滅火系統和方法
【專利說明】滅火系統和方法
[0001] 優先權聲明以及通過引用的結合
[0002] 本國際申請要求于2012年9月23日提交的美國臨時專利申請號61/704, 551以 及于2013年3月15日提交的美國臨時專利申請號61/794, 105的優先權的權益，上述各申 請均通過引用以其全文結合在此。
[0003] 發明背景
[0004] 已知車輛滅火系統包括A-101滅火系統和自動滅火系統（AFSS)，每個均來自于泰 科消防產品（TycoFireProtectionProduct)的品牌ANSUL?。附上描述這些已知系統 各自的數據/說明書作為美國臨時專利申請號61/704, 551和61/794, 105各自的出示內 容。
[0005] 發明披露內容
[0006] 本發明涉及一種用于車輛和工業應用的滅火系統。這些優選實施例提供用于了這 樣的安排：輸入總線和輸出總線被聯接到集中式控制器上，以便提供用于對火災的自動和 手動檢測及響應于該火災的手動和自動系統致動。這些優選實施例進一步提供了關于系統 部件狀態和操作的系統信息。另外，對多個系統部件的這些優選安排提供了可擴展性和可 編程性，以便使用定制或編程的檢測和/或致動將該系統配置用于保護多個且可變的危險 區。此外，在此所述這些實施例通過使用多個優選配置的連接器和色彩編碼方案來有助于 系統安裝。
[0007] 該優選系統包括聯接到一個或多個固定噴嘴上的消防藥劑供應源，用于保護其中 可能出現點火源和燃料或可燃材料的危險區或區域。該消防藥劑供應源優選地包括容納例 如像一種化學藥劑的消防藥劑的一個或多個存儲罐或瓶。每個存儲罐或瓶包括加壓瓶組 件，該加壓瓶組件被配置成對這些存儲罐加壓以在操作壓力下將該藥劑遞送到這些噴嘴來 解決在該危險區中的火災。
[0008] 該加壓瓶組件包括致動或破裂裝置或組件，該致動或破裂裝置或組件刺穿容納一 種加壓氣體例如像氮氣的加壓瓶的破裂圓盤（rupture disc)，以便對該存儲罐加壓來在壓 力下遞送該消防藥劑。為了操作該破裂裝置，該系統提供對該破裂裝置的自動致動和手動 操作，以響應于火災來提供該化學藥劑的對應的自動和手動遞送，以便保護該危險區。該優 選破裂裝置包括刺穿銷或構件，該刺穿銷或構件被驅動到該加壓瓶的破裂圓盤中以釋放加 壓氣體。該破裂裝置的刺穿銷可以被電驅動或氣動驅動以刺穿該加壓瓶的該破裂圓盤。用 于驅動該刺穿銷的優選裝置是拖延致動裝置（PAD)，該PAD包括設置在該刺穿銷上方的電 聯接桿或構件。當將電信號遞送到該PAD時，將該PAD的桿驅動到該刺穿銷中，該刺穿銷刺 穿該加壓瓶的該破裂圓盤。該系統提供對該PAD的自動操作和手動操作，并且更優選地，提 供用于對該PAD的電動手動操作。
[0009] 該優選系統包括用于對該系統進行自動和手動操作和監測的優選集中式控制器。 更確切地，該系統包括控制器或接口控制模塊（ICM)，該控制器或ICM優選地聯接到顯示裝 置上，該顯示裝置向用戶顯示信息并向該ICM提供用戶輸入。為了提供火災檢測以及對該 加壓瓶組件和該火災保護系統的致動，該ICM聯接到用于模擬和數字裝置的以及更優選地 在該危險區內提供用于自動或手動火災檢測的一個或多個檢測裝置的至少一條輸入數據 通信總線上。該ICM還聯接到輸出總線上以與這些PAD進行通信來發起系統致動。該ICM 還聯接到輸入電源總線上以用于為該ICM供電并分別將功率信號、檢測信號、控制信號以 及致動信號提供到該輸入總線的這些檢測器和該輸出總線的這些PAD。
[0010] 該優選輸入總線包括一個或多個火災檢測數字裝置和至少一個手動致動裝置。該 系統的這些火災檢測器可以包括用于火災檢測的各種模式的模擬和數字裝置，包括：（i) 多個定點熱檢測器（spot thermal detector)，用于確定環境空氣何時超過設定溫度；（ii) 線性檢測導線，該線性檢測導線通過在一種單獨絕緣材料在存在火災的情況下熔融時發生 接觸的兩條導線來傳達檢測信號；（iii)多個光學傳感器，這些光學傳感器在明火標志與 碳氫化合物標志之間進行辨別；以及（iv)線性壓力檢測器，其中空氣線路的壓力在存在足 夠熱量的情況下增加。該致動裝置優選地是手動按鈕，該手動按鈕將致動信號發送到該控 制器，以將電致動信號輸出到該加壓瓶組件的該PAD。因此，該優選系統提供通過到該PAD 的電信號對該系統的手動致動。該輸入總線的這些裝置可以通過連接線纜互連，該連接線 纜可以包括線性檢測導線的一個或多個區段。該輸入總線的該連接線纜聯接到該ICM上。 這些檢測裝置可以是用于與該ICM直接通信的數字裝置。替代地，這些檢測裝置可以是聯 接到檢測模塊上以與該ICM進行優選數字通信的模擬裝置。
[0011] 該ICM優選地是具有處理器或微芯片的可編程控制器。該ICM可以包括輸入裝置， 即，切換開關，或替代地，該ICM可以聯接到用于程序輸入的單獨用戶接口（例如，附隨顯示 裝置）上。替代地，該ICM可以包括多種無線通信能力、USB或用于連接到計算機上的其他 端口，程序、系統歷史、自定義設置或固件可以通過這些無線通信能力、USB或其他端口來輸 入、上傳或下載。在優選實施例中，該ICM可以被配置成對各自設置在該輸入總線和該輸出 總線上的這些檢測裝置或致動裝置進行編程。示例性的裝置編程例如可以設定多個閾值水 平和多個其他參數以提供對特定的危險區的自定義檢測。因此，該檢測裝置的自定義編程 可以提供用于保護多個且可變的危險區。
[0012] 該ICM優選地在該輸入總線上接收來自這些檢測裝置的多個輸入信號以進行處 理，并且在適當時，生成沿該輸出總線到該PAD的致動信號。此外，該處理器優選被配置成 用于接收來自該輸入總線和該輸出總線中的每條的反饋信號以確定該系統及其各種部件 的狀態。更確切地，該ICM可以包括內部電路系統以便檢測該輸入總線的狀態，即，處于正 常狀態、接地狀態、是否存在開路、或是否已經存在手動釋放信號。替代地或另外地，多個檢 測模塊可以被配置有內部電路系統，該內部電路系統與該ICM通信以檢測該檢測裝置的狀 態，即，處于正常狀態、短路、接地狀態、開路、手動釋放和/或自動釋放。
[0013] 在該系統的實施例中，這些致動裝置或PAD聯接到該輸出總線上以與該ICM進行 直接通信。因此，該優選ICM的內部電路系統可以檢測該致動裝置的狀態，例如，接地故障。 替代地，釋放模塊可以將這些PAD裝置聯接到該ICM上。這些優選釋放模塊包括內部電路 系統，以便可由該ICM單獨識別或尋址。該優選釋放模塊可以進一步被配置成將多個PAD 聯接到該ICM上。因此，可以將該優選釋放模塊用于擴展該系統的保護能力，其方式是促進 添加多個存儲罐和多個加壓瓶組件來保護危險區或保護多個另外危險區域。
[0014] 該釋放模塊和該ICM可以單獨或組合地被配置成限定用于致動聯接到該釋放模 塊上的這些PAD的期望致動順序或模式。因此，在一個特定方面中，該釋放模塊和/或ICM 被配置成提供對多個滅火裝置的選擇性電致動，包括電致動多于四個或多達十個或更多個 致動裝置或PAD。優選內部電路系統向這些PAD提供足夠電流致動脈沖，優選在24伏特下 3安培并且更優選在40伏特下3安培，以便供應足夠能量來致動多個致動裝置或PAD。另 外，該內部電路系統可以檢測該致動裝置或PAD的狀態，例如以便確定是否存在接地故障。
[0015] 利用中央控制器通過一條或多條輸入和輸出總線線路來將多個系統部件互連和 擴展的能力提供用于具有變化復雜性的滅火系統。在一個特定實施例中，該系統包括：控 制器；帶有至少一個火災檢測裝置和至少一個手動致動裝置的第一輸入總線，該輸入總線 提供用于將模擬和數字裝置連接到該集中式控制器上。輸出總線帶有至少一個致動裝置的 輸出總線，該至少一個致動裝置聯接到加壓瓶上以用于一種消防藥劑的排放。在另一實施 例中，該系統包括：控制器；第一輸入總線；帶有至少一個火災檢測裝置和至少一個手動致 動裝置的至少一條第二輸入總線；以及帶有至少一個致動裝置的輸出總線，該至少一個致 動裝置聯接到加壓瓶上以用于一種消防藥劑的排放。另一實施例提供了輸入總線和輸出總 線，其中每條總線包括聯接到該ICM上以控制沿該輸入總線和該輸出總線的這些裝置的至 少一個可編程的模塊。
[0016] 該優選系統包括顯示接口裝置，用于對該ICM以及沿該輸入總線和該輸出總線設 置的這些部件進行監測、操作和優選地編程。在一個特定方面中，該顯示器提供該輸入總線 和該輸出總線的狀態的視覺指示，包括例如對以下情況的指示：正常狀態、接地狀態、開路、 手動釋放。此外，該優選顯示器聯接到該ICM上以提供用于編程和操作輸入。例如，該ICM 包括多個視覺指示器和/或視覺顯示器，它們與多個用戶輸入裝置（例如像多個按鈕、多個 切換開關和/或多個方向按鈕）聯接在一起，以便對該系統及其多個部件的操作參數進行 滾動、選擇、編輯、重設和/或輸入等操作。在一個特定方面中，該接口顯示器包括手動致動 按鈕，該手動致動按鈕用于將電致動信號發送到該ICM以借助該輸出總線將相對應的手動 電致動信號中繼到該致動裝置或PAD。在另一特定方面中，該接口顯示器包括聯接到視覺警 報器或聽覺警報器中任一個上的顯示器屏，該視覺警報器或聽覺警報器指示要注意的系統 問題。該接口顯示器優選地進一步包括靜音按鈕，該靜音按鈕用于在該警報器向系統人員 通知未解決的問題之前使得該警報器在限定的時間段內（例如，兩小時）靜音。給定滅火 系統可能安裝在的嚴酷環境條件，該警報器優選地構建在該用戶接口顯示器的殼體內，并 且被構建成在存在水或雨水的情況下提供排放。
[0017] 在一個特定方面中，該接口顯示器的這些視覺指示器包括使用例如二進制指示器 (即，開-關）來指示多個系統部件的狀態的多個LED。替代地，這些LED可以使用色彩方 案來指示系統部件的狀態，即，綠色-正常狀態、黃色-故障、紅色-打開連接。另外地或替 代地，該接口顯示器可以使用文本和/或動態或靜態的圖像來視覺地指示系統狀態。例如， 該顯示器可以使用多個圖片或圖標作為視覺指示器。
[0018] 一種車輛滅火系統的優選實施例包括：集中式控制器；聯接到該集中式控制器上 的至少一條輸入總線；聯接到該集中式控制器上的至少一條輸出總線；包括多個火災檢測 裝置和至少一個手動致動裝置的至少一個火災檢測電路。該火災檢測