SI25213A - Sistem za gašenje požarov v predorih - Google Patents

Abstract

Izum rešuje problem gašenja požara v cestnih predorih z zasnovo sistema, ki gasi požar brez neposredne udeležbe ljudi pri gašenju. Sistem je zasnovan iz gasilnih vozil (A), fiksnega stropnega nosilca (B), po katerem se vozila (A) premikajo, polnilnih postaj, ki se nahajajo v servisnem tunelu ali odstavni niši, in programske opreme za nadzor in delovanje gasilnega vozila (A), ki je nameščena v nadzornem centru, ki se lahko nahaja izven cestnega predora. Ogrodje gasilnega vozila (A2) je nizkega profila, kar omogoča dostop po celotnem predoru. Od zaznave požara do gašenja preteče le približno 30 s, v gasilno vozilo (A) je vključena termo kamera (A11) v primeru slabše vidljivosti, baterijski pogon (A14) zagotavlja več urno delovanje, gasilnega sredstva v rezervoarju (A3) je dovolj, da zadošča tudi za večji požar, domet pršilnega topa (A5) je zadosti velik za širino največjih predorov, poleg tega je gašenje natančno, saj vozilo (A) lahko gasi požar z različnih kotov.

Description

SISTEM ZA GAŠENJE POŽAROV V PREDORIH

Predmet izuma je gasilni sistem, zasnovan za gašenje požarov v cestnih predorih oziroma tunelih, ki hitro in učinkovito pogasi požar brez neposredne (fizične) udeležbe ljudi.

Izum torej rešuje problem gašenja požara v cestnih predorih. Tehnični problem, ki ga rešuje, je, kako zasnovati gasilni sistem v predoru, ki bo začel gasiti požar takoj oziroma deloma ali v celoti avtomatsko, brez posredovanja ljudi. V tunelih po svetu so namreč požari zelo pogosti, do njih pa lahko pride zaradi več faktorjev, na primer zaradi okvar na vozilih ali nesreč.

Raziskave s področja požarne varnosti so pokazale, da požar na vozilu hitro narašča prvih 5 do 10 minut. Ko vozilo zagori, trenutni sistemi v sodobnejših tunelih sami javijo dogodek, lahko pa ga javijo tudi očividci. Tako nadzorni center pošlje intervencijsko ekipo v akcijo z navodili, kje je požar. Ocenjeno je bilo, da od trenutka, ko reševalna ekipa prejme klic, do trenutka, ko prispe na prizorišče požara, lahko traja tudi do 1 ure, pri tem pa je v nevarnosti tudi sama ekipa. Z avtomatskim sistemom bi lahko rešili kar nekaj življenj in preprečili velike posledice po požaru na samem objektu, ki bi zahtevale sanacijo in dolgotrajno zaprtje predora.

Obstoječe rešitve za reševanje problema požara v tunelu so različne, vendar pa gre za pasivne rešitve, kar pomeni, da požara ne gasijo samodejno. Omenimo naj hidrantno omrežje in gasilnike, ki omogočajo gašenje požara z vodo, vendar ga lahko uporabijo udeleženci v nesreči, ki se čutijo sposobne za njegovo uporabo. Javijalni sistemi (s senzorji in kamerami, ročni, točkovni, linijski), ki so nameščeni pred vstopom v predor, v predoru na vidnih mestih, na omaricah za klic v sili ob vhodih v prečno povezovalne rove pri dvocevnih predorih itd. Delujejo avtomatsko ali s pritiskom na gumb, ki javi alarm za požar in točno lokacijo operaterju v določenem nadzornem centru. Predori imajo tudi prezračevalne sisteme, ki usmerjajo tok gorenja, dovajajo svež zrak v predor za preskrbo z zrakom za udeležence med nesrečo. Pozivni tabloji in evakuacijske poti s prečnimi predori pa se uporabljajo za obveščanje in evakuacijo iz mesta požara in tako nimajo vpliva na potek požara.

Obstajajo pa tudi nekateri neposredni sistemi oziroma izdelki v smislu gašenja požarov v predorih, a jih je zelo malo. Sistem RoboGat, izum pod patentno prijavo EP 1169092 še vedno ni povsem avtomatski in je odvisen od cevovoda za boj proti požaru. Na vsakih 20-30 m se mora povezati na šobo, prek katere pride do vode in je zato primeren le za krajše razdalje, kot so garaže.

Podoben izdelek je tudi t.i. HI-FOG - sistem gašenja z vodno meglo, proizvajalca Tyco iz Nemčije. To je sprinklerski sistem gašenja s čisto vodo, ki zahteva veliko šprinklerjev kot tudi velike količine vode, kjer se voda v primeru gašenja požara razprši na zelo drobne kapljice. Problem pri tem sistemu je povezan s količino vode, saj je potreben velik bazen vode, zanj pa bi pri cestnih predorih težko našli ustrezen prostor. To je tudi razlog zakaj omenjeni sistem ni nameščen v cestne predore. Poleg tega mora sistem vodne megle imeti za svoje defovanje visokotlačne črpalke, ki vodno meglo distribuirajo do šob, ki morajo biti nameščene v objektu. Zopet se pojavi prostorski problem - kam jih namestiti v predor.

Nasprotno od obstoječih rešitev izum po naši patentni prijavi ne potrebuje bazena z vodo in cevovoda in je zato od vseh najbolj primeren za predore.

Podrobneje bo izum pojasnjen v nadaljevanju z opisom izvedbenega primera in predloženih risb, ki prikazujejo:

Sl. 1: Gasilno vozilo - naris

Sl. 2: Gasilno vozilo - stranski ris

Sl. 3: Gasilno vozilo - pogled na zadnji del

Sl. 4: Gasilno vozilo - tloris

Sl. 5: Gasilno vozilo - izometrična projekcija

Sistem za gašenje požarov v predorih je zasnovan iz gasilnega vozila A oz. več le-teh, stropnega nosilca B, po katerem se vozila A premikajo, polnilne postaje, v katero je priključeno vozilo A in s tem vedno pripravljeno za delovanje. Vozilo je nameščeno v polnilni postaji, ki se nahaja v servisnem tunelu ali odstavni niši. Del sistema po izumu je tudi programska oprema za nadzor in delovanje gasilnega vozila A. Programska oprema je nameščena v nadzornem centru, ki se ne nahaja nujno v tunelu. S programsko opremo v nadzornem centru upravljajo dežurni operaterji, ki upravljajo tudi z ostalimi sistemi v predoru.

Gasilno vozilo A je sestavljeno iz naslednjih nujnih delov: nosilnega ogrodja A2, rezervoarja za gasilo A3, jeklenke z dušikom A4, pršiinega topa A5, vodila s kolesi A6, pogonskega kolesa A7, vilice oz. ogrodja, na katero je pritrjeno pogonsko kolo A8, vzmeti, ki zagotavlja kontaktno silo na pogonskem kolesu A9, kamere z barvno sliko (RGB kamera) A10, termo kamere A11, kamere z barvno sliko, ki se nahaja zadaj A12, verižnega pogona za prenos energije z motorja na pogonsko kolo A13, baterije A14, komandne omare A15 in motorja A16.

Ob požaru operater v centru aktivira najbližje vozilo A tistemu sektoqu, v katerem je požar, tu gre za polavtomatsko uporabo sistema, lahko pa vozilo deluje tudi avtonomno, popolnoma avtomatsko, ko se samo odpravi do mesta požara in s pomočjo termovizije. Termo kamera 11 zazna največjo termično obremenitev in to sporoča računalniškemu programu, ki kordinate žarišča požara javi upravljalskemu sklopu gasilnega topa A5 in ga usmerja v žarišče požara in pogasi ogenj. Vodila A6, po katerih se vozilo A prevaža so nameščena na vozilo A in se zapeljejo na stropni nosilec B, ki se fiksno nahaja na stropu predora. To omogoča najlažji dostop po tunelu v vsakem trenutku, ker ga ne ovirajo vozila cestnega prometa v predoru, ki se ob dogodku bodisi nepravilno razvrstijo, ali pa so zaradi udeležbe pri nesreči nesposobna za samostojno odmikanje intervencijski skupini. To je možno zaradi nizkega profila ogrodja A2, ki ga zavzema gasilno vozilo A. Tako je gibanje možno tudi nad obstoječo signalizacijo in ostalo infrastrukturo. Aktivacija oziroma postopek, da gasilno vozilo A preide iz servisnega tunefa ali odstavne niše z vodilom A6 na glavni stropni nosilec B. To traja približno 10s. Ko je vozilo A na stropnem nosilcu B, se lahko premika v obe smeri.

V nadzornem centru operater prevzame komande in pelje vozilo A na mesto požara.

Njegova hitrost je približno 22m/s, tako lahko doseže točko požara, ki je odmaknjena 500 m v 22 s. Če upoštevamo še čas pospeševanja in ustavljanja, je skupen čas do prihoda na mesto približno 30 s. Vozilo A za pogon uporablja enosmerni elektro motor A16, ki ga napaja baterija A14 na krovu. Motor A16 ima takšno moč, da zadostuje za celotno težo vozilo A z gasilom v rezervoarju A3. Ker ima vozilo baterijo A14 na krovu, gibanje ni omejeno z napajalnim kabli. Tako tudi ni možnosti električnega udara oseb v bližini. Izbira baterije A14 zagotavlja delovanje vozila A za 4-5h, tako zagotovimo brezpogojno delovanje tudi v primerih daljših izpadov električne energije na polnilni postaji. Operater vozilo A vodi s pomočjo kamere A10 na prednjem in kamere A12 na zadnji strani vozila A. V primeru, da je tunel v dimu, je vodenje možno tudi preko termične kamere A11, s katero je požar jasno viden. Na mestu požara je vozilo A pripravljeno na gašenje v trenutku. Operater aktivira elektromagnetni ventil na jeklenki dušika A4, ki je sestavni del za gašenje. Dušik se uporablja kot potisni plin, ki iz rezervoarja z gasilom A3 iztiska gasilno sredstvo (to je lahko npr. BIOVERSAL, težka pena ali drugo ustrezno sredstvo, ki se uporablja za gašenje vozil). Tako tlak v rezervoarju s gasilnim sredstvom A3 doseže ustrezen tlak za gašenje, npr. 16 barov v 5 s. Gašenje poteka preko pršilnega topa A5, ki ga je možno vrteti 300° po obeh oseh preko krmilne ročice v nadzornem centru. Domet samega topa A5 je zadosten za pokrivanje širine največjih predorov. Domet nadzira premična šoba na koncu pršilnega topa A5 z regulacijo tlaka. Rezervoar A3 zadošča za gašenje večjih požarov, volumen rezervoarja s gasilom je izbran za zadostno količino gasilnega sredstva. Po končani intervenciji operater odpelje vozilo A nazaj v servisni predor ali odstavno nišo, kjer se avtomatsko priklopi na električno polnilno postajo. Na polnilni postaji se ob servisu napolni rezervoar A3 s gasilom, jeklenka A4 s dušikom in opravi popoln pregled vozila A. V primeru daljših predorov je mogoče uporabiti tudi vozila A, ki so v osnovi namenjena za gašenje na drugih delih. Glede na izračune je optimalno število vozil A v predoru eno vozilo A na 1 km. Primer: v 2 km dolg predor namestimo 2 vozili A. Vsako od njiju pokriva 1 km in sicer po 500 m na vsako stran. S tem zagotovimo dovolj veliko odzivnost in preprečitev večje škode ob požaru v predoru. Možno pa je glede na zahteve in potrebe naročnika postaviti večje ali manjše število vozil A na km predora.

Glavne lastnosti oz. prednosti sistema po izumu so:

- Nizek profil A2, kar omogoča dostop po celotnem tunelu.

- Hitra aktivacija, cca 30 s od zaznavanja požara do gašenja.

- Baterijski pogon A14 z avtonomijo do več ur.

- Termo kamere A11 v primeru slabše vidljivosti.

- Zadostna količina gasilnega sredstva, da zadošča tudi za večji požar.

- Domet pršilnega topa A5 za širino največjih predorov.

- Natančnost gašenja, saj lahko gasi z različnih kotov.

- Neodvisnost od fizične prisotnosti intervencije (zmanjšana možnost poškodb in žrtev).

- Ni potrebnih dodatnih instalacij.

- Ni velikih zbiralnikov vode in črpalk.

- Zmanjšana možnost okvar, večja učinkovitost in odzivnost.

Podajmo še konkreten primer uporabe sistema. Na 2,8 km predora je zaradi okvare motorja na voznem pasu obtičalo vozilo. Zaradi neprevidnosti ga je prepozno opazil voznik tovornega vozila, ter trčil v zadnji del stoječega vozila. Zaradi prekratke varnostne razdalje je vanj trčilo še eno tovorno vozilo, ki se je v trenutku vnelo. Detektorji požara, nameščeni v tunelu, so v nadzorni center javili dogodek. Operaterje vklopil nadzorno kamero sektorja in se prepričal o dejanskem stanju v predoru. Aktiviral je reševalce, sam pa za intervencijo izbral vozilo A št.

3, ki pokriva sektor med drugim in 3 km tunela. Na nadzornem panelu je torej izbral vozilo št. 3, ter prevzel ročno upravljanje konkretnega vozila A. Vozilo A je v 25 sekundah na mestu

dogodka in pripravljeno za delovanje. Ker je zaradi dima otežena vidljivost, mu pri gašenju pomaga termovizija (prek kamere A11). Prek teh podatkov lahko gasilni top A5 usmeri v žarišče požara. Aktivira aktivacijsko jeklenko z dušikom A4. Le-ta je prek reducimega ventila in gibljive cevi, ki sta sestavni del jeklenke A4, povezana z rezervoarjem za gasilo A3. Gasilo pod tfakom začne iztekati prek gasilnega topa A5 do mesta požara. Požarje po 30 sekundah pogašen. Po končani akciji operater nadzoruje mesto dogodka s termovizijo (kamera A11) do situacije, ko je mesto dogodka moč nadzorovati z video nadzornim sistemom. Z nadzorom z višine ima večjo preglednost in lažje usmerja intervencijsko skupino do poškodovanih. Ko je situacija pod nadzorom, vrne vozilo A na njegovo osnovno mesto. Aktivira servisno službo, da pregleda stanje vozila A, ki postori vse potrebno, da je vozilo A pripravljeno za morebitno novo intervencijo.

Claims (7)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Sistem za gašenje požarov v cestnih predorih označen s tem, da so njegovi osnovni elementi eno ali več gasilnih vozil (A), fiksni stropni nosilec (B), po katerem se vozila (A) premikajo, polnilne postaje, ki se nahajajo v servisnem tunelu ali odstavni niši, v katere so priključena vozila (A) in programska oprema za nadzor in delovanje gasilnega vozila (A), kije nameščena v nadzornem centru, ki se lahko nahaja izven cestnega predora, pri čemer so osnovni sestavni deli gasilnega vozila (A) nosilno ogrodje (A2), rezervoar za gasilo (A3), ki zadošča za gašenje večjih požarov, jeklenka z dušikom (A4), pršilni top (A5), vodilo s kolesi (A6), pogonsko kolo (A7), vilica oz. ogrodje, na katero je pritrjeno pogonsko kolo (A8), vzmet, ki zagotavlja kontaktno silo na pogonskem kolesu (A9), kamera z barvno sliko (A10), termo kamera (A11), kamera z barvno sliko (A12), ki se nahaja zadaj na vozilu (A), verižni pogon za prenos energije z motorja na pogonsko kolo (A13), baterija (A14), komandna omara (A15) in motor (A16).
2. 2. Sistem po zahtevku 1, označen s tem, da gasilno vozilo (A) za pogon uporablja elektro motor (A16), ki ga napaja baterija (A14) na krovu in ima takšno moč, da zadostuje za celotno težo vozila (A) z gasilom v rezervoarju (A3), poleg je tega baterija (A14), ki zadošča za nekaj urno delovanje vozila (A), na krovu, zato gibanje vozila (A) ni omejeno z napajalnim kabli in ni možnosti električnega udara oseb v bližini.
3. 3. Sistem po zahtevkih 1 in 2, označen s tem, da aktivacija gasilnega vozila (A) poteka tako, da v primeru požara operater aktivira najbližje vozilo (A) sektorju požara in tedaj vozilo prek vodil (A6) preide iz servisnega tunela ali odstavne niše in se namesti na stropni nosilec (B), ki se fiksno nahaja na stropu predora, vozilo (A) pa se po njem lahko premika v obe smeri, naprej in nazaj, pri čemer ga vodi operater s pomočjo kamere (A10) na prednjem in kamere (A12) na zadnji strani vozila (A).
4. 4. Sistem po zahtevku 3, označen s tem, • · da je v primeru, da je v cestnem predoru dim, vodenje gasilnega vozila (A) možno tudi preko termične kamere (A11).
5. 5. Sistem po zahtevkih 3 in 4, označen s tem, da nato, ko je vozilo (A) pripravljeno za aktivacijo, operater aktivira elektromagnetni ventil na jeklenki dušika (A4), pri čemer dušik predstavlja potisni plin, ki iz rezervoarja z gasilom (A3) iztiska gasilno sredstvo, gašenje pa poteka preko pršilnega topa (A5), ki ga je možno vrteti 300° po obeh oseh preko krmilne ročice v nadzornem centru.
6. 6. Sistem po zahtevku 5, označen s tem, da je domet topa (A5) zadosten za pokrivanje širine največjih predorov, nadzira pa ga premična šoba na koncu pršilnega topa (A5) z regulacijo tlaka.
7. 7. Sistem po zahtevkih 1 do 6, označen s tem, da je ogrodje vozila (A2) primemo nizkega profila, da je možno nemoteno gibanje vozila (A) nad obstoječo signalizacijo, infrastrukturo v cestnem predoru in cestnem prometu v njem.