RU2711136C1 - Method of detecting fire or overheating and device for its implementation - Google Patents
Method of detecting fire or overheating and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2711136C1 RU2711136C1 RU2019108910A RU2019108910A RU2711136C1 RU 2711136 C1 RU2711136 C1 RU 2711136C1 RU 2019108910 A RU2019108910 A RU 2019108910A RU 2019108910 A RU2019108910 A RU 2019108910A RU 2711136 C1 RU2711136 C1 RU 2711136C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- overheating
- temperatures
- detecting
- threshold values
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/06—Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пожарной безопасности, а именно к способам и устройствам обнаружения пожара или перегрева на различных технических объектах, в том числе в отсеках авиационных двигателей летательных аппаратов.The invention relates to the field of fire safety, and in particular to methods and devices for detecting a fire or overheating at various technical facilities, including in the compartments of aircraft engines of aircraft.
Известен способ обнаружения пожара и перегрева, основанный на измерении температуры в отсеке авиадвигателя с помощью датчика, содержащего проволочный чувствительный элемент, намотанный в виде спирали на изолированный стержень. [Патент США №3470744, опубликовано 7.10.1969]. Недостатками такого способа являются низкая надежность и значительное время обнаружения пожара и перегрева, обусловленные конструкцией датчика.A known method of detecting fire and overheating, based on measuring the temperature in the aircraft engine compartment using a sensor containing a wire sensor, wound in the form of a spiral on an insulated rod. [US Patent No. 3470744, published October 7, 1969]. The disadvantages of this method are the low reliability and the significant time of detection of fire and overheating due to the design of the sensor.
Известен способ обнаружения пожара и перегрева, основанный на измерении средней температуры в нескольких контролируемых зонах отсека воздушного судна с помощью линейных пневматических датчиков и формировании сигнала о пожаре или перегреве при превышении любым из этих датчиков заданного уровня температуры. [Патент США №8094030, опубликовано 10.01.2012]. Недостатком такого способа и устройства, реализующего данный способ, является значительное время обнаружения пожара и перегрева, которое обусловлено, во-первых, принципом действия и конструкцией линейных пневматических датчиков и, во-вторых, постоянной величиной заданной температуры, которая не может корректироваться в силу дискретного характера функционирования устройства обнаружения пожара и перегрева и, поэтому, выбирается с значительным запасом, увеличивающим время обнаружения пожара или перегрева.A known method of detecting fire and overheating, based on measuring the average temperature in several controlled areas of the aircraft compartment using linear pneumatic sensors and generating a signal about a fire or overheating when any of these sensors exceeds a predetermined temperature level. [US Patent No. 8094030, published January 10, 2012]. The disadvantage of this method and the device that implements this method is the significant time for detecting fire and overheating, which is due, firstly, to the principle of operation and design of linear pneumatic sensors and, secondly, to a constant value of the set temperature, which cannot be adjusted due to discrete the nature of the operation of the device for detecting fire and overheating and, therefore, is selected with a significant margin that increases the time of detection of fire or overheating.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ и устройство обнаружения пожара или перегрева, принятые за прототип, в которых для измерения средней температуры в контролируемых зонах используются линейные терморезистивные датчики, обладающие малой тепловой инерционностью, а пороговые значения, свидетельствующие о наличии пожара или перегрева, корректируют в зависимости от режима работы объекта контроля. [Патент РФ №2626716, опубликовано 31.07.2017].Closest to the proposed invention is a method and device for detecting fire or overheating, adopted as a prototype, in which linear thermoresistive sensors with low thermal inertia are used to measure the average temperature in controlled areas, and the threshold values indicating the presence of a fire or overheating are adjusted in depending on the mode of operation of the control object. [RF patent No. 2626716, published July 31, 2017].
Недостатком этих способа и устройства обнаружения пожара является необходимость использования дополнительной информации о режимах работы объекта контроля и других факторах, влияющих на время обнаружения пожара и перегрева. Это приводит к дополнительным затратам и снижает надежность устройства обнаружения пожара или перегрева. Кроме того, точность такой параметрической коррекции пороговых значений остается невысокой, так как не позволяет учесть все влияющие факторы в полном объеме и не учитывает разброс индивидуальных характеристик объектов контроля, в том числе динамических характеристик. Все это не позволяет в полной мере минимизировать время обнаружения пожара и перегрева за счет оптимального выбора пороговых значений, свидетельствующих о наличии пожара или перегрева.The disadvantage of this method and device for detecting fire is the need to use additional information about the modes of operation of the control object and other factors affecting the time of detection of fire and overheating. This leads to additional costs and reduces the reliability of the device for detecting fire or overheating. In addition, the accuracy of such parametric correction of threshold values remains low, since it does not allow taking into account all the influencing factors in full and does not take into account the scatter of individual characteristics of the objects under control, including dynamic characteristics. All this does not allow to fully minimize the time of fire detection and overheating due to the optimal choice of threshold values indicating the presence of a fire or overheating.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является сокращение времени, необходимого для обнаружения пожара или перегрева и повышение надежности устройства обнаружения пожара или перегрева.The problem to which the invention is directed is to reduce the time required to detect a fire or overheating and to increase the reliability of a fire or overheating detection device.
Поставленная задача решается с помощью способа обнаружения пожара или перегрева, который заключается в том, что измеряют температуру в нескольких зонах объекта контроля по показаниям линейных тепловых датчиков, определяют по этим температурам пожар или перегрев, формируют и передают соответствующую информацию о пожаре или перегреве.The problem is solved using the method of detecting fire or overheating, which consists in measuring the temperature in several zones of the monitoring object according to the readings of linear thermal sensors, determining fire or overheating from these temperatures, generating and transmitting relevant information about the fire or overheating.
Новым в заявляемом изобретении является то, что для определения пожара или перегрева используют не только информацию о температуре в зоне вероятного возгорания, но и о температурах в других контролируемых зонах. Причем для определения пожара или перегрева используют как разность, так и сумму температур в различных зонах.New in the claimed invention is that to determine the fire or overheating using not only information about the temperature in the zone of potential ignition, but also about temperatures in other controlled areas. Moreover, to determine the fire or overheating, both the difference and the sum of the temperatures in different zones are used.
Например, предусматривают сравнение разности температур в соседних контролируемых зонах с заданным для этой разности пороговым значением. Эта разность температур при отсутствии пожара невелика, изменяется синхронно при изменении режима работы объекта контроля, автоматически учитывает изменение внешних условий и позволяет эффективно обнаруживать пожар и перегрев в тех случаях, когда очаг возгорания находится ближе к центру контролируемой зоны. В этом случае значение заданной пороговой величины невелико и при пожаре или перегреве достигается за короткое время. В тех случаях, когда очаг возгорания находится ближе к границе двух зон контроля, используют сравнение суммы температур в соседних зонах с заданным пороговым значением, которое формируется как сумма максимальных температур в рассматриваемых зонах в условиях отсутствия пожара или перегрева, плюс добавка, которая обычно прибавляется к максимальной температуре (при отсутствии пожара) в одной из зон в том случае, когда пороговое значение формировалось бы только для температуры одной этой зоны. Очевидно, что в этом случае величина приращения температуры в каждой из двух зон до уровня пожара или перегрева и, соответственно, время обнаружения пожара или перегрева, будет примерно в два раза меньше, чем для варианта с заданием отдельного порога для каждой контролируемой зоны. Кроме того, наличие двух вариантов (по разности и по сумме температур) повышает надежность обнаружения пожара и перегрева.For example, they provide a comparison of the temperature difference in neighboring controlled areas with a threshold value set for this difference. This temperature difference in the absence of a fire is small, changes synchronously with a change in the operating mode of the monitoring object, automatically takes into account changes in external conditions and allows you to effectively detect fire and overheating in those cases when the fire source is closer to the center of the controlled area. In this case, the value of the specified threshold value is small and in case of fire or overheating is achieved in a short time. In those cases where the ignition zone is closer to the border of the two control zones, a comparison of the sum of temperatures in neighboring zones with a given threshold value is used, which is formed as the sum of the maximum temperatures in the zones in question in the absence of fire or overheating, plus an additive that is usually added to the maximum temperature (in the absence of fire) in one of the zones in the case when the threshold value would be formed only for the temperature of this zone. Obviously, in this case, the temperature increment in each of the two zones to the level of fire or overheating and, accordingly, the time of detecting a fire or overheating will be approximately two times less than for the case with setting a separate threshold for each controlled zone. In addition, the presence of two options (in difference and in the sum of temperatures) increases the reliability of fire detection and overheating.
Поставленная задача решается также устройством, реализующим предлагаемый способ обнаружения пожара или перегрева. Устройство содержит блок обнаружения пожара, в котором осуществляется вычисление температур по показаниям линейных тепловых датчиков, которые подключены на вход этого блока, формирование и передача в систему пожарной защиты объекта контроля информации о пожаре или перегреве, которые определяются по температурам в различных зонах контроля. Но в отличие от известного технического решения, в блоке обнаружения пожара вычисляют разность и сумму температур, измеренных в различных зонах, и уже эти вычисленные значения сравнивают с заданными пороговыми значениями для определения пожара или перегрева.The problem is also solved by a device that implements the proposed method for detecting fire or overheating. The device comprises a fire detection unit, in which temperatures are calculated according to the readings of linear thermal sensors that are connected to the input of this unit, the formation and transmission of fire or overheating information to the fire protection system of the monitoring object, which are determined by the temperatures in different control zones. But unlike the known technical solution, in the fire detection unit, the difference and the sum of the temperatures measured in different zones are calculated, and already these calculated values are compared with predetermined threshold values to determine a fire or overheating.
Достигаемый технический результат - сокращение времени и повышение надежности обнаружения пожара или перегрева, обеспечивается как за счет реализации предлагаемого способа обнаружения пожара и перегрева, как это показано выше, так и за счет сокращения аппаратных затрат в устройстве обнаружения пожара или перегрева, т.к. отпадает необходимость в измерении параметров, характеризующих изменение режимов работы объекта контроля для корректировки заданных пороговых значений.Achievable technical result - reducing time and improving the reliability of fire or overheating detection, is ensured both by implementing the proposed method for detecting fire and overheating, as shown above, and by reducing hardware costs in the device for detecting fire or overheating, because there is no need to measure parameters characterizing the change in the operating modes of the control object to adjust the specified threshold values.
В соответствии с п. 3 формулы изобретения, в качестве линейных тепловых датчиков предпочтительно использовать линейные терморезистивные датчики, которые обладают малой инерционностью и высокой надежностью.In accordance with
На фиг. представлен вариант устройства обнаружения пожара или перегрева. Устройство обнаружения пожара или перегрева состоит из блока обнаружения пожара 1, на вход которого подключены линейные терморезистивные датчики Rt1, Rt2, Rt3 и Rt4, размещенные в зонах контроля 2, 3, 4 и 5. Блок обнаружения пожара 1, как правило, представляет собой электронное устройство, содержащее аналого-цифровые преобразователи, источники опорного тока и напряжения, микроконтроллеры с внутренними и внешними цифровыми интерфейсами, реле и другими электронными компонентами. Каждый линейный терморезистивный датчик Rt представляет собой тонкостенную металлическую оболочку, например, из материала ХН78Т, длина которой может быть от 1 м до 12 м и более, диаметром 1,2 мм и с толщиной стенки 0,2 мм. Внутри оболочки размещены один или два чувствительных элемента, выполненные из металла с положительным температурным коэффициентом сопротивления, например, из никеля или платины. Чувствительные элементы изолированы друг от друга и от оболочки теплопроводным материалом, например, периклазом.In FIG. an embodiment of a fire or overheating detection device is provided. A fire or overheating detection device consists of a
Другим вариантом выполнения линейного теплового датчика, позволяющего реализовать предлагаемый способ обнаружения пожара, может быть линейный датчик, состоящий из цепочки последовательно соединенных терморезисторов, установленных в тонкостенную теплопроводную оболочку.Another embodiment of a linear thermal sensor that allows implementing the proposed method for detecting fire may be a linear sensor consisting of a chain of series-connected thermistors installed in a thin-walled heat-conducting shell.
Устройство обнаружения пожара или перегрева работает следующим образом. Из блока противопожарной защиты осуществляется питание линейных терморезистивных датчиков источниками опорного тока. С помощью аналого-цифровых преобразователей выходные сигналы линейных терморезистивных датчиков преобразовываются в цифровые коды, по которым в микроконтроллере осуществляется вычисление средней температуры в зоне контроля каждого линейного терморезистивного датчика. Все вычисленные в микроконтроллере разности и суммы температур сравниваются с соответствующими пороговыми значениями, а по результатам сравнения формируется информация, передаваемая по внешнему интерфейсу в систему пожарной защиты, которая включает в себя устройства индикации и регистрации, речевые извещатели, устройства управления огнетушителями и др.A device for detecting fire or overheating works as follows. From the fire protection unit, linear thermoresistive sensors are supplied with reference current sources. Using analog-to-digital converters, the output signals of the linear thermoresistive sensors are converted into digital codes, by which the average temperature in the control zone of each linear thermoresistive sensor is calculated in the microcontroller. All the differences and sums of temperatures calculated in the microcontroller are compared with the corresponding threshold values, and the results of the comparison generate information transmitted via the external interface to the fire protection system, which includes indication and registration devices, voice detectors, fire extinguisher control devices, etc.
При возникновении пожара в контролируемой зоне, например, показанной на фиг. под номером 3, в блоке обнаружения пожара 1 вычисляется разность между температурой в зоне 3 и температурой в ближайшей к ней зоне, например 2. Если разность температур превысит заданное пороговое значение, то в блоке 1 будет сформирован и передан в систему пожарной защиты сигнал о пожаре или перегреве. Это будет означать, что пожар возник ближе к центру зоны 3. Если разность температур в зоне 3 и зоне 2 окажется меньше заданного порогового значения, то вычисляется сумма температур, измеренных в зоне 3 и зоне 2, которая также сравнивается со своим заданным пороговым значением и, в случае превышения этого порогового значения, также формируется и передается в систему пожарной защиты сигнал о пожаре или перегреве. В этом случае можно говорить о том, что пожар возник ближе к границе двух зон.In the event of a fire in a controlled area, such as that shown in FIG. under
В качестве примера рассмотрена система обнаружения пожара в отсеке маршевого двигателя самолета SSJ-100. На двигателе SaM-146 установлено 4 сигнализатора пожара/перегрева (2 шт. в зоне вентилятора и 2 шт. в зоне турбины). При штатной работе двигателя, при отсутствии перегрева и пожара, максимальная температура примерно равна:As an example, a fire detection system in the engine compartment of an SSJ-100 mid-flight engine is considered. The SaM-146 engine has 4 fire / overheat alarms (2 pcs in the fan zone and 2 pcs in the turbine zone). During normal engine operation, in the absence of overheating and fire, the maximum temperature is approximately equal to:
Твм=150°С в зоне вентилятора;Twm = 150 ° C in the fan zone;
Ттм=300°С в зоне турбины.TTm = 300 ° C in the turbine zone.
В штатных сигнализаторах пожара установлены следующие пороги для обнаружения пожара:The following fire detection thresholds are set in standard fire alarms:
Тпв=300°С для зоны вентилятора;Tpv = 300 ° C for the fan zone;
Тпт=450°С для зоны турбины, т.е. для обеих зон для обнаружения пожара температура должна вырасти на Δ=150°С. Время, необходимое для обнаружения пожара в этом случае может достигать 30 с.Tpt = 450 ° C for the turbine zone, i.e. for both zones for fire detection, the temperature should increase by Δ = 150 ° C. In this case, the time required to detect a fire can reach 30 s.
При использовании предлагаемого изобретения пожар будет обнаружен по разности температур (T1-T2), измеренных двумя датчиками, которые установлены в области вентилятора (турбины), при достижении порога:When using the invention, a fire will be detected by the temperature difference (T 1 -T 2 ) measured by two sensors that are installed in the area of the fan (turbine) when the threshold is reached:
Δ=40…50°С за время 7…10с, или по сумме температур (T1+T2), при достижении порога:Δ = 40 ... 50 ° C for a time of 7 ... 10 s, or the sum of the temperatures (T 1 + T 2 ), when the threshold is reached:
Δ=2Твм (2Ттм)+150°С за время не более 15 с.Δ = 2Твм (2Ттм) + 150 ° С for a time not exceeding 15 s.
В зависимости от количества контролируемых зон и особенностей режимов работы объекта контроля возможны и другие варианты комбинаций измеренных температур, для которых задаются соответствующие пороговые значения для обнаружения пожара или перегрева.Depending on the number of zones to be monitored and the particular modes of operation of the monitoring object, other combinations of measured temperatures are possible, for which appropriate threshold values are set for detecting a fire or overheating.
Источники информацииSources of information
1. Патент США №3470744.1. US patent No. 3470744.
2. Патент США №8094030.2. US Patent No. 8094030.
3. Патент РФ №2626716.3. RF patent No. 2626716.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108910A RU2711136C1 (en) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | Method of detecting fire or overheating and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108910A RU2711136C1 (en) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | Method of detecting fire or overheating and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2711136C1 true RU2711136C1 (en) | 2020-01-15 |
Family
ID=69171608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019108910A RU2711136C1 (en) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | Method of detecting fire or overheating and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2711136C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2175779C1 (en) * | 2000-11-28 | 2001-11-10 | Николаев Юрий Николаевич | Method for diagnostics of prefire situation and prevention of fire origination |
GB2511809A (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-17 | Kidde Tech Inc | Thermal event detection and notification system |
CN204102277U (en) * | 2014-07-11 | 2015-01-14 | 成都飞亚航空设备应用研究所有限公司 | A kind of fire alarm prior-warning device for multi engines airplane engine |
RU2623988C1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-06-29 | ОО Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы | Early fire detection method and device for its implementation |
RU2641402C2 (en) * | 2016-05-16 | 2018-01-17 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Авп Технология" | Locomotive system of early detection and firefighting |
-
2019
- 2019-03-27 RU RU2019108910A patent/RU2711136C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2175779C1 (en) * | 2000-11-28 | 2001-11-10 | Николаев Юрий Николаевич | Method for diagnostics of prefire situation and prevention of fire origination |
GB2511809A (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-17 | Kidde Tech Inc | Thermal event detection and notification system |
CN204102277U (en) * | 2014-07-11 | 2015-01-14 | 成都飞亚航空设备应用研究所有限公司 | A kind of fire alarm prior-warning device for multi engines airplane engine |
RU2623988C1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-06-29 | ОО Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы | Early fire detection method and device for its implementation |
RU2641402C2 (en) * | 2016-05-16 | 2018-01-17 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Авп Технология" | Locomotive system of early detection and firefighting |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6288395B1 (en) | Passive infrared detection system and method with adaptive threshold and adaptive sampling | |
US5703575A (en) | Open sensor diagnostic system for temperature transmitter in a process control system | |
NO20053506D0 (en) | Procedure for monitoring wall thickness | |
US6161958A (en) | Self diagnostic heat detector | |
RU2287883C1 (en) | Method for ice detection on power transmission line conductors | |
RU2376644C2 (en) | Fire alarm system with linear detectors, based on merging data, and method of making said alarm | |
US10340774B2 (en) | Temperature estimating device of electric motor | |
US4133995A (en) | Method of fire detection in a microwave oven | |
GB2209086A (en) | Fire discriminating apparatus | |
RU2711136C1 (en) | Method of detecting fire or overheating and device for its implementation | |
EP1231456B1 (en) | Arrangement for and method of acoustic determination of fluid temperature | |
AU2012203454A1 (en) | Apparatus and Method for Detecting a Loose Electrical Connection | |
RU2718434C1 (en) | Method of detecting fire in aircraft engine compartment by rate of temperature change | |
US7031861B2 (en) | Apparatus and method for calibrating a resistance thermometer and gas analyzer employing same | |
RU2715181C1 (en) | Method of detecting fire or overheating in aircraft engine compartment and device for its implementation | |
RU2632765C1 (en) | Method of fire or overheat detection, and device for its implementation | |
JPH0476799A (en) | Device for deciding and forecasting service life of thermocouple temperature sensor | |
RU2626716C1 (en) | Method for fire or overheat detection, and device for its implementation | |
JPH0610835B2 (en) | Fire detector | |
RU2275688C2 (en) | Combined fire alarm | |
JPH1049773A (en) | Heat sensor | |
RU2637094C1 (en) | Method for detecting fire or overheating with use of duplicated linear thermoresistive sensors and device for its implementation | |
RU64408U1 (en) | DEVICE FOR DETECTING MOVING OBJECTS | |
RU2637095C1 (en) | Method of fire or overheat detection, and device for its implementation | |
RU32594U1 (en) | MULTI-CHANNEL PYROMETRIC RADIATION RECEIVER |