RU2344859C2 - Method of fire detection and intellectual station of guidance for method realisation - Google Patents
Method of fire detection and intellectual station of guidance for method realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344859C2 RU2344859C2 RU2006132561/12A RU2006132561A RU2344859C2 RU 2344859 C2 RU2344859 C2 RU 2344859C2 RU 2006132561/12 A RU2006132561/12 A RU 2006132561/12A RU 2006132561 A RU2006132561 A RU 2006132561A RU 2344859 C2 RU2344859 C2 RU 2344859C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- informative parameters
- fire
- output
- parameters
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к пожарной технике, а именно к способу достоверного обнаружения пожара и интеллектуальной станции управления для осуществления способа.The invention relates to fire fighting equipment, and in particular to a method for reliable fire detection and an intelligent control station for implementing the method.
Известные способы обнаружения и тушения пожаров и устройства для их осуществления имеют, как правило, узкую направленность на определенный тип пожара и используют для этих целей определенные специализированные средства обнаружения и тушения (п. РФ 2114660, 2118551, 2278711, з. РФ 2005108702). На практике же процесс развития пожара многомерен, пожарные ситуации, чаще всего, смешанные, поэтому применение узкоспециализированных систем обнаружения и тушения не всегда приводит к желаемым результатам и зачастую наносит значительный материальный ущерб из-за неадекватного тушения.Known methods for detecting and extinguishing fires and devices for their implementation, as a rule, have a narrow focus on a certain type of fire and use for these purposes certain specialized means of detection and extinguishing (Cl. RF 2114660, 2118551, 2278711, RF RF 2005108702). In practice, the process of fire development is multidimensional, fire situations are most often mixed, so the use of highly specialized detection and extinguishing systems does not always lead to the desired results and often causes significant material damage due to inadequate extinguishing.
Другим недостатком известных систем обнаружения и тушения пожаров является их инерционность, которая обусловлена чаще всего тем, что применяют пороговый метод обнаружения пожара. Пороговый принцип работы средств обнаружения пожара приводит к тому, что возникает большая погрешность и пожар обнаруживается либо с существенным запозданием, либо, при заниженном пороге чувствительности средств обнаружения, возникает ложная тревога. Все это приводит к неадекватному тушению и к значительному ущербу от тушения.Another disadvantage of the known fire detection and extinguishing systems is their inertia, which is most often due to the fact that they use the threshold method of fire detection. The threshold principle of operation of fire detection means leads to the fact that a large error occurs and the fire is detected either with a significant delay, or, at a lower threshold of sensitivity of the detection means, a false alarm occurs. All this leads to inadequate fire extinguishing and significant damage from fire extinguishing.
Известно, что чем больше средств обнаружения пожара содержит система и чем они разнообразнее, тем достовернее собранная информация и эффективнее работа системы. Кроме того, системы обнаружения пожара по нескольким факторам лучше защищены от ложных срабатываний. В идеале для повышения достоверности обнаружения пожара необходима комплексная количественная оценка всех факторов и всех их временных, скоростных параметров, особенно важна динамическая оценка температуры контролируемой среды.It is known that the more fire detection tools the system contains and the more diverse they are, the more reliable the information collected and the more efficient the system. In addition, fire detection systems for several factors are better protected from false alarms. Ideally, to increase the reliability of fire detection, a comprehensive quantitative assessment of all factors and all their temporal, speed parameters is necessary, a dynamic assessment of the temperature of the controlled environment is especially important.
В настоящее время на многофакторное обнаружение пожарной опасности направлены перспективные мультисенсорные извещатели, объединяющие 3-4 канала обнаружения, однако эти средства обнаружения работают по пороговому принципу, что не исключает инерционность и ложные срабатывания.At present, promising multisensor detectors combining 3-4 detection channels are aimed at multi-factor fire hazard detection, however, these detection tools operate on a threshold principle, which does not exclude inertia and false alarms.
Многофакторных систем обнаружения и селективных, комплексных адекватных пожарной опасности способов тушения пожаров известно немного ввиду сложности задачи и дороговизны таких систем.There are few known multi-factor detection systems and selective, comprehensive, adequate fire hazard methods for extinguishing fires due to the complexity of the task and the high cost of such systems.
Известен способ обнаружения пожарной опасности и пожара в помещении судна по патенту РФ 2179470. Способ заключается в измерении параметров пожароопасных факторов, сравнении их значений с предельными величинами и сигнализации при достижении измеренными параметрами предельных величин, при этом на этапе проектирования судна путем статистического моделирования прогнозируют возможные перемещения, изменение состояний и параметров горючих веществ и источников зажигания, а также координаты зон, где горючие вещества и источники зажигания могут вступить в контакт, и определяют условия, характеризующие ситуацию в помещении, развитие которой приводит к возникновению пожара, а при эксплуатации судна одновременно с измерением параметров пожароопасных факторов осуществляют контроль взаимных перемещений горючих веществ и источников зажигания, их состояний и параметров, при этом о возникновении пожарной опасности судят по результатам сравнения полученной информации с запомненными результатами моделирования. Недостатком этого способа является то, что измеряемые параметры пожароопасных факторов сравниваются с предельными величинами, то есть используется пороговый принцип обнаружения пожарной опасности.A known method of detecting fire danger and fire in a ship’s premises according to the patent of the Russian Federation 2179470. The method consists in measuring the parameters of fire hazard factors, comparing their values with the limit values and signaling when the measured parameters reach the limit values, while possible movements are predicted by statistical modeling , changing the states and parameters of combustible substances and ignition sources, as well as the coordinates of the zones where combustible substances and ignition sources can make contact, and determine the conditions that characterize the situation in the room, the development of which leads to a fire, and during the operation of the vessel, along with the measurement of the parameters of fire hazard factors, they control the mutual movements of combustible substances and ignition sources, their states and parameters, while the occurrence of a fire Hazards are judged by comparing the information received with the stored simulation results. The disadvantage of this method is that the measured parameters of fire hazard factors are compared with the limit values, that is, the threshold principle of fire hazard detection is used.
Наиболее близким аналогом является способ и устройство, раскрытые в патенте РФ 2175779.The closest analogue is the method and device disclosed in RF patent 2175779.
Указанная известная интеллектуальная станция управления включает корпус с последовательно расположенным в нем аспирационным устройством, процессором, прибором управления, узлом исполнительных органов и каналом пожаротушения. Указанное известное устройство предназначено для наиболее раннего обнаружения возгорания и повышения достоверности обнаружения при упрощении способа.The specified known intelligent control station includes a housing with a suction device sequentially located in it, a processor, a control device, an actuator assembly and a fire fighting channel. The specified known device is intended for the earliest detection of fire and increase the reliability of detection while simplifying the method.
Способ работы указанного устройства заключается в следующих операциях:The method of operation of the specified device consists in the following operations:
- измерение при помощи узла датчиков информативных параметров: концентраций газообразных продуктов термодеструкции в воздухе, а именно СО, СО2, NOx, HCl, Н2, СН4, NH3, O2, Cl2, H2S, SO2, НСОН, С6Н5ОН, других газов-восстановителей и окислителей, а также концентрации дыма и температуры воздуха,- measurement using the sensor node informative parameters: the concentration of gaseous products of thermal decomposition in air, namely CO, CO 2 , NO x , HCl, H 2 , CH 4 , NH 3 , O 2 , Cl 2 , H 2 S, SO 2 , НСОН, С 6 Н 5 ОН, other reducing gases and oxidizing agents, as well as smoke concentration and air temperature,
- измерение времени запаздывания сигнала от каждого из датчиков с использованием имитатора возгорания;- measurement of the delay time of the signal from each of the sensors using a fire simulator;
- определение во временном интервале 0,1-60 сек для каждой зависимости информативных параметров от времени, по крайней мере, одного значения производной, в том числе и значения производных, соответствующие началу возгорания, т.е. допустимые значения;- determination in the time interval of 0.1-60 seconds for each dependence of informative parameters on time of at least one derivative value, including derivative values corresponding to the onset of ignition, i.e. Valid Values
- определение приведенного значения каждого из измеренных информативных параметров как величины, равной произведению значения производной на соответствующее каждому датчику время запаздывания, в том числе и допустимые величины приведенных значений;- determination of the reduced value of each of the measured informative parameters as a value equal to the product of the derivative by the delay time corresponding to each sensor, including the permissible values of the reduced values;
- выработка управляющего сигнала на подачу пожарной тревоги и возможное при этом включение средств пожаротушения и выключение электропитания в результате анализа пожароопасности на основе измеренных, по крайней мере, при помощи двух датчиков информативных параметров при условии, что приведенные значения информативных параметров превышают допустимые величины.- development of a control signal for a fire alarm and the possible activation of fire extinguishing means and turning off the power as a result of a fire hazard analysis based on at least two informative parameters measured with the help of two sensors, provided that the given values of the informative parameters exceed the permissible values.
К недостаткам известного способа можно отнести то, что анализ пожароопасности осуществляют путем сравнения измеренных информативных параметров с допустимыми, иначе говоря, проговыми значениями, причем сравнение производят отдельных параметров, а не их совокупности, то есть способ не учитывает взаимосвязь, взаимозависимость и развитие во времени информативных параметров, что в конечном итоге может привести к ошибочным, не соответствующим действительности управляющим сигналам на тушение.The disadvantages of this method include the fact that the fire hazard analysis is carried out by comparing the measured informative parameters with acceptable, in other words, threshold values, moreover, the individual parameters are compared, and not their combination, that is, the method does not take into account the interconnection, interdependence and development of informative parameters, which ultimately can lead to erroneous, not true control extinguishing signals.
Задачей группы изобретений является создание достоверного способа раннего обнаружения пожаров и интеллектуальной станции для осуществления способа.The objective of the group of inventions is to create a reliable method for early detection of fires and an intelligent station for implementing the method.
Технический результат - повышение достоверности обнаружения пожара за счет непрерывного сравнения совокупности текущих информативных параметров с массивом совокупностей заданных информативных параметров, причем управляющий сигнал на тушение вырабатывается только при условии максимального совпадения совокупности текущих информативных параметров с одной из совокупностей заданных информативных параметров.EFFECT: increased reliability of fire detection due to continuous comparison of the set of current informative parameters with an array of sets of specified informative parameters, moreover, a control signal for extinguishing is generated only if the set of current informative parameters coincides with one of the sets of specified informative parameters.
Поставленная задача решается предложенным способом, включающим отбор воздуха из различных точек зоны потенциальной пожароопасности и измерение при помощи узла датчиков информативных параметров контролируемого воздуха: концентраций газообразных продуктов термодеструкции в воздухе, окислителей, восстановителей, дыма, а также температуры, анализ пожароопасности на основе измеренных информативных параметров и выработку управляющего сигнала, причем анализ пожароопасности осуществляют путем сравнения совокупности текущих значений информативных параметров с массивом совокупностей заданных информативных параметров, характеризующих нормальное состояние объекта и варианты развития пожара, с последующим формированием совокупности отклонений/совпадений текущих информативных параметров от совокупностей заданных информативных параметров и выработкой управляющего сигнала по максимальному совпадению совокупности текущих информативных параметров с, по меньшей мере, одной из совокупностей заданных информативных параметров, при этом каждая совокупность заданных информативных параметров связана с определенным типом управляющего воздействия на тушение или с соответствующим корректирующим сигналом, который подают по цепи обратной связи на соответствующий датчик или совокупность заданных информативных параметров.The problem is solved by the proposed method, including the selection of air from various points of the potential fire hazard zone and measurement using the sensor node of informative parameters of controlled air: concentrations of gaseous products of thermal decomposition in air, oxidizing agents, reducing agents, smoke, as well as temperature, fire hazard analysis based on measured informative parameters and generating a control signal, the fire hazard analysis being carried out by comparing the totality of the current values of formatting parameters with an array of sets of given informative parameters characterizing the normal condition of the object and fire development options, with the subsequent formation of a set of deviations / matches of the current informative parameters from the sets of specified informative parameters and generating a control signal for the maximum coincidence of the set of current informative parameters with at least one of the sets of given informative parameters, with each set of given inf rmativnyh parameters associated with a certain type of control action for extinguishing or with a corresponding correction signal, which is fed by the feedback circuit to the corresponding sensor or a plurality of predetermined informative parameters.
Поставленная задача также решается созданием интеллектуальной станции управления, которая содержит корпус, с последовательно расположенными в нем аспирационным устройством, процессором, прибором управления, узлом исполнительных органов и каналом пожаротушения, причем аспирационное устройство состоит из последовательно расположенных входного трубопровода, термодатчика, вентилятора, фильтра грубой очистки от пыли, фильтра тонкой очистки от пыли, узла датчиков, выхлопного трубопровода; а процессор содержит блок аналого-цифровых преобразователей, блок функциональных измерений и корреляций с матрицами совокупностей заданных информативных параметров и условных переходов, блок управления и программирования; при этом вход термодатчика электрически соединен с выходом блока контроля, управления и программирования, а выход с входом блока аналогово-цифровых преобразователей, выходное отверстие вентилятора через фильтры грубой и тонкой очистки от пыли при помощи трубопровода соединяется с модулем датчиков, вход которого электрически связан с выходом блока контроля, управления и программирования, а выход через блок аналого-цифровых преобразователей со входом блока функциональных измерений и корреляций, кроме того, его управляющий выход электрически связан с входом блока контроля, управления и программирования, выход последнего электрически связан со входами блоков аналого-цифровых преобразователей и функциональных измерений и корреляций, кроме того, его вход дополнительно электрически связан с выходом блока функциональных измерений и корреляций, прибор управления, через узел исполнительных органов, связан с каналом пожаротушения, и его вход электрически связан с выходом блока функциональных измерений и корреляций, а выход - с входом вентилятора.The problem is also solved by creating an intelligent control station, which contains a housing with a suction device in series with it, a processor, a control device, an actuator assembly and a fire fighting channel, the suction device consisting of a consecutive inlet pipe, a temperature sensor, a fan, and a coarse filter from dust, fine dust filter, sensor assembly, exhaust pipe; and the processor contains a block of analog-to-digital converters, a block of functional measurements and correlations with matrices of sets of specified informative parameters and conditional transitions, a control and programming unit; the input of the temperature sensor is electrically connected to the output of the control, control and programming unit, and the output to the input of the block of analog-to-digital converters, the fan outlet through the coarse and fine dust filters is connected via a pipeline to the sensor module, the input of which is electrically connected to the output control, control and programming unit, and the output through the block of analog-to-digital converters with the input of the block of functional measurements and correlations, in addition, its control output is elec connected to the input of the control, control and programming unit, the output of the latter is electrically connected to the inputs of the blocks of analog-to-digital converters and functional measurements and correlations, in addition, its input is additionally electrically connected to the output of the unit of functional measurements and correlations, the control device, through the executive unit organs connected to the fire extinguishing channel, and its input is electrically connected to the output of the block of functional measurements and correlations, and the output to the input of the fan.
Предлагаемый способ многофакторного слежения за охраняемой средой с автоматической настройкой средств измерения и контроля, автоматическим определением степеней опасности, классификаций пожарной опасности и избирательного управляющего воздействия на очаг возникновения пожара поясняется структурной схемой на фиг.1.The proposed method of multifactorial tracking of a protected environment with automatic adjustment of measuring and control tools, automatic determination of hazard levels, fire hazard classifications and selective control action on the fire source is illustrated by the structural diagram in figure 1.
В основу способа положено представление о пожаре как о многомерном процессе, характеризуемом временной функцией от факторов опасности, за которой осуществляется адаптивный мониторинг, путем зондирования среды, выделения необходимых факторов в виде непрерывных информативных сигналов и их преобразования (измерения) с помощью фильтра процесса, состоящего из разных датчиков, сенсоров или детекторов, в электрические сигналы (то есть происходит формирование совокупности текущих информативных параметров), которые оцифровываются при помощи аналого-цифровых преобразователей и поступают далее в блок функциональных измерений и корреляций, где совокупность текущих информативных параметров сравнивается с массивом совокупностей заданных информативных параметров, хранящихся в памяти устройства, с последующим формированием совокупности отклонений/совпадений текущих информативных параметров от совокупностей заданных информативных параметров и по максимальному совпадению, по меньшей мере, с одной из совокупностей заданных информативных параметров делается вывод о наличии или отсутствии того или иного типа пожара, после чего, при отсутствии пожарной опасности, формируют корректирующие сигналы для изменения заданных информационных параметров и/или корректирующие сигналы на входы датчиков, или, при наличии пожарной опасности, формируют управляющие команды (сигналы) для прибора управления исполнительными органами.The method is based on the idea of a fire as a multidimensional process characterized by a time function of danger factors, for which adaptive monitoring is carried out by sensing the environment, highlighting the necessary factors in the form of continuous informative signals and converting (measuring) them using a process filter consisting of different sensors, sensors or detectors, into electrical signals (that is, the formation of a set of current informative parameters occurs), which are digitized using analog-to-digital converters and then go to the block of functional measurements and correlations, where the set of current informative parameters is compared with an array of sets of specified informative parameters stored in the device’s memory, with the subsequent formation of a set of deviations / matches of the current informative parameters from the sets of specified informative parameters and according to the maximum the coincidence of at least one of the sets of specified informative parameters, the conclusion about the presence or the absence of one or another type of fire, after which, in the absence of a fire hazard, corrective signals are generated to change the specified information parameters and / or corrective signals to the inputs of the sensors, or, in the presence of a fire hazard, form control commands (signals) for the executive control device bodies.
Регистрируемые датчиками величины пожароопасных параметров среды объекта, например таких как температура, представленные в виде непрерывных сигналов, преобразуются аналого-цифровыми преобразователями и поступают в виде массива текущих информативных параметров в процессор, содержащий блок функциональных измерений и корреляций, массив совокупностей заданных информативных параметров в виде матриц, блок контроля управления и программирования. Все поступившие в процессор информативные параметры обрабатываются путем сравнения с содержащимися в матрицах массивами совокупностей заданных информативных параметров. Каждая отдельно взятая совокупность заданных информативных параметров является, по сути, моделью, состоящей из набора параметров, развитие которых приводит к возникновению определенного типа пожара, и которую получают путем моделирования разных типов пожаров и вводят в память устройства заранее. Количество совокупностей заданных информативных параметров, заложенных в память интеллектуальной станции управления, зависит от технических возможностей и объектов, для охраны которых станция предназначена.The values of fire hazardous parameters of the object’s environment recorded by sensors, for example, such as temperature, presented in the form of continuous signals, are converted by analog-to-digital converters and supplied as an array of current informative parameters to a processor containing a block of functional measurements and correlations, an array of sets of specified informative parameters in the form of matrices , control control unit and programming. All informative parameters received by the processor are processed by comparison with the arrays of sets of specified informative parameters contained in the matrices. Each individual set of specified informative parameters is, in fact, a model consisting of a set of parameters, the development of which leads to the emergence of a certain type of fire, and which is obtained by modeling different types of fires and entered into the device's memory in advance. The number of sets of preset informative parameters stored in the memory of an intelligent control station depends on the technical capabilities and facilities for which the station is intended to be protected.
Сравнение с массивом заданных совокупностей осуществляют путем вычисления зависимости (функции) текущих величин информативных параметров по рекуррентной формуле, далее в этой в этой функции находят экстремумы, и по максимальному совпадению экстремумов рассчитанной функции с экстремумами заданных совокупностей информативных параметров автоматически классифицируют процесс по степени опасности, после чего через блок контроля, управления и программирования генерируют различные сигналы, которые в зависимости от своего характера выдаются по цепям обратной связи либо на аналого-цифровые преобразователи, либо на датчики, либо в матрицы для изменения соответствующих коэффициентов. Такая обратная связь позволяет постоянно поддерживать совокупности заданных информативных параметров (модель процесса) в состоянии, наиболее соответствующем реальности. При отсутствии опасности пожара процесс мониторинга (слежения) продолжается в прежнем режиме; при необходимости корректировки - вносятся по цепям обратной связи изменения в масштабирующие сдвигающие коэффициенты. При совпадении совокупности текущих информативных параметров с какой-либо совокупностью заданных информативных параметров, соответствующей определенному типу пожара, на прибор управления подают по выделенному каналу управляющий сигнал о начале тушения тем или иным исполнительным органом или средством.Comparison with an array of given populations is carried out by calculating the dependence (function) of the current values of informative parameters according to a recurrence formula, then extrema are found in this function, and by the maximum coincidence of the extrema of the calculated function with the extrema of the given populations of informative parameters, the process is automatically classified according to the degree of danger which, through the control, control and programming unit, generate various signals which, depending on their nature, produce They are fed through feedback circuits either to analog-to-digital converters, or to sensors, or to matrices to change the corresponding coefficients. Such feedback allows you to constantly maintain a set of specified informative parameters (process model) in a state that is most consistent with reality. In the absence of a fire hazard, the monitoring (tracking) process continues as before; if necessary, corrections - changes are made in the feedback circuits to the scaling shift coefficients. If the totality of the current informative parameters coincides with any combination of the given informative parameters corresponding to a certain type of fire, a control signal is sent to the control device via a dedicated channel about the beginning of the extinguishing by one or another executive body or means.
Решающим критерием в процессе обработки данных является сравнение совокупности текущих значений информативных параметров с массивом совокупностей заданных информативных параметров и обнаружение совпадения неких заранее установленных экстремумов, которые характеризуют разные этапы развития пожароопасной ситуации, вследствие чего формируют разные сигналы и соответственно этим сигналам производят разные действия, адекватные ситуации.The decisive criterion in the process of data processing is to compare the totality of the current values of informative parameters with an array of sets of specified informative parameters and detect the coincidence of certain predetermined extrema that characterize different stages of the development of a fire hazard situation, as a result of which they generate different signals and, accordingly, these signals produce different actions that are appropriate for the situation .
В то же время экстремумы не являются предельными величинами, как в случае с пороговыми датчиками, а представляют собой некие характеристики переменного массива совокупностей заданных информативных параметров.At the same time, extrema are not limiting values, as is the case with threshold sensors, but represent some characteristics of a variable array of sets of specified informative parameters.
Массив совокупностей заданных информативных параметров получают путем моделирования стадий развития пожара, наработки и классификации характеристик типовых ситуаций, развитие которых отличается степенью вероятности возникновения пожара, а также путем статистического моделирования взаимосвязанных параметров окружающей среды при нормальном течении процесса.An array of sets of specified informative parameters is obtained by modeling the stages of fire development, operating time and classifying the characteristics of typical situations, the development of which is different in the degree of probability of a fire, as well as by statistical modeling of interrelated environmental parameters during the normal course of the process.
Понятно, что число измеряемых информативных параметров, а также количество и тип используемых для этих целей датчиков, сенсоров или детекторов, зависит от многих условий, такими параметрами могут, в частности, быть:It is clear that the number of measured informative parameters, as well as the number and type of sensors, sensors or detectors used for these purposes, depends on many conditions, such parameters may, in particular, be:
- концентрация монооксида углерода и скорость ее нарастания путем измерения поверхностного сопротивления чувствительного элемента;- the concentration of carbon monoxide and its growth rate by measuring the surface resistance of the sensitive element;
- задымленность и скорость ее нарастания путем регистрации отраженного от частиц дыма оптического излучения;- smoke and its growth rate by detecting optical radiation reflected from smoke particles;
- температура газовоздушной смеси и скорость ее нарастания путем измерения сопротивления тепловых датчиков.- the temperature of the gas-air mixture and its growth rate by measuring the resistance of thermal sensors.
Существенными признаками заявляемого способа являются:The essential features of the proposed method are:
- формирование совокупности текущих значений информативных параметров путем непрерывного измерения информативных параметров среды объекта датчиками и их преобразование в массив оцифрованных данных;- the formation of a set of current values of informative parameters by continuously measuring the informative parameters of the environment of the object with sensors and converting them into an array of digitized data;
- сравнение совокупности текущих значений информативных параметров, поступивших от датчиков в каждую единицу времени, с массивом совокупностей заданных информативных параметров;- comparison of the totality of the current values of informative parameters received from the sensors in each unit of time, with an array of sets of specified informative parameters;
- формирование совокупности отклонений/совпадений текущих информативных параметров от заданных совокупностей информативных параметров;- the formation of a set of deviations / matches of the current informative parameters from the given sets of informative parameters;
- корректирующее воздействие по цепи обратной связи на измерительные датчики и/или на массив совокупностей заданных информативных параметров или формирование управляющего сигнала на тушение.- a corrective effect on the feedback circuit on the measuring sensors and / or on an array of sets of specified informative parameters or the formation of a control signal for quenching.
Благодаря постоянной корректировке параметров датчиков и заданных информативных параметров, а также за счет того, что сравнивают не отдельные параметры, а совокупности текущих информативных параметров с массивом совокупностей заданных информативных параметров значительно повышается достоверность обнаружения пожарной опасности и, таким образом, достигается заявленный технический результат.Due to the constant adjustment of the parameters of the sensors and the given informative parameters, as well as due to the fact that not individual parameters are compared, but the totality of the current informative parameters with an array of the set of informative parameters, the reliability of fire hazard detection is significantly increased and, thus, the claimed technical result is achieved.
Дополнительным техническим результатом является почти полное исключение ложных срабатываний, так как управляющее воздействие рассчитывается на основе совокупности нескольких информативных параметров, характеризующихся монотонными зависимостями, к тому же постоянно учитывается их корреляция и протекание во времени, и постоянно осуществляются обратные корректирующие воздействия, что в каждый момент времени дает реальную картину происходящего, в результате чего выбирают адекватное воздействие, передавая по соответствующим каналам сигналы разного уровня.An additional technical result is the almost complete elimination of false alarms, since the control action is calculated on the basis of a combination of several informative parameters characterized by monotonous dependencies, moreover, their correlation and course in time are constantly taken into account, and reverse corrective actions are constantly carried out, which at every moment of time gives a real picture of what is happening, as a result of which an adequate impact is selected, transmitting through appropriate channels signals of different levels.
Предлагаемый способ позволяет обнаруживать не один пожароопасный параметр, а многомерный процесс возникновения пожара, для обнаружения которого одновременно используются заданные информативные параметры, прогнозирующие опасный процесс, и оцифрованные величины текущих информативных параметров. Способ дает возможность не только на ранней стадии обнаруживать развитие пожароопасного процесса, но классифицировать процесс (соотнести его с одной из заранее заданных совокупностей информативных параметров) и воздействовать на него адекватно опасности, т.е. выбирать, например, вид, массу, интенсивность подачи огнетушащего вещества в зависимости от того, что горит, включая и выключая необходимые исполнительные устройства.The proposed method allows to detect not one fire hazardous parameter, but a multidimensional process of a fire occurrence, for the detection of which the given informative parameters that predict a dangerous process and the digitized values of the current informative parameters are simultaneously used. The method makes it possible not only at an early stage to detect the development of a fire hazardous process, but to classify the process (correlate it with one of the predefined sets of informative parameters) and act adequately on the hazard, i.e. choose, for example, the type, mass, intensity of the extinguishing agent supply, depending on what is on, turning on and off the necessary actuators.
Для реализации способа предлагается интеллектуальная станция управления, поясняемая структурной схемой, изображенной на фиг.2.To implement the method, an intelligent control station is proposed, illustrated by the structural diagram depicted in figure 2.
Станция состоит из корпуса 1, внутри которого размещены воздухозаборные трубопроводы 2, 4, 6, 8, 10 и выхлопные трубопроводы 12, 13, которые образуют вместе с термодатчиком 3, вентилятором 5, фильтром грубой очистки от пыли 7, фильтром тонкой очистки от пыли 9, модулем датчиков 11 аспирационное устройство, связанное электрически с процессором, содержащим блок аналого-цифровых преобразователей 14, блок функциональных измерений и корреляций с матрицами совокупностей заданных информативных параметров 15 программирования 16, и с прибором управления исполнительными органами 17, который, в свою очередь, связан с вентилятором 5 и через узел исполнительных органов 18 с каналом пожаротушения 19.The station consists of a
Станция связана с контролируемым объектом по входу воздухозаборным трубопроводом 2 и по выходам через трубопровод 13 и канал пожаротушения 19. Забор газовоздушной смеси (аспирация) из объекта осуществляется по цепи, последовательно состоящей из трубопровода 2, термодатчика 3, трубопровода 4, вентилятора 5, трубопровода 6, фильтра грубой очистки от пыли 7, трубопровода 8, фильтра тонкой очистки от пыли 9 и модуля датчиков 11. Модуль датчиков содержит, например, датчик скорости воздушного потока, датчик газа, дымовой датчик, максимально дифференциальный пожарный извещатель. Как уже говорилось, количество датчиков определяется количеством и необходимой точностью определения опасности и может изменяться при уточнении опасности. Модуль датчиков 11 по входу и выходу механически связан с фильтрами очистки от пыли, а электрически: по одному входу и выходу - с блоком контроля, управления и программирования 16, по другому выходу(ам) - с блоком аналого-цифровых преобразователей 14. Термодатчик 3 электрически по входу связан с блоком контроля, управления и программирования 16, а по выходу с блоком аналого-цифровых преобразователей 14. Вентилятор 5 электрически связан по входу с прибором управления исполнительными органами 17 и по выходу - с блоком контроля, управления и программирования 16. Блок аналого-цифровых преобразователей 14 имеет по входу связь с блоком контроля, управления и программирования 16 и по выходу(ам) - с блоком функциональных измерений и корреляций, включающим матрицы совокупностей заданных информативных параметров 15, которые по выходам электрически связаны с блоком контроля, управления и программирования 16 и с прибором управления исполнительными органами 17, при этом блок контроля, управления и программирования 16 имеет связь по выходу на блок функциональных измерений и корреляций с матрицами совокупностей заданных информативных параметров 15, а прибор управления исполнительными органами 17 электрически связан с узлом исполнительных органов 18.The station is connected to the controlled object at the inlet of the
Как вариант исполнения интеллектуальной станции датчики, измеряющие отдельные факторы процесса, могут быть пространственно рассредоточены по контролируемому объекту с учетом требований норм пожарной безопасности, в этом случае аспирационная система является частным случаем и ею могут быть снабжены, при необходимости, любые датчики. При этом принципиальная схема станции и способ обнаружения и тушения пожара не меняются.As an embodiment of an intelligent station, sensors measuring individual process factors can be spatially dispersed over a controlled object taking into account the requirements of fire safety standards, in this case the aspiration system is a special case and any sensors can be equipped with it, if necessary. At the same time, the station’s circuit diagram and method for detecting and extinguishing a fire do not change.
Преимуществами предлагаемой станции являются возможность достоверного обнаружения пожара за счет многофакторного мониторинга среды контролируемого объекта с помощью узла датчиков и последующего сравнения совокупности текущих информативных параметров с массивом совокупностей заданных информативных параметров с помощью процессора, содержащего блок аналого-цифровых преобразователей и блок функциональных измерений и корреляций с матрицами совокупностей заданных информативных параметровпри условии возможности постоянной корректировки по цепи обратной связи всех входящих и запомненных параметров. Дополнительным преимуществом является также отсутствие проводного шлейфа сигнализации, который существенно снижает помехоустойчивость системы и снижает скоростные характеристики датчиков.The advantages of the proposed station are the possibility of reliable fire detection due to multifactor monitoring of the environment of the controlled object using the sensor node and subsequent comparison of the set of current informative parameters with an array of sets of specified informative parameters using a processor containing a block of analog-to-digital converters and a block of functional measurements and correlations with matrices sets of given informative parameters, subject to the possibility of constant correct feedback circuit of all input and stored parameters. An additional advantage is the lack of a wired signal loop, which significantly reduces the noise immunity of the system and reduces the speed characteristics of the sensors.
Станция работает следующим образом.The station operates as follows.
Отбираемая из контролируемого объекта газовоздушная смесь, проходя через трубопровод 2 и термодатчик 3, контролируется по температуре, измеренный информативный параметр поступает в блок аналого-цифровых преобразователей 14, где оцифровывается и поступает для обработки в блок функциональных измерений и корреляций с матрицами совокупностей заданных информативных параметров 15, и по цепи обратной связи через блок контроля, управления и программирования 16 соответствующий сигнал возвращается на вход термодатчика 3, далее газовоздушная смесь, пройдя через вентилятор 5, через трубопроводы 6, 8 и фильтры очистки от пыли 7, 9 поступает в модуль датчиков 11, где датчиками измеряется скорость воздушного потока и другие параметры, например такие как: оптическая плотность, загазованность, электропроводность; сигналы датчиков направляются дальше в блоки 14 и 15, где информация обрабатывается, а именно совокупность текущих информативных параметров сравнивается с массивом совокупностей заданных информативных параметров, и по цепям обратной связи соответствующий сигнал поступает в модуль датчиков 11 и в блок аналого-цифровых преобразователей 14. Сравнение текущих информативных параметров с массивом совокупностей заданных информативных параметров осуществляют по формуле, учитывающей существующие зависимости и взаимную коррелированность, далее в рассчитанной функциональной зависимости находят экстремумы, заданные матрицей совокупностей заданных информативных параметров, и, таким образом, формируют совокупность отклонений/совпадений, далее по максимальному совпадению текущих информативных параметров с, по меньшей мере, одной из совокупностей заданных информативных параметров осуществляют выработку (выбор) того или иного управляющего сигнала, который передают на прибор управления 17 и от него в узел исполнительных органов 18, при этом одновременно корректируют коэффициенты в матрице совокупностей заданных информативных параметров, изменяют при помощи узла 16 коэффициенты в блоке аналого-цифровых преобразователей 14.The gas-air mixture taken from the controlled object, passing through the
В качестве исполнительного органа (узел 18) предлагается применить стандартный дренчерный электроуправляемый узел управления, дополнительно может быть применен электроуправляемый модуль порошкового пожаротушения и/или модуль газового тушения.It is proposed to use a standard deluge electrically controlled control unit as an executive body (unit 18), in addition an electrically controlled powder fire extinguishing module and / or gas extinguishing module can be used.
В качестве канала пожаротушения (узел 19) служит питающий трубопровод с распределительными трубопроводами дренчерного узла управления; в качестве прибора управления (узел 17) можно использовать известный прибор ППКОП 019-1-15 «Пикет»; или устройство УАПК ТУ 4371-079-00226827-2005, которое содержит в своем составе датчик тепла (узел 3), выполненный на основе терморезитора TC103C1-100 мм.The fire extinguishing channel (node 19) is the supply pipe with distribution pipelines of the deluge control unit; as a control device (node 17), you can use the well-known device PPKOP 019-1-15 "Picket"; or the UAPK device TU 4371-079-00226827-2005, which contains a heat sensor (unit 3), based on a TC103C1-100 mm thermoresistor.
Процессор (включающий в себя блоки 14, 15, 16), обеспечивающий прием, обработку информативных параметров, выдачу управляющих сигналов может быть выполнен, например, на базе микроконтроллера PIC 18F2320-1/SO.A processor (including
Вентилятор, фильтры грубой и тонкой очистки, датчик скорости воздушного потока, газовый сенсор, датчик измерения оптической плотности представляют собой типовые имеющиеся в продаже изделия.A fan, coarse and fine filters, an air flow rate sensor, a gas sensor, and an optical density measurement sensor are typical commercially available products.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006132561/12A RU2344859C2 (en) | 2006-09-11 | 2006-09-11 | Method of fire detection and intellectual station of guidance for method realisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006132561/12A RU2344859C2 (en) | 2006-09-11 | 2006-09-11 | Method of fire detection and intellectual station of guidance for method realisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006132561A RU2006132561A (en) | 2008-03-20 |
| RU2344859C2 true RU2344859C2 (en) | 2009-01-27 |
Family
ID=39279429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006132561/12A RU2344859C2 (en) | 2006-09-11 | 2006-09-11 | Method of fire detection and intellectual station of guidance for method realisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2344859C2 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2536383C2 (en) * | 2011-09-30 | 2014-12-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Evaluation of scattered light signals in optical alarm system and outputting both weighted smoke density signal and weighted dust/steam density signal |
| RU2580816C1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") | Aspiration type fire detector |
| RU2622558C2 (en) * | 2012-09-07 | 2017-06-16 | Валерий Владимирович Белозеров | Method of determining fire-electric damage and fire hazards by means of the electric meter-detector |
| RU2633986C2 (en) * | 2015-02-05 | 2017-10-20 | Дмитрий Алексеевич Ли | Method of dynamic protected object state control |
| RU2639050C1 (en) * | 2016-12-14 | 2017-12-19 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Fire-warning aspiration device |
| RU2692926C1 (en) * | 2018-10-12 | 2019-06-28 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Method for multifactor control of fire hazard and device for its implementation |
| RU2730962C1 (en) * | 2019-08-12 | 2020-08-26 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | System and methods of fire extinguishing |
| RU2759480C1 (en) * | 2020-08-24 | 2021-11-15 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Method for detecting fire and the place of its occurrence and system for implementing method |
| RU2775497C1 (en) * | 2021-07-05 | 2022-07-04 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Method for detecting a fire and determining the coordinates thereof |
-
2006
- 2006-09-11 RU RU2006132561/12A patent/RU2344859C2/en active
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2536383C2 (en) * | 2011-09-30 | 2014-12-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Evaluation of scattered light signals in optical alarm system and outputting both weighted smoke density signal and weighted dust/steam density signal |
| US9098989B2 (en) | 2011-09-30 | 2015-08-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Evaluation of scattered-light signals in an optical hazard alarm and output both of a weighted smoke density signal and also of a weighted dust/steam density signal |
| RU2622558C2 (en) * | 2012-09-07 | 2017-06-16 | Валерий Владимирович Белозеров | Method of determining fire-electric damage and fire hazards by means of the electric meter-detector |
| RU2633986C2 (en) * | 2015-02-05 | 2017-10-20 | Дмитрий Алексеевич Ли | Method of dynamic protected object state control |
| RU2580816C1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") | Aspiration type fire detector |
| RU2639050C1 (en) * | 2016-12-14 | 2017-12-19 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Fire-warning aspiration device |
| RU2692926C1 (en) * | 2018-10-12 | 2019-06-28 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Method for multifactor control of fire hazard and device for its implementation |
| RU2730962C1 (en) * | 2019-08-12 | 2020-08-26 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | System and methods of fire extinguishing |
| RU2759480C1 (en) * | 2020-08-24 | 2021-11-15 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Method for detecting fire and the place of its occurrence and system for implementing method |
| RU2775497C1 (en) * | 2021-07-05 | 2022-07-04 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Method for detecting a fire and determining the coordinates thereof |
| RU2775498C1 (en) * | 2021-07-05 | 2022-07-04 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Method for detecting a fire and determining the coordinates thereof and addressable module for implementation of the method |
| RU2777012C1 (en) * | 2021-10-18 | 2022-08-01 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Method for combating fire danger and an addressable module for the implementation of the method |
| RU2777212C1 (en) * | 2021-12-06 | 2022-08-01 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Method for fighting fire hazard and address module for implementing the method |
| RU2776291C1 (en) * | 2021-12-30 | 2022-07-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method for detection of fire in room and adaptive fire localization |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006132561A (en) | 2008-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2344859C2 (en) | Method of fire detection and intellectual station of guidance for method realisation | |
| US6967582B2 (en) | Detector with ambient photon sensor and other sensors | |
| US20150221195A1 (en) | Method And A Device For Early Detection Of Fires | |
| US6788208B2 (en) | Method for controlling stationary fire-extinguishing systems | |
| JP3973762B2 (en) | Alarm system | |
| DE60315482D1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR INDICATING THE ACTIVATION OF A SMOKE DETECTOR ALARM | |
| WO2002095705B1 (en) | Self-aspirating fire detection system | |
| JP2007509327A5 (en) | ||
| US20160018373A1 (en) | Systems and methods for monitoring and controlled capture of air samples for analysis | |
| US11579002B2 (en) | Sensor fusion for fire detection and air quality monitoring | |
| Solórzano et al. | Fire detection using a gas sensor array with sensor fusion algorithms | |
| Fonollosa et al. | Gas sensor array for reliable fire detection | |
| CN110428574B (en) | Smoke detector and smoke detection method thereof | |
| Qualey III | Fire test comparisons of smoke detector response times | |
| Andreev et al. | Fire alarm systems construction on artificial intelligence principles | |
| Sun-Yeo et al. | Measurement of the device properties of photoelectric smoke detector for the fire modeling | |
| JPH04233100A (en) | Optical fire alarm | |
| EP4160563A1 (en) | Fire discrimination by temporal pattern analysis | |
| RU2815322C2 (en) | Method of locating fire source using multilayer recurrent perceptron | |
| RU68158U1 (en) | FIRE DETECTION DEVICE | |
| Qiyuan et al. | Experimental analysis on false alarms of fire detectors by cooking fumes | |
| US20230098609A1 (en) | Fire Detection or Early Warning Using Gases | |
| Han et al. | Statistical Characteristics of Scattering Ratio Based on Three Optical Wavelengths for Smoke Particles | |
| DE20121682U1 (en) | Self-aspirating fire detection system, for monitoring plant and buildings at risk of fire or explosions, has device for controlled aspiration of surrounding air from a monitoring area and an optical measuring system | |
| RU2324234C1 (en) | Fire alarm device |