Система запобігання виникненню аварійних ситуацій інженерних мереж приміщень

Реферат: UA 114585 U UA 114585 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до інженерних мереж водопостачання, газопостачання та електропостачання і може бути використана для запобігання виникненню аварійних ситуацій за відсутності чи наявності людини в приміщенні, зокрема затоплення приміщень рідиною, наповнення приміщення газами чи виникнення короткого замикання в електромережі в умовах відключення чи перервах у постачанні води, газу, електроенергії на об'єкт, при розриві, виходу з ладу, порушенні герметичності чи надійності з'єднань, а також залишення без нагляду через людський фактор. Корисна модель може використовуватись як комплексно для усіх наявних інженерних мереж, так і лише для однієї з усіх наявних, на вибір. Відома санітарно-технічна система водопостачання житлових і суспільних будівель (Ісаєв В.Н. і ін. Пристрій і монтаж санітарно-технічних систем будівель. - М.: Вища школа, 1984. - С. 175-176, мал. 98), що включає напірний трубопровід подачі води з розгалуженою мережею окремих споживачів води (умивальників, душу, тощо), забезпечених водорозбірною арматурою. Недоліком відомої системи є можливість затоплення водою з водопровідної мережі через водорозбірну арматуру, оскільки остання не забезпечена пристроями для аварійного відключення подачі води при нештатних режимах роботи водопровідної мережі (скидному режимі подачі води, повторній подачі води після перерви, при залишених відкритими кранах, перепадах тиску в мережі, виходу з ладу водорозбірної арматури тощо). Відомий пристрій для захисту приміщень від затоплення приміщень водою з водопровідної мережі [Авторське свідоцтво СРСР № 1678991, МПК Ε03З 1/04, публ. 23.09.1991], що містить корпус з вхідним і вихідним каналами, кульовий клапан позитивної плавучості, сідло клапана, розташоване впоперек корпусу, і механізм повернення клапана у вихідне положення з штоком, в якому механізм повернення клапана у вихідне положення забезпечений сильфоном, закріпленим на корпусі в його нижній частині, при цьому кульовий клапан закріплений на верхньому кінці штока, нижній кінець якого розміщений в порожнині сильфону. Недоліком цього пристрою є низька надійність через можливість розриву сильфону тиском води в мережі, а також неспрацьовування кульового спливаючого клапана при закритому водорозбірному крані в разі виходу з ладу останнього або різкого підвищення тиску в мережі, оскільки в корпусі залишається стовп води і кульовий клапан знаходиться у спливаючому положенні. Крім цього цей пристрій має обмежені функціональні можливості, через відсутність аварійного відключення води при скидному режимі у водопровідно-каналізаційну установку і прориві водорозбірного крана, а також при затопленні водою в разі залишеного відкритим водорозбірного крану. Найбільш близькою за технічною суттю є система захисту від аварійних ситуацій інженерної мережі водопостачання "Gidrolock (Гідролок)" (Інтернет-ресурс http://gidrolock.com.ua). Система складається з трьох головних елементів: датчиків протікання води, блока управління і кульових електроприводів, призначених для екстреного відключення води. Блок управління призначений для формування напруги живлення всіх підключених до нього датчиків, управління кульовими електроприводами і подачі звукового сигналу про аварію. Звукове сповіщення включається, коли система зафіксує витоку води. У нормальному стані звуковий сигнал вимкнений. Датчики води встановлюються в місцях ймовірного її появи: під ванною, мийкою, поруч з унітазом або раковиною, під пральної і посудомийної машиною, батареєю або котлом опалення, бойлером і т.д. Кран кульовий з електроприводом призначений для перекриття водопостачання (опалення) в разі виникнення протікання. Кульовий електропривод складається з кульового крана і електроприводу, призначеного для дистанційного керування кульовим краном. Кульові електроприводи встановлюються на стояках гарячої та холодної води (або системі опалення) після ручних вентилів в місцях, зручних для монтажу та обслуговування. Принцип роботи системи "Gidrolock (Гідролок)" наступний: при попаданні вологи на датчик води, система захисту від аварійних ситуацій інженерної мережі водопостачання Gidrolock дає сигнал про аварію і автоматично перекриває подачу води за допомогою кульових електроприводів. Відновлення подачі відбувається тільки після усунення аварії. Захист від протікання води Gidrolock, це система запобігання протікання, яку можна встановлювати в квартирах і заміських будинках, громадських і адміністративних будівлях, промислових і складських приміщеннях, котелень і локальних теплових пунктах, станціях водоочищення, в системах водопостачання і опалення, там, де можливий витік води. Проте даний пристрій має обмежені функціональні можливості і працює лише у разі настання аварійної ситуації та лише однієї інженерної мережі водопостачання. В основу корисної моделі поставлена задача розширити функціональні можливості системи, забезпечити можливість автоматичного відключення всіх наявних інженерних мереж, зокрема подачі води або/і газу, або/і електроенергії та інші, в тому числі при нештатному режимі роботи, 1 UA 114585 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 а також забезпечити контроль та запобігання виникненню аварійних ситуацій всіх інженерних мереж приміщення. Система запобігання виникненню аварійних ситуацій інженерних мереж приміщень, що містить блок управління, з'єднаний із датчиками води та запірною арматурою, згідно з корисною моделлю, додатково містить інтелектуальний датчик руху і/або датчик газу, і/або датчик вологості, і/або датчик температури, і/або датчик пожежі, і/або датчик освітлення, блок управління виконаний з можливістю дистанційного управління. Блок управління додатково виконаний з можливістю задання коефіцієнта на спрацювання в залежності від пори доби та з можливістю під'єднання пульта управління з індикацією роботи та кнопками управління. Блок управління додатково може містити Вай-Фай модуль, GPS модуль, радіомодуль керування. Блок управління може бути виконаний з можливістю встановлення джерела резервного живлення та додатково може містити кнопку примусового відключення/включення з можливістю спрацювання за заданим інтервалом (таймером). Запірна арматура додатково виконана з можливістю ручного режиму керування. Інтелектуальний датчик руху розширює функціональні можливості системи запобігання виникненню аварійних ситуацій інженерних мереж приміщень, оскільки забезпечує контроль присутності людини в приміщенні та подає сигнал на відключення інженерних систем за відсутності людини. Можливість під'єднання цілої системи датчиків - води і/або датчик газу, і/або датчик вологості, і/або датчик температури, і/або датчик пожежі, і/або датчик освітлення суттєво розширює сферу застосування системи, оскільки дає змогу контролювати усі інженерні системи приміщень, в тому числі запобігати виникнення аварійних ситуацій. Блок управління з Вай-Фай модулем, GPS модулем, з радіомодулем, з пультом управління з індикацією роботи та кнопками управління дозволяє здійснювати контроль роботи системи дистанційно. Також передбачено ручний режим відключення всіх інженерних мереж приміщення кнопкою примусового відключення/включення у блоці управління. Ручний режим керування запірною арматурою дозволяє здійснювати механічний контроль інженерних систем приміщень. На кресленні схематично зображений загальний вигляд системи для аварійного відключення інженерних мереж приміщень з дистанційним управлінням. Система запобігання виникненню аварійних ситуацій інженерних мереж приміщень складається з блока управління 1, з'єднаного з інтелектуальним датчиком руху 2, системою датчиків 3 протікання води або/і датчик газу, або/і датчик заміру інших параметрів (температура, вологість, освітлення тощо), запірною арматурою 4 та під'єднаний до електромережі 5. Блок управління 1 під'єднаний до живлення 220 В і може вміщати в собі акумулятор для резервного живлення у разі відключення електроенергії, блок перетворювач напруги, Вай-Фай модуль, GSM модуль, радіомодуль для бездротової роботи з датчиками 3 чи іншою апаратурою, виходи для дротового під'єднання додаткових датчиків 3, модулів, реле та блоків (на рисунку не показано). У блоці управління 1 передбачено можливість під'єднання інших, необхідних із-за специфіки потреб датчиків 3 таких, як датчик вологості, датчик температури, датчик пожежі, датчик освітлення тощо. Такі додаткові датчики можуть бути потрібні із-за специфіки роботи та контролю інших параметрів в приміщенні таких, як вологість, освітлення, температура тощо. Також у блоці управління 1 передбачено модулі для подачі сигналу аварії не лише в приміщення, а і диспетчерам, власнику на мобільний телефон і програмно через Інтернет з характеристиками аварії - який датчик спрацював, в якій послідовності, якщо спрацювало декілька датчиків, в який час та чи успішно перекрито комунікації. Інтелектуальний датчик руху 2 з обнуленням відліку часу відстежує наявність руху в приміщенні, не подає сигнал на блок управління поки рух наявний і відслідковується протягом заданого періоду часу, а вже у разі відсутності руху за певний (заданий час) подає сигнал на блок управління про відсутність руху, а значить і людей на об'єкті, що переважно свідчить про відсутність необхідності в комунікаціях. У разі відсутності руху за певний проміжок часу, подається сигнал на блок управління 1, а з блока управління 1 передається сигнал для перекривання всіх вхідних запірних арматур 4, зокрема води, газу, електропостачання тощо. Блок управління 1 виконаний з електроживленням від основної мережі змінного струму. Блок управління 1 включає в себе кнопку примусового відключення/включення, при натисненні якої відбувається примусове відключення комунікацій з заданим інтервалом на спрацювання (таймером) за для того, щоб надати час користувачу безпечно покинути об'єкт до відключення комунікацій. Для підвищення надійності роботи пристрою в разі аварійного відключення мережі основного електроживлення, блок управління 1 може вміщати в собі джерело резервного живлення. Джерелом резервного живлення є акумуляторна батарея, яка розміщена в блоці управління 1, в якому також встановлено блок живлення, що перетворює змінну напругу 220 В 2 UA 114585 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 на постійну напругу 12 В, яка і є робочою для даного блока 1, модулів та датчиків 3, запірної арматури 4, що з'єднані з блоком 1 та використовується для підзарядки акумулятора резервного живлення. Також блок управління 1 може вміщувати в собі Вай-Фай модуль, для керування обладнанням програмою через Інтернет як самим користувачем, так і диспетчером. Також може вміщати в собі модуль GPS для відправки смс-повідомлення та керування роботою, шляхом обміну команд в смс-повідомленнях. Також блок управління 1 передбачає під'єднання пульта управління з індикацією роботи та кнопками управління, який може кріпитись в місцях, віддалених від самого блока управління 1. Блок управління 1 може враховуватися коефіцієнт на спрацювання в залежності від пори доби. Тобто, якщо інтервал спрацювання інтелектуального датчика руху 2 встановлено на відсутність руху протягом 4 годин, то коефіцієнт на коригування в нічному режимі може бути виставлений на позначку 2 рази, а значить в нічний час цей інтервал буде складати 4×2=8 годин без руху. Час на спрацювання даного датчика 2 в режим відключення всіх комунікацій рекомендується ставити на інтервал від 2 год. до 9 годин, але це лише рекомендований час, який користувач може ставити на свій розсуд. Інтелектуальний датчик руху 2 пропонується встановлювати в місце, де найчастіше відбувається рух, або гарантовано періодичне перебування людини, зокрема санвузол. Датчик 3 наявності води (пара розімкнутих електродів) і/або датчики 3 наявності газу метану/пропану/вуглекислого газу, і/або датчик пожежний, і/або інші датчики, необхідні із-за специфіки відслідковування інших параметрів в приміщенні, таких як вологість, температура, тощо. Всі ці датчики 3 з'єднані і управляються по дротах, або бездротово з блоком управління 1, який і дає сигнал на відключення подачі води, газу чи електроенергії в приміщення. Датчики 3 підтоплення для аварійного відключення водопостачання, являють собою блоки, які розміщуються в місцях можливого першочергового попадання води при аварії, а саме під водорозподільною арматурою, зливним бачком, умивальником, душовою кабіною чи ванною і можуть бути прикріплені як до землі, так і до труб чи шлангів. У разі потрапляння води на датчики 3, подається сигнал на блок управління 1 про аварію в системі водопостачання і з блока управління 1 подається сигнал на водозапірну арматуру 4 входу води та перекривається вхід води. Аналогічно спрацьовує аварійний датчик 3 газу, що розміщується вгорі приміщення і додатково за бажанням в інших місцях. У разі наявності в повітрі газу пропану/бутану/метану/чадного газу за межами норми, датчик 3 подає сигнал на блок управління 1, а блок управління 1 подає сигнал на закриття запірною арматурою 4 надходження комунікацій в приміщення та подає звуковий сигнал про аварію в приміщення, дає команду запірній арматурі 4 перекрити подачу газу в приміщення і включити витяжку, у разі наявності підключеної примусової витяжки. У разі потреби можна доукомплектовувати іншими датчиками 3, зокрема вологості, світла, протипожежними, тощо, задля задоволення додаткових потреб клієнта, пов'язаних зі специфікою його потреб. Запірна арматура для води 4 і/або газу, і/або електропостачання тощо - це блоки, модулі, електрозапірні крани, електромагнітні реле та інше, в залежності від того, з якими комунікаціями працює прилад. Для води, газу - це може бути електромагнітний запірний клапан, кран з електроуправлінням тощо, встановлені на водо/паро/газорозбірних трубопроводах подачі холодної, гарячої води, і/або і пари, і/або газу. Для електропостачання -- це може бути електромагнітне реле, блок чи модуль, що відключають електропостачання в приміщення. Вся ця запірна арматура 4 дротово чи бездротово з'єднана з блоком управління 1 і спрацьовує на відключення подачі комунікацій при настанні аварійної ситуації, або для запобігання настанню такої. Аварійне відключення подачі води при нештатному режимі роботи водопровідної мережі забезпечує встановлена на подавальному трубопроводі водорозбірна арматура, перед якою встановлена запобіжна запірна арматура 4, виконана з можливістю спрацьовування за наявності витоків води, чи коли заданий час не використовується із-за відсутності необхідності у використанні, що в свою чергу запобігає навіть можливості виникнення аварійної ситуації в цілому. Пристрій аварійного відключення подачі води додатково містить різні датчики 3, в тому числі датчики 3 наявності газу в приміщенні, який розміщений вгорі приміщення, де наявна газова апаратура, чи датчики 3 наявності води, кожен з яких виконаний у вигляді двох закріплених на підлозі розімкнених електродів і розташований під відповідною водорозбірною арматурою на підлозі під зливним отвором раковини, умивальниками, ванною, душем, зливним бачком, інше, причому запобіжна запірна арматура виконана у вигляді нормально відкритого електричного крану. В даній системі передбачено можливість підключення інших, необхідних датчиків 3, зокрема датчика пожежі, датчика вологості, датчика температури і т.д. Датчики 3 та 3 UA 114585 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 запірна арматура 4 електрично, дротово, чи бездротово зв'язані через блок управління 1, а подаючий трубопровід є загальним стояком надходження газу чи води в приміщення. Дана запірна арматура 4 передбачає і ручний режим керування. Система запобігання виникненню аварійних ситуацій інженерних мереж приміщень працює наступним чином. Система призначена для роботи у двох основних режимах: - режим відстеження аварії та уникнення важких наслідків аварії; - режим запобігання виникненню аварії. Принцип роботи режиму відстеження аварії та уникнення важких наслідків аварії. У робочому режимі експлуатації водо/газопровідної, чи електропостачальної системи їх робота здійснюється звичайним способом, і запірна арматура 4 знаходиться у відкритому положенні. В разі виникнення нештатної ситуації, що загрожує затопленню приміщення, витоку побутового газу, вуглекислого газу, задимлення - на підлогу приміщення починає потрапляти вода, або в приміщення надходить газ, чи утворюється вуглекислий газ, задимлення. У такому разі спрацьовує відповідний датчик, який відслідковує настання аварійної ситуації та передасть сигнал в блок управління, що буде зареєстроване блоком 1, який подає сигнал на закриття запірної арматури 4, що перекриває надходження води або/чи/і газу, або/чи/і електроенергії у приміщення та через модулі GSM, чи/або/і Вай-Фай подається сигнал власнику, чи/або/і диспетчеру на пульт, чи на мобільні пристрої через комп'ютерні програми. В результаті цього власник отримує повідомлення і забезпечується захист приміщень від затоплення водою з водопровідної мережі, або накопичення газу в приміщенні, пожежі, в залежності від того, який з датчиків 3 (води, газу тощо) спрацював. Якщо у момент аварії станеться одночасне відключення напруги в електромережі 5, то спрацьовування блоку управління 1 і закриття запірної арматури 4 відбудеться від резервного джерела живлення акумуляторної батареї - це забезпечує вищу надійність роботи пристрою для аварійного відключення подачі комунікацій. У разі відсутності резервного живлення - живлення блока управління підключати слід перед аварійними автоматами чи реле на вході електроенергії в приміщення, щоб не відключити блок управління. Для запобігання аварій та зайвих витрат на комунікації в роботі системи забезпечує інтелектуальний датчик руху 2, який не лише відстежує наявність руху в приміщенні, а який включається в режим слідкування в період першого руху і не відключається до того часу, поки відсутність руху не буде протягом заданого на слідкування періоду часу. Якщо протягом заданого на слідкування періоду інтелектуальний датчик руху 2 відстежив рух, то відлік заданого на слідкування періоду часу починається заново, аж поки не буде повністю припинено рух протягом всього заданого на слідкування періоду часу і тільки тоді інтелектуальний датчик руху 2 подає сигнал на блок управління 1 про відсутність людей на об'єкті. Отримавши такий сигнал від інтелектуального датчику руху 2, блок управління 1 дає сигнал запірній арматурі 4 на перекриття надходження комунікацій. Запропонований інтелектуальний датчик руху 2 враховує всі рухи в момент слідкування, не подаючи сигнал на відключення і обнуляє заданий проміжок часу на спрацювання після кожного руху навіть в процесі слідкування. Саме цей принцип дії інтелектуального датчика руху 2 використовується в режимі запобігання виникненню аварії. Використання пропонованої корисної моделі дозволяє істотно підвищити компактність, надійність і зручність роботи пристрою для аварійного відключення подачі води і/або газу, і/або електроенергії при нештатному режимі роботи мережі, а також розширити його функціональні можливості. Режим запобігання виникненню аварії працює аналогічно, але з врахуванням відсутності людини на об'єкті протягом певного часу, що може вказувати на відсутність необхідності у підключенні всіх комунікацій в приміщенні, а це економія ресурсів та коштів, уникнення спрацювання людського фактору, коли людина забула відключити надходження комунікацій в приміщення тощо. Суттєвою відмінністю даного режиму від режиму відстеження вже наявної аварії є те, що надходження комунікацій відключається інтелектуальним датчиком руху 2 при відсутності людей на об'єкті та потреби в комунікаціях, що в свою чергу унеможливлює настання аварії на весь час відсутності людей в приміщенні. Використання запропонованої корисної моделі дає можливість економії ресурсів, шляхом унеможливлення витоку із-за поломок, чи неналежного технічного стану обладнання, яке споживає ресурси. Створюються безпечні умови проживання в багатоповерхових житлових приміщеннях через витік газу чи затоплення у момент відсутності людини в квартирі, виникнення пожежі через коротке замикання, тощо, можливість вчасно реагувати на події. Особливо дана система буде корисною для людей похилого віку, які не мають можливості, чи не вміють користуватись програмами комп'ютерними і не зможуть відключити комунікації 4 UA 114585 U дистанційно, якщо забули відключити якісь прилади, чи комунікації в цілому і покинули приміщення на довгий час. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 25 30 1. Система запобігання виникненню аварійних ситуацій інженерних мереж приміщень, що містить блок управління, з'єднаний із датчиками води та запірною арматурою, яка відрізняється тим, що додатково містить інтелектуальний датчик руху і/або датчик газу, і/або датчик вологості, і/або датчик температури, і/або датчик пожежі, і/або датчик освітлення, блок управління виконаний з можливістю дистанційного управління. 2. Система запобігання за п. 1, яка відрізняється тим, що блок управління додатково виконаний з можливістю задания коефіцієнта на спрацювання в залежності від пори доби. 3. Система запобігання за п. 1, яка відрізняється тим, що запірна арматура додатково виконана з можливістю ручного режиму керування. 4. Система запобігання за п. 1, яка відрізняється тим, що блок управління додатково містить кнопку примусового відключення/включення. 5. Система запобігання за п. 1, яка відрізняється тим, що блок управління додатково містить Вай-Фай модуль. 6. Система запобігання за п. 1, яка відрізняється тим, що блок управління додатково містить модуль GPS. 7. Система запобігання за п. 1, яка відрізняється тим, що блок управління додатково містить радіомодуль керування. 8. Система запобігання за п. 1, яка відрізняється тим, що блок управління додатково виконаний з можливістю під'єднання пульта управління з індикацією роботи та кнопками управління. 9. Система запобігання за п. 1, яка відрізняється тим, що блок управління додатково містить кнопку примусового відключення/включення комунікацій з заданим інтервалом на спрацювання (таймером). 10. Система запобігання за п. 1, яка відрізняється тим, що блок управління додатково виконаний з можливістю встановлення джерела резервного живлення. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5