Система безопасности

006179 Область изобретения Данное изобретение относится к системе безопасности, в частности, но не обязательно, к системе безопасности подземной шахты. Предпосылки создания изобретения Одной из главных проблем эксплуатации подземных шахт является безопасность шахтеров. В число серьезных угроз безопасности шахтеров входит присутствие газов, вибрация земли и возникновение пожаров в подготовительных забоях и проходах шахты. Персонал шахты зачастую работает в проходах, которые разветвляются от главных путей транспортировки, как правило, до 1000 м в сторону. Если возникает пожар на основном пути транспортировки,рабочие, работающие в забое, вынуждены зависеть от кого-либо еще, кто предупредит их за достаточное для эвакуации время. Кроме того, обычные средства сигнализации зачастую не прослушиваются из-за того, что рабочие должны иметь на себе звуковую защиту от сильного шума при работе в шахте. По этой причине шахтеры не всегда могут увидеть систему визуальной сигнализации, как, например, вспышки света или услышать сирену при включении сигнала тревоги. По той же причине время реагирования спасательных команд, находящихся на поверхности, также зачастую затягивается. Возможны случаи, когда шахтеры подвергаются действию вредных и воспламеняющихся газов, таких как метан или монооксид углерода, что может приводить к травмам или смерти шахтеров. Желательно, чтобы шахтеры были предупреждены как можно ранее о наличии таких газов. Одним из типов имеющихся предупредительных систем является так называемая предупредительная система зловонных газов. Эта система применяет чрезвычайно неприятный газ для предупреждения шахтеров о непосредственной опасности. Этот конкретный газ неприятен до такой степени, что вызывает тошноту. В случае пожара или иной чрезвычайной ситуации зловонный газ вводится в главную вентиляционную систему шахты, откуда он распространяется по всей шахте. Это имеет ряд недостатков, которые во многих случаях приводили к сопротивлению его применения. Одним из недостатков является то, что зловонный газ распространяется по всей шахте, либо по меньшей мере по существенной ее части. Как только по нештатной ситуации приняты меры, рабочие для возобновления работы должны ждать, пока неприятный запах не исчезнет. Это со всей очевидностью приводит к потере рабочего времени. Другой еще большей проблемой является то, что в некоторых случаях такой газ приводит к рвоте. Если шахтер находится в задымленном помещении, где он вынужден использовать дыхательный аппарат для продвижения или выживания, то рвота может заставить его снять маску. Это приводит его в соприкосновение с дымом, которого он старался первоначально избежать. Другим недостатком является то, что предупреждающее действие системы зловонного газа зависит от проходящего через вентиляционную систему шахты потока воздуха. Возможно, а в некоторых случаях наиболее вероятно, что, например, дым от пожара достигнет шахтеров до того, как их достигнет зловонный газ. Это делает предупредительную систему зловонного газа в этом случае неэффективной. То же справедливо и в отношении других токсичных газов. В случае небольшого пожара в отдаленной части шахты напуск зловонного газа в вентиляционную систему приводит к тому, что вся шахта, или по меньшей мере ее существенная часть, должна быть эвакуирована. Это приводит к неоправданной потере рабочего времени в том случае, если с пожаром можно справиться достаточно эффективно без необходимости закрытия всей шахты. Имеются и иные случаи, где людям также трудно или невозможно своевременно среагировать на визуальную или звуковую предупредительную систему. Примером этого могут служить дома для престарелых, где обычно находятся люди с пониженным слухом или зрением, либо и с тем и с другим. Другие случаи включают учреждения по уходу за глухими, слепыми или инвалидами с иными физическими недостатками. Цель изобретения Целью изобретения является создания такой системы безопасности, которая по меньшей мере устраняет некоторые из вышеупомянутых недостатков. Раскрытие изобретения В соответствии с данным изобретением предложена система безопасности, включающая по меньшей мере один датчик возникновения аварийной ситуации, источник находящегося под давлением нетоксичного и невоспламеняющегося газа, сигнализирующего о возникновении нештатной ситуации, и систему напуска газа, предупреждающего об этой ситуации при получении сигнала от датчика возникновения аварийной ситуации. Предусмотрено также, что датчик возникновения аварийной ситуации расположен удаленно от источника находящегося под давлением газа, и сигнал, посылаемый от датчика возникновения аварийной ситуации, указывает на то событие, которое привело в действие датчик возникновения аварийной ситуации.-1 006179 Изобретение предусматривает, что датчик возникновения аварийной ситуации включает по меньшей мере один газовый датчик, один датчик вибрации земли и один датчик температуры, и что эти датчики срабатывают в зависимости от типа нештатной ситуации. Изобретение предусматривает, что датчик возникновения аварийной ситуации включает, по меньшей мере, один газовый датчик, предпочтительно множественные газовые датчики, и что сигнал, посылаемый от, по меньшей мере, одного газового датчика, указывает на тип уловленного газа. Далее предусматривается, что сигнал указывает на соответственно концентрацию газа, величину установленной вибрации земли или температурную величину среды, окружающей датчик. Изобретение также предусматривает, что датчик возникновения аварийной ситуации срабатывает,посылая сигнал в систему управления в случае воздействия на него определнного фактора, выбранного в качестве указывающего на нештатную ситуацию в течение заранее установленного времени, либо альтернативно - при достижении определенного уровня показания датчика возникновения аварийной ситуации, либо при достижении определенного уровня показания датчика возникновения аварийной ситуации в течение заранее заданного времени. Далее предусматривается источник сигнального газа, представляющий собой контейнер с находящимся под давлением газом, система управления, включающая клапан с электрическим приводом в контейнере, и система управления, включающая электрическое питание клапана. Предусматривается далее, что сигнальный газ - это азот и что он имеет запах цитруса. Далее предусматривается, что сигнальный газ напускается в воздухозаборную систему шахты и сигнальный газ доставляется потоком воздуха в забой шахты. Далее предусматривается, что датчик возникновения аварийной ситуации передает сигнал в систему управления в течение фиксированного времени или, альтернативно, посредством беспроводной связи,включающей, например, радиоволны, микроволны и инфракрасные волны. Изобретение также предусматривает, что система безопасности включает сирену и сигнальный свет, и система управления активизирует сирену и сигнальный свет в дополнение к напуску сигнального газа в ответ на сигнал, полученный от датчика возникновения аварийной ситуации. Изобретение также предусматривает, что сигнал от датчика возникновения аварийной ситуации может приниматься станцией удаленного управления, находящейся на поверхности. Изобретение также предусматривает способ эксплуатации системы безопасности, включающий следующие этапы: а. установка по меньшей мере одного датчика возникновения аварийной ситуации в первой заранее определенной зоне; б. установка источника находящегося под давлением нетоксичного и невоспламеняющегося сигнального газа во второй заранее определенной зоне; в. передача сигнала после улавливания сигнала нештатной ситуации в первой зоне от датчика возникновения аварийной ситуации в систему управления, соединенную с контейнером находящегося под давлением газа; г. напуск сигнального газа во вторую зону после получения сигнала. Предусматривается также, что первой зоной является проход шахты, а второй зоной является забой. Предусматривается далее, что этот способ включает этап напуска сигнального газа в воздухозаборный поток шахты, находящийся поблизости от забоя шахты. Предусматривается также, что этот способ включает этап поддержания определенного максимального расстояния между источником находящегося под давлением газа и забоем шахты. Предусматривается также далее, что этот способ включает этап установки дополнительных контейнеров находящегося под давлением газа по мере продвижения забоя шахты либо, альтернативно, передислокации находящихся под давлением уже установленных источников газа, сохраняя заранее определенное расстояние между источником находящегося под давлением газа и забоем шахты. Предусматривается также далее, что этот способ включает этап, когда при любой нештатной ситуации датчик передает сигнал тревоги на заранее определенное расстояние. Предусматривается также, что каждый сигнал тревоги также передается на установленную удаленно станцию управления. Краткое описание чертежей Пример исполнения изобретения описан ниже со ссылками на прилагаемые диаграммные чертежи,в которых Фиг. 1 - вид сверху шахты, в которой установлена система безопасности; фиг. 2 - разрез части корпуса контейнера газа под давлением. Подробное описание чертежей В воплощении изобретения, показанном на фиг. 1, дан вид сверху шахты (1). Шахта (1) включает главный путь транспортировки (2) и несколько подготовительных забоев (3) шахты. Каждый подготовительный забой шахты имеет очистной забой (4), в котором рабочие производят выемку горной породы. Длина подготовительного забоя (3) может, как правило, составлять порядка 1000 м.-2 006179 Шахта вентилируется путем системы воздухозабора (не показан). Воздух (9) под напором проходит через выработки шахты по системе и вдоль (10) подготовительных забоев до достижения забоев (4). В главном пути транспортировки (2) имеются несколько отсеков для укрытия (5), в которых шахтеры могут укрываться в случае чрезвычайных ситуаций. Также в главном пути транспортировки и в подготовительных забоях имеются несколько датчиков возникновения аварийной ситуации (6) и источники газа под давлением (7). Датчики возникновения аварийной ситуации (6 а, 6 б, 6 с, 6 д) в конкретной зоне соединены посредством электрического кабеля с конкретными источниками газа под давлением (7 а, 7 б,7 с) поблизости. Источники (7 а, 7 б, 7 с) выбраны так, чтобы находиться на заранее определенном расстоянии от датчиков возникновения аварийной ситуации (6 а, 6 б, 6 с), а также чтобы находиться в направлении потока воздуха от датчиков возникновения аварийной ситуации (6 а, 6 б, 6 с, 6 д). Это делается для того, чтобы обеспечить своевременное оповещение об опасности любой зоны, которая может быть затронута дымом, распространяющимся с потоком воздуха. В случае, например, пожара (8) в главном пути транспортировки (2) дым от пожара будет двигаться вдоль главного пути транспортировки (2) и попадет по меньшей мере в подготовительный забой 3 а, откуда поток воздуха от системы воздухозабора направит дым (не показано) в сторону забоя (4). Как только дым достигнет забоя (4), шахтеры (11), если они не предупреждены своевременно, должны будут надеть свои предохранительные устройства и двигаться через дым и возможно через распространяющийся пожар (8) по направлению к отсекам для укрытия. Датчики возникновения аварийной ситуации (6 а, 6 б, 6 с), находящиеся вблизи ко входу подготовительного забоя (3 а), уловят запах дыма и если каждый уловит запах дыма в течение более чем установленных заранее 20 с, то он пошлет сигнал к соединенным с ним источникам газа (7 а, 7 б, 7 с) и к управляющей станции на поверхности земли (не показано). По получении сигнала система управления в соединенных источниках газа (7 а, 7 б, 7 с) раскроет контейнеры находящегося под давлением газа (не показано) для напуска в поток воздуха до достижения им забоя, а именно нетоксичного и невоспламеняющегося азота с запахом цитруса. Как только шахтеры почувствуют цитрусовый запах газа, они поймут, что объявлена тревога. Тогда у них будет возможность одеть свои предохранительные устройства и начать движение к своим отсекам для укрытия (5) по путям транспортировки (2). Деталь установки устройства (20) тревоги для источника газа под давлением показана на фиг. 2. Она показывает металлический ящик (21), который может устанавливаться на стене подготовительного забоя шахты (3). Этот ящик (21) включает обычный световой сигнал тревоги (22) и звуковую сирену (23). Контейнер (24) с находящимся в нем под давлением газом устанавливается внутри установки устройства тревоги (20). Контейнер газа (24) имеет вывод (25) проходящий через внешнюю крышку устройства тревоги (не показано), для напуска газа вовне установки (20). Устройство (20) имеет замок (26) для пресечения доступа к оборудованию. Сведущим в этой области техники будет очевидно, что это изобретение имеет то преимущество, что шахтеры в забое будут извещены в течение немногим более чем 20 с о том, что произошла нештатная ситуация, требующая эвакуации. Это контрастирует с современным случаем, когда проходит несколько критически важных минут или даже более того, в течение которых шахтеры не знают о нештатной ситуации. В действительности зачастую случается, что шахтеры узнают о нештатной ситуации тогда, когда они чувствуют запах дыма в забое. В судебных разбирательствах было установлено, что газ с запахом цитруса можно почувствовать на расстоянии до 600 м от его источника. Такое же положение дела с присутствием вредных газов, когда шахтеры почувствуют наличие вредных газов тогда, когда другие находящиеся на них переносные регистрирующие наличие газов приборы, покажут им присутствие таких газов. Таким же образом шахтеры могут быть предупреждены о вибрации земли в другой части шахты, что также увеличит время, которое они имеют для реагирования,а также о возможном опасном повышении температуры в зоне шахты. Как уже сказано, датчики возникновения аварийной ситуации (6 а, 6 б, 6 с) также посылают свои сигналы в управляющую станцию на поверхности. Управляющая станция будет иметь возможность сразу же идентифицировать тип нештатной ситуации (пожар, тип вредного газа, вибрация земли, температура окружающей среды), уровень нештатной ситуации (концентрация газа, уровень вибрации, например, по шкале Рихтера, конкретная температура), распространение аварийной ситуации (по числу и расположению посылающих сигналы датчиков возникновения аварийной ситуации), а также территорию распространения, например, пожара (прослеживая последовательность посылки сигналов датчиками возникновения аварийной ситуации). Это позволит управляющей станции принять наиболее подходящие действия для борьбы с аварийной ситуацией, что может также спасти жизни, направить действия на соответствующие зоны и избежать ненужных отсоединений незатронутых зон. По мере продолжения нормальных операций в шахте источники газа (7) могут быть передислоцированы вдоль подготовительного забоя, оставаясь весьма близко к забою, либо предпочтительно могут устанавливаться новые источники газа, как только забой передислоцировался на заранее определенную-3 006179 дистанцию (которая должна быть меньше, чем дистанция в 600 м, на которой можно уверенно почувствовать наличие газа с запахом цитруса). Очевидно, что это такая система позволяет направить предупреждение газом шахтерам в забое, которое не вызывает состояние тошноты и возможно рвоты. Это особенно неприятно для успешной эвакуации шахты, так как шахтеры вынуждены носить дыхательные приборы и проходить через плотный дым. Управление шахтой включает также определение температуры в проходах. Определяя температуру окружающей среды вблизи шахтеров, можно быстрее реагировать на опасное повышение температуры в этой окружающей среде. Будет понятно, что это лишь одно воплощение изобретения. Можно изменять некоторые аспекты исполнения изобретения, не выходя за рамки его объема. Например, можно установить сходную систему в доме для престарелых, где обычно находятся люди с пониженным слухом или зрением или с тем и другим недостатками. Применение запаха в качестве сигнала тревоги увеличивает возможность своевременного реагирования людей на тревогу. Сходные системы могут также устанавливаться в других местах, где осуществляется уход, в домашних условиях,ресторанах и бюро. Во всех этих местах установка подобной системы безопасности, по меньшей мере,увеличит вероятность своевременного реагирования людей на нештатную ситуацию. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система безопасности, включающая по меньшей мере один датчик возникновения аварийной ситуации, источник нетоксичного и невоспламеняющегося ароматизированного сигнального газа и систему управления напуска сигнального газа в ответ на сигнал, полученный от датчика в ответ на возникновение заранее определнного фактора. 2. Система безопасности по п.1, в которой датчик возникновения аварийной ситуации расположен удаленно от источника газа. 3. Система безопасности по пп.1 и 2, в которой сигнал, посылаемый от датчика возникновения аварийной ситуации, указывает на тип фактора, который привел датчик в действие. 4. Система безопасности по любому из предыдущих пунктов, в которой датчик возникновения аварийной ситуации включает по меньшей мере по одному газовому датчику, датчику вибрации земли и температурному датчику. 5. Система безопасности по п.4, в которой сигнал, посылаемый от газового датчика, указывает на тип и/или концентрацию уловленного газа. 6. Система безопасности по п.4, отличающаяся тем, что сигнал от датчика вибрации земли указывает величину вибрации земли. 7. Система безопасности по п.4, отличающаяся тем, что сигнал, посылаемый температурным датчиком, указывает температурные данные среды. 8. Система безопасности по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что датчик посылает сигнал в систему управления под воздействием определнного уровня воздействия определнного фактора и/или при воздействии на него определнного фактора в течение определнного времени. 9. Система безопасности по любому из предыдущих пунктов, в которой сигнальный газ имеет запах цитруса. 10. Система безопасности по любому из предыдущих пунктов, в которой сигнальным газом является азот. 11. Система безопасности по любому из предыдущих пунктов, в которой сигнальный газ напускается в воздухозаборную систему шахты для доставки потоком воздуха в забой шахты и сигнальный газ доставляется потоком воздуха в забой шахты. 12. Система безопасности по любому из предыдущих пунктов, в которой датчик возникновения аварийной ситуации передает сигнал в систему управления посредством фиксированного проводного соединения или беспроводной связи, например, радиоволн, микроволн, инфракрасных волн. 13. Система безопасности по п.12, в которой сигнал, посылаемый датчиком возникновения аварийной ситуации, может приниматься станцией удаленного управления. 14. Система безопасности по п.13, в которой станция удаленного управления располагается на уровне поверхности. 15. Система безопасности по любому из предыдущих пунктов, в которой она включает сирену и сигнальный свет, система управления активизирует сирену и сигнальный свет в дополнение к напуску сигнального газа в ответ на сигнал, полученный от датчика возникновения аварийной ситуации. 16. Способ эксплуатации системы безопасности, включающий следующие этапы: а) установку по меньшей мере одного датчика возникновения аварийной ситуации в первой заранее определенной зоне; б) установку источника находящегося под давлением нетоксичного и невоспламеняющегося ароматизированного сигнального газа во второй заранее определенной зоне;-4 006179 в) передачу сигнала от датчика возникновения аварийной ситуации в систему управления, соединенную с контейнером находящегося под давлением газа после улавливания определенного фактора в первой зоне; г) напуск сигнального газа во вторую зону после получения сигнала. 17. Способ по п.16, в котором первой зоной является проход шахты, а второй зоной - забой шахты. 18. Способ по пп.16, 17, в котором сигнальный газ напускается в воздухозаборную систему шахты вблизи забоя шахты. 19. Способ по п.17 или 18, в котором между источником находящегося под давлением газа и забоем шахты сохраняется заранее определенное максимальное расстояние. 20. Способ по п.17, который включает этап установки дополнительных контейнеров с находящимся под давлением газом по мере продвижения забоя шахты. 21. Способ по п.17, который включает этап передислокации уже установленных источников газа,находящегося под давлением. 22. Способ по любому из пп.17-21, в каждом из которых датчик передает сигнал тревоги на заранее определенное расстояние. 23. Способ по любому из пп.17-21, в каждом из которых сигнал тревоги передается также на установленную удаленно станцию управления.