Nueva tecnología para la construcción de sistemas de protección contra incendios basados en complejos robóticos extinción de incendios.
El desarrollo moderno de la ciencia y la tecnología nos permite hablar sobre el siguiente paso en la lucha contra incendios. Se trata de la introducción de herramientas robóticas, donde las capacidades intelectuales humanas se combinan con las capacidades técnicas de las herramientas de automatización. Actualmente, en Rusia, los sistemas robóticos contra incendios estacionarios se utilizan cada vez más para proteger los edificios y estructuras modernos del fuego. En los sistemas robóticos de extinción de incendios, la posibilidad de selectividad juega un papel determinado, es decir, se selecciona el sistema de protección de objetos más óptimo para varios parámetros del incendio. En este caso, lo más importante es minimizar el suministro de agentes extintores durante la extinción incondicional de un incendio. Todo esto llevó a la mejora de los robots de extinción de incendios (FR) en tres direcciones.
Dirección uno. Inicialmente, los robots de extinción de incendios se crearon a partir de monitores de incendios. Las capacidades tácticas de los monitores de incendios modernos están limitadas por el alcance del avión que crean. Para pozos de monitoreo con un caudal de más de 20 l/s, el rango de suministro de agua para varios diseños es de 43 a 55 m. El aumento del alcance del chorro se logra tradicionalmente aumentando la productividad del pozo, lo que, a su vez, se logra significativamente. aumenta los requisitos para las redes de suministro suministro de agua Como resultado, el diseño de los sistemas de extinción de incendios se vuelve significativamente más complicado y el coste de dichos sistemas aumenta. Por lo tanto, el alcance relativamente corto del flujo continuo de los monitores utilizados ha reducido las ventajas competitivas del PR sobre los sistemas automáticos tradicionales de extinción de incendios por agua.
La creación de una boquilla especial que permite formar el chorro continuo más largo ayudó a resolver este problema. El diseño de la boquilla garantiza una entrada de flujo sin golpes en la boquilla, un aumento uniforme de la velocidad a lo largo del perfil de la boquilla y un promedio de velocidad a lo largo de la sección transversal del flujo. La simplicidad del diseño de la boquilla permite crear PR con una amplia gama de características de consumo, lo que garantiza el uso de PR para extinguir incendios en todos los grupos de locales según NPB 88-2001*, refrigeración de estructuras de edificios y equipos de diversos tipos. edificios y estructuras. En la figura. La figura 1 muestra el alcance de un chorro continuo en función del consumo de agua.
Al introducir sistemas robóticos de extinción de incendios mediante monitores de incendios, los profesionales se encontraron con la necesidad de regular el flujo de agua en función de la presión en la tubería de suministro, ya que la longitud y la trayectoria del chorro dependían en gran medida de la presión en la boquilla. La nueva boquilla permite mantener el alcance del chorro después de alcanzar la presión de funcionamiento (ver Fig. 2), eliminando así la necesidad de controlar las características Q-H en el cañón, lo que da como resultado una mayor confiabilidad del sistema en su conjunto.
Por lo tanto, para los complejos robóticos de extinción de incendios, en lugar de monitores de incendios, es recomendable utilizar boquillas especialmente diseñadas para PR.
Segunda dirección.El fuego es un proceso físico y químico complejo, cuya detección está determinada por la etapa, el tamaño del incendio, el propósito de las instalaciones protegidas y el tipo de carga de fuego, y dado que una característica distintiva del agente extintor es la capacidad Para suministrar una gran cantidad de agente extintor de incendios a un espacio determinado, los sistemas robóticos: los sistemas de extinción de incendios imponen requisitos adicionales al subsistema de detección de incendios: alta confiabilidad de la detección de incendios, baja inercia, determinación precisa de la ubicación de la fuente de combustión. Los detectores de incendios utilizados para garantizar la seguridad contra incendios de los objetos no satisfacen plenamente estos requisitos.
La búsqueda condujo a la creación del principio de control del campo térmico en el rango infrarrojo, que demostró una competitividad excepcional en comparación con otros métodos de detección de incendios. El método se llama «método de red óptica» y consiste en lo siguiente: los sensores se dividen en dos conjuntos: sensores responsables de los ejes X e Y. Para cada sensor se especifica su coordenada (generalmente 0, X o 0, U). . Si los sensores (independientemente del eje) han determinado el estado de la zona de la «red óptica» como «fuego», entonces las lecturas del sensor se aproximan para cada una de las mediciones mediante un polinomio de la potencia del número de sensores en la medición. . En cada medición, se encuentra la coordenada del máximo global (0, Xmax o 0, Umax); estas coordenadas definen un punto en el plano P. Para garantizar la precisión necesaria, este procedimiento se realiza hasta k veces seguidas la diferencia. entre Pi no supera R (intervalo de confianza) en este momento es Pavg. A continuación se determina el ángulo de rotación/inclinación de los actuadores (mediante la diferencia de las coordenadas Pav y Use. Dispositivo según el principio de un triángulo rectángulo). A los ángulos de rotación y elevación obtenidos, se suman (restan) D rotación y D inclinación, se obtienen los ángulos máximos de rotación e inclinación, que se transmiten al controlador de control del cañón.
El subsistema de detección de incendios se construye sobre la base de sensores de flujo de calor analógicos direccionables ubicados en la habitación protegida. Los sensores se instalan de tal manera que toda la habitación protegida se divide en zonas de la misma forma. Cada zona tiene sus propias coordenadas, que se incluyen en el algoritmo de extinción de cada instalación robótica de extinción de incendios. La interrogación del módulo de control de sensores de flujo de calor analógicos direccionables permite un monitoreo térmico continuo de las instalaciones protegidas. El algoritmo de detección está determinado por los requisitos técnicos para el desarrollo de software. En el marco de este objetivo, se resuelven las siguientes tareas: clasificación de las lecturas de los sensores, selección de la distancia óptima para colocar los sensores, determinación del valor del campo térmico.
El problema de elegir la ubicación óptima de sensores se define como un problema de optimización clásico para una intensidad mínima dada de la fuente detectada, con criterios para el número mínimo de sensores, teniendo en cuenta las características arquitectónicas del objeto y se resuelven individualmente para cada objeto específico en la etapa de diseño del sistema. .
Por lo tanto, este método de detección de incendios le permite:
- evitar el escaneo mecánico constante de la alarma contra incendios, aumentando así la confiabilidad del sistema y la vida útil de la alarma contra incendios;
- reducir el tiempo de detección de incendios a una fracción de segundo ra;
- utilizar PR sin un subsistema de monitoreo de video;
- monitorear el estado de las instalaciones durante un incendio;
- reducir significativamente el costo del subsistema de detección.
Tercera dirección — control de un incendio robótico complejo extintor. Desde el punto de vista de la implementación hardware, el sistema debe cumplir dos requisitos principales: por un lado, debe tener una velocidad suficiente para resolver en tiempo real el conjunto de tareas que se le asignan, y por otro, debe cumplir los requisitos típicos de los sistemas de extinción de incendios, es decir, que sean fiables y fáciles de mantener.
Los requisitos del software de relaciones públicas incluyen: la capacidad de producirlo y cambiarlo con relativa rapidez, confiabilidad y velocidad, así como confiabilidad y seguridad.
El sistema incluye un sistema de alarma contra incendios, un sistema de extinción de incendios y sistemas de enfriamiento. Basado en boquillas contra incendios robóticas estandarizadas. (ver Fig. 4)
El sistema debe incluir los siguientes elementos:
- Puesto de trabajo del operador;
- instalación automática de una alarma contra incendios y determinación de las coordenadas de el fuego;
- un sistema de instalaciones robóticas de extinción de incendios;
- un sistema de alerta de incendios;
- un sistema de videovigilancia (opcional).
Funcionamiento del sistema de control
El sistema de instalaciones robóticas de extinción de incendios se controla mediante un panel de control y alarma contra incendios, recibiendo los parámetros necesarios del sistema de detección temprana y luego dirigiendo los troncos robóticos a la fuente de incendio y las zonas de enfriamiento de las estructuras del edificio. Cuando el sistema cambia al modo manual, el operador tiene la capacidad de controlar de forma remota los barriles robóticos, monitoreando su posición en la pantalla del monitor, así como también a través de un sistema de videovigilancia.
Operación sistemas de suministro de agua
Cada una de las instalaciones robóticas de extinción de incendios tiene su propio direccionamiento único, lo que permite un control flexible del subsistema de suministro de agua. En caso de una emergencia (incendios, sobrecalentamiento) o la aparición inmediata de una combustión, el algoritmo de funcionamiento del sistema prevé la puesta en marcha de al menos dos instalaciones robóticas de extinción de incendios y su orientación automática en la dirección de la fuente del incendio. En este caso, la válvula de cierre de este maletero se abre de forma remota. Ambas instalaciones robóticas de extinción de incendios están dirigidas de acuerdo con el algoritmo aceptado de suministro de agua, y si no hay respuesta del despachador a una advertencia de incendio, se inicia el suministro automático de agua, teniendo en cuenta el cambio periódico en la dirección de los troncos.
Al mismo tiempo, el sistema permite:
- evitar un consumo ineficaz de agua al extinguir un incendio;
- asegurar la intensidad requerida de suministro de fuego agente extintor en el lugar del incendio;
- aumentar la confiabilidad de la protección de los equipos de extinción de incendios en general, lo que se logra garantizando la autonomía y confiabilidad de operación desde varias direcciones del suministro de agua en condiciones de incendio.