用于火災(zāi)位置檢測的聲光強(qiáng)度輪廓分析的制作方法
【專利說明】用于火災(zāi)位置檢測的聲光強(qiáng)度輪廓分析
[0001]發(fā)明背景
[0002]本發(fā)明大體來說涉及滅火系統(tǒng)，并且更具體來說，涉及通過滅火系統(tǒng)檢測火災(zāi)。
[0003]常規(guī)滅火系統(tǒng)通常包括策略性地定位在需要火災(zāi)保護(hù)的區(qū)域內(nèi)(如建筑物內(nèi)部)的灑水器或噴霧嘴。灑水器大多數(shù)時(shí)候保持不活動。用于檢測火災(zāi)的現(xiàn)有方法可以取決于所使用滅火系統(tǒng)的類型。例如，干管系統(tǒng)中的檢測可以基于空氣流或壓力變化，并且濕管系統(tǒng)中的檢測可以基于火災(zāi)或煙霧檢測或噴霧嘴的啟動(這種啟動是存在熱量的直接結(jié)果)。常規(guī)滅火系統(tǒng)無法快速并精確地檢測到火災(zāi)位置。因此，系統(tǒng)被過度設(shè)計(jì)來補(bǔ)償系統(tǒng)的緩慢和不準(zhǔn)確。這種過度設(shè)計(jì)給系統(tǒng)添加了顯著的成本，因?yàn)橄到y(tǒng)中包括額外的并且成本更高的部件，例如像更大直徑的管道。
[0004]發(fā)明簡述
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供一種滅火系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)噴頭。驅(qū)動源通過供應(yīng)線路連接至所述至少一個(gè)噴頭。所述供應(yīng)線路將滅火介質(zhì)驅(qū)動至所述至少一個(gè)噴頭。所述系統(tǒng)還包括至少三個(gè)火災(zāi)位置傳感器，其布置在已知位置并且被配置來檢測火災(zāi)狀況期間所發(fā)出的波?？刂茊卧刹僮鞯剡B接至所述驅(qū)動源和所述至少三個(gè)火災(zāi)位置傳感器。所述控制單元基于所述至少三個(gè)火災(zāi)位置傳感器的已知位置和與火災(zāi)相鄰的所述至少三個(gè)火災(zāi)位置傳感器所收集的數(shù)據(jù)來確定火災(zāi)的位置。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供一種用于在具有滅火系統(tǒng)的建筑物中確定火災(zāi)的位置的方法，其包括在多個(gè)火災(zāi)位置傳感器處檢測由火災(zāi)發(fā)出的波。所述多個(gè)火災(zāi)位置傳感器布置在已知位置。所述多個(gè)火災(zāi)位置傳感器中的每一個(gè)測量檢測到的波的強(qiáng)度。計(jì)算所述多個(gè)火災(zāi)位置傳感器中的每一個(gè)與火災(zāi)之間的距離，并且確定火災(zāi)的位置。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供一種用于在具有滅火系統(tǒng)的建筑物中確定火災(zāi)的位置的方法，其包括使布置在已知位置的多個(gè)火災(zāi)位置傳感器同步。隨后在所述多個(gè)火災(zāi)位置傳感器中的每一個(gè)處檢測由火災(zāi)發(fā)出的波。記錄所述多個(gè)火災(zāi)位置傳感器中的每一個(gè)檢測到所述波的時(shí)間。識別多對傳感器，并且計(jì)算所述對中的火災(zāi)位置傳感器檢測到所述波的時(shí)間的差異。隨后確定火災(zāi)的位置。
[0008]這些和其它優(yōu)點(diǎn)和特征將從以下結(jié)合附圖進(jìn)行的描述變得更顯而易見。
[0009]附圖簡述
[0010]被視為本發(fā)明的主題是在說明書的結(jié)論處的權(quán)利要求中具體指出并且明確要求。本發(fā)明的前述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)從以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳述顯而易見，在附圖中:
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的滅火系統(tǒng)的示意圖；以及
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的滅火系統(tǒng)的一部分的示意圖；以及
[0013]圖3是圖2的滅火系統(tǒng)的詳細(xì)視圖。
[0014]發(fā)明詳述
[0015]現(xiàn)在參考圖1，示出包括驅(qū)動源20和多個(gè)噴頭40的示例性滅火系統(tǒng)10。在一個(gè)實(shí)施方案中，噴頭40包括具有小開口的噴嘴，其被布置來噴射水性液體霧。滅火系統(tǒng)10的噴頭40可以與驅(qū)動源20定位在建筑物的相同一般區(qū)域中，或者可以通過例如像墻壁的屏障與驅(qū)動源20分離。供應(yīng)線路15從驅(qū)動源20延伸至多個(gè)噴頭40以向噴頭供應(yīng)滅火介質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，系統(tǒng)10中所使用的滅火介質(zhì)是水。驅(qū)動源20可以包括泵和用于操作這個(gè)泵的電機(jī)，并且連接至如管線網(wǎng)或儲罐的滅火介質(zhì)源25。控制單元50可操作地連接至驅(qū)動源20以在檢測到火災(zāi)時(shí)啟動驅(qū)動源20。
[0016]包括通向噴頭40的分支供應(yīng)線路15a和15b的供應(yīng)線路15可以裝有氣體，例如非可燃?xì)怏w，如氮?dú)饣蚩諝?。氣體防止供應(yīng)線路15以及分支供應(yīng)線路15a和15b凍結(jié)。代替用氣體裝填包括分支供應(yīng)線路15a和15b的整個(gè)供應(yīng)線路15，有可能僅裝填供應(yīng)線路15的最靠近噴頭40的那一部分。在這類情況下，供應(yīng)線路15的與驅(qū)動源20相鄰的那一端包括液體。通過控制閥17使供應(yīng)線路15的包括氣體的那一部分與供應(yīng)線路15的具有液體的那一部分分離，以防止氣體與液體混合。控制閥17可以是螺線管控制閥、導(dǎo)向閥或具有用于打開閥的控制機(jī)構(gòu)的任何其它類型閥?？刂崎y17可以沿著驅(qū)動源20與噴頭40之間的供應(yīng)線路15定位在任何位置?？刂崎y17可操作地連接至控制單元50，以使得當(dāng)驅(qū)動源20活動時(shí)，控制單元50打開控制閥17以允許滅火介質(zhì)流向噴頭40。
[0017]如所示出，系統(tǒng)10可以包括氣體壓縮機(jī)30，其通過輸出管道37連接至供應(yīng)線路15。氣體壓縮機(jī)30用來最初裝填供應(yīng)線路15并且在需要時(shí)將供應(yīng)線路15重新裝填至所需壓力。氣體壓縮機(jī)30還用來在驅(qū)動源20不操作時(shí)維持供應(yīng)線路15中的備用壓力。如果備用壓力例如像由于系統(tǒng)10中的泄露而隨時(shí)間減小至低于預(yù)定閾值的水平，那么氣體壓縮機(jī)30增大供應(yīng)線路15內(nèi)的壓力。滅火系統(tǒng)10可以還包括一個(gè)或多個(gè)火災(zāi)檢測器45，其定位在噴頭40附近以檢測火災(zāi)狀況。示例性火災(zāi)檢測器45包括煙霧檢測器、溫度傳感器、紅外線檢測器或其它光檢測器，其用來感測火災(zāi)狀況并且生成指示火災(zāi)狀況的電信號。將這類信號傳輸至控制單元50以啟動滅火系統(tǒng)10。本文所述的滅火系統(tǒng)10是示例性的，并且例如像“濕管”系統(tǒng)的其它滅火系統(tǒng)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0018]滅火系統(tǒng)10還包括多個(gè)火災(zāi)位置傳感器70。在一個(gè)實(shí)施方案中，火災(zāi)位置傳感器70是被配置來檢測由火災(zāi)發(fā)出的紅外線輻射的光學(xué)傳感器。在另一個(gè)實(shí)施方案中，火災(zāi)位置傳感器70是被配置來檢測由火災(zāi)發(fā)出的響聲的聲傳感器?；馂?zāi)位置傳感器可以獨(dú)立于系統(tǒng)10的其余部分來定位，或者可以集成到系統(tǒng)10的另一個(gè)部件中，例如像火災(zāi)檢測器45或噴頭40。
[0019]現(xiàn)在參考圖2，滅火系統(tǒng)10中的多個(gè)火災(zāi)位置傳感器70連接至控制單元50，以使得火災(zāi)位置傳感器70的輸出被傳輸至控制單元50以用于分析。因?yàn)榭刂茊卧?0連接至多個(gè)火災(zāi)位置傳感器70中的每一個(gè)，所以控制單元50可以用作參照物來使火災(zāi)位置傳感器70同步。在一個(gè)實(shí)施方案中，每個(gè)火災(zāi)位置傳感器70的位置是已知的，并且控制單元50包括被配置來存儲系統(tǒng)10內(nèi)每個(gè)火災(zāi)位置傳感器70的位置的處理器52。例如，多個(gè)火災(zāi)位置傳感器70中的每一個(gè)的位置可以與建筑物結(jié)構(gòu)有關(guān)，或者可以使用全球定位系統(tǒng)相對于控制單元50加以識別?；馂?zāi)位置傳感器70中的至少一個(gè)的位置是絕對已知的。多個(gè)火災(zāi)位置傳感器70中的其余部分的位置可以是絕對已知的，或者可以相對于具有已知絕對位置的火災(zāi)位置傳感器70是已知的。多個(gè)火災(zāi)位置傳感器70中的每一個(gè)被配置來基于由傳感器70記錄的指示所述傳感器相對于火災(zāi)的位置的數(shù)據(jù)而生成信號。
[0020]當(dāng)星形物80所示出的火災(zāi)狀況在包括滅火系統(tǒng)10的建筑物中發(fā)生時(shí)，火焰的光和劈啪聲發(fā)出可由定位在火災(zāi)80附近的火災(zāi)位置傳感器70檢測的波?；馂?zāi)位置傳感器70可被配置來檢測波長在有限范圍內(nèi)的聲波或光波?？梢詢?yōu)化檢測范圍以檢測最常見的火災(zāi)隱患的波長特性。在一個(gè)實(shí)施方案中，火災(zāi)位置傳感器70可被配置來檢測波長在100納米與5微米之間的光波。當(dāng)發(fā)出波長在檢測范圍內(nèi)的波時(shí)，附近的火災(zāi)位置傳感器70(例如傳感器A、B和C)中的每一個(gè)在所述傳感器處測量由火災(zāi)80發(fā)出的波的強(qiáng)度。在周圍傳感器A、B和C中的每一個(gè)處記錄的強(qiáng)度隨后被傳輸至控制單元50以用于分析。因?yàn)槁曇粜羞M(jìn)的速度比光的速度慢，所以用來檢測聲波的強(qiáng)度變化的傳感器70可能不需要同用來檢測光波的強(qiáng)度變化的傳感器70 —樣精確并且因此一樣昂貴。光波或聲波的強(qiáng)度與從源到傳感器的距離的平方成反比。因此，控制單元50可以將火災(zāi)位置傳感器70所測量的強(qiáng)度中的每一個(gè)轉(zhuǎn)換成每個(gè)相應(yīng)傳感器70與火源80之間的相對距離。
[0021]如圖3所示出，每個(gè)火災(zāi)位置傳