具有远程释放功能的消防喷洒器

文档序号:816481 发布日期:2021-03-26 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 具有远程释放功能的消防喷洒器 (Fire sprinkler with remote release function ) 是由 N·克鲁茨凯维奇 W·齐姆尼 于 2019-08-27 设计创作,主要内容包括:提供喷洒器和喷洒器系统的实施例。实施例包括具有流体入口的喷洒器本体、构造成防止在密封件处于第一位置时穿过喷洒器本体的流体流的密封件,以及构造成将密封件固持在第一位置的球管,球管构造成在一温度处破裂并允许密封件移动至第二位置,允许穿过喷洒器本体的流体流。球管包括构造成接收无线触动信号的无线功率和通信单元、构造成储存用于加热元件的能量的能量存储单元、可操作地联接于无线功率和通信单元以及能量存储单元的控制单元,以及构造成响应于触发而将能量供应至球管中的流体的加热元件。(Embodiments of sprinklers and sprinkler systems are provided. Embodiments include a sprinkler body having a fluid inlet, a seal configured to prevent fluid flow through the sprinkler body when the seal is in a first position, and a bulb configured to retain the seal in the first position, the bulb configured to rupture at a temperature and allow the seal to move to a second position, allowing fluid flow through the sprinkler body. The bulb includes a wireless power and communication unit configured to receive a wireless activation signal, an energy storage unit configured to store energy for the heating element, a control unit operably coupled to the wireless power and communication unit and the energy storage unit, and a heating element configured to supply energy to fluid in the bulb in response to a trigger.)

具有远程释放功能的消防喷洒器

技术领域

本文中公开的实施例大体上涉及喷洒器系统,并且更具体而言,涉及具有远程释放功能的喷洒器装置以及用于使用该喷洒器装置的喷洒器系统。

背景技术

喷洒器系统典型地包括多个喷洒器,用于在火宅事件中放出火灾扑灭流体。系统可使用装配有线路、传感器,处理器等的“智能”喷洒器来追踪每个喷洒器的地点和/或状态。由于电子设备必须实施在喷洒器本体内,故此类喷洒器可难以安装在现有的配水网络上。此外,此类安装可需要在操作之前的附加证明。

发明内容

根据实施例,示出一种喷洒器装置。喷洒器装置包括喷洒器本体,其具有流体入口;密封件,其构造成防止在密封件处于第一位置时穿过喷洒器本体的流体流;以及球管,其构造成将密封件固持在第一位置,球管构造成在一温度处破裂并允许密封件移动至第二位置,允许穿过喷洒器本体的流体流。球管包括无线功率和通信单元,其构造成接收无线触动信号;能量存储单元,其构造成储存用于加热元件的能量,其中能量从无线功率和通信单元接收;控制单元,其可操作地联接于无线功率和通信单元以及能量存储单元,其中控制单元构造成响应于触动信号而触发储存在能量存储单元中的能量的释放;以及加热元件,其构造成响应于触发而将能量供应至球管中的流体。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括远程触动信号,该远程触动信号由消防喷洒器系统的警报信号触发。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括球管,该球管构造成提供包括唯一识别符和喷洒器的诊断情况信息的喷洒器的状态信息。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括喷洒器,该喷洒器以包括正常模式和远程触动模式的双重模式操作。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括当在正常模式中时,球管(热响应易碎球管)构造成在允许密封件移动至第二位置的阈值温度处破裂。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括当在远程触动模式中时,球管构造成响应于允许密封件移动至第二位置的触动信号而破裂。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括无线功率和通信单元,该无线功率和通信单元包括构造成接收无线信号的RFID装置。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括能量存储单元,该能量存储单元为专用能量存储单元。

根据不同的实施例,提供一种用于操作具有远程释放功能的喷洒器的方法。方法包括由喷洒器的远程触动模块来检测触动信号;响应于检测触动信号而储存能量;将能量释放至加热元件,其中加热元件构造成将热供应至喷洒器的球管中的流体;以及触动喷洒器系统的喷洒器。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括触动信号,该触动信号由消防喷洒器系统的警报信号触发。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括提供包括唯一识别符和喷洒器的诊断情况信息的喷洒器的状态信息。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括使喷洒器以包括正常模式和远程触动模式的双重模式操作。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括当在正常模式中时,球管构造成在允许密封件移动至第二位置的阈值温度处破裂。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括当在远程触动模式中时,球管构造成响应于允许密封件移动至第二位置的触动信号而破裂。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括触动信号,该触动信号为RFID信号。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括储存的能量,该储存的能量仅供应至加热元件。

根据另一实施例,提供一种喷洒器系统。喷洒器系统包括流体源;管,其联接于流体源;喷洒器,其联接于管,喷洒器包括容纳远程触动模块的球管,该远程触动模块构造成响应于触动信号而触动喷洒器;以及无线功率源和通信单元,其构造成将触动信号传送至远程触动模块。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括远程触动模块,该远程触动模块包括无线功率和通信单元,其构造成接收无线触动信号;能量存储单元,其构造成储存用于加热元件的能量,其中能量从无线功率和通信单元接收;控制单元,其可操作地联接于无线功率和通信单元以及能量存储单元,其中控制单元构造成响应于触动信号而触发储存在能量存储单元中的能量的释放;以及加热元件,其构造成响应于触发而将能量供应至球管中的流体。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括无线功率和通信单元,该无线功率和通信单元包括RFID装置,该RFID装置构造成检测来自无线功率源和通信单元的RFID信号。

除了本文中描述的特征中的一个或多个之外或者作为备选,另外的实施例可包括远程触动模块,该远程触动模块构造成提供包括唯一识别符和喷洒器的诊断情况信息的喷洒器的状态信息。

本公开的实施例的技术效果包括具有远程喷洒器释放功能能力的喷洒器装置。技术效果和益处提供针对疏散路径和其它关键区域的防火的预先保护。

前述特征和元件可以以各种组合来组合而没有排他性,除非另外明确指出。考虑到以下描述和附图,这些特征和元件及其操作将变得更加显而易见。然而,应当理解的是,以下描述和图旨在在本质上为说明性和解释性的,并且为非限制性的。

附图说明

本公开经由实例示出并且不限制在附图中,在该附图中,相似的附图标记指示类似的元件。

图1描绘根据一个或多个实施例的包括具有远程释放功能的喷洒器的喷洒器系统;

图2描绘根据一个或多个实施例的喷洒器;

图3描绘根据一个或多个实施例的喷洒器球管的架构;

图4描绘根据一个或多个实施例的球管的正常情况;

图5描绘根据一个或多个实施例的球管的预释放情况;

图6描绘根据一个或多个实施例的球管的喷洒器释放情况;以及

图7描绘根据一个或多个实施例的用于操作具有远程释放功能的喷洒器的方法的流程图。

具体实施方式

喷洒器分布在整个区域,以提供火灾扑灭。然而,喷洒器大体上在喷洒器的加热元件达到足以使喷洒器球管破裂的温度时被触动。这可在喷洒器等待达到阈值温度时引起触动喷洒器的延迟,该延迟可导致不必要的财产损失。当前,喷洒器还包括线,如果该线与液体接触,则该线可引起关于安装和/或可靠性的问题。

本文中描述的技术提供可远程地触动成在关键区域和疏散路径中提供预先保护的喷洒器。代替等待喷洒器达到阈值温度,喷洒器可构造成在警报事件(如火灾警报或一些其它远程触动事件的触动)时被触发。这些远程触动的喷洒器包括使用RFID技术来触发喷洒器的触动的远程触动模块。此外,喷洒器可除了起作用为远程操作的喷洒器之外,起作用为正常喷洒器。

图1描绘示例性实施例中的喷洒器系统100。喷洒器系统100包括流体源12,流体源12经由一个或多个管14连接于一个或多个喷洒器40。流体源12可为水,并且可在用以将流体引导至喷洒器40的压力之下。在其它实施例中,泵可用于将流体引导至喷洒器40。喷洒器系统100可为“湿管”型系统,其中流体存在于管14中。在喷洒器40处的球管破裂时,密封件被开启,并且流体在喷洒器40处放出。

控制器115与喷洒器系统100的元件通信,如本文中描述的。控制器115可包括处理器222、存储器224,以及通信模块222。处理器222可为计算机处理器的任何类型或组合,如微处理器、微控制器、数字信号处理器、专用集成电路,可编程逻辑装置,和/或现场可编程门阵列。存储器224为有形地实施在控制器115中的非暂时性计算机可读存储介质的实例,该非暂时性计算机可读存储介质例如作为固件包括储存在其中的可执行指令。通信模块226可履行一个或多个通信协议,以与其它系统元件通信。通信模块226可通过无线网络(如802.11x(WiFi)、短距离无线电(蓝牙)或任何其它已知类型的无线通信)来通信。通信模块226可通过有线网络(如LAN、WAN、因特网等)来通信。

一个或多个读取器50从每个喷洒器40获得识别符。读取器50可为RFID读取器,该RFID读取器从每个喷洒器40处的识别装置读取唯一的喷洒器识别码。在一个实施例中,单个读取器50以一对一的方式与每个喷洒器40相关联。读取器50可使用无线协议(NFC、无线电波等)与一个或多个喷洒器40通信。读取器50通过无线和/或有线网络与控制器115通信。读取器50还可形成网状网络,其中数据从一个读取器50传输至下一个,最终通向控制器115。每个读取器50编程有唯一的读取器识别码,该唯一的读取器识别码对控制器115而言识别每个读取器50。

喷洒器系统100包括一个或多个传感器20。传感器20检测一个或多个流体参数,如管14中的流体压力或管14中的流体流。(多个)传感器20可定位在流体源12的出口处,或者沿着沿管14的各个地点定位。流体参数由控制器115使用,以确定喷洒器系统100的状态(例如,具有被触动的喷洒器40)。传感器20通过无线和/或有线网络与控制器115通信。控制器115使用来自传感器20的流体参数以及喷洒器识别码的存在或不存在来确定每个喷洒器40的情况。

图2描绘示例性实施例中的喷洒器200。喷洒器200包括具有流体入口43和流体出口44的喷洒器本体42。流体入口43与管14流体连通。在流体入口43与流体出口44之间的是密封件45。球管46将密封件维持在第一位置(即,闭合),防止流体离开流体出口44。球管46可为在容器内具有液体的热响应易碎球管(例如,类石英球管)。当球管46由于温度而破裂时,密封件45移动至第二位置,允许流体流动穿过喷洒器200。球管46包括RFID装置47,其中RFID装置构造成接收用于远程地触动喷洒器200的信号。

图3描绘根据一个或多个实施例的喷洒器球管46的架构300。如示出的,球管46包括远程触动模块302,远程触动模块302容纳用于远程地触动喷洒器的多个单元。无线功率和通信单元304构造成与如外部消防系统的外部系统(未示出)通信,该外部系统执行喷洒器的监督功能或管理功能。无线功率和通信单元304构造成接收数据并且将该数据发送至控制单元306。无线功率和通信单元304还构造成将信号发送至能量存储单元308,以充填能量存储单元308。在一个或多个实施例中,无线功率和通信单元304构造成与无线功率源和通信单元410通信(在图4中示出)。

无线功率和通信单元304的架构的实例包括多个电路元件,如图3中示出的。在一个或多个实施例中,无线功率和通信单元304包括RFID技术,以接收待储存在能量存储单元308中的无线信号。例如,电路可包括磁性天线,以检测和接收无线信号。

控制单元306构造用于双向通信。具体而言,控制单元306构造成接收数据,如来自外部系统的数据。该数据包括针对喷洒单元中的每个的状态请求(基于唯一的ID),如触动/未触动,或者数据可包括用以触发加热元件的触动的命令。适当的传感器可包括在喷洒器中,以检测球管46中的流体的压力。

控制单元306构造成将数据(如球管连同唯一识别符的状态信息)发送至无线功率和通信单元304。此外,控制单元306联接于能量存储单元308,以触发加热元件308的触动。在一个或多个实施例中,控制单元306可包括储存唯一识别符的存储器,因此每个单独的喷洒器装置可定址。

在一个或多个实施例中,控制单元306构造成以包含正常模式和远程触动模式的双重模式来操作喷洒器装置。在正常模式中,球管将在暴露于足够的热能时破裂,这触动喷洒器装置。在远程触动模式中,球管将响应于来自控制单元306的控制信号而破裂,这使能量存储单元308将其能量释放至加热元件310。

如图3中示出的,能量存储单元308包括许多电路元件,其包括二极管、电容器以及开关。能量存储单元308构造成将从无线功率和通信单元304接收的能量储存在电容器中。开关由控制单元306控制,并且开关的输出部联接于加热元件310,允许电容器将储存的能量排放到加热元件310中。将理解的是,其它构造可用于能量存储单元308。

如以上提及的,加热元件310可包括加热线圈,该加热线圈构造成响应于触动信号而加热球管46的流体。将理解的是,备选的机构可在喷洒器装置中使用,其中加热元件为可远程地操作的爆炸元件、点火器元件、半导体保险丝等。在一个或多个实施例中,加热元件310直接地接触球管中的流体,这允许流体的加热使球管46破裂。在其它实施例中,远程触动模块302与流体接触,其中流体为允许模块的正确操作的非传导液体。

图4描绘根据一个或多个实施例的球管的正常情况。如图4中示出的,球管46为密封的类石英球管,其填充有由于热加热而膨胀的液体。液体在球管中填充到留下空气填充的气泡或流体蒸气填充的气泡的水平,这允许液体在球管破裂之前膨胀。还在图4中示出无线功率源和通信单元410,其构造成与球管的无线功率和通信单元304通信。无线功率源和通信单元410可以可操作地联接于外部系统,如火灾警报系统。此外,无线功率源和通信单元410可以可操作地联接于多个喷洒器装置,或者每个喷洒器装置可联接于在其信号范围附近的单个源。信号可包括磁性信号。

图5描绘根据一个或多个实施例的球管的预释放情况。如图5中示出的,球管从无线功率源和通信单元410接收触动信号,使能量存储单元308将能量排放到加热元件310中。加热元件310使液体变热并膨胀,使一定体积的空气填充的气泡或流体蒸气填充的气泡移位。

在图6中,示出在喷洒器释放情况中的喷洒器球管。如图6中示出的,喷洒器球管分裂成若干片段。在一个或多个实施例中,喷洒器球管46由于远程触动信号而破裂。在另一实施例中,喷洒器球管46由于感测的热加热而破裂。

图7描绘根据一个或多个实施例的用于操作具有远程释放功能的喷洒器的方法700的流程图。方法700在框702处开始,并且继续至框704,框704提供检测触动信号。在一个或多个实施例中,触动信号为用于触动喷洒器装置的RFID信号。方法700前进至框706,框706提供响应于检测触动信号而储存能量。在框708处,方法700提供将能量释放至加热元件,其中加热元件构造成将热供应至喷洒器的球管中的流体。方法700在框710处提供触动喷洒器系统的喷洒器。当球管破裂时,密封件从第一位置移动至第二位置,以允许穿过构件的流体流。因此,实施例不限于喷洒器,而是使用球管来控制流体流的任何构件。方法700以框712结束。

技术效果和益处包括将球管组装到喷洒器系统中的时间和复杂性的减少。此外,技术效果和益处包括通过消除热线圈引线的球管可靠性的增加,以及提供轮询喷洒器装置中的每个的状态的能力。技术效果和益处包括以包括远程触动模式和正常模式的双重模式来操作喷洒器装置。技术效果和益处包括用于远程喷洒器触动功能性的无线和无电池解决方案,而没有关于功能延迟的任何负面影响。

本文中使用的术语出于仅描述特定实施例的目的,并且不旨在限制本公开。如本文中使用的,单数形式"一"、"一个"和"该"旨在也包括复数形式,除非上下文另外清楚地指出。还将理解的是,用语"包括(comprises)"和/或"包含(comprising)"在用于本说明书中时表示叙述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件的存在,但并未排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件构件和/或它们的组。

本领域技术人员将认识到的是,在本文中示出并描述各种示例实施例,它们均在特定实施例中具有某些特征,但是本公开不因此受到限制。相反,可修改本公开,以并入迄今未描述但与本公开的范围相称的任何数量的变型、更改、替换、组合、子组合,或等同布置。另外,虽然描述本公开的各种实施例,但是将理解,本公开的方面可包括所描述的实施例中的仅一些。因此,本公开将不视为由前述描述限制,而是仅由所附权利要求的范围限制。

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