RU2775482C1 - Multifunctional robotic complex for preventive monitoring, fire detection and fire extinguishing control at industrial facilities - Google Patents
Multifunctional robotic complex for preventive monitoring, fire detection and fire extinguishing control at industrial facilities Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775482C1 RU2775482C1 RU2021124355A RU2021124355A RU2775482C1 RU 2775482 C1 RU2775482 C1 RU 2775482C1 RU 2021124355 A RU2021124355 A RU 2021124355A RU 2021124355 A RU2021124355 A RU 2021124355A RU 2775482 C1 RU2775482 C1 RU 2775482C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- fire extinguishing
- robotic
- foam
- control device
- Prior art date
Links
- 238000004805 robotic Methods 0.000 title claims abstract description 108
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000003449 preventive Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 61
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 22
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- YCANCZRRZBHLEN-UHFFFAOYSA-N [N].O Chemical compound [N].O YCANCZRRZBHLEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 9
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 230000003044 adaptive Effects 0.000 claims description 5
- 239000008400 supply water Substances 0.000 claims description 3
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 239000003570 air Substances 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000002633 protecting Effects 0.000 description 3
- 230000001960 triggered Effects 0.000 description 3
- 238000007374 clinical diagnostic method Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Chemical compound O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 2
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 2
- 239000010723 turbine oil Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам пожарной защиты и пожаротушения, а именно к роботизированным установкам пожаротушения, и может быть использовано для предотвращения и предупреждения пожароопасных ситуаций любых производственных помещений, а также на внутренних площадях сооружений АЭС, в том числе машинных залов АЭС.The invention relates to fire protection and fire extinguishing devices, namely to robotic fire extinguishing installations, and can be used to prevent and prevent fire hazardous situations in any industrial premises, as well as in the internal areas of nuclear power plant structures, including nuclear power plant machine rooms.
Известны роботизированные установки пожаротушения, например, роботизированный пожарный комплекс по патенту №2319530. Их недостатком является использование большого объема огнетушащих веществ (далее - ОТВ), несоразмерного с очагом возгорания при тушении полным расходом с установленным временем подачи.Robotic fire extinguishing installations are known, for example, a robotic fire complex according to patent No. 2319530. Their disadvantage is the use of a large volume of fire extinguishing agents (hereinafter referred to as FTE), disproportionate to the source of fire when extinguishing with full consumption with a set supply time.
Наиболее близким по технической сущности является роботизированный пожарный комплекс с полнопроцессной системой управления по патенту №2424837.The closest in technical essence is a robotic fire complex with a full-process control system according to patent No. 2424837.
Известный роботизированный пожарный комплекс содержит две и более роботизированные установки пожаротушения, включающие лафетный ствол с приводами вертикального и горизонтального наведения, насадок с приводом изменения угла распыливания струи, дисковый затвор с приводом, датчик давления и переносной пульт управления, соединенные на входе с блоком коммутации, на выходе с устройством управления через сетевой контроллер, а также устройство обнаружения загорания и теленаблюдения, установленное на стволе, соединенное с устройством цифровой обработки сигнала, которое в свою очередь соединено с видеоконтрольным устройством и системой полнопроцессного управления, соединенной с устройством управления, которое через приемно-контрольное устройство сопряжено с пожарными извещателями.The well-known robotic fire complex contains two or more robotic fire extinguishing installations, including a fire monitor with drives for vertical and horizontal guidance, nozzles with a drive for changing the spray angle of the jet, a disk valve with a drive, a pressure sensor and a portable control panel connected at the inlet to a switching unit, on exit with the control device through the network controller, as well as a fire detection and television surveillance device installed on the barrel, connected to a digital signal processing device, which in turn is connected to a video control device and a full-process control system connected to the control device, which, through the receiving and control the device is paired with fire detectors.
Недостатком данного роботизированного пожарного комплекса является узкая область его применения, ограниченная техническими и функциональными возможностями устройства, а также применяемых в его работе ОТВ и, соответственно, кругом решаемых задач по защите объектов от пожаров. Использование воды в качестве огнетушащего вещества не позволяет осуществлять тушение воспламенения электрооборудования. Кроме того, для тушения пожара происходит большое расходование воды, что приводит к заливу помещений и оборудования. При большом очаге возгорания возможно обрушение конструкций здания. Также в известном техническом решении отсутствует система мониторинга потенциальных очагов возгорания, таких как подшипниковые узлы, локальные участки электропроводных сетей, места утечки легковоспламеняющихся и взрывоопасных жидкостей и газов. Еще одним недостатком известного технического решения также является отсутствие функции предупреждения пожаро- и взрывоопасных ситуаций.The disadvantage of this robotic fire complex is the narrow scope of its application, limited by the technical and functional capabilities of the device, as well as the fire extinguishers used in its operation and, accordingly, the range of tasks to be solved to protect objects from fires. The use of water as a fire extinguishing agent does not allow extinguishing the ignition of electrical equipment. In addition, a large amount of water is consumed to extinguish a fire, which leads to flooding of premises and equipment. With a large source of fire, the collapse of the building structures is possible. Also, in the known technical solution, there is no monitoring system for potential sources of ignition, such as bearing assemblies, local sections of electrically conductive networks, places of leakage of flammable and explosive liquids and gases. Another disadvantage of the known technical solution is also the lack of a function to prevent fire and explosion hazards.
Задачей настоящего изобретения является предотвращение обрушения производственных помещений, и, следовательно, тяжелых аварий, обеспечение противопожарной защиты производственных помещений в зависимости от источника возгорания за счет использования различных огнетушащих веществ, таких как воздушно-механическая пена, получаемая компрессионным способом (далее - компрессионная пена), вода, азотно-водяные составы, а так же использование в качестве устройств обнаружения загорания и теленаблюдения ИК-камер и/или тепловизионных камер.The objective of the present invention is to prevent the collapse of industrial premises, and, consequently, severe accidents, to ensure fire protection of industrial premises, depending on the source of ignition, through the use of various fire extinguishing agents, such as air-mechanical foam obtained by compression (hereinafter referred to as compression foam), water, nitrogen-water compositions, as well as the use of IR cameras and / or thermal imaging cameras as fire detection and television surveillance devices.
Техническим результатом настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей роботизированного пожарного комплекса, в том числе по предотвращению возникновения пожароопасных и взрывоопасных ситуаций на производственных площадях, снижению или исключению аварийных ситуаций, предотвращению обрушений, мониторинга потенциально опасных зон возникновения возгорания и контроля пожаротушения.The technical result of the present invention is the expansion of the functionality of the robotic fire complex, including the prevention of fire and explosive situations in production areas, the reduction or elimination of emergencies, the prevention of collapses, the monitoring of potentially hazardous areas of ignition and the control of fire extinguishing.
В зависимости от источника возгорания, его места расположения и интенсивности его горения с использованием предлагаемого изобретения осуществляется возможность применять не только роботизированные установки пожаротушения, но и компактные распылители, точечные оросители, малогабаритные роботизированные установки, малогабаритные мобильные роботизированные установки и внутренние пожарные краны.Depending on the ignition source, its location and the intensity of its combustion, using the proposed invention, it is possible to use not only robotic fire extinguishing installations, but also compact sprayers, spot sprinklers, small-sized robotic installations, small-sized mobile robotic installations and internal fire hydrants.
Так же, к техническому результату заявляемого изобретения можно отнести сокращение времени устранения возгорания с момента обнаружения, не допущение повторного возгорания или воспламенения, снижение расхода огнетушащих средств и, следовательно, снижение причиненного ущерба вследствие пожаротушения и устранения очагов возгорания.Also, the technical result of the claimed invention can be attributed to reducing the time to eliminate the fire from the moment of detection, preventing re-ignition or ignition, reducing the consumption of fire extinguishing agents and, therefore, reducing the damage caused due to fire extinguishing and elimination of fires.
Технический результат достигается за счет того, что многофункциональный робототехнический комплекс предупредительного мониторинга, обнаружения возгораний и управления пожаротушением производственных объектов, содержащий насосную станцию, подключенный к ней пожарный водопровод, соединенные с пожарным водопроводом по крайней мере две роботизированные установки пожаротушения, включающие лафетный ствол с приводами вертикального и горизонтального наведения, пожарный насадок с приводом изменения угла распыливания струи, установленный на входе перед лафетным стволом управляемый дисковый затвор с приводом, установленный на выходе лафетного ствола перед насадком датчик давления и переносной пульт управления, соединенные со входом блока коммутации, а на его выходе через сетевой контроллер соединенные с устройством управления, установленное на лафетном стволе устройство обнаружения загорания и теленаблюдения, соединенное с устройством цифровой обработки сигнала, выход которого соединен с видеоконтрольным устройством и системой управления процессами пожаротушения, соединенным в свою очередь с устройством управления, которое соединено через приемно-контрольное устройство с пожарными извещателями, согласно настоящему изобретению снабжен пеногенерирующей установкой, соединенной с роботизированными установками пожаротушения пенным трубопроводом для подачи компрессионной пены, установленным на пенном трубопроводе перед входом в лафетный ствол дополнительным управляемым дисковым затвором с дополнительным приводом, соединенным с блоком коммутации, а пожарный насадок выполнен с возможностью осуществления подачи воды и компрессионной пены с регулируемой концентрацией и расходом.The technical result is achieved due to the fact that a multifunctional robotic complex for preventive monitoring, fire detection and fire extinguishing control of production facilities, containing a pumping station, a fire water supply connected to it, at least two robotic fire extinguishing installations connected to the fire water supply, including a fire monitor with vertical drives and horizontal guidance, a fire nozzle with a drive for changing the spray angle of the jet, installed at the inlet in front of the fire monitor, a controlled butterfly valve with a drive, installed at the exit of the fire monitor in front of the nozzle, a pressure sensor and a portable control panel connected to the input of the switching unit, and at its output through a network controller connected to a control device, a fire detection and television monitoring device installed on the fire monitor, connected to a digital signal processing device, the output of which is connected to a video conduit a control device and a control system for fire extinguishing processes, connected in turn to a control device, which is connected through a control panel to fire detectors, according to the present invention, it is equipped with a foam generating unit connected to robotic fire extinguishing installations with a foam pipeline for supplying compression foam installed on the foam pipeline before entering the fire monitor, an additional controlled disk valve with an additional drive connected to the switching unit, and the fire nozzle is configured to supply water and compression foam with adjustable concentration and flow rate.
Многофункциональный комплекс преимущественно снабжен датчиками положения управляемых дисковых затворов, установленных на водопроводе и пенном трубопроводе.The multifunctional complex is mainly equipped with position sensors for controlled butterfly valves installed on the water supply and foam pipelines.
Многофункциональный комплекс может быть снабжен по крайней мере одной подключенной к водопроводу и пенному трубопроводу и соединенной с устройством управления малогабаритной роботизированной установкой пожаротушения, установленной в проходе и/или в зоне, не охватываемой роботизированными установками пожаротушения.The multifunctional complex can be equipped with at least one small-sized robotic fire extinguishing installation connected to the water supply and foam pipeline and connected to the control device, installed in the passage and / or in the area not covered by the robotic fire extinguishing installations.
Также комплекс может быть дополнительно снабжен по крайней мере одной подключенной к пенному трубопроводу малогабаритной мобильной роботизированной установкой пожаротушения, включающей автономную систему управления и телескопический манипулятор, стыкующий пожарный рукав с соединительной головкой с водозапорными клапанами с подвижным седлом.Also, the complex can be additionally equipped with at least one small-sized mobile robotic fire extinguishing installation connected to the foam pipeline, including an autonomous control system and a telescopic manipulator connecting a fire hose with a connecting head with water shut-off valves with a movable seat.
Многофункциональный робототехнический комплекс может быть дополнительно снабжен подключенными к пенному трубопроводу пожарными кранами с ручными стволами и управляемыми задвижками, оборудованными датчиками положения.The multifunctional robotic complex can be additionally equipped with fire hydrants connected to the foam pipeline with manual shafts and controlled valves equipped with position sensors.
Также комплекс преимущественно снабжен автоматической системой водяного или пенного пожаротушения, оборудованной распылителями с принудительным пуском и связанной с устройством управления распылителями и устройством обнаружения загорания и теленаблюдения.Also, the complex is mainly equipped with an automatic water or foam fire extinguishing system equipped with forced-start sprayers and associated with a sprayer control device and a fire detection and television surveillance device.
Кроме того, дополнительно комплекс может быть снабжен подключаемыми пожарными рукавами к пожарному водопроводу переносными азотно-водяными установками пожаротушения, включающими эжектор жидкого азота, соединенный вакуумным трубопроводом с емкостью, содержащей жидкий азот.In addition, the complex can be additionally equipped with fire hoses connected to the fire water pipeline with portable nitrogen-water fire extinguishing installations, including a liquid nitrogen ejector connected by a vacuum pipeline to a container containing liquid nitrogen.
Преимущественно многофункциональный комплекс снабжен блоком управления подачей струи, соединенным с системой управления процессами пожаротушения.Preferably, the multifunctional complex is provided with a jet control unit connected to the fire extinguishing process control system.
Комплекс может быть снабжен подсистемой орошения перекрытий производственных помещений с учетом температуры нагрева несущих конструкций, соединенной с системой управления процессами пожаротушения, а также блоком оптимизации параметров пеногенерирующей установки, соединенным с устройством управления и датчиками положения управляемых дисковых затворов и управляемых задвижек.The complex can be equipped with a subsystem for irrigation of floors of industrial premises, taking into account the heating temperature of the supporting structures, connected to the fire extinguishing process control system, as well as a unit for optimizing the parameters of the foam generating plant, connected to the control device and position sensors of controlled butterfly valves and controlled valves.
Многофункциональный комплекс преимущественно снабжен системой предупредительного мониторинга и системой блиц-мониторинга, соединенными с устройством цифровой обработки сигнала, а также системой удаленного доступа диагностики неисправностей, корректировки базы данных и регистрации событий, соединенной с устройством управления.The multifunctional complex is mainly equipped with a warning monitoring system and a flash monitoring system connected to a digital signal processing device, as well as a remote access system for fault diagnosis, database correction and event logging connected to the control device.
Также многофункциональный комплекс может быть снабжен блоком адаптивного управления пожаротушения, соединенным с системой управления процессами пожаротушения, а также системой контроля концентрации газов, соединенной через сетевой контроллер с устройством управления, к которой подключены газоанализаторы.Also, the multifunctional complex can be equipped with an adaptive fire extinguishing control unit connected to the fire extinguishing process control system, as well as a gas concentration control system connected via a network controller to a control device to which gas analyzers are connected.
Одной из отличительных возможностей многофункционального робототехнического комплекса является то, что он имеет возможность подключения малогабаритной мобильной роботизированной установки пожаротушения, известной, например, из описания к патентам №№2580779 или 2685319, включающей автономную систему управления и телескопический манипулятор, стыкующий пожарный рукав с соединительной головкой с водозапорными клапанами с подвижным седлом. Данная мобильная установка может использоваться для проведения разведки в зоне пожара (аварии), для корректировки применения роботизированных установок пожаротушения и поиска пострадавших, тушения локальных очагов и защиты технологического оборудования в зонах, недоступных для роботизированных установок, а также замера уровня радиационного заражения в зоне работ с передачей оперативной информации оператору.One of the distinguishing features of the multifunctional robotic complex is that it has the ability to connect a small-sized mobile robotic fire extinguishing installation, known, for example, from the description of patents No. water shut-off valves with a movable seat. This mobile installation can be used for reconnaissance in the fire (accident) zone, for adjusting the use of robotic fire extinguishing installations and searching for victims, extinguishing local fires and protecting process equipment in areas inaccessible to robotic installations, as well as measuring the level of radiation contamination in the work area with transmission of operational information to the operator.
Для тушения небольших, локальных очагов возгорания, многофункциональный робототехнический комплекс содержит автоматическую систему водяного или пенного пожаротушения, оборудованную распылителями с принудительным пуском и связанную с устройством управления распылителями и устройством обнаружения загорания и теленаблюдения.To extinguish small, local fires, the multifunctional robotic complex contains an automatic water or foam fire extinguishing system equipped with forced-start sprayers and connected to a sprayer control device and a fire detection and television surveillance device.
Снабжение многофункционального робототехнического комплекса блоком управления подачей струи и подсистемой орошения перекрытий производственных помещений с учетом температуры нагрева несущих конструкций, соединенными с системой управления процессами пожаротушения, позволяют иметь роботизированным установкам пожаротушения дополнительную функцию, которая дает возможность работать в режиме тушения строчными струями с оптимизацией и контролем параметров тушения и в режиме орошения направленного действия. Данная функция применяется для охлаждения несущих конструкций, для исключения их обрушения, а также для снижения концентрации и разбавления взрыво- и пожароопасных газов за счет распыленных мелкодисперсных капель воды.The supply of a multifunctional robotic complex with a jet supply control unit and a subsystem for irrigating the floors of industrial premises, taking into account the heating temperature of the supporting structures, connected to the fire extinguishing process control system, allows robotic fire extinguishing installations to have an additional function that makes it possible to work in the extinguishing mode with horizontal jets with optimization and control of parameters extinguishing and in the irrigation mode of directional action. This function is used to cool load-bearing structures, to prevent their collapse, as well as to reduce the concentration and dilution of explosive and flammable gases due to atomized fine water droplets.
Блок оптимизации параметров пеногенерирующей установки, соединенный с устройством управления и датчиками положения управляемых дисковых затворов и управляемых задвижек, позволяет изменять концентрацию компрессионной пены (низкой и средней кратности), в зависимости от задачи пожаротушения.The unit for optimizing the parameters of the foam generating plant, connected to the control device and position sensors of controlled butterfly valves and controlled valves, allows you to change the concentration of compression foam (low and medium expansion), depending on the fire extinguishing task.
Компрессионная пена имеет однородную структуру без остаточной жидкой фазы водного раствора пенообразователя и производится путем смешивания воды с пенообразователем, а в качестве наполнителя может использоваться воздух, азот или углекислый газ, подаваемые под давлением.Compression foam has a homogeneous structure without a residual liquid phase of an aqueous solution of a foaming agent and is produced by mixing water with a foaming agent, and air, nitrogen or carbon dioxide supplied under pressure can be used as a filler.
Многофункциональный робототехнический комплекс снабжен устройствами обнаружения загорания и теленаблюдения, например, ИК-камерами и/или тепловизионными камерами, соединенными с системой предупредительного мониторинга и системой блиц-мониторинга, соединенными в свою очередь с устройством цифровой обработки сигнала. Такое решение позволяет осуществлять мониторинг и блиц-мониторинг для обнаружения в охраняемой зоне источников воспламенения (тепловыделения) и очагов открытого горения с использованием пожарных извещателей, передающих информацию оператору на автоматизированное рабочее место.The multifunctional robotic complex is equipped with fire detection and television surveillance devices, for example, IR cameras and/or thermal imaging cameras, connected to a warning monitoring system and a blitz monitoring system, connected in turn to a digital signal processing device. This solution allows monitoring and blitz monitoring to detect ignition sources (heat release) and open combustion centers in the protected area using fire detectors that transmit information to the operator at the automated workplace.
Снабжение многофункционального робототехнического комплекса системой контроля концентрации газов, соединенной через сетевой контроллер с устройством управления, к которой подключены газоанализаторы, позволяет осуществлять предупредительный мониторинг противопожарной (противоаварийной) обстановки в охраняемой зоне с контролем заданных параметров наличия и концентрации в воздушной среде взрывоопасных и токсичных газов (водорода, метана, сероводорода и др.) с передачей информации оператору на автоматизированное рабочее место. В случае повышенной концентрации взрывоопасных и токсичных газов и срабатывании по месту расположения газоанализатора, в эту зону, для разряжения концентрации газов, подается распыленная вода, причем подача может осуществляться как в автоматическом, так и в дистанционном режиме.The supply of a multifunctional robotic complex with a gas concentration control system connected via a network controller to a control device to which gas analyzers are connected allows for preventive monitoring of the fire (emergency) situation in a protected area with control of the specified parameters for the presence and concentration of explosive and toxic gases (hydrogen) in the air , methane, hydrogen sulfide, etc.) with the transfer of information to the operator at an automated workplace. In the case of an increased concentration of explosive and toxic gases and triggering at the location of the gas analyzer, atomized water is supplied to this zone to discharge the concentration of gases, and the supply can be carried out both automatically and remotely.
Применение многофункционального робототехнического комплекса на объектах защиты, в том числе в производственных помещениях и машинных залах АЭС, предназначено для минимизации возможных угроз для жизни и здоровья пожарных и персонала, привлекаемых к ликвидации пожаров и аварий, где вероятно воздействие не только опасных факторов пожара (пламя, искры, высоких температуры, токсичные продукты горения и дым), но и ионизирующих излучений в условиях радиационных аварий.The use of a multifunctional robotic complex at protection facilities, including production facilities and machine rooms of nuclear power plants, is designed to minimize possible threats to the life and health of firefighters and personnel involved in fire and accident elimination, where the impact of not only fire hazards (flame, sparks, high temperatures, toxic combustion products and smoke), but also ionizing radiation in conditions of radiation accidents.
Осуществление тушения обнаруженного очага пожара может производиться в автоматическом, дистанционном и/или местном режиме управления с использованием в качестве средств пожаротушения роботизированных установок пожаротушения, малогабаритных роботизированных установок пожаротушения, распылителей с принудительным пуском, оросителей направленного действия, малогабаритной мобильной роботизированной установки пожаротушения, переносных азотно-водяных установок пожаротушения и внутренних пожарных кранов, а в качестве ОТВ может применяться компрессионная пена, азотно-водяные составы или вода.Extinguishing of a detected fire can be carried out in automatic, remote and / or local control mode using robotic fire extinguishing installations, small-sized robotic fire extinguishing installations, forced-start sprayers, directional sprinklers, a small-sized mobile robotic fire extinguishing installation, portable nitrogen- water fire extinguishing installations and internal fire hydrants, and compression foam, nitrogen-water compounds or water can be used as fire extinguishing agents.
Внедрение многофункционального робототехнического комплекса возможно не только на проектируемых и строящихся объектах защиты, но и интеграции его компонентов в существующую систему противопожарного водоснабжения на действующих объектах, что является безусловным преимуществом комплекса.The introduction of a multifunctional robotic complex is possible not only at protection facilities being designed and under construction, but also the integration of its components into the existing fire water supply system at existing facilities, which is an undoubted advantage of the complex.
В этой связи с учетом возможности использования тактико-технических характеристик, как всех, так и отдельных элементов систем и средств, заложенных в многофункциональный робототехнический комплекс, позволяют существенно расширить область его эффективного применения не только в машинных залах АЭС, но и машинных залах объектов традиционной энергетики, а также иных объектах использования атомной энергии и оборонной промышленности, сборочных цехах судостроительной, авиационной, космической отрасли, на мусороперерабатывающих заводах, складах газо-нефтехимии и других уникальных объектах.In this regard, taking into account the possibility of using the performance characteristics of both all and individual elements of systems and tools embedded in a multifunctional robotic complex, they can significantly expand the area of its effective application not only in the machine rooms of nuclear power plants, but also in the machine rooms of traditional energy facilities. , as well as other facilities for the use of nuclear energy and the defense industry, assembly shops in the shipbuilding, aviation, space industries, waste processing plants, gas and petrochemical warehouses and other unique facilities.
Предлагаемое техническое решение - многофункциональный робототехнический комплекс предупредительного мониторинга, обнаружения возгораний и управления пожаротушением производственных объектов, поясняется примером конкретного выполнения, описанным ниже. Приведенный пример не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заявленного технического результата.The proposed technical solution - a multifunctional robotic complex for preventive monitoring, fire detection and fire extinguishing control of production facilities, is illustrated by an example of a specific implementation described below. The given example is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the claimed technical result by this set of essential features.
Сущность настоящего изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема многофункционального робототехнического комплекса предупредительного мониторинга, обнаружения возгораний и управления пожаротушением производственных объектов на примере его размещения в машинном зале АЭС.The essence of the present invention is illustrated by a drawing, which shows a diagram of a multifunctional robotic complex for preventive monitoring, fire detection and fire extinguishing control of production facilities using the example of its placement in the engine room of a nuclear power plant.
Многофункциональный робототехнический комплекс предупредительного мониторинга, обнаружения возгораний и управления пожаротушением производственных объектов, содержит насосную станцию, к которой подключен пожарный водопровод 1, соединенные с пожарным водопроводом 1 по крайней мере две роботизированные установки 2 пожаротушения, включающие лафетный ствол 3 с приводом 4 вертикального и приводом 5 горизонтального наведения, пожарный насадок 6 с приводом изменения угла распыливания струи, управляемый дисковый затвор 7 с приводом, установленный на входе перед лафетным стволом 3, датчик 8 давления, установленный на выходе лафетного ствола 3 перед насадком 6, переносной пульт 9 управления.A multifunctional robotic complex for preventive monitoring, fire detection and fire extinguishing control of production facilities, contains a pumping station to which a fire water supply 1 is connected, at least two robotic fire extinguishing installations 2 connected to the fire water supply 1, including a fire monitor 3 with a vertical drive 4 and a drive 5 horizontal guidance, a
Все эти элементы, соединенные с блоком 10 коммутации на входе, а на его выходе через сетевой контроллер 11 с устройством 12 управления многофункциональным робототехническим комплексом.All these elements are connected to the
На лафетном стволе 3 установлено устройство 13 обнаружения загорания и теленаблюдения, соединенное с устройством 14 цифровой обработки сигнала, выход которого соединен с видеоконтрольным устройством 15 и системой 16 управления процессами пожаротушения, соединенных в свою очередь с устройством 12 управления многофункциональным робототехническим комплексом.On the fire monitor 3, a fire detection and
В свою очередь устройство 12 управления многофункциональным робототехническим комплексом соединено через приемно-контрольное устройство 17 с пожарными извещателями 18.In turn, the
Дополнительно многофункциональный робототехнический комплекс снабжен пеногенерирующей установкой 19 компрессионной пены, соединенной с роботизированными установками 2 пожаротушения, пенным трубопроводом 20, соединенными с роботизированными установками 2 пожаротушения, а так же дополнительным управляемым дисковым затвором 21 с дополнительным приводом и датчиками положения, установленными на пенном трубопроводе 20 перед входом в лафетный ствол 3, соединенными с блоком 10 коммутации. При этом пожарный насадок 6 выполнен с возможностью осуществления подачи воды и компрессионной пены с регулируемой концентрацией и расходом.Additionally, the multifunctional robotic complex is equipped with a foam generating
Кроме того, в состав многофункционального робототехнического комплекса могут входить:In addition, the multifunctional robotic complex may include:
- малогабаритная роботизированная установка пожаротушения (на схеме не показана), установленная в проходе и/или в зоне, не охватываемой роботизированными установками пожаротушения и подключенная к водопроводу 1 и пенному трубопроводу 20 и соединенная с устройством 12 управления;- small-sized robotic fire extinguishing installation (not shown in the diagram) installed in the passage and / or in the area not covered by robotic fire extinguishing installations and connected to the water supply 1 and the
- малогабаритная мобильная роботизированная установка 22 пожаротушения, которая подключена к пенному трубопроводу 20 с автономной системой управления и телескопическим манипулятором 23, стыкующим пожарный рукав 24 с соединительной головкой с водозапорными клапанами 25 с подвижным седлом;- small-sized mobile robotic
- подключенные к пенному трубопроводу 20 пожарные краны 26 с ручными стволами и управляемыми задвижками 27, оборудованными датчиками 28 положения,-
- автоматическая система водяного или пенного пожаротушения, оборудованная распылителями 29, связанная с устройством управления распылителями 30 и устройством 13 обнаружения загорания и теленаблюдения;- an automatic system of water or foam fire extinguishing, equipped with
- подключаемые пожарными рукавами 24 к пожарному водопроводу 1 переносные азотно-водяные установки пожаротушения, включающие эжектор жидкого азота, соединенный вакуумным трубопроводом 31 с емкостью 32, содержащей жидкий азот.- connected by
Так же многофункциональный робототехнический комплекс может быть снабжен:Also, a multifunctional robotic complex can be equipped with:
- блоком 33 управления подачей струи, соединенным с системой 16 управления процессами пожаротушения;- a
- подсистемой 34 орошения перекрытий производственных помещений (объектов) с учетом температуры нагрева несущих конструкций, соединенной с системой 16 управления процессами пожаротушения;- a
- блоком 35 оптимизации параметров пеногенерирующей установки, соединенным с устройством 12 управления и датчиками положения управляемых дисковых затворов и управляемых задвижек 27;- block 35 for optimizing the parameters of the foam generating plant, connected to the
- системой 36 предупредительного мониторинга и системой 37 блиц-мониторинга, соединенными с устройством 14 цифровой обработки сигнала;-
- системой 38 удаленного доступа диагностики неисправностей, корректировки базы данных и регистрации событий, соединенной с устройством 12 управления;- a
- блоком 39 адаптивного управления пожаротушения, соединенным с системой 16 управления процессами пожаротушения;- block 39 adaptive control of fire extinguishing, connected to the
- системой 40 контроля концентрации газов, соединенной через сетевой контроллер 11 с устройством 12 управления, к которой подключены газоанализаторы 41.- a gas
Многофункциональный комплекс в одном из вариантов исполнения снабжен устройством 12 управления, установленным на автоматизированном рабочем месте, и соединенным с блоками 10 коммуникации на роботизированных установках 2 пожаротушения по каналу 42 связи, например, RS-485, через сетевой контроллер 11 и через приемно-контрольное устройство 17 с пожарными извещателями 18, а устройство 14 цифровой обработки сигнала соединено двухканальной телевизионной связью 43 (видеоканал и ИК-канал) с устройством 13 обнаружения загорания и теленаблюдения, с видеоконтрольным устройством 15 и системой 16 управления процессами пожаротушения, которое соединено с устройством 12 управления.The multifunctional complex in one of the embodiments is equipped with a
Работа многофункционального робототехнического комплекса предупредительного мониторинга, обнаружения возгораний и управления пожаротушением производственных объектов осуществляется следующим образом. При появлении на объекте защиты нагретых до температуры воспламенения зон, например, в результате неисправных приборов, система 36 предупредительного мониторинга по программе распознавания зон тепловыделения с учетом заранее введенного в программу оцифрованного местоположения вероятных теплоносителей (кабельные трассы, электроприборы, выключатели, технологическое оборудование и др.), передает информацию на устройство 12 управления, которое подает команды на ближайшие роботизированные установки 2 пожаротушения по их наведению на выделенную зону тепловыделения и передает оператору круглосуточного дежурства на видеоконтрольное устройство 15 информацию об аварийном состоянии участка зоны наблюдения и вероятном источнике тепловыделения.The work of a multifunctional robotic complex for preventive monitoring, fire detection and fire extinguishing control of production facilities is carried out as follows. When zones heated to the ignition temperature appear at the protection object, for example, as a result of faulty devices, the
Устройство 12 управления через сетевой контроллер 11 соединено также с системой 40 контроля концентрации газов, к которой подключены газоанализаторы 41.The
Например, водород (Н2) с молярной массой М=2 г/моль, значительно легче воздуха, поэтому он будет подниматься в верхнюю часть помещения, поэтому газоанализаторы 41 должны быть установлены вблизи потолочного перекрытия. Их расстановка и количество должно соответствовать нормативам по установке сигнализаторов и газоанализаторов контроля довзрывоопасных и предельно допустимых концентраций химических веществ в воздухе производственных помещений, но не менее 1 датчика на 100 м2.For example, hydrogen (H 2 ) with a molar mass of M=2 g/mol is much lighter than air, so it will rise to the top of the room, so the gas analyzers 41 must be installed near the ceiling. Their placement and number must comply with the standards for the installation of signaling devices and gas analyzers for monitoring pre-explosive and maximum permissible concentrations of chemicals in the air of industrial premises, but not less than 1 sensor per 100 m 2 .
В этой связи объект защиты также находится под непрерывным контролем газоанализаторов 41.In this regard, the protected object is also under continuous control of gas analyzers 41.
Известно, что аварийные ситуации на турбогенераторах, связанные с разгерметизацией газомасляной системы и последующими значительными утечками горючего турбинного масла и водорода могут развиваться по граничным сценариям «взрыв - пожар» или «пожар - взрыв». По первому пути развития пожара, при разрушении масляного уплотнения вала генератора возникает высокотемпературный (выше 2000°С) факел горения водорода с маслом, а по второму - наиболее вероятной причиной взрыва является накопление водорода в верхней точке машинного зала при значительной его утечке.It is known that emergency situations at turbogenerators associated with depressurization of the gas-oil system and subsequent significant leaks of combustible turbine oil and hydrogen can develop according to the boundary scenarios "explosion - fire" or "fire - explosion". According to the first path of fire development, when the oil seal of the generator shaft is destroyed, a high-temperature (above 2000 ° C) hydrogen-oil combustion flame occurs, and according to the second, the most likely cause of the explosion is the accumulation of hydrogen at the top of the engine room with a significant leak.
Водород при смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь, так называемый гремучий газ. Взрывоопасные концентрации водорода с воздухом возникают при объемном отношении от 4% - нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР). Довзрывная концентрация (ДВК) содержания водорода в воздухе рабочей зоны контролируется 2-мя порогами сигнализации: первый порог - предупредительный - 0,4 об.% (10% НКПР) и второй порог - аварийный - 0,8 об.% (20% НКПР).Hydrogen, when mixed with air, forms an explosive mixture, the so-called detonating gas. Explosive concentrations of hydrogen with air occur at a volume ratio of 4% - the lower concentration limit of flame propagation (LCPR). The pre-explosion concentration (DEC) of the hydrogen content in the air of the working area is controlled by 2 alarm thresholds: the first threshold - warning - 0.4 vol.% (10% LEL) and the second threshold - emergency - 0.8 vol.% (20% LEL ).
При срабатывании первого предупредительного порога сигнализации информация от системы 40 контроля концентрации газов через сетевой контроллер 11 поступает в устройство 12 управления и далее передается оператору круглосуточного дежурства, который принимает меры по устранению утечки газа. При срабатывании второго аварийного порога сигнализации устройство 12 управления подает команду на ближайшие роботизированные установки 2 пожаротушения по их наведению на зону повышенной концентрации газа по месту расположения сработавшего газоанализатора 41. Роботизированные установки 2 пожаротушения подают распыленную воду сканированием по площади заданной зоны для разряжения концентрации газа.When the first alarm warning threshold is triggered, information from the gas
В целях определения и контроля работоспособности всех элементов многофункционального робототехнического комплекса устройство 12 управления комплексом соединено с системой 38 удаленного доступа диагностики неисправностей.In order to determine and monitor the performance of all elements of the multifunctional robotic complex, the
При подготовке к работе в базу данных устройства 12 управления через систему 38 удаленного доступа диагностики неисправностей вносятся базовые параметры: конфигурация объекта с координатами местоположения роботизированных установок 2 пожаротушения, расход Q роботизированных установок 2 пожаротушения, интенсивность орошения iн, минимальная площадь орошения Sмин, в соответствии с действующими нормами, например, см. СП 485.1311500.2020. Эти данные направляются в блок 33 управления подачей струи, в котором по расчетным формулам сравниваются текущие и нормируемые параметры, производится их регулирование, определяется шаг сканирования струи по площади в зависимости от дальности подачи ОТВ для наиболее эффективного тушения.In preparation for operation, the basic parameters are entered into the database of the
В дежурном режиме, защищаемый объект находится под постоянным контролем пожарных извещателей 18, и периодически контролируется устройством 13 обнаружения загорания и теленаблюдения, установленными на роботизированных установках 2 пожаротушения, перемещаемых по заданной программе. Одновременно все элементы многофункционального робототехнического комплекса тестируются по программе поиска неисправностей системой 38 удаленного доступа диагностики неисправностей. Данные токовых нагрузок, контрольных положений, давления воды и др. при отклонении параметров от установленных значений регистрируются и направляются по защищенным каналам связи на пульт оператору круглосуточного дежурства.In standby mode, the protected object is under constant control of
При возникновении очага загорания срабатывают пожарные извещатели 18, и приемно-контрольное устройство 17 подает сигнал «Тревога» на устройство 12 управления, которое включает многофункциональный робототехнический комплекс в режим поиска очага возгорания с применением роботизированных установок 2 пожаротушения и направляет управляющие сигналы по каналу 42 связи на блоки 10 коммутации роботизированных установок 2 пожаротушения для поиска очага возгорания. Приводами 4, 5 вертикального и горизонтального наведения лафетные стволы 3 перемещаются в заданных секторах защищаемой ими зоны.When a source of fire occurs,
Для повышения быстродействия поиска включается система 37 блиц-мониторинга. Весь защищаемый объект распределяется на зоны поиска для каждой роботизированной установки 2 пожаротушения. При таком распределении производится одновременный мониторинг по фиксированным зонам для всего защищаемого объекта. Мониторинг осуществляется перемещением роботизированных установок 2 пожаротушения в горизонтальной плоскости в заданной зоне при фиксированной установке устройства 13 обнаружения загорания и теленаблюдения в вертикальной плоскости. Для оптимизации поиска роботизированные установки пожаротушения, например, перемещаются от краев защищаемого сектора на встречу друг другу. При перемещении устройства 13 обнаружения загорания и теленаблюдения идентифицируют очаги возгорания и при их наличии после цифровой обработки информации и определения угловых координат сведения отправляются в устройство 12 управления.To improve the performance of the search, the
По результатам мониторинга со всех роботизированных установок 2 пожаротушения устройство 12 управления определяет очаг возгорания, выбирает две роботизированные установки 2 пожаротушения, расположенные оптимально близко к очагу возгорания, и направляет их на очаг возгорания. После наведения очаг возгорания будет находиться в фокусе устройства 13 обнаружения загорания и теленаблюдения, что позволяет получить более точные координаты, которые по каналу 43 двухканальной телевизионной связи через устройство 14 цифровой обработки сигнала поступают на устройство 12 управления.According to the results of monitoring from all robotic fire extinguishing installations 2, the
По результатам поступившей информации устройство 12 управления формирует управляющие сигналы по каналу 42 связи о координатах загорания на соответствующие блоки 10 коммутации и подает команду «запуск» в систему 16 управления процессами пожаротушения, а также подает технологические команды в блок 44 управления на запуск пеногенерирующей установки 19, открытие управляемого дискового затвора 21 по пене с приводом, на перевод пожарного насадка 6 в позицию пена для увеличения проходного сечения, на отключение вентиляции и др. Компрессионная пена по пенному трубопроводу 20 поступает в роботизированные установки 2 пожаротушения, которые формируют и направляет струю компрессионной пены. Могут также быть задействованы участки 45 распылительной сети и через управляемые задвижки 27 ручные пожарные стволы и оросители 46 направленного действия, пожарные краны 26, установленные на пенном трубопроводе 20. Сигналы об их открытии поступают от датчиков 28 положения в блок 35 оптимизации параметров пеногенерирующей установки, которая регулирует расход и давление компрессионной пены в зависимости от суммарного расхода потребителей и задаваемой кратности пены. Наведение струи роботизированной установкой 2 пожаротушения на очаг возгорания ведется с учетом баллистических данных струи в зависимости от угла возвышения ствола и давления в сети, в соответствии с алгоритмом наведения струи по заданным координатам по программе «Баллистика». Корректировка угла возвышения струи производится устройством 12 управления по данным датчика 8 давления на лафетном стволе 3, которые поступают через блок 10 коммутации по каналу 42 связи через сетевой контроллер 11.According to the results of the information received, the
Тушение пожара ведется с учетом меняющейся оперативной обстановки по информации от устройства 12 управления с применением блока 39 адаптивного управления пожаротушения. В начальной стадии до площади пожара Sn=12M2 тушение производится в повторно-кратковременном режиме, при котором время тушения tт не менее:The fire extinguishing is carried out taking into account the changing operational situation according to information from the
tт≥tц.макс=60 с,tt≥tc.max=60 s,
по истечении которого тушение останавливается и включается режим поиска очага возгорания.after which the extinguishing stops and the search mode for the source of fire is switched on.
При выявлении не затушенного очага возгорания или появлении нового очага уточняются координаты очагов, и производится их тушение. После повторного тушения роботизированные установки 2 пожаротушения переходят в режим поиска очага возгорания до истечения нормативного времени тушения в соответствии с группой защищаемого помещения. При обнаружении нескольких очагов тушится больший очаг по площади. Если обнаруженные очаги находятся в пределах одной площади размером 12 м2, то производится тушение по всей этой площади. При обнаружении нескольких очагов тушится больший очаг по площади. При тушении очага возгорания одной роботизированной установкой 2 пожаротушения с соседних ведется контроль за развитием пожара. Если очаг возгорания выходит за пределы зоны тушения, то ведется корректировка наведения роботизированной установки 2 пожаротушения по новым координатам. Если очага возгорания не обнаружено на всех устройствах 13 обнаружения загорания и теленаблюдения, то тушение останавливается, и все роботизированные установки 2 пожаротушения переходят в режим мониторинга.When an unextinguished source of fire is detected or a new source appears, the coordinates of the sources are specified, and they are extinguished. After re-extinguishing, the robotic fire extinguishing installations 2 switch to the search mode for the source of fire before the expiration of the standard extinguishing time in accordance with the group of the protected premises. If several foci are detected, a larger foci in area is extinguished. If the detected outbreaks are within the same area of 12 m 2 , then extinguishing is carried out over the entire area. If several foci are detected, a larger foci in area is extinguished. When extinguishing the source of fire with one robotic fire extinguishing installation 2, control over the development of a fire is carried out from neighboring ones. If the source of fire goes beyond the extinguishing zone, then the guidance of the robotic fire extinguishing installation 2 is adjusted according to the new coordinates. If the source of ignition is not detected on all
Если пожар возникает на участке защищаемого помещения вне зоны действия роботизированных установок 2 пожаротушения, например, в теневых (локальных) зонах, не доступных для струи роботизированных установок 2 пожаротушения, то по информации от устройств 13 обнаружения загорания и теленаблюдения, стационарно установленных в этой зоне, поступающей по двухканальной телевизионной связи 43, устройство 14 цифровой обработки сигнала идентифицирует загорание, определяет его координаты и передает информацию в устройство 12 управления. По полученным данным о координатах площади возгорания устройство 12 управления определяет соответствующий этой зоне распылитель 29 и/или малогабаритную роботизированную установку пожаротушения (на схеме не показана), и по каналу 42 связи подает команду на устройство 30 управления распылителями на принудительный пуск выбранного распылителя 29 и на включение малогабаритной роботизированной установки. При вскрытии выбранного распылителя 29 пена от пенного трубопровода 20 через участки распылительной сети 45 поступает на распылитель 29 и производит тушение очага возгорания.If a fire occurs in the area of the protected premises outside the coverage area of the robotic fire extinguishing installations 2, for example, in shady (local) areas that are not accessible to the jet of the robotic fire extinguishing installations 2, then according to information from the fire detection and
Информация о возгорании на объекте передается дежурному оператору на пункт круглосуточного дежурства. На экране видеоконтрольного устройства 15 видеоинформация по двухканальной телевизионной связи 43 от устройства 13 обнаружения загорания и теленаблюдения после цифровой обработки очага загорания в устройстве 14 цифровой обработки сигнала, появляется в виде изображения очага загорания, выделенного в рамке. Дежурный, получая оперативную видеоинформацию, может взять управление на себя, перейдя в дистанционный режим.Information about a fire at the facility is transmitted to the operator on duty at the round-the-clock duty station. On the screen of the
Дополнительно для проведения объективной разведки в особо опасных аварийных местах, в том числе для поиска людей (пострадавших) в зоне воздействия опасных факторов пожара, при угрозе взрыва и обрушения конструкций, а также в условиях тушения пожаров, сопровождаемых радиационными или химическими авариями, возможно эффективно применять малогабаритную мобильную роботизированную установку 22 пожаротушения с автономной системой радио или проводного управления.In addition, for conducting objective reconnaissance in especially dangerous emergency places, including for searching for people (injured) in the zone of influence of fire hazards, with the threat of an explosion and collapse of structures, as well as in extinguishing fires accompanied by radiation or chemical accidents, it is possible to effectively apply a small-sized mobile robotic
По команде оператора малогабаритная мобильная роботизированная установка 22 пожаротушения, используя систему маршрутной навигации, перемещается к ближайшему водозаборному устройству в виде водозапорного клапана с подвижным седлом 25 на пенном трубопроводе 20, расположенному в зоне загорания, паркуется к нему и телескопическим манипулятором 23 стыкует с ним пожарный рукав 24 с соединительной головкой.At the command of the operator, a small-sized mobile robotic
После подключения к трубопроводу малогабаритная мобильная роботизированная установка 22 пожаротушения направляется непосредственно в зону пожара, где производит мониторинг с определением координат и площади возгорания и производит тушение строчным сканированием струи по площади очага или защиту (охлаждение) технологического оборудования и несущих конструкций в локальных зонах.After connecting to the pipeline, a small-sized mobile robotic
При необходимости малогабаритная мобильная роботизированная установка 22 пожаротушения осуществляет разведку в условиях возникновения и развития радиационных и химических аварий на объектах защиты. При этом вся работа малогабаритной мобильной роботизированной установки 22 пожаротушения может корректироваться оператором в дистанционном режиме.If necessary, a small-sized mobile robotic
Для эффективного подавления низовых пожаров возможно использовать также переносные азотно-водяные установки пожаротушения на базе лафетных стволов 47 с эжектированием жидкого азота, которые доставляются к месту пожара и подключаются пожарными рукавами к ближайшему пожарному крану 48 на пожарном водопроводе 1. При подаче воды лафетным стволом 47 с эжектированием жидкого азота струю направляют на очаг горения, при этом по вакуумному трубопроводу 31 из емкости 32 эжектируется жидкий азот, формирующий азотно-водяную смесь. В контакте с водой в результате интенсивного кипения за счет резкого испарения азота и разбрызгивания воды, образуется белый туман, стелящийся по поверхности. Его объем в 700 раз превышает объем жидкого азота. Над очагом загорания создается устойчивая обескислороженная область, изолированная на время подачи ОТВ от проникновения кислорода из окружающей среды, с высокими охлаждающими показателями от действия воды и азота, что способствует быстрому и эффективному тушению пожара.To effectively suppress ground fires, it is also possible to use portable nitrogen-water fire extinguishing installations based on fire monitors 47 with liquid nitrogen ejection, which are delivered to the fire site and connected by fire hoses to the
В условиях развития пожаров в машинных залах АЭС, при горении масла на отметке обслуживания турбины, несущие конструкции ферм покрытий подвергаются интенсивному воздействию теплового излучения и тепловых потоков, с высокой динамикой нагрева конструкций.Under the conditions of fire development in the machine rooms of nuclear power plants, when oil is burning at the turbine service level, the supporting structures of roof trusses are exposed to intense heat radiation and heat flows, with high dynamics of heating structures.
По сигналу о пожаре при горении турбинного масла и подтверждении сигнала оператором круглосуточного дежурства, управляющий сигнал направляется на устройство 12 управления, и роботизированные установки 2 пожаротушения с использованием устройств 13 обнаружения загорания и теленаблюдения производят мониторинг ферм покрытия машинного зала в зоне обнаружения очага пожара. При появлении нагретых зон с температурой Т<100°С система 36 предупредительного мониторинга по программе распознавания зон тепловыделения с учетом заранее введенного в программу оцифрованного местоположения несущих конструкций, передает информацию на устройство 12 управления, которое подает команды на ближайшие роботизированные установки 2 пожаротушения по их наведению на выделенную зону нагрева, на подсистему 34 орошения перекрытий машинных залов с контролем температуры нагрева несущих конструкций и на запуск насосной станции. Открываются управляемые дисковые затворы 7, и вода по пожарному водопроводу 1 подается к роботизированным установкам 2 пожаротушения, которые производят охлаждение нагретых зон сканирующими струями воды.Upon a fire signal during the combustion of turbine oil and confirmation of the signal by the operator of round-the-clock duty, the control signal is sent to the
Через установленные интервалы времени подача воды останавливается, и производится температурный контроль. При появлении в контролируемой охлаждаемой зоне несущих конструкций участков с повышенной температурой Т>100°С, определяемой по месту срабатывания термокабеля, установленного на фермах перекрытия (не показано), интенсивность орошения увеличивается за счет подключения резервных роботизированных установок 2 пожаротушения. При появлении информации о приближении к критической температуре Т>300°С, устройство 12 управления подает сигнал оператору круглосуточного дежурства о необходимости введения дополнительных средств для создания более высокой интенсивности орошения на аварийном участке.After set intervals, the water supply is stopped and temperature control is carried out. When areas with an elevated temperature T>100°C appear in the controlled cooled zone of the supporting structures, determined by the place of operation of the thermal cable installed on the floor trusses (not shown), the irrigation intensity is increased by connecting backup robotic fire extinguishing installations 2. When information appears about approaching the critical temperature T>300°C, the
Предложенный многофункциональный робототехнический комплекс предупредительного мониторинга, обнаружения возгораний и управления пожаротушением производственных объектов с применением технологии тушения компрессионной пеной, ее адресной доставкой по воздуху на очаг возгорания в любую точку защищаемого пространства в радиусе действия струи, с расширенными функциональными возможностями, основанными на цифровых программируемых системах, дополненным другими системами мониторинга и пожаротушения, интегрированными в общую систему управления защитой объекта, является эффективным автоматическим и дистанционно управляемым средством борьбы с пожарами и авариями, позволяющим предупредить о возможности возгорания или аварийной ситуации на защищаемом объекте до их возникновения, а при обнаружении пожаров в ранней стадии, направить на него мощный поток компрессионной пены, при развитии пожара предотвратить обрушение конструкции перекрытия производственных объектов.The proposed multifunctional robotic complex for preventive monitoring, fire detection and fire extinguishing control of production facilities using compression foam extinguishing technology, its targeted delivery by air to the fire source to any point of the protected space within the jet radius, with advanced functionality based on digital programmable systems, supplemented by other monitoring and fire extinguishing systems integrated into the overall facility protection management system, it is an effective automatic and remotely controlled means of fighting fires and accidents, which allows you to warn about the possibility of a fire or an emergency at the protected facility before they occur, and if fires are detected at an early stage , direct a powerful stream of compression foam to it, in the event of a fire, prevent the collapse of the floor structure of production facilities.
В отличие от известных, в предложенном многофункциональном робототехническом комплексе используются технологии пожаротушения компрессионной пеной с применением роботизированных установок 2 пожаротушения, в многофункциональный комплекс дополнительно интегрированы:Unlike the known ones, the proposed multifunctional robotic complex uses compression foam fire extinguishing technologies using robotic fire extinguishing installations 2, the multifunctional complex additionally integrates:
- малогабаритные роботизированные установкой пожаротушения (на схеме не показано);- small-sized robotic fire extinguishing installations (not shown in the diagram);
- малогабаритные мобильные роботизированные установки 22;- small-sized mobile
- распылителей 29 с принудительным пуском;-
- оросителей 46 направленного действия;-
- переносные азотно-водяные установки пожаротушения- portable nitrogen-water fire extinguishing installations
- пожарные краны 26 с применением ручных стволов.-
Кроме того функциональные возможности многофункционального робототехнического комплекса расширены за счет применения блока 35 оптимизации параметров пеногенерирующей установки по расходу и давлению, блока 33 управления подачей струи, подсистемы 34 орошения перекрытий машинных залов с учетом температуры нагрева несущих конструкций, системы 36 предупредительного мониторинга, системы 37 блиц-мониторинга и системы 38 удаленного доступа диагностики неисправностей, блок 39 адаптивного управления пожаротушения.In addition, the functionality of the multifunctional robotic complex has been expanded through the use of
Эти отличительные особенности комплекса позволяют существенно повысить пожарную безопасность защищаемого объекта, обеспечить мониторинг обстановки и немедленное обнаружение возгорания, а самое главное, высвободить персонал охраняемого объекта и личный состав пожарной охраны от нахождения и работ по тушению в зонах воздействия опасных факторов пожара таких как пламя, тепловой поток, дым, химически опасные вещества, возможное поражение электротоком, воздействие ионизирующего излучения, и, как следствие, устранить или минимизировать риски для их жизни и здоровья.These distinctive features of the complex make it possible to significantly improve the fire safety of the protected object, ensure monitoring of the situation and immediate detection of fire, and most importantly, free the personnel of the protected object and the fire department from being and extinguishing work in the zones of exposure to hazardous fire factors such as flame, heat flow, smoke, chemically hazardous substances, possible electric shock, exposure to ionizing radiation, and, as a result, eliminate or minimize the risks to their life and health.
В то же время многофункциональный робототехнический комплекс способен значительно повысить эффективность тушения одного или несколько очагов пожаров, уменьшить расход и, соответственно, количество используемых ОТВ, а при развитии пожара предотвратить обрушение несущих конструкций перекрытий, кратно снизить материальный ущерб и затраты на восстановление капитальных сооружений после его тушения.At the same time, a multifunctional robotic complex is able to significantly increase the efficiency of extinguishing one or more fires, reduce the consumption and, accordingly, the amount of fire extinguishing agents used, and in the event of a fire, prevent the collapse of the supporting structures of the ceilings, significantly reduce material damage and the cost of restoring capital structures after it. quenching.
Claims (14)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202180101481.3A CN117769450A (en) | 2021-08-17 | 2021-12-08 | Multifunctional robot complex for fire extinguishing control of production facility |
| KR1020247002682A KR20240034771A (en) | 2021-08-17 | 2021-12-08 | Multi-functional robot complex for fire extinguishing control in industrial facilities |
| PCT/RU2021/000547 WO2023022618A1 (en) | 2021-08-17 | 2021-12-08 | Multi-functional robotic system for controlling fire extinction at industrial sites |
| CA3225726A CA3225726A1 (en) | 2021-08-17 | 2021-12-08 | Multi-functional robotic system for controlling fire extinction at industrial sites |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2775482C1 true RU2775482C1 (en) | 2022-07-01 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814057C1 (en) * | 2023-05-19 | 2024-02-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инженерный Центр Пожарной Робототехники "Эфэр" | Multifunctional robotic complex for fire protection of production facilities based on robotic fire extinguishing installation and mobile robotic complex |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2319530C2 (en) * | 2005-11-24 | 2008-03-20 | Зао "Инженерный Центр Пожарной Робототехники" Эфэр" | Fire-extinguishing robot assembly |
| CN201366202Y (en) * | 2008-12-29 | 2009-12-23 | 丁国锋 | Robot and fire-extinguishing system |
| RU93284U1 (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-27 | Закрытое Акционерное Общество "Инженерный Центр Пожарной Робототехники "Эфэр" | MOBILE ROBOTIC COMPLEX |
| RU2424837C1 (en) * | 2010-01-20 | 2011-07-27 | Закрытое Акционерное Общество "Инженерный Центр Пожарной Робототехники "Эфэр" | Robotic fire complex with full cycle control system |
| EP2599525B1 (en) * | 2011-07-14 | 2015-12-30 | Limited Liability Company "Engineering Centre of Fire Robots Technology "FR" | An automated fire-fighting complex integrating a television system |
| RU2739390C1 (en) * | 2020-05-26 | 2020-12-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инженерный Центр Пожарной Робототехники "Эфэр" | Robotic fire-extinguishing installation with blitz-monitoring system |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2319530C2 (en) * | 2005-11-24 | 2008-03-20 | Зао "Инженерный Центр Пожарной Робототехники" Эфэр" | Fire-extinguishing robot assembly |
| RU93284U1 (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-27 | Закрытое Акционерное Общество "Инженерный Центр Пожарной Робототехники "Эфэр" | MOBILE ROBOTIC COMPLEX |
| CN201366202Y (en) * | 2008-12-29 | 2009-12-23 | 丁国锋 | Robot and fire-extinguishing system |
| RU2424837C1 (en) * | 2010-01-20 | 2011-07-27 | Закрытое Акционерное Общество "Инженерный Центр Пожарной Робототехники "Эфэр" | Robotic fire complex with full cycle control system |
| EP2599525B1 (en) * | 2011-07-14 | 2015-12-30 | Limited Liability Company "Engineering Centre of Fire Robots Technology "FR" | An automated fire-fighting complex integrating a television system |
| RU2739390C1 (en) * | 2020-05-26 | 2020-12-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инженерный Центр Пожарной Робототехники "Эфэр" | Robotic fire-extinguishing installation with blitz-monitoring system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814057C1 (en) * | 2023-05-19 | 2024-02-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инженерный Центр Пожарной Робототехники "Эфэр" | Multifunctional robotic complex for fire protection of production facilities based on robotic fire extinguishing installation and mobile robotic complex |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108434628B (en) | Mobile fire-fighting system and method for unmanned mechanical garage | |
| JP2003126286A (en) | Fire extinguishing system | |
| CN102836514B (en) | Automatic tracking and positioning jet fire extinguishing system | |
| KR102172697B1 (en) | The multiplexed automatic fire extinguishing in a chemical and gas delivery system | |
| CN106669084A (en) | Portable combined-type fire extinguishing system | |
| JP2003278500A (en) | In-tunnel fire-extinguishing system | |
| CN112050339A (en) | Smoke exhaust system for fire engineering | |
| RU2775482C1 (en) | Multifunctional robotic complex for preventive monitoring, fire detection and fire extinguishing control at industrial facilities | |
| CN211863645U (en) | Multifunctional fire extinguishing and smoke discharging robot | |
| WO2023022618A1 (en) | Multi-functional robotic system for controlling fire extinction at industrial sites | |
| RU2637745C1 (en) | Automatic mobile-positioned roboticized system of local fire-fighting | |
| US10864395B2 (en) | Wet-dry fire extinguishing agent | |
| EP2496313A1 (en) | Security system for operation of a habitat on installations | |
| RU2814057C1 (en) | Multifunctional robotic complex for fire protection of production facilities based on robotic fire extinguishing installation and mobile robotic complex | |
| CN113694443A (en) | Compressed air foam automatic fire extinguishing system | |
| CN111167055B (en) | Indoor fire control method and system, intelligent terminal and storage medium thereof | |
| JPH1066738A (en) | Elevated fire extinguishing device | |
| KR102349411B1 (en) | System for fire extinguishing of tall building | |
| RU2552257C1 (en) | Manual method of use of powder and gas fire extinguishing substances from modules of automatic local fire extinguishing unit and complex for its implementation | |
| RU2736432C1 (en) | Robotic fire-extinguishing unit with preventive monitoring and selective suppression system | |
| Pykhtin et al. | Protection of turbine halls of power plants from exposure to high temperatures in fire conditions | |
| CN220736019U (en) | Fire-fighting robot for energy storage station | |
| RU94464U1 (en) | TELEMECHANICAL INSTALLATION OF FIRE FIGHTING WITH TRANSPORTATION OF FIRE FIGHTING MEASURES TO THE FIRE POINT OF THE LIFTING AND TRANSPORT EQUIPMENT OF THE PROTECTED OBJECT | |
| RU2435621C2 (en) | Telemechanical fire fighting installation with fire extinguishing means transportation to seat of fire by weight handling equipment | |
| KR102156266B1 (en) | Portable fire fighting equipment locker installed in apartment house of building |