифрового преобразователя.It is advisable that each sensor of the concentration in the air of the gas component be connected to the microprocessor through a series-connected matching amplifier and an analog-to-digital converter.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретными примерами его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:In the future, the invention is illustrated by specific examples of its implementation and the accompanying drawings, in which:

фиг.1 изображает временные зависимости концентраций основных газовых компонентов, выделяющихся при тлении хлопка;figure 1 depicts the time dependence of the concentrations of the main gas components released during smoldering cotton;

фиг.2 - временные зависимости концентраций основных газовых компонентов, выделяющихся при тлении древесины;figure 2 - temporal dependence of the concentrations of the main gas components released during decay of wood;

фиг.3 - блок-схему устройства для раннего обнаружения пожара для измерения концентраций в воздухе двух газовых компонентов, выделяющихся при тлении горючих материалов на начальной стадии пожара;figure 3 is a block diagram of a device for early fire detection for measuring concentrations in air of two gas components released during smoldering of combustible materials at the initial stage of a fire;

фиг.4 - блок-схему устройства для раннего обнаружения пожара для измерения концентраций в воздухе нескольких газовых компонентов, выделяющихся при тлении горючих материалов на начальной стадии пожара.figure 4 is a block diagram of a device for early fire detection for measuring concentrations in air of several gas components released during smoldering of combustible materials at the initial stage of a fire.

Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention

Предлагаемый способ раннего обнаружения пожара основан на результатах экспериментальных исследований газовыделения при возгорании различных материалов. Установлено, что для начальных стадий тления и возгорания большинства известных горючих материалов характерно выделение не только окиси углерода, но и других газовых компонентов, основными из которых являются водород, двуокись углерода и ароматические углеводороды, причем концентрации этих газов изменяются во времени.The proposed method for early fire detection is based on the results of experimental studies of gas evolution during the ignition of various materials. It was found that the initial stages of smoldering and ignition of most known combustible materials are characterized by the release of not only carbon monoxide, but also other gas components, the main of which are hydrogen, carbon dioxide and aromatic hydrocarbons, and the concentrations of these gases vary over time.

Экспериментально полученные временные зависимости концентраций в воздухе водорода (Н2), двуокиси углерода (СО2), окиси углерода (СО) и ароматических углеводородов (СхНу) в первые несколько минут после начала тления хлопка и древесины показаны соответственно на фиг.1 и 2, где К - текущее значение концентрации газового компонента в воздухе в %.The experimentally obtained time dependences of the concentrations in the air of hydrogen (H 2 ), carbon dioxide (CO 2 ), carbon monoxide (CO) and aromatic hydrocarbons (C x H y ) in the first few minutes after the start of decay of cotton and wood are shown, respectively, in Fig. 1 and 2, where K is the current value of the concentration of the gas component in the air in%.

Анализ графиков показывает, что в течение первых минут тления идет резкое газовыделение одновременно нескольких газов, а именно водорода, ароматических углеводородов, окиси углерода и двуокиси углерода. Значения концентраций выделяемых газов для разных горючих материалов могут быть различны, но выделение окиси углерода всегда сопровождается выделением водорода, ароматических углеводородов и двуокиси углерода. При этом значения соотношений концентраций перечисленных газов лежат в определенных пределах.Analysis of the graphs shows that during the first minutes of smoldering, there is a sharp gas evolution simultaneously of several gases, namely hydrogen, aromatic hydrocarbons, carbon monoxide and carbon dioxide. The values of the concentration of emitted gases for different combustible materials may be different, but the release of carbon monoxide is always accompanied by the release of hydrogen, aromatic hydrocarbons and carbon dioxide. In this case, the values of the ratios of the concentrations of the listed gases lie within certain limits.

Установлено, что в первые 2-3 минуты начала процесса тления основных горючих материалов соотношения концентраций в воздухе ароматических углеводородов, водорода, окиси углерода и двуокиси углерода в каждый текущий момент времени составляют:It is established that in the first 2-3 minutes of the beginning of the smoldering process of the main combustible materials, the ratios of the concentrations in the air of aromatic hydrocarbons, hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide at each current time point are:

Ксxну:Kн2:Ксо:Ксо2=1:1,5-2,5:6,0-8,5:2,5-4,0.Ks x n y : Kn 2 : Kso: Kso 2 = 1: 1.5-2.5: 6.0-8.5: 2.5-4.0.

При этом значения соотношения концентраций, например, водорода и окиси углерода лежат в пределах 1:2,4-5,6 в каждый текущий момент времени.Moreover, the values of the ratio of concentrations, for example, hydrogen and carbon monoxide are in the range of 1: 2.4-5.6 at each current point in time.

В предлагаемом изобретении указанные выше соотношения концентраций основных газовых компонентов выбирают в качестве заданных соотношений величин, с которыми сравнивают соотношения текущих значений концентраций этих компонентов и в случае их совпадения формируют сигнал тревоги.In the present invention, the above ratios of concentrations of the main gas components are selected as predetermined ratios of quantities with which the ratios of the current concentrations of these components are compared and, if they coincide, an alarm is generated.

Блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа раннего обнаружения пожара для измерения концентраций в воздухе двух газовых компонентов, например водорода и окиси углерода, выделяющихся при тлении горючих материалов на начальной стадии пожара, представлена на фиг.3. Устройство содержит два канала, каждый из которых предназначен для измерения концентрации одного газового компонента и содержит датчик в виде, например, газового сенсора 11 или 12, к которому подключены последовательно соединенные согласующий усилитель 21 или 22 и аналого-цифровой преобразователь 31 или 32. Выход каждого аналого-цифрового преобразователя 31 и 32 подсоединен к соответствующему входу микропроцессора 4, подключенного к формирователю 5 световых и звуковых сигналов тревоги, снабженного световым и звуковым сигнализаторами 6 и 7 соответственно, при этом выход 8 формирователя 5 соединен с центральным концентратором пожарной охраны (не показан). Количество каналов зависит от количества газовых компонентов, концентрации которых измеряют одновременно на начальной стадии возгорания. На фиг.4 представлена блок-схема устройства для измерения концентраций n газовых компонентов.A block diagram of a device for implementing the proposed method of early fire detection for measuring air concentrations of two gas components, for example hydrogen and carbon monoxide released during the smoldering of combustible materials at the initial stage of a fire, is shown in FIG. 3. The device contains two channels, each of which is designed to measure the concentration of one gas component and contains a sensor in the form, for example, of a gas sensor 1 1 or 1 2 , to which a matching amplifier 2 1 or 2 2 and an analog-to-digital converter 3 1 are connected or 3 2 . The output of each analog-to-digital converter 3 1 and 3 2 is connected to the corresponding input of the microprocessor 4 connected to the shaper 5 of light and sound alarms, equipped with light and sound signaling devices 6 and 7, respectively, while the output 8 of the shaper 5 is connected to the central fire protection concentrator (not shown). The number of channels depends on the number of gas components, the concentrations of which are measured simultaneously at the initial stage of ignition. Figure 4 presents a block diagram of a device for measuring the concentrations of n gas components.

Блок-схема может быть реализована на известных элементах отечественного и зарубежного производства, таких как полупроводниковые сенсоры типа ПГС-1 или сенсоры Model 911 фирмы Sieger (Германия), MICS1110 фирмы Motorola (США), микропроцессоры типа Р1С 12С509А-04 фирмы Motorola, стандартные АЦП типа АД9202 фирмы Analog Devices (каталог 1999 г.) и индикаторы разных марок.The block diagram can be implemented on well-known elements of domestic and foreign production, such as semiconductor sensors such as PGS-1 or Model 911 sensors from Sieger (Germany), MICS1110 from Motorola (USA), microprocessors like P1C 12C509A-04 from Motorola, standard ADCs type AD9202 company Analog Devices (1999 catalog) and indicators of different brands.

На основе приведенной блок-схемы изготовлен экспериментальный образец устройства для раннего обнаружения пожара, выполненный на сенсорах ПГС-1, MICS1110 (каталог Motorola 1999г.), MICS1210 и микропроцессоре AT9098535-4JC фирмы Atmel, имеющем встроенный аналого-цифровой преобразователь и запрограммированном на формирование сигнала тревоги в соответствии с соотношением концентраций газовых компонентов:Based on the given block diagram, an experimental model of a device for early fire detection was manufactured using PGS-1, MICS1110 sensors (Motorola catalog 1999), MICS1210, and Atmel microprocessor AT9098535-4JC with an integrated analog-to-digital converter and programmed to generate a signal alarms in accordance with the concentration ratio of gas components:

Ксxну:Kн2:Ксо:Ксо2=1:1,5-2,5:6,0-8,5:2,5-4,0.Ks x n y : Kn 2 : Kso: Kso 2 = 1: 1.5-2.5: 6.0-8.5: 2.5-4.0.

Устройство работает следующим образом. Каждый из полупроводниковых газовых сенсоров 11-1n, чувствительный к воздействию одного из перечисленных газовых компонентов (Н2, СО, СО2 и СхНу) изменяет свою проводимость при изменении концентрации этого компонента в воздухе, в результате чего на выходе соответствующего сенсора 11-1n появляется электрический сигнал, величина которого соответствует определенной концентрации этого газового компонента в воздухе. Затем этот сигнал усиливают и преобразуют с помощью соответствующего преобразователя 31-3n в цифровой сигнал.The device operates as follows. Each of the semiconductor gas sensors 1 1 -1 n , sensitive to the action of one of the listed gas components (Н 2 , СО, СО 2 and С x Н у ) changes its conductivity with a change in the concentration of this component in air, as a result of which the corresponding sensor 1 1 -1 n an electrical signal appears, the value of which corresponds to a certain concentration of this gas component in the air. Then this signal is amplified and converted using the appropriate Converter 3 1 -3 n into a digital signal.

Микропроцессор 4 непрерывно или с заданной периодичностью, например через 0,1-1 минуту, опрашивает сенсоры 11-1n, сопоставляет между собой поступившие с них текущие значения сигналов (соответствующие текущим значениям концентраций газовых компонентов в воздухе) и полученные соотношения текущих значений сигналов сравнивает с заданными соотношениями значений сигналов, записанными ранее и хранящимися в его памяти. При совпадении соотношений текущих значений сигналов с заданными соотношениями значений на формирователь 5 поступает сигнал, формирующий на нем сигналы тревоги: световой, звуковой, а также сигнал, подаваемый с выхода 8 на центральный концентратор пожарной охраны.The microprocessor 4 continuously or with a predetermined frequency, for example after 0.1-1 minute, polls the sensors 1 1 -1 n , compares the current signal values (corresponding to the current values of the concentration of gas components in the air) received from them and the obtained ratios of the current signal values compares with predetermined ratios of signal values recorded earlier and stored in its memory. If the ratios of the current values of the signals coincide with the specified ratios of the values, a shaper receives a signal that generates alarms on it: light, sound, as well as a signal supplied from output 8 to the central fire protection concentrator.

Устройство вырабатывает устойчивый сигнал тревоги на второй-третьей минутах после начала искусственно вызванного тления строительного мусора, выбранного в качестве горючего материала.The device generates a steady alarm in the second or third minutes after the start of artificially induced smoldering of construction debris, selected as combustible material.

Например:For instance:

На первой минуте тления строительного мусора, состоящего из тряпок с преобладающим содержанием хлопка, соотношение было:In the first minute of smoldering construction debris, consisting of rags with a predominant cotton content, the ratio was:

Ксхну:Кн2:Ксо:Kco2=1:2,6:6:3,7.Ks x N y : Kn 2 : Kso: Kco 2 = 1: 2.6: 6: 3.7.

На третьей минуте: Ксхну:Кн2:Ксо:Ксо2=1:2,1:5:3.In the third minute: Ks x n y : Kn 2 : Kso: Kso 2 = 1: 2,1: 5: 3.

Соответственно, соотношение водорода и окиси углерода на первой минуте: Kн2:Ксо=1:2,3, а на третьей минуте: Кн2:Ксо=1:2,4.Accordingly, the ratio of hydrogen and carbon monoxide in the first minute: Kn 2 : Kso = 1: 2,3, and in the third minute: Kn 2 : Kso = 1: 2,4.

При тлении строительного мусора с преобладающим составом древесины (стружка, щепа, шпон) на первой минуте соотношения:When smoldering construction waste with a predominant composition of wood (shavings, wood chips, veneer) in the first minute of the ratio:

Ксхну:Кн2:Ксо:Ксо2=1:1,6:8:3,Ks x n y : Kn 2 : Kso: Kso 2 = 1: 1,6: 8: 3,

на третьей минуте: Ксхну:Кн2:Ксо:Ксо2=1:2,1:7:2,8.in the third minute: Ks x n y : Kn 2 : Kso: Kso 2 = 1: 2,1: 7: 2,8.

Соотношение Кн2:Ксо=1:2,6 на первой минуте и Кн2:Ксо=1:5,3 на третьей минуте.The ratio of Kn 2 : Kso = 1: 2.6 in the first minute and Kn 2 : Kso = 1: 5.3 in the third minute.

Предлагаемый способ раннего обнаружения пожара имеет ряд преимуществ по сравнению со способом-прототипом. Основными из них являются следующие:The proposed method of early fire detection has several advantages compared to the prototype method. The main ones are the following:

- одновременное контролирование параметров не одного, а нескольких газов повышает надежность обнаружения пожара;- simultaneous monitoring of the parameters of not one but several gases increases the reliability of fire detection;

- сравнение соотношений контролируемых параметров (текущих значений концентраций газовых компонентов) с заданными соотношениями величин, характерными для начальных стадий процесса тления большинства известных горючих материалов, позволяет повысить достоверность обнаружения пожара именно на ранних стадиях тления и возгорания;- a comparison of the ratios of the controlled parameters (current values of the concentration of gas components) with the given ratios of values characteristic of the initial stages of the smoldering process of most known combustible materials, allows to increase the reliability of fire detection precisely in the early stages of smoldering and ignition;

- при этом исключается возможность ложных срабатываний измерительного устройства при повышении концентрации одного из газов по любой из причин, не соответствующей процессу возгорания.- this eliminates the possibility of false alarms of the measuring device when the concentration of one of the gases increases for any of the reasons that do not correspond to the ignition process.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Предлагаемое изобретение с успехом может быть использовано для обнаружения пожара на ранних стадиях тления и возгорания горючих материалов.The present invention can be successfully used to detect fire in the early stages of smoldering and ignition of combustible materials.

Claims (9)

1. Способ раннего обнаружения пожара путем измерения текущего значения концентрации в воздухе одного из газовых компонентов, выделяющихся при тлении горючих материалов, и формирования сигнала тревоги, отличающийся тем, что дополнительно измеряют текущее значение концентрации в воздухе по меньшей мере еще одного газового компонента, выделяющегося при тлении горючих материалов, определяют соотношение измеренных концентраций газовых компонентов, которое сравнивают с заданным его значением, при этом сигнал тревоги формируют при совпадении указанных значений соотношений концентраций газовых компонентов.1. A method of early fire detection by measuring the current value of the concentration in air of one of the gas components released during the smoldering of combustible materials, and generating an alarm, characterized in that it further measures the current value of the concentration in the air of at least one more gas component released during smoldering of combustible materials, determine the ratio of the measured concentrations of gas components, which is compared with its predetermined value, while an alarm is generated when ii ratios specified values of gas component concentrations. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измеряют текущие значения концентрации в воздухе газовых компонентов, выбранных из группы, состоящей из водорода, окиси углерода, двуокиси углерода и ароматических углеводородов.2. The method according to claim 1, characterized in that the current values of the concentration in the air of gas components selected from the group consisting of hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and aromatic hydrocarbons are measured. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что заданные соотношения величин концентраций газовых компонентов выбирают исходя из условий3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the predetermined ratio of the concentrations of the gas components is selected based on the conditions Каром.:Kн2:Ксо:Ксо2=1:1,5-2,5:6,0-8,5:2,5-4,0, где: Каром., Kн2, Ксо, Ксо2 - концентрации в воздухе ароматических углеводородов, водорода, окиси углерода и двуокиси углерода соответственно.Karom.: Kn 2 : Kso: Kso 2 = 1: 1.5-2.5: 6.0-8.5: 2.5-4.0, where: Karom., Kn 2 , Kso, Kso 2 - air concentrations of aromatic hydrocarbons, hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide, respectively. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременно определяют текущие значения концентраций в воздухе водорода и окиси углерода, а сигнал тревоги формируют при их соотношении 1,5-2,5:6,0-8.5.4. The method according to claim 1, characterized in that at the same time determine the current values of the concentrations of hydrogen and carbon monoxide in the air, and an alarm signal is generated at a ratio of 1.5-2.5: 6.0-8.5. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременно определяют текущие значения концентраций в воздухе водорода, окиси углерода и двуокиси углерода, а сигнал тревоги формируют при их соотношениях Кн2:Ксо:Ксо2=1,5-2,5:6,0-8,5:2,5-4,0 соответственно.5. The method according to claim 1, characterized in that at the same time determine the current values of the concentrations of hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide in the air, and an alarm is generated at their ratios Kn 2 : Kso: Kso 2 = 1.5-2.5: 6.0-8.5: 2.5-4.0 respectively. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение текущих значений концентраций в воздухе газовых компонентов, определение их соотношений и сравнение с заданными соотношениями величин осуществляют непрерывно.6. The method according to claim 1, characterized in that the determination of the current values of the concentrations in the air of gas components, the determination of their ratios and comparison with predetermined ratios of values is carried out continuously. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение текущих значений концентраций в воздухе газовых компонентов, определение их соотношений и сравнение с заданными соотношениями величин осуществляют с заданной периодичностью.7. The method according to claim 1, characterized in that the determination of the current values of the concentrations in the air of gas components, the determination of their ratios and comparison with predetermined ratios of values is carried out with a given frequency. 8. Устройство для раннего обнаружения пожара, содержащее датчик (11) концентрации в воздухе одного из газовых компонентов, выделяющихся при тлении горючих материалов, и формирователь (5) сигнала тревоги, отличающееся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один датчик (12) концентрации в воздухе еще одного газового компонента, выделяющегося при тлении горючих материалов, при этом указанные датчики концентрации в воздухе газовых компонентов связаны с микропроцессором (4), подключенным к формирователю (5) сигнала тревоги и предназначенным для сопоставления текущих значений измеренных датчиками (11 и 12) концентраций газовых компонентов с одновременным формированием соотношения текущих значений концентраций и сравнения сформированного соотношения с заданным его значением.8. A device for early fire detection, containing a sensor (1 1 ) of the concentration in the air of one of the gas components released during smoldering of combustible materials, and an alarm driver (5), characterized in that it further comprises at least one sensor (1 2 ) the concentration in the air of another gas component released during the smoldering of combustible materials, while the indicated concentration sensors of gas components in the air are connected to a microprocessor (4) connected to the alarm driver (5) and to compare the current values of the concentrations of the gas components measured by the sensors (1 1 and 1 2 ) with the simultaneous formation of a ratio of the current concentration values and comparison of the generated ratio with its predetermined value. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что каждый датчик (11 или 12) концентрации в воздухе газового компонента связан с микропроцессором (4) посредством последовательно соединенных согласующего усилителя (21 или 21) и аналого-цифрового преобразователя (31 или 32).9. The device according to claim 8, characterized in that each sensor (1 1 or 1 2 ) of the gas concentration in the air of the gas component is connected to the microprocessor (4) through a series-connected matching amplifier (2 1 or 2 1 ) and an analog-to-digital converter ( 3 1 or 3 2 ).
RU2002121784/09A 2001-02-01 2001-02-01 Early fire detection method RU2256228C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121784/09A RU2256228C2 (en) 2001-02-01 2001-02-01 Early fire detection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121784/09A RU2256228C2 (en) 2001-02-01 2001-02-01 Early fire detection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002121784A RU2002121784A (en) 2004-12-10
RU2256228C2 true RU2256228C2 (en) 2005-07-10

Family

ID=35838694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002121784/09A RU2256228C2 (en) 2001-02-01 2001-02-01 Early fire detection method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2256228C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531883C2 (en) * 2009-10-15 2014-10-27 Общественная организация Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы Method of early detection of fire and device for its implementation
RU2533299C2 (en) * 2012-10-31 2014-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ди-Эс-Эр" Fire early detection method and device therefor
RU2586856C1 (en) * 2015-01-12 2016-06-10 Учреждение науки "Инженерно-конструкторский центр сопровождения эксплуатации космической техники" (Учреждение науки ИКЦ СЭКТ) Method for early fire detection and device therefor
RU2703366C1 (en) * 2018-06-13 2019-10-16 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" Method for early detection of fire and device for its implementation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531883C2 (en) * 2009-10-15 2014-10-27 Общественная организация Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы Method of early detection of fire and device for its implementation
RU2533299C2 (en) * 2012-10-31 2014-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ди-Эс-Эр" Fire early detection method and device therefor
RU2586856C1 (en) * 2015-01-12 2016-06-10 Учреждение науки "Инженерно-конструкторский центр сопровождения эксплуатации космической техники" (Учреждение науки ИКЦ СЭКТ) Method for early fire detection and device therefor
RU2703366C1 (en) * 2018-06-13 2019-10-16 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" Method for early detection of fire and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2222619C (en) Multi-signature fire detector
Jackson et al. Gas sensing for fire detection: Measurements of CO, CO2, H2, O2, and smoke density in European standard fire tests
CA2058928C (en) Simple fire detector
WO2004032078A3 (en) Method and apparatus for indicating activation of a smoke detector alarm
US3972225A (en) Sampling system for power generators
CY1105313T1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING OXYGEN CONCENTRATION IN A CLOSED PURPOSE SPACE
CH689498A5 (en) A method of fire detection.
CN115294719B (en) Building security protection monitored control system
RU2340002C1 (en) Fire early detection method and device for implementing method
RU2344859C2 (en) Method of fire detection and intellectual station of guidance for method realisation
RU2256228C2 (en) Early fire detection method
Qualey III Fire test comparisons of smoke detector response times
JP2023179678A (en) fire detection system
US4667106A (en) Fire identification and discrimination method and apparatus
JP2011028518A (en) Fire alarm
RU2537804C2 (en) Method for early detection of fire and device for its implementation
Amamoto et al. A fire detection experiment in a wooden house by SnO2 semiconductor gas sensors
JPS57151841A (en) Apparatus for monitoring remaining life of turbine rotor
JP3020628B2 (en) Fire discrimination method and device
RU2002121784A (en) FIRE EARLY DETECTION METHOD
Serio et al. Fourier Transform Infrared Diagnostics for Improved Fire Detection Systems
GB2107061A (en) Electrical carbon monoxide detecting devices
JPH10275286A (en) Smoke sensor
JP2992140B2 (en) Fire detector
Egan Diesel-discriminating detector response to smoldering fires

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050202

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20070320

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110202