特表 2024-536646 生産施設消火管理の多機能ロボティック複合施設

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-07

(54)【発明の名称】生産施設消火管理の多機能ロボティック複合施設

(51)【国際特許分類】

   A62C 27/00 20060101AFI20240930BHJP

【ＦＩ】

A62C27/00 507

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024503779

(86)(22)【出願日】2021-12-08

(85)【翻訳文提出日】2024-03-11

(86)【国際出願番号】 RU2021000547

(87)【国際公開番号】W WO2023022618

(87)【国際公開日】2023-02-23

(31)【優先権主張番号】2021124355

(32)【優先日】2021-08-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】RU

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518312460

【氏名又は名称】ジョイント ストック カンパニー“ロスエネルゴアトム”

(71)【出願人】

【識別番号】524025705

【氏名又は名称】オブチェストヴォ エス オグラニチェンノイ オトヴェットヴェンノスチュ “ピーティーオー－ピーティーエス”（オーオーオー “ピーティーオー－ピーティーエス”）

(71)【出願人】

【識別番号】524025716

【氏名又は名称】オブチェストヴォ エス オグラニチェンノイ オトヴェットヴェンノスチュ “インジェネルニー ツェントル ポザルノイ ロボトテクニキ “エフェル”（オーオーオー “インジェネルニー ツェントル ポザルノイ ロボトテクニキ “エフェル”）

(71)【出願人】

【識別番号】524019140

【氏名又は名称】アクツィオネルノエ オブチェストヴォ “ポジドラヴリカ” （エーオー “ポジドラヴリカ”）

(71)【出願人】

【識別番号】520514768

【氏名又は名称】サイエンス アンド イノヴェーションズ － ニュークリア インダストリー サイエンティフィック デベロップメント，プライベート エンタープライズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001900

【氏名又は名称】弁理士法人 ナカジマ知的財産綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】カレフスキー， ヴァレリー・アンドレーヴィッチ

(72)【発明者】

【氏名】ゴーバン， ユーリー・イワノヴィッチ

(72)【発明者】

【氏名】ネムチノフ， セルゲイ・ゲオルギエヴィッチ

(72)【発明者】

【氏名】バーディン， アレクサンドル・ミハイロヴィッチ

(72)【発明者】

【氏名】ガイナノフ， ヴァレリー・フェリクソヴィッチ

【テーマコード（参考）】

2E189

【Ｆターム（参考）】

2E189FA01

2E189FA04

2E189FB09

(57)【要約】

【要約】
【課題】ロボット技術複合施設における生産施設の倒壊及び重大事故を防止する。
【解決手段】ポンプ場、それに接続されている消火栓、消火栓に接続された少なくとも２台のロボット消火設備を含み、それらは、垂直照準・水平照準用ドライブを備えた放水銃、水流の噴射角度を調整するためのドライブを具備したノズル、放水銃の上流側入口に取り付けられたドライブにより制御されたバタフライバルブ、圧力センサ－、制御装置を用いて装置の制御を行うポ－タブルコントロ－ルコンソ－ルを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

予防監視のための多機能ロボティック複合施設であって、
ポンプ場、それに接続されている消火栓、消火栓に接続された少なくとも２台のロボット消火設備を含み、
少なくとも２台のロボット消火設備は、
垂直照準用ドライブおよび水平照準用ドライブを備えた放水銃、
水流の噴射角度を調整するためのドライブを具備したノズル、
放水銃の上流側入口に取り付けられたドライブにより制御されたバタフライバルブ、
圧力センサ－、
放水銃の射出口及びヘッドの上流に取り付けられ、ネットワ－クコントロ－ラ－を介して入力側でスイッチングユニットと接続され、出力側に接続された制御装置を用いて装置の制御を行うポ－タブルコントロ－ルコンソ－ルを備える
ことを特徴とする多機能ロボティック複合施設。

【請求項2】

前記消火栓および泡導管に設置されたバタフライバルブを制御するための位置センサ－が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の多機能ロボティック複合施設。

【請求項3】

消火栓と泡導管に接続されていて、尚且つ、通路及び/又はロボット消火設備がカバ－していないエリアに設置された制御装置に接続された小型ロボット消火設備が設置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の多機能ロボティック複合施設。

【請求項4】

自動制御システムと、止水栓、可動シ－ト、接続ヘッドで消防ホ－スと接続したテレスコ－プマニュピュレ－タ－とを含み、泡導管に接続された少なくとも1つの小型移動式ロボット消火設備を
更に備えることを特徴とする請求項１に記載の多機能ロボティック複合施設。

【請求項5】

ハンドモニタ－および位置センサ－を備えた制御弁を備えた泡導管に接続された消火栓をさらに備える
ことを特徴とする、請求項１に記載の多機能ロボティック複合施設。

【請求項6】

強制始動噴霧器を備え、噴霧器制御装置、火災検知、ビデオ監視装置に連動する水又は泡による自動消火システムを更に備える
請求項１～５のいずれか一項に記載の多機能ロボティック複合施設。

【請求項7】

液体窒素を含む容器に真空配管で接続され、液体窒素エジェクタ－を含み消防ホ－スで消火用水栓に接続された可搬式窒素水消火設備を更に備える
請求項１に記載の多機能ロボティック複合施設。

【請求項8】

プロセス制御システムに接続された噴射供給制御ユニットを更に備える
請求項１に記載の多機能ロボティック複合施設。

【請求項9】

前記プロセス制御システムに接続され、支持構造の加熱温度を考慮して生産室の床を灌漑するためのサブシステムを備える
ことを特徴とする、請求項１に記載の多機能ロボティック複合施設。

【請求項10】

制御装置および制御バタフライバルブおよび制御バルブの位置センサ－に接続された、泡生成ユニットのパラメ－タを最適化するためのユニットをさらに備えていることを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項に記載の多機能ロボティック複合施設。

【請求項11】

デジタル信号処理装置に接続された予防監視システム、ブリッツ監視システムを更に備える
請求項１に記載の多機能ロボティック複合施設。

【請求項12】

制御装置に接続され、障害診断、デ－タベ－ス調整、事件記録を行うリモ－トアクセスシステムを備える
請求項１に記載の多機能ロボティック複合施設。

【請求項13】

プロセス制御システムに接続された適応型消火制御ユニットを備える
請求項１に記載の多機能ロボティック複合施設。

【請求項14】

ネットワ－クコントロ－ラ－を介して制御装置に接続され、ガス分析計が接続されたガス濃度監視システムを備える
請求項１に記載の多機能ロボティック複合施設。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、防火及び消火設備、即ち、ロボット消火設備に関する及び、原発の機械室を含む原発（原子力発電所）の内部エリア及び各種生産施設における火災を予防・防止するために使用することができる。

【背景技術】

【0002】

ロボット消火設備については、例えば特許第２３１９５３０号によるロボット消防複合施設が知られている。当該の複合施設の欠点は、設定される供給時間で全流量で消火する場合に火元に対して過当な大量の消火剤（以下、FEAと言う。）を使用することである。

【0003】

技術的本質が最も近いのは、ロシア特許第２４２４８３７号による全プロセス制御システムを備えているロボット消防複合施設である。

【0004】

既知のロボット消防複合施設には、垂直と水平誘導駆動装置付き放水砲、放水可変駆動装置付きノズル、駆動装置付きディスクバルブ、入力側におけてスイッチングユニット、出力側におけてネットワ－ク コントロ－ラ－を介して制御装置に接続される圧力センサ－とポ－タブルコントロ－ルパネル及び、放水砲に取り付けられ、ビデオ制御装置と、受信制御装置を介して火災感知器との接続がある制御装置に接続されるプロセス制御システムに接続されるデジタル信号処理装置に接続される火災検知及びテレビ監視装置を含む二以上のロボット消火設備が含まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】ロシア特許第２４２４８３７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このロボット消火複合施設の欠点は、装置とその操作に使用されるFEAの技術的・機能的能力及び、それに応じて、施設を火災から防護するために解決すべき課題の範囲によって制限される適用範囲が狭いことである。水を消火剤として使用するため、電気機器の火災消火を行うことはできない。更には、火災を消火することに大量の水を使用するため、部屋や設備の浸水につながる。大規模の火災の場合は、建物の構造が倒壊する恐れがある。また、既知の技術的解決策には、軸受ユニット、電気配線ネットワ－クの局部セクション及び可燃性と爆発性の液体・ガスの漏洩場所等の潜在的な発火源の監視システムがない。既知の技術的解決策の別の欠点は、火災・爆発危険防止機能がないことである。

【0007】

本開示の目的は、生産施設の倒壊及び重大事故を防止する及び、発火源に応じて、圧縮方法により得られる空気・機械泡（以下、圧縮泡と言う。）、水、窒素・水の混合物等の様々な消火剤を使用することにより、産業施設の防火を確保する、更に、火災検知やテレビ監視の装置としてIRカメラ及び／又は熱画像カメラを使用することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決することができる多機能ロボティック複合施設は、予防監視のための多機能ロボティック複合施設であって、ポンプ場、それに接続されている消火栓、消火栓に接続された少なくとも２台のロボット消火設備を含み、少なくとも２台のロボット消火設備は、垂直照準用ドライブおよび水平照準用ドライブを備えた放水銃、水流の噴射角度を調整するためのドライブを具備したノズル、放水銃の上流側入口に取り付けられたドライブにより制御されたバタフライバルブ、圧力センサ－、放水銃の射出口及びヘッドの上流に取り付けられ、ネットワ－クコントロ－ラ－を介して入力側でスイッチングユニットと接続され、出力側に接続された制御装置を用いて装置の制御を行うポ－タブルコントロ－ルコンソ－ルを備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明の技術的成果は、生産施設における火災及び爆発状況の発生防止、緊急事態の軽減又は排除、倒壊の防止、潜在的に危険な火災エリアの監視、及び消火管理に関するものを含むロボット消防複合施設の機能範囲を拡張することである。

【0010】

発火源、その場所及び燃焼強度に応じて、本発明を利用することにより、ロボット消火設備だけでなく、コンパクト噴霧器、スポットスプリンクラ－、小型ロボット設備、小型移動ロボット設備及び屋内消火栓等も使用することができる。

【0011】

また、記載の発明の技術的成果には、検知時から消火までの時間短縮、再点火や発火の防止、消火剤の使用量の削減、その結果、消火及び発火源の除去によって生じる被害の軽減が含まれる。

【0012】

技術的成果は、本発明により、ポンプ場、それに接続される消火給水装置、消火給水装置に接続される、垂直と水平誘導駆動装置付き放水砲、放水可変駆動装置付き消防ノズル、放水砲の前の入口側に取り付けられる駆動装置付きディスクバルブ、入力におけてスイッチングユニット、出力側におけてネットワ－ク コントロ－ラ－を介して制御装置に接続される、ノズルの前に放水砲の出口に取り付けられる圧力センサ－とポ－タブルコントロ－ルパネル及び、放水砲に取り付けられ、受信制御装置を介して火災感知器との接続がある制御装置に接続されるビデオ制御装置及びプロセス制御システムに出力によって接続されるデジタル信号処理装置に接続される火災検知及びテレビ監視装置を含む少なくとも２台のロボット消火設備を含む生産施設の予防監視、火災検知及び消火制御の多機能ロボティック複合施設には、泡配管、ロボット消火設備に接続される、水と圧縮泡を供給する追加の予備配管、スイッチングユニットに接続される、放水砲の入口前に泡配管に取り付けられる追加の駆動装置付き追加の制御バタフライバルブによってロボット消火設備に接続される泡発生設備が装備され、消火ノズルが調整可能な濃度と流量で水と圧縮泡を供給できるように設計されていることによって達成される。

【0013】

多機能複合施設には、主として、給水及び泡配管に取り付けられた制御バタフライバルブの位置センサ－が装備される。

【0014】

多機能複合施設には、通路及び／又はロボット消火設備によってカバ－されないエリアに設置される及び、給水と泡配管、制御装置に接続される少なくとも１台の小型ロボット消火設備を装備することができる。

【0015】

また、複合施設には、自律制御システム及び、消防ホ－スを可動座付き止水弁付き接続ヘッドに接続する伸縮マニピュレ－タが含まれる、泡配管に接続される少なくとも１台の小型移動ロボット消火設備を追加で装備することもできる。

【0016】

多機能ロボティック複合施設には、泡配管に接続される、位置センサ－を備えた制御バルブ及び手動放水砲のある消火栓を追加で装備することができる。

【0017】

また、本複合施設には主として、強制始動付き噴霧器を備え、噴霧器制御装置及び火災検知とテレビ監視装置に接続される、水又は泡による自動消火システムが装備される。

【0018】

更に、複合施設には、液体窒素を含む容器に真空配管で接続される液体窒素エジェクタ－を含む、消防ホ－スで消火用水供給に接続される可搬式窒素水消火設備を追加で装備することもできる。

【0019】

主としては、多機能複合施設には、プロセス制御システムに接続される噴射供給制御ユニットが装備される。

【0020】

本複合施設には、耐荷重構造物の加熱温度を考慮して、プロセス制御システムに接続される生産施設の天井の散水サブシステムや、制御装置及び制御バタフライバルブと制御バルブの位置センサ－に接続される泡発生装置の最適化ユニットを装備することもできる。

【0021】

多機能複合施設には主として、デジタル信号処理装置に接続される予防監視システム及びブリッツ監視システムや、制御装置に接続される障害診断、デ－タベ－ス調整、事件記録のリモ－トアクセスシステムが装備される。

【0022】

また、多機能複合施設には、プロセス制御システムに接続される適応型消火制御ユニットや、ネットワ－クコントロ－ラを介してガス分析計が接続される制御装置に接続されるガス濃度監視システムを装備することもできる。

【0023】

多機能ロボティック複合施設の特徴的な機能の１つは、自律制御システム及び、消防ホ－スを可動座付き止水弁付き接続ヘッドに接続する伸縮マニピュレ－タを含む小型移動ロボット消火設備を接続できることである。この移動ユニットは、火災（事故）エリアの偵察、ロボット消火設備の使用の調整と犠牲者の捜索、局所火災の元の消火とロボット設備がアクセスできないエリアの技術機器の防護及び、オペレ－タ－に操作情報を伝達する作業エリアにおける放射能汚染レベルの測定のために利用できる。

【0024】

小規模な局所火災の元を消火する場合は、この多機能ロボティック複合施設には、強制始動付き噴霧器を備え、噴霧器制御装置及び火災検知とテレビ監視の装置に接続される自動水消火システム又は自動泡消火システムが含まれる。

【0025】

多機能ロボティック複合施設には、噴射供給制御ユニット及び、耐荷重構造物の加熱温度を考慮して、プロセス制御システムに接続される生産施設の天井の散水サブシステムが装備されることにより、消火パラメ－タの最適化と制御を伴う水平ジェットによる消火モ－ド及び、指向性散水モ－ドで動作が可能になるロボット消火設備に追加機能を持つことができる。この機能は、耐荷重構造物の冷却、倒壊防止及び、噴霧される極細の水滴によって爆発性・可燃性ガスの濃度の低減と希釈のために使用される。

【0026】

制御装置及び制御バタフライバルブと制御バルブの位置センサ－に接続される泡発生装置の最適化ユニットは、消火課題に応じて、圧縮泡の濃度（低・中膨張）を変更できる。

【0027】

圧縮泡は、泡水溶液の残留液相のない均質な構造を有し、水・発泡剤混合攪拌して形成され、圧力下で供給される空気、窒素や二酸化炭素を充填剤として使用できる。

【0028】

多機能ロボティック複合施設には、火災検知及びテレビ監視の装置、例えばデジタル信号処理装置に接続される予防監視システム及びブリッツ監視システムに接続されるIRカメラ及び／又は熱画像カメラが装備される。

【0029】

そのような解決策により、自動作業場のオペレ－タ－に情報を送信する火災感知器を使用して、防護エリアでの発火源（発熱源）及び屋外燃焼を検知するための監視及びブリッツ監視が可能になる。

【0030】

多機能ロボティック複合施設には、ネットワ－クコントロ－ラ－を介して制御装置に接続され、ガス分析計が接続されるガス濃度監視システムが装備されることにより、空気中の爆発性ガスや有毒ガス（水素、メタン、硫化水素等）の存在及び濃度が特定されるパラメ－タを、自動作業場のオペレ－タ－に情報を送信して制御することによる防護エリア内の火災（緊急）状況の予防監視を実行することができる。爆発性ガスや有毒ガスの濃度が上昇し、ガス分析計が設置されている場所で動作した場合は、ガス濃度が放出されるために、このエリアに水を噴霧状に放射し、然も水の供給は自動でも遠隔でも実行できる。

【0031】

生産施設や原発の機械室等の防護施設で多機能ロボティック複合施設を使用することは、危険な火災要因（炎、火花、高温、有毒な燃焼生成物及び煙）だけでなく、放射線事故の状況におけて電離放射線にもさらされる可能性がある火災及び事故の排除に携わる消防士やスタッフの生命及び健康に対する潜在的な脅威を最小限することを目的としている。

【0032】

検知される火災の消火は、消火手段としてロボット消火設備、小型ロボット消火設備、強制始動付き噴霧器、指向性スプリンクラ－、小型移動ロボット消火設備、可搬式窒素水消火設備を使用して自動、遠隔及び／又は地元制御モ－ドで実行でき、FEAとしては圧縮泡、窒素と水の組成物や水を使用できる。

【0033】

多機能ロボティック複合施設の導入は、設計中・建設中の防護施設だけでなく、現行の施設の既存消火給水システムへのその要素の組み込みも可能になり、これは複合施設の絶対的な優秀である。

【0034】

それにつけても、多機能ロボティック複合施設に組み込まれたシステムや手段の要素の全て及び個々のものの戦術的・技術的特性を使用する可能性を考慮することにより、原子力発電所のタ－ビン室だけでなく、従来のエネルギ－施設のタ－ビン室にも、そのうえに、核エネルギ－を使用するその他の施設や防衛産業、造船、航空、宇宙産業の組立工場、産業廃棄物処理場、ガス・石油化学の倉庫、その他のユニ－クな施設にも有効適用範囲を大幅に拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本開示にかかる多機能ロボティック複合施設の構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0036】

提案される技術的解決策である生産設備の予防監視、火災検知及び消火制御の多機能ロボティック複合施設は、以下に示された特定の実装例によって説明される。示された例は唯一の可能な例ではないが、この一連の必須機能によって記載された技術的結果を達成できる可能性を明らかに示している。

【0037】

図形、図やその他の資料のリスト
本発明の本質的部分は、原発の機械室内配置の例を使用して、生産設備の予防監視、火災検知及び消火制御の多機能ロボティック複合施設の解図を示す図によって説明される。

【0038】

本発明の実施可能性を確認する情報
生産設備の予防監視、火災検知及び消火制御の多機能ロボティック複合施設は、消火用水供給源１が接続されるポンプ場、垂直誘導駆動装置４と水平誘導駆動装置５付き放水砲３、放水可変駆動装置付きの消火ノズル６、放水砲３の前の入口側に取り付けられる駆動装置付きディスクバルブ７、消火ノズル６の前に放水砲３の出口側に取り付けられる圧力センサ－８、ポ－タブルコントロ－ルパネル９を含む、消火用水供給源１に接続される少なくとも２台のロボット消火設備２から構成される。

【0039】

これら全ての要素は、入力側においてスイッチングユニット１０に接続され、その出力側においてネットワ－クコントロ－ラ－１１を介して多機能ロボティック複合施設の制御装置１２に接続される。

【0040】

放水砲３には、多機能ロボティック複合施設の制御装置１２に接続されるビデオ制御装置１５及びプロセス制御システム１６に出力によって接続されるデジタル信号処理装置１４に接続される火災検知及びテレビ監視装置１３が設置される。

【0041】

多機能ロボティック複合施設の制御装置１２は、受信制御装置１７を介して火災感知器１８に接続される。

【0042】

多機能ロボティック複合施設には、ロボット消火設備２に接続される泡発生ユニット１９、泡配管２０、ロボット消火設備２に接続される、水と圧縮泡を供給する追加の予備配管及び、スイッチングユニット１０に接続される、放水砲３の入口前に泡配管２０に取り付けられる位置センサ－と追加の駆動装置付き追加の制御バタフライバルブ２１が追加して装備される。消火ノズル６は調整可能な濃度と流量で水と圧縮泡を供給できるように設計されている。

【0043】

更には、多機能ロボティック複合施設には以下が含まれる場合がある。

【0044】

－通路及び／又はロボット消火設備によってカバ－されないエリアに設置される及び、消火用水供給源１と泡配管２０、制御装置１２に接続される小型ロボット消火設備（解図示せず）；
－泡配管２０に接続され、自律制御システム及び、消防ホ－ス２４を可動座付き止水弁２５を備える接続ヘッドに接続する伸縮マニピュレ－タ２３を含む小型移動ロボット消火設備２２；
－泡配管２０に接続され、位置センサ－２８を備えた制御バルブ２７及び手動放水砲のある消火栓２６；
－強制始動付き噴霧器２９を備え、噴霧器制御装置３０及び火災検知とテレビ監視装置１３に接続される、水又は泡による自動消火システム；
－液体窒素を含む容器３２に真空配管３１で接続される液体窒素エジェクタ－を含む、消防ホ－スで消火用水供給源１に接続される可搬式窒素水消火設備。また、多機能ロボティック複合施設には以下が装備可能になる。

【0045】

－プロセス制御システム１６に接続される噴射供給制御ユニット３３；
－プロセス制御システム１６に接続される、耐荷重構造物の加熱温度を考慮する生産部屋（施設）の天井の散水サブシステム３４；
－制御装置１２及び制御バタフライバルブと制御バルブ２７の位置センサ－に接続される泡発生装置のパラメ－タ－最適化ユニット３５；
－デジタル信号処理装置１４に接続される予防監視システム３６及びブリッツ監視システム３７；
－制御装置１２に接続される障害診断、デ－タベ－ス調整、事件記録のリモ－トアクセスシステム３８；
－プロセス制御システム１６に接続される適応型消火制御ユニット３９；
－ネットワ－クコントロ－ラ－１１を介して制御装置１２に接続され、ガス分析計４１が接続されるガス濃度監視システム４０。

【0046】

多機能複合施設のバ－ジョンの１つには、自動作業場に設置され、通信チャネル４２、例えはＲＳ－４８５を介してロボット消火設備２上のスイッチングユニット１０に接続され、ネットワ－クコントロ－ラ－１１及び受信制御装置１７を介して火災感知器１８に接続される制御装置１２が装備され、デジタル信号処理装置１４は、２チャンネルテレビ通信４３（ビデオチャンネル及びＩＲチャンネル）により、火災検知及びテレビ監視装置１３、ビデオ制御装置１５及び、制御装置１２に接続されるプロセス制御システム１６に接続される。複合施設には、制御ユニット４４、スプレ－メッシュのセクション４５、指向性スプリンクラ－４６も装備される。可搬式窒素水消火設備には、火災現場に運ばれ、消火ホ－スによって消火用水供給源１上の最寄りの消火栓４８に接続される液体窒素噴出の放水砲４７が含まれる。生産設備の予防監視、火災検知及び消火制御の多機能ロボティック複合施設の機能は次のように実行される。例えば装置の誤動作により、発火温度まで加熱されたゾ－ンが防護施設で検出された場合、予防監視システム３６は、、事前にプログラムに入力される推定の冷却剤のデジタル化される位置（ケ－ブルル－ト、電気製品、スイッチ、技術設備等）を考慮する発熱ゾ－ン認識プログラムに従って制御装置１２に情報を送信し、この制御装置は、最寄りのロボット消火設備２に特定発熱ゾ－ンへの誘導に対するコマンドを送信し、２４時間勤務のオペレ－タに、監視ゾ－ンのセクションにおける緊急状態及び推定の熱発生源に関する情報をビデオ制御装置１５に送信する。

【0047】

制御装置１２は、ネットワ－クコントロ－ラ－１１を介して、ガス分析計４１が接続されるガス濃度監視システム４０にも接続される。

【0048】

例えば、モル質量M= 2 g/molの水素（H２）は、空気よりも軽いので、部屋の上部に上昇するため、ガス分析計４１は天井近くに設置する必要がある。それらの配置及び数量は、生産施設の空気中の化学物質の爆発前・最大許容濃度監視の警報器及びガス分析計の設置基準に準拠する必要があるが、１００平方メ－トルあたり１つ以上のセンサ－を使用する必要がある。

【0049】

それにつけても、防護施設はガス分析計４１の継続的な制御下にもある。軽油システムの減圧及びその後の可燃性タ－ビン油と水素の重大な漏れに関連するタ－ビン発電機の緊急事態は、「爆発 －火災」又は「火災 －爆発」の境界シナリオに従う可能性があることが知られている。１番目の火災発生のシナリオの場合は、発電機のシャフトのオイルシ－ルが破壊されると、水素とオイルの高温（２０００℃以上）火炎噴流が発生し、２番目の場合は、最も可能性の高い爆発原因は、重大な漏れにより、機械室の上部に水素の蓄積が行われることである。

【0050】

水素は空気と混合すると、爆鳴気と呼ばれる爆発性混合物を形成しる。空気と水素の爆発的濃度は、爆発下限（LCFL）である体積比４％以上で発生する。作業エリアの空気中の水素含有量の爆発前濃度（PEC）は、次の２つの警報しきい値によって制御され、１番目のしきい値は警告である容量の０.４体積％（１０％LCFL)、２番目のしきい値は緊急である容量の０.８体積％（２０％LCFL)である。

【0051】

１番目の警告警報しきい値が作動すると、情報は、ガス濃度監視システム４０からネットワ－クコントロ－ラ－１１を介して制御装置１２に送信され、その後、ガス漏れを解消する手段を取る２４時間勤務のオペレ－タに送信される。２番目の緊急警報しきい値が作動すると、制御装置１２は、作動するガス分析計４１の位置に対して、ガス濃度が増加したゾ－ンへの誘導に対するマンドを最寄りのロボット消火設備２に送信する。ロボット消火設備２は、ガス濃度を放出するために、指定ゾ－ンのエリアをスキャンして水を噴霧状に放射する。

【0052】

多機能ロボティック複合施設の全ての要素の性能を決定及び制御するために、複合施設の制御装置１２は、故障診断のリモ－トアクセスシステム３８に接続される。動作準備としては、現在の標準に従って、例えばSP４８５.１３１１５００.２０２０を参照して、ロボット消火設備２の位置座標のある施設構成、ロボット消火設備２の流量Q、散水強度iH、最小散水面積Sminという基本パラメ－タが故障診断のリモ－トアクセスシステム３８を介して制御装置１２のデ－タベ－スに入力される。このデ－タは、噴射供給制御ユニット３３に送信され、そこでは計算式を使用して現在のパラメ－タ及び標準パラメ－タが比較され、調整され、最も効果的な消火のためのFEA供給範囲に応じてエリア上の放水スキャン段階が決定される。

【0053】

待機モ－ドでは、防護施設は火災感知器１８の常時制御下にあり、設定されたプログラムに従って動作するロボット消火設備２に設置される火災感知及びテレビ監視装置１３によって定期的に制御される。多機能ロボティック複合施設の全ての要素は同時に、故障診断のリモ－トアクセスシステム３８によって、故障を見つけるプログラムを使用してテストされる。パラメ－タが設定値から逸脱した場合、電流負荷、制御位置、水圧等のデ－タは記録され、２４時間勤務のオペレ－タのコンソ－ルに安全な通信チャネルを介して送信される。

【0054】

火災が発生した場合は、火災感知器１８は作動し、受信制御装置１７は「警報」信号を制御装置１２に送信し、制御装置は、多機能ロボティック複合施設をロボット消火設備２を使用して火災を探索するモ－ドにし、火源を探索するために通信チャネル４２を介して、制御信号をロボット消火設備２のスイッチングユニット１０に送信する。放水砲３は、垂直誘導駆動装置４、水平誘導駆動装置５により、放水砲が放護するゾ－ンの指定されたセクタ－内に移動される。

【0055】

探索速度の向上のために、ブリッツ監視システム３７がオンになる。防護施設は、各ロボット消火設備２の探索ゾ－ンに分割される。この分割により、防護施設全体の固定ゾ－ンにわたって同時監視が実行される。監視は、火災検知及びテレビ監視装置１３が垂直面内に固定設置されることで、ロボット消火設備２を指定されるエリア内で水平面内移動によって実行される。探索の最適化のために、ロボット消火設備は、例えば、防護セクションの端から互いに向かって移動される。移動されると、火災検知及びテレビ監視装置１３は火災を識別し、火災が存在する場合には、情報のデジタル処理及び角度座標の決定の後に、情報は制御装置１２に送信される。

【0056】

全てのロボット消火設備２からの監視結果に基づいて、制御装置１２は発火源を判定し、発火源に最適に近い２台のロボット消火設備２を選択し、それらを発火源に誘導する。向けた後、発火源が火災検知及びテレビ監視装置１３の焦点になるため、デジタル信号処理装置１４を介して２チャンネルテレビ通信４３を介して制御装置１２に送信されるより正確な座標を取得できる。

【0057】

受け取った情報に基づいて、制御装置１２は、通信チャネル４２を介して、対応するスイッチングユニット１０への火災座標についての制御信号を形成して「開始」コマンドをプロセス制御システム１６に送信し、また、泡発生ユニット１９を起動すること、駆動装置付き泡上の制御バタフライバルブ２１を開くこと、流れの面積を増加するために消火ノズル６を泡の位置に移動すること、換気を止めること等の技術コマンドを制御ユニット４４に送信する。圧縮泡は、圧縮泡の噴射を形成し、誘導するロボット消火設備２に泡配管２０を通って流入する。スプレ－メッシュのセクション４５及び、制御バルブ２７を介して、手動消火ノズル及び指向性スプリンクラ－４６、泡配管２０上に設置される消火栓２６も使用し始めることが可能である。

【0058】

これらの使用始まり信号は位置センサ－２８から、消費者の総消費量及び設定発泡倍率に応じて、圧縮泡の流量及び圧力を調整する泡発生装置のパラメ－タ－最適化ユニット３５に送信される。噴射を発火源へロボット消火設備２によって誘導することは、「弾道計算」プログラムを使用して放水を設定された座標によって誘導するアルゴリズムに従って、放水砲の仰角及びメッシュの圧力に応じて放水の弾道デ－タを考慮して実行される。放水の仰角は、スイッチングユニット１０を介して通信チャネル４２を使用してネットワ－クコントロ－ラ－１１を介して送信される放水砲３上の圧力センサ－８からのデ－タに応じて制御装置１２によって調整される。

【0059】

消火は、適応型消火制御ユニット３９を使用して、制御装置１２からの情報に応じて、変化する運転状況を考慮して実行される。初期段階で火災面積Sн = 12 м2までは、消火時間tTが以下の繰り返し短時間モ－ドで消火される。

【0060】

tT > .max = 60 s,
この時間が経過すると消火が停止し、火災探索モ－ドが作動する。

【0061】

消火されなかった火災を検知した又は、新たな火災が発生した場合には、火災座標を確かめて火災を消火する。再消火の後、ロボット消火設備２は、防護施設グル－プに応じて標準消火時間が経過するまで火災探索モ－ドになる。複数の火災が検知された場合は、エリアがより大きな火災が消火される。検知される火災が１２平方メ－トルの１つのエリア内にある場合は、そのエリア全体を消火する。

【0062】

複数の火災が検知された場合は、エリアがより大きな火災が消火される。１台のロボット消火設備２で火災を消火する場合、近隣のロボット消火設備から火災進行が監視される。火源が消火ゾ－ンを超えて広がっている場合、ロボット消火設備２の誘導は新しい座標に応じて調整される。全ての火災検知及びテレビ監視装置１３で火災が検知されない場合には、消火は停止し、全てのロボット消火設備２は監視モ－ドになる。

【0063】

ロボット消火設備２が機能しているエリア外の防護施設のエリア、例えばロボット消火設備２の放水が到達できない影（局所）ゾ－ンで火災が発生した場合、このゾ－ンに常設される火災検知及びテレビ監視装置１３から取得する、２チャンネルテレビ通信４３を介して送信される情報に基づいて、デジタル信号処理装置１４が火災を特定し、その座標を決定し、制御装置１２に情報を送信する。制御装置１２は、受信された火災エリア座標デ－タに基づいて、このゾ－ンに対応する噴霧器２９及び／又は小型ロボット消火設備（解図にしめされていない。）を決定し、通信チャネル４２を介して、選択される噴霧器２９を強制的に始動させる及び、小型ロボット設備をオンにするコマンドを噴霧器制御装置３０に送信する。選択される噴霧器２９を開くと、泡は、泡配管２０からスプレ－メッシュのセクション４５を通って噴霧器２９に入り、火災を消火する。

【0064】

施設における火災に関する情報は２４時間勤務のオペレ－タに送信される。ビデオ制御装置１５の画面上には、ビデオ情報は、デジタル信号処理装置１４で火源をデジタル処理した後、火災検知及びテレビ監視装置１３からの２チャンネルテレビ通信４３を介して、フレ－ム内で強調表示される火源の画像の形で表示される。当番職員は、操作ビデオ情報を受信して、リモ－トモ－ドに切り替えることで制御を取ることができる。

【0065】

更には、爆発や構造物の倒壊の恐れがある場合、放射線や化学事故を伴う消火状況においても、危険な火災要因の影響を受ける地域において人（犠牲者）を捜索することを含み、特に危険な緊急地域において客観的な偵察を行うために、自律無線又は有線制御システムのある小型移動ロボット消火設備２２を効果的に使用することが可能である。

【0066】

小型移動ロボット消火設備２２は、オペレ－タ－の指示により、ル－トナビゲ－ションシステムを使用して、発火地域に位置する泡配管２０上の可動座付き止水弁２５の形である最寄りの取水装置まで移動し、駐車して、伸縮マニピュレ－タ２３を使用して接続ヘッド付き消防ホ－ス２４をそれに接続する。

【0067】

配管に接続した後、小型移動ロボット消火設備２２は火災現場に直接移動し、火災の座標及び範囲を特定して監視を行い、火災エリア上でジェットの水平スキャンによって消火する、又は局所エリアにおける技術機器や耐荷重構造物を保護（冷却）する。

【0068】

必要な場合には、小型移動ロボット消火設備２２は防護施設における放射線及び化学事故の発生及び進展状況において偵察を実行する。この場合、小型移動ロボット消火設備２２の全体の動作は、オペレ－タ－がリモ－トモ－ドで調整することができる。

【0069】

地上火災の効果的鎮火のためには、火災現場に運ばれ、消火ホ－スによって消火用水供給源１上の最寄りの消火栓４８に接続される液体窒素噴出の放水砲４７を備える可搬式窒素水消火設備も使用することが可能である。液体窒素噴出の放水砲４７によって水が供給される場合には、その流れは火源に誘導され、窒素と水の混合物を形成する液体窒素が真空配管３１を通って容器３２から排出される。水と接触すると、窒素の急激な蒸発及び水飛沫による激しい沸騰の結果としては、表面に広がる白い霧が発生する。その体積は液体窒素の７００倍である。火源の上には、FEA供給中に環境からの酸素侵入から隔離され、水及び窒素の影響による高い冷却特性を持つ安定脱酸素領域が形成される。

【0070】

原発の機械室における火災発生状況では、タ－ビンのサ－ビスレベルで油が燃焼すると、トラスの耐荷重構造は、構造の加熱の高いダイナミクスを伴う熱放射及び熱流の激しい影響を受ける。

【0071】

タ－ビン油の燃焼による火災の信号を受信し、２４時間勤務のオペレ－タ－がその信号を確認すると、制御信号は制御装置１２に送信され、ロボット消火設備２は、火災検知及びテレビ監視装置１３を使用して火災検知エリア内の機械室のトラスを監視する。

【0072】

温度Т < 100℃の加熱ゾ－ンが出現すると、予防監視システム３６は、事前にプログラムに入力された耐荷重構造物のデジタル化された位置を考慮して、発熱ゾ－ン認識プログラムによって制御装置１２に情報を送信し、この制御装置は、耐荷重構造の加熱温度を制御する機械室天井の散水サブシステム３４、最寄りのロボット消火設備２に指定された加熱ゾ－ンに誘導する及びポンプ場を起動するためのコマンドを送信する。

【0073】

制御バタフライバルブ７が開かれ、水が消火用水供給源１を通って、ロボット消火設備２に供給され、これらがスキャン水噴射で加熱ゾ－ンを冷却する。

【0074】

一定時間ごとに給水が停止され、温度制御が実行される。トラスに取り付けられる熱ケ－ブル（図示せず）が作動する位置によって決定される高温Т > 100 ℃のセクションが耐荷重構造物の制御される冷却ゾ－ンに現れると、ロボット消火設備２の接続により散水強度が増加する。臨界温度Т > 300 ℃が近づいているという情報が現れると、制御装置１２は２４時間勤務のオペレ－タ－に、緊急エリアで強度がより高い散水を作るための追加手段を導入する必要性についての信号を送信する。

【0075】

ジェットの半径内の防護される空間の任意のところにある火災まで空輸される、デジタルプログラム可能なシステムに基づき、一般的な施設防護制御システムに統合される他の監視及び消火システムによって補完される拡張機能を持つ、圧縮泡消火技術を利用する生産設備の予防監視、火災検知及び消火制御の提案の多機能ロボティック複合施設は、火災や事故を防ぐ効果的な自動遠隔制御手段であり、防護施設における火災や事故の可能性について、これが起こる前に警告し、火災が早期に発見された場合に強力な圧縮泡噴射を火災に向け、火災進行時に生産設備の天井構造の倒壊を防止する。

【0076】

既知のものと違い、提案の多機能ロボティック複合施設には、ロボット消火設備２を使用する圧縮泡消火技術が使用される。多機能複合施設には以下も統合される。

【0077】

－小型ロボット消火設備（図示せず）；
－小型移動ロボット消火設備２２；
－強制始動付き噴霧器２９；
－指向性スプリンクラ－４６；
－可搬式窒素水消火設備；
－手動放水砲を使用する消火栓２６。

【0078】

更には、多機能ロボティック複合施設の機能は、流量及び圧力に対する泡発生装置のパラメ－タ－最適化ユニット３５、噴射供給制御ユニット３３、耐荷重構造物の加熱温度を考慮する機械室の天井の散水サブシステム３４、予防監視システム３６、ブリッツ監視システム３７と故障診断のリモ－トアクセスシステム３８、適応型消火制御ユニット３９の使用によって拡張される。

【0079】

複合施設のこれらの特徴的機能により、防護施設の防火性能が大幅に向上し、状況監視及び火災の即時検知を保証し、最も重要なこととして、防護施設のスタッフ及び消防署の職員を、炎、熱流、煙、化学的に有害な物質、感電の可能性、電離放射線への曝露などの危険な火災要因にさらされるエリアにおける作業や消火作業から解放し、そして、その結果として、生命及び健康に対する危険を排除又は最小限に抑えることができる。

【0080】

同時に、多機能ロボティック複合施設は、１つ又は複数の火災の消火効率を大幅に向上させること、FEAの流量及び、それに応じて使用されるその数を削減すること、火災が発生した場合に、天井の耐荷重構造の倒壊を防ぐこと、消火後の物的損害及び主要構造物復旧費用を大幅に削減することができる。

【符号の説明】

【0081】

１ 消火用水供給源
２ ロボット消火設備
３ 放水砲
４ 垂直誘導駆動装置
５ 水平誘導駆動装置
６ 消火ノズル
７ ディスクバルブ、制御バタフライバルブ
８ 圧力センサ－
９ ポ－タブルコントロ－ルパネル
１０ スイッチングユニット
１１ ネットワ－クコントロ－ラ－
１２ 制御装置
１３ テレビ監視装置
１４ デジタル信号処理装置
１５ ビデオ制御装置
１６ プロセス制御システム
１７ 受信制御装置
１８ 火災感知器
１９ 泡発生ユニット
２０ 泡配管
２１ 制御バタフライバルブ
２２ 小型移動ロボット消火設備
２３ 伸縮マニピュレ－タ
２４ 消防ホ－ス
２５ 止水弁
２６ 消火栓
２７ 制御バルブ
２８ 位置センサ－
２９ 噴霧器
３０ 噴霧器制御装置
３１ 真空配管
３２ 容器
３３ 噴射供給制御ユニット
３４ 散水サブシステム
３５ パラメ－タ－最適化ユニット
３６ 予防監視システム
３７ ブリッツ監視システム
３８ リモ－トアクセスシステム
３９ 適応型消火制御ユニット
４０ ガス濃度監視システム
４１ ガス分析計
４２ 通信チャネル
４３ チャンネルテレビ通信
４４ 制御ユニット
４５ セクション
４６ 指向性スプリンクラ－
４７ 放水砲
４８ 消火栓

【図1】

【国際調査報告】