灭火系统和方法
【专利说明】灭火系统和方法
[0001] 优先权声明以及通过引用的结合
[0002] 本国际申请要求于2012年9月23日提交的美国临时专利申请号61/704, 551以 及于2013年3月15日提交的美国临时专利申请号61/794, 105的优先权的权益，上述各申 请均通过引用以其全文结合在此。
[0003] 发明背景
[0004] 已知车辆灭火系统包括A-101灭火系统和自动灭火系统（AFSS)，每个均来自于泰 科消防产品（TycoFireProtectionProduct)的品牌ANSUL?。附上描述这些已知系统 各自的数据/说明书作为美国临时专利申请号61/704, 551和61/794, 105各自的出示内 容。
[0005] 发明披露内容
[0006] 本发明涉及一种用于车辆和工业应用的灭火系统。这些优选实施例提供用于了这 样的安排：输入总线和输出总线被联接到集中式控制器上，以便提供用于对火灾的自动和 手动检测及响应于该火灾的手动和自动系统致动。这些优选实施例进一步提供了关于系统 部件状态和操作的系统信息。另外，对多个系统部件的这些优选安排提供了可扩展性和可 编程性，以便使用定制或编程的检测和/或致动将该系统配置用于保护多个且可变的危险 区。此外，在此所述这些实施例通过使用多个优选配置的连接器和色彩编码方案来有助于 系统安装。
[0007] 该优选系统包括联接到一个或多个固定喷嘴上的消防药剂供应源，用于保护其中 可能出现点火源和燃料或可燃材料的危险区或区域。该消防药剂供应源优选地包括容纳例 如像一种化学药剂的消防药剂的一个或多个存储罐或瓶。每个存储罐或瓶包括加压瓶组 件，该加压瓶组件被配置成对这些存储罐加压以在操作压力下将该药剂递送到这些喷嘴来 解决在该危险区中的火灾。
[0008] 该加压瓶组件包括致动或破裂装置或组件，该致动或破裂装置或组件刺穿容纳一 种加压气体例如像氮气的加压瓶的破裂圆盘（rupture disc)，以便对该存储罐加压来在压 力下递送该消防药剂。为了操作该破裂装置，该系统提供对该破裂装置的自动致动和手动 操作，以响应于火灾来提供该化学药剂的对应的自动和手动递送，以便保护该危险区。该优 选破裂装置包括刺穿销或构件，该刺穿销或构件被驱动到该加压瓶的破裂圆盘中以释放加 压气体。该破裂装置的刺穿销可以被电驱动或气动驱动以刺穿该加压瓶的该破裂圆盘。用 于驱动该刺穿销的优选装置是拖延致动装置（PAD)，该PAD包括设置在该刺穿销上方的电 联接杆或构件。当将电信号递送到该PAD时，将该PAD的杆驱动到该刺穿销中，该刺穿销刺 穿该加压瓶的该破裂圆盘。该系统提供对该PAD的自动操作和手动操作，并且更优选地，提 供用于对该PAD的电动手动操作。
[0009] 该优选系统包括用于对该系统进行自动和手动操作和监测的优选集中式控制器。 更确切地，该系统包括控制器或接口控制模块（ICM)，该控制器或ICM优选地联接到显示装 置上，该显示装置向用户显示信息并向该ICM提供用户输入。为了提供火灾检测以及对该 加压瓶组件和该火灾保护系统的致动，该ICM联接到用于模拟和数字装置的以及更优选地 在该危险区内提供用于自动或手动火灾检测的一个或多个检测装置的至少一条输入数据 通信总线上。该ICM还联接到输出总线上以与这些PAD进行通信来发起系统致动。该ICM 还联接到输入电源总线上以用于为该ICM供电并分别将功率信号、检测信号、控制信号以 及致动信号提供到该输入总线的这些检测器和该输出总线的这些PAD。
[0010] 该优选输入总线包括一个或多个火灾检测数字装置和至少一个手动致动装置。该 系统的这些火灾检测器可以包括用于火灾检测的各种模式的模拟和数字装置，包括：（i) 多个定点热检测器（spot thermal detector)，用于确定环境空气何时超过设定温度；（ii) 线性检测导线，该线性检测导线通过在一种单独绝缘材料在存在火灾的情况下熔融时发生 接触的两条导线来传达检测信号；（iii)多个光学传感器，这些光学传感器在明火标志与 碳氢化合物标志之间进行辨别；以及（iv)线性压力检测器，其中空气线路的压力在存在足 够热量的情况下增加。该致动装置优选地是手动按钮，该手动按钮将致动信号发送到该控 制器，以将电致动信号输出到该加压瓶组件的该PAD。因此，该优选系统提供通过到该PAD 的电信号对该系统的手动致动。该输入总线的这些装置可以通过连接线缆互连，该连接线 缆可以包括线性检测导线的一个或多个区段。该输入总线的该连接线缆联接到该ICM上。 这些检测装置可以是用于与该ICM直接通信的数字装置。替代地，这些检测装置可以是联 接到检测模块上以与该ICM进行优选数字通信的模拟装置。
[0011] 该ICM优选地是具有处理器或微芯片的可编程控制器。该ICM可以包括输入装置， 即，切换开关，或替代地，该ICM可以联接到用于程序输入的单独用户接口（例如，附随显示 装置）上。替代地，该ICM可以包括多种无线通信能力、USB或用于连接到计算机上的其他 端口，程序、系统历史、自定义设置或固件可以通过这些无线通信能力、USB或其他端口来输 入、上传或下载。在优选实施例中，该ICM可以被配置成对各自设置在该输入总线和该输出 总线上的这些检测装置或致动装置进行编程。示例性的装置编程例如可以设定多个阈值水 平和多个其他参数以提供对特定的危险区的自定义检测。因此，该检测装置的自定义编程 可以提供用于保护多个且可变的危险区。
[0012] 该ICM优选地在该输入总线上接收来自这些检测装置的多个输入信号以进行处 理，并且在适当时，生成沿该输出总线到该PAD的致动信号。此外，该处理器优选被配置成 用于接收来自该输入总线和该输出总线中的每条的反馈信号以确定该系统及其各种部件 的状态。更确切地，该ICM可以包括内部电路系统以便检测该输入总线的状态，即，处于正 常状态、接地状态、是否存在开路、或是否已经存在手动释放信号。替代地或另外地，多个检 测模块可以被配置有内部电路系统，该内部电路系统与该ICM通信以检测该检测装置的状 态，即，处于正常状态、短路、接地状态、开路、手动释放和/或自动释放。
[0013] 在该系统的实施例中，这些致动装置或PAD联接到该输出总线上以与该ICM进行 直接通信。因此，该优选ICM的内部电路系统可以检测该致动装置的状态，例如，接地故障。 替代地，释放模块可以将这些PAD装置联接到该ICM上。这些优选释放模块包括内部电路 系统，以便可由该ICM单独识别或寻址。该优选释放模块可以进一步被配置成将多个PAD 联接到该ICM上。因此，可以将该优选释放模块用于扩展该系统的保护能力，其方式是促进 添加多个存储罐和多个加压瓶组件来保护危险区或保护多个另外危险区域。
[0014] 该释放模块和该ICM可以单独或组合地被配置成限定用于致动联接到该释放模 块上的这些PAD的期望致动顺序或模式。因此，在一个特定方面中，该释放模块和/或ICM 被配置成提供对多个灭火装置的选择性电致动，包括电致动多于四个或多达十个或更多个 致动装置或PAD。优选内部电路系统向这些PAD提供足够电流致动脉冲，优选在24伏特下 3安培并且更优选在40伏特下3安培，以便供应足够能量来致动多个致动装置或PAD。另 外，该内部电路系统可以检测该致动装置或PAD的状态，例如以便确定是否存在接地故障。
[0015] 利用中央控制器通过一条或多条输入和输出总线线路来将多个系统部件互连和 扩展的能力提供用于具有变化复杂性的灭火系统。在一个特定实施例中，该系统包括：控 制器；带有至少一个火灾检测装置和至少一个手动致动装置的第一输入总线，该输入总线 提供用于将模拟和数字装置连接到该集中式控制器上。输出总线带有至少一个致动装置的 输出总线，该至少一个致动装置联接到加压瓶上以用于一种消防药剂的排放。在另一实施 例中，该系统包括：控制器；第一输入总线；带有至少一个火灾检测装置和至少一个手动致 动装置的至少一条第二输入总线；以及带有至少一个致动装置的输出总线，该至少一个致 动装置联接到加压瓶上以用于一种消防药剂的排放。另一实施例提供了输入总线和输出总 线，其中每条总线包括联接到该ICM上以控制沿该输入总线和该输出总线的这些装置的至 少一个可编程的模块。
[0016] 该优选系统包括显示接口装置，用于对该ICM以及沿该输入总线和该输出总线设 置的这些部件进行监测、操作和优选地编程。在一个特定方面中，该显示器提供该输入总线 和该输出总线的状态的视觉指示，包括例如对以下情况的指示：正常状态、接地状态、开路、 手动释放。此外，该优选显示器联接到该ICM上以提供用于编程和操作输入。例如，该ICM 包括多个视觉指示器和/或视觉显示器，它们与多个用户输入装置（例如像多个按钮、多个 切换开关和/或多个方向按钮）联接在一起，以便对该系统及其多个部件的操作参数进行 滚动、选择、编辑、重设和/或输入等操作。在一个特定方面中，该接口显示器包括手动致动 按钮，该手动致动按钮用于将电致动信号发送到该ICM以借助该输出总线将相对应的手动 电致动信号中继到该致动装置或PAD。在另一特定方面中，该接口显示器包括联接到视觉警 报器或听觉警报器中任一个上的显示器屏，该视觉警报器或听觉警报器指示要注意的系统 问题。该接口显示器优选地进一步包括静音按钮，该静音按钮用于在该警报器向系统人员 通知未解决的问题之前使得该警报器在限定的时间段内（例如，两小时）静音。给定灭火 系统可能安装在的严酷环境条件，该警报器优选地构建在该用户接口显示器的壳体内，并 且被构建成在存在水或雨水的情况下提供排放。
[0017] 在一个特定方面中，该接口显示器的这些视觉指示器包括使用例如二进制指示器 (即，开-关）来指示多个系统部件的状态的多个LED。替代地，这些LED可以使用色彩方 案来指示系统部件的状态，即，绿色-正常状态、黄色-故障、红色-打开连接。另外地或替 代地，该接口显示器可以使用文本和/或动态或静态的图像来视觉地指示系统状态。例如， 该显示器可以使用多个图片或图标作为视觉指示器。
[0018] 一种车辆灭火系统的优选实施例包括：集中式控制器；联接到该集中式控制器上 的至少一条输入总线；联接到该集中式控制器上的至少一条输出总线；包括多个火灾检测 装置和至少一个手动致动装置的至少一个火灾检测电路。该火灾检测