Система превентивной огнезащиты малых населенных пунктов от природных пожаров

1. Система превентивной огнезащиты малых населенных пунктов от природных пожаров

Проект изобретателя Галимулина Р.Ш.

2. Статистика

По официальным данным МЧС России за период с января по сентябрь 2017 года
в России произошло 94911 пожаров. Прямой материальный ущерб составил
11млрд.120млн.775 тыс. рублей. В результате пожаров погибло 5226 человек,
травмировано 6742 человек. Полностью уничтожено 25894 строений,
повреждено 61168 строений.
И это официальные цифры за три квартала 2017 года. Немалую часть в этой
статистике занимают и природные пожары возникшие в результате возгораний
лесов и последующем возгорании строений и жилых домов. Многие подобные
возгорания можно полностью исключить при внедрении СПО – Системы
Превентивной Огнезащиты российского изобретателя, инспектора группы МТО
11 ОФПС ГУ МЧС России по Краснодарскому краю, Галимулина Р.Ш.

3. Описание принципов работы

Для комплексной защиты обособленных малых населенных пунктов (далее МНП),
граничащих с источниками горения природных пожаров (лесные массивы, кустарники и
трава-сухостой), эффективно применять закольцованную по периметру МНП систему
автоматизированного принудительного орошения. К примеру на титульном листе
фотография уцелевшего домовладения, хозяин которого, при эвакуации, оставил
включенным насос для полива газонов. И даже в этом варианте он смог защитить свое
домовладение от природного пожара.
Предлагаемая мной система превентивной огнезащиты основана на аналогичном
принципе, но усовершенствована для защиты МНП как от верхового, так и от низовых
пожаров и полностью автоматизирована. Все детали предлагаемой системы уже созданы,
запрограммированы, а насосные станции существуют на рынке. Для достижения этих
целей по периметру МНП прокладываются водоводы ВД с чередующимися мачтами с
форсунками – разбрызгивателями и насосами закачивающими воду из природных
водоемов или подземных источников. Для поддержания постоянного давления насосы
целесообразно расположить в начале трубопровода, в конце и в любом возможном месте
где есть источники водоснабжения по периметру водовода. Каждый насос или насосная
станция, в зависимости от необходимого объема подачи воды в трубопровод, должны
быть оборудованы клапанами перекрытия (обратный клапан) на случай потери давления
в каждом насосе. Ширина защитной полосы может быть разной и будет зависеть от
длины водной струи, типов и количества форсунок-разбрызгивателей на мачтах.
Данную систему целесообразно использовать для автоматического звукового извещения в
рамках ГО с запрограммированной текстовой озвучкой через установленные на мачтах
орошения громкоговорители, а также оборудовать пожарными гидрантами для
восполнения цистерн пожарных автомобилей при отсутствии центрального
водоснабжения населенного пункта.

4. Визуализация СПО

для МНП (онлайн ссылка).
Визуализация СПО для транспортных средств.

5. Описание принципов работы

Для эффективной работы насосного и трубопроводного оборудования на
всасывающем трубопроводе необходимо устанавливать фильтры водоочистки для
предотвращения забивания форсунок – разбрызгивателей мусором.
Трубопроводы СПО МНП следует устанавливать коррозионностойкие с внутренней
защитой для максимально долгой службы и эффективной защиты в состоянии
покоя. Для подготовки к зимнему периоду воду из трубопроводов следует сливать и
продувать воздухом, а насосы консервировать покрытием смазки. По завершении
регламентных работ следует перекрывать сливные вентиля и таким образом система
будет вновь готова к автоматизированному использованию в пожароопасный период.

6. Описание принципов. Автоматизация.

Электропитание насосов и исполнительных механизмов, управляемых электронным
модулем СПО, целесообразно организовать бесперебойным (модуль СПО имеет
свой аккумулятор). Т.е. комбинированным от сети постоянного электроснабжения и,
в случае аварийного отключения электропитания, с автоматическим включением
электрогенератора.
Основным элементом автоматизации Системы Превентивной Огнезащиты является
электронный модуль СПО в комплексе с исполнительными механизмами. Этот
электронный модуль запрограммирован для автоматического включения огнезащиты
при поступлении сигналов с соответствующих упреждающих датчиков (дыма, огня,
датчиков удара и др.) или для дистанционного включения в любой точке мира с
центрального пульта МЧС и работает сразу через две системы спутниковой
навигации ГЛОНАСС и GPS.
Оператор МЧС может принять решение самостоятельно опираясь на данные
космического и авиационного мониторинга и, при приближении природного пожара
к населенному пункту, посылает кодированный сигнал на GSM приемник
электронного модуля СПО находящегося на данном участке местности. По
прошествии опасности возгорания система так же может быть возвращена в
состояние покоя дополнительным кодированным СМС сигналом.
Принудительное дистанционное включение СПО никак не влияет на ее
автоматизированную сработку.
Электронный модуль СПО так же может быть использован для автоматического
перекрытия подачи газа, воды, отключения эл.питания и других запорных устройств
при возможных техногенных взрывах, пожарах и землетрясениях.

7. Описание принципов. Автоматизация.

Электронный модуль СПО - многофункциональное устройство и работает через
спутниковые навигационные системы ГЛОНАСС и GPS, а дистанционное
управление поддерживается через каналы GSM связи. Это изделие имеет свой
уникальный программный код, протестировано на сработку из разных регионов
России и на данный момент Уфимское Приборостроительное Производственное
Объединение (УППО) намерено приступить к изготовлению заводского прототипа
этого изделия для защиты автомобилей от возгорания при ДТП.
Фото прототипа электронного управляющего модуля

8. Описание схемы электронного модуля СПО (Безвозмездная передача технологии только для использования в структурах МЧС России.

Напряжение питания, подаваемое от автономного источника питания модуля может колебаться в пределах 6-12 вольт (с применением отдельного стабилизатора может питаться от сети 24 вольта). Рабочее
напряжение 5 вольт для работы микропроцессора и других систем обеспечивается внутренним встроенным стабилизатором платы микропроцессора Iskra Mini. Напряжение питания подается на PIN с
маркировкой VIN платы Iskra Mini. Раздачу напряжения 5 вольт другим устройствам обеспечивает плата Iskra Mini, с PIN +5 V. Минус (PIN GRD) общий для всех устройств.
Модуль имеет встроенное зарядное устройство на комплементарной паре транзисторов (один PNP, другой NPN, работающие в режиме ключа), которые, управляясь одним сигналом в виде логической
единицы (+5 вольт), подаваемой с PIN D03 процессорной платы Iskra Mini, отсекают ток заряда и ток разряда по команде от программной среды. Принятие решения о начале и конце заряда основывается
на анализе текущего напряжения автономного элемента питания. Анализ производится путем подачи напряжения на аналоговый вход процессорной платы Iskra Mini, оснащенный восьмибитным аналогоцифровым преобразователем (PIN A03). При падении напряжения питания ниже заданного уровня, открывается транзистор заряда, и закрывается транзистор разряда. При достижении расчетного
напряжения, закрывается транзистор заряда, и открывается транзистор разряда. В аварийном режиме, вне зависимости от текущего состояния цепи заряда-разряда, открывается транзистор разряда, чтобы,
при выключении бортовой цепи, модуль продолжал работать от автономного источника питания.
Плата GPS SHILD, обеспечивающая прием и обработку сигнала спутниковой локализации, подключена к плате Iskra Mini одним проводом выхода последовательного порта (PIN TX), поданного на вход
последовательного порта Iskra Mini (PIN RX). Передача данных от GPS SHILD ведется по протоколу UART, на скорости 9600 бит в секунду.
Питание +5 вольт для обеспечения работы GPS SHILD подается с PIN + 5V процессорной платы Iskra Mini. Минус (GRD) общий.
Плата GPS SHILD может быть любой arduino-совместимой платой расширения GPS/Глоснасс, рассчитанной на работу в среде питания и обмена +5 вольт, обеспечивающая передачу данных по
протоколу UART на скорости 9600 бит в секунду.
Плата GSM SHILD обеспечивает взаимодействие модуля с мобильной сетью GSM для приема-передачи СМС и голосовых вызовов. Она подключена к процессорной плате двумя проводами RX и TX для
обеспечения обмена данными по протоколу UART на скорости 9600 бит в секунду. Поскольку физический последовательный порт платы Iskra Mini занят постоянным приемом данных с платы GPS
SHILD, на плате Iskra Mini программно организован дополнительный виртуальный последовательный порт, где роль RX выполняет PIN D 08, а роль TX PIN D 09.
В имеющиеся на плате гнезда «Джек 3.5», могут быть подключены микрофон и динамик громкой связи, для обеспечения звукового мониторнига салона и связи с пострадавшими в случае аварии.
Питание платы GSM осуществляется по тому же принципу +5 вольт берется с соответствующей ноги процессорной платы, а минус общий.
Для обеспечения автоматической подачи команды RESET от процессора на GSM SHILD, необходимо на время 1-2 секунды соединить PIN RST платы GSM SHILD с общим минусом (GRD). Для
обеспечения этой функции используется любой маломощный NPN транзистор Q1, включенный в режиме ключа. Резистор R1, номиналом 10 К, включенный в цепь базы транзистора, ограничивает ток для
работы ключа. Сброс RESET происходит по команде, в виде логической единицы +5 вольт, поданной на базу транзистора с PIN D11 процессорной платы, при выполнении алгоритмов работы
программного обеспечения модуля.
Электронный модуль СПО имеет три управляющих шины. Две, работают как логические выходы, обеспечивают связь с контроллерами управления соленоидами отсекателя бортовой сети и включения
пожарного клапана. Шина управления соленоидом отсекателя принимает сигнал логической единицы +5 вольт с PIN UG процессорной платы, согласно алгоритму работы программного обеспечения, и
передает его на вход любого устройства, способного, получив +5 вольт и 40 мА на входе, обеспечить на выходе ток, достаточный для срабатывания соленоида. Это может быть транзистор, реле,
электронный ключ, или любое другое устройство, способное обеспечить срабатывание по сигналу с указанными параметрами.
Таким же образом происходит управление соленоидом пожарного клапана, при этом логическая единица для его включения подается с PIN PZ процессорной платы (параметры управляющего сигнала ~
+5, 40 мА, длительность импульса 1 секунда).
PIN D12 процессорной платы работает в режиме логического входа, и подключен непосредственно к бортовой сети автомобиля 12 вольт (на практике через подтягивающий резистор номиналом 10К,
обеспечивающий четкий постоянный уровень логической единицы на цифровом входе процессорной платы).
ВНИМАНИЕ! В случае использования электронного датчика удара вместо механического, следует учесть, что датчик удара, подключенный к PIN D12 процессорной платы, должен выдавать
логическую единицу (минимум +5 вольт) в безаварийном режиме, и выдавать логический ноль в случае срабатывания датчика удара. Если датчик удара устроен иначе, и при срабатывании
выдает логическую единицу, а не логический ноль, на входе PIN D12 необходима установка логического инвертора.
При ЧП, когда срабатывает отсекатель, и сеть электропитания обесточивается, логическая единица на входе процессора меняется на логический ноль, что является командой для программной среды
модуля к исполнению аварийного протокола.
Для удобства использования электронного модуля предусмотрены два светодиодных индикатора, один зеленого, другой красного цвета, подключенные через ограничивающие резисторы номиналом 220
Ом к цифровым выходам D13 (зеленый) и D10 (красный).
В случае угрозы возгорания, при включении аварийного протокола, срабатывает так же световой аварийный маяк, выполненный на нескольких мощных светодиодах, подключенных к PIN BL
процессорной платы, или к транзисторному контроллеру, если ток потребления маяка выше 40 мА.

9. Принципиальная схема СПО

Электронная схема СПО
1.Датчики (дыма, газа, температуры и
любые другие).
2. Электронный управляющий модуль СПО.
3.Клапан перекрытия трубопровода с
исполнительным механизмом.
4. Водоподготовка и обратный клапан или
емкость с пенным реагентом в зависимости
от функционального применения.
(Для огнезащиты нефтебаз по периметру,
насос выводится на безопасное удаление и
в трубопровод закачивается дополнительно
пенный реагент для тушения пожара).
5.Трубопровод.
6.Форсунки – разбрызгиватели.
7,8,9. Мачты.
10. Автоматический включатель
бесперебойного электропитания.
11. Электрогенератор или любой другой
альтернативный источник энергии.
12. Водяной или компрессионный насос.

10. Текущее состояние

Предлагаемый
к
безвозмездному
использованию в структурах МЧС проект
огнезащиты малых населенных пунктов,
технически
реализуем
в
рамках
запатентованного
мной
Устройства
Превентивной Огнезащиты, которое ранее
было представлено руководству МЧС России
в формате защиты автотранспорта от
возгорания при ДТП. Данное изобретение
прошло экспертную оценку на заседании
Научно-технического
совета
ФГБУ
«Всероссийский ордена «Знак Почета»
научно-исследовательский
институт
противопожарной обороны МЧС России» и
получило одобрение для использования в
структурах МЧС и в широком спектре
автомобильной техники. Протокол заседания
№7 от 24.04.2017 года.
По результатам личной встречи с министром
МЧС России 23.06.2017г. в Аппарате
Правительства РФ эта разработка была
одобрена к использованию Министром МЧС
России В. А. Пучковым и рекомендована к
тестированию и испытаниям.
Фото Пучкова В.А. и Галимулина Р.Ш.

11. Интеллектуальная собственность

Патент на изобретение Устройства
превентивной огнезащиты № 2611941
со сроком действия с 05.08.2015г. до
05.08.2035 г. Дата государственной
регистрации в Государственном реестре
изобретений РФ 01.03.2017 г.
На
сегодняшний
день
аналогов
предлагаемой
мной
Системы
Превентивной Огнезащиты (СПО), по
результатам
патентного
поиска
Федеральным
институтом
промышленной собственности России ,
на рынке не существует.
Авторские
Российской
полностью.
права
на
Федерации
территории
защищены

12. Письма-ответы МЧС России

13.

Команда проекта
Галимулин Радик Шамгунович.
Создатель Системы Превентивной Огнезащиты (СПО),
изобретатель, инспектор группы
МТО 11 отряда
ФПС МЧС России по Краснодарскому краю.
Руководитель проекта. Зона ответственности: Наука и
технологии, PR, коммерциализация и продажи.
Занятость в проекте полная.
Янковский Дмитрий Валентинович.
Главный инженер проекта. Режиссер, генеральный
продюсер компании FOX FILM PRODUCTION,
писатель-фантаст,
cпециалист
электронщик
космической отрасли. В проекте отвечает за науку и
технологии,
PR,
занимается
созданием
и
программированием
электронной
оснастки
изобретения. Занятость в проекте полная.
В качестве менторов по реализации проекта есть поддержка со стороны МЧС
России и лично министра В.А. Пучкова. Так же МЧС России берет на себя
подготовку методической документации, проведение официальных
испытаний и сертификацию изделия.

14. БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!

Система Превентивной Огнезащиты МНП является наиболее эффективным
изделием по защите людей и малых населенных пунктов от природных пожаров.
Предлагаемый мной проект актуален для внедрения в связи с высокой
экономической целесообразностью для бюджета страны.
Реализация этого проекта гарантированно спасет многие жизни!
Галимулин Радик Шамгунович e-mail: [email protected]
Тел.: +7(967)-66-48-330, +7(918)-48-048-41
Адрес: Краснодарский край, г-к. Анапа, ул.Таманская 24, кв. 566 инд. 353440