CN102284161B

CN102284161B - 消防灭火模块及控制系统

Info

Publication number: CN102284161B
Application number: CN 201110188273
Authority: CN
Inventors: 刘康野
Original assignee: NANJING SHUNSHING ALCO INDUSTRIAL FIRE FIGHTING EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: HEFEI JULAN SECURITY TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2011-07-06
Filing date: 2011-07-06
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2031-07-06
Also published as: CN102284161A

Abstract

本发明提供一种功率较大，灭火水流射程较远，系统独立性好的消防灭火模块及控制系统，该系统独立性好，不需要市电；操作简单，可实现一键启动。内置无线遥控装置，遥控距离大于150米，操作人员与火源距离达到300米以上，有效的保护操作人员的安全。该模块包括箱体、柴油机、集水器、消防水泵、泵出口阀、离合器、真空抽气机、消防栓、消防炮、水冷系统及液压系统，所述消防水泵进水口连接集水器，出水口经泵出口阀与消防炮下口相连，消防水泵的转轴经离合器与柴油机的输出主轴相连；所述柴油机的辅助输出轴经传动链与液压系统相连，所述真空抽气机的驱动马达控制端与液压油系统相连，真空抽气机的抽气口与集水器连通。

Description

消防灭火模块及控制系统

技术领域

本发明涉及一种陆/船两用的消防灭火模块，属消防设备技术领域，该模块主要用于远距离、大流量的灭火，流量最大为550升每秒、射程远最远达170米。

背景技术

现有的消防设备，一般需要事故现场有电源，遇火灾事故发生时，往往由于电源被切断，从而影响消防设备的正常使用。另外，对于大型的火灾，现有的消防设备，由于射程较近，流量小，不能满足一些火场较大（如油库），要求射程较远情况下的灭火要求。

发明内容

本发明为改进现有消防设备存在的不足之处，提供一种功率较大，灭火水流射程远，系统独立性好的消防灭火模块（装置）。

本发明的另一目的是提供一种控制系统，该系统独立性好，不需要市电；操作简单，可实现一键启动。

本发明的目的是通过以下措施实现的：

一种消防灭火模块，该模块包括箱体、柴油机、集水器、消防水泵、泵出口阀、离合器、真空抽气机、消防栓、消防炮、水冷系统及液压系统，其特征在于：所述消防水泵进水口连接集水器，出水口经泵出口阀与消防炮下口相连，消防水泵的转轴经离合器与柴油机的输出主轴相连；所述柴油机的辅助输出轴经传动链与液压系统相连，所述真空抽气机的驱动马达与液压油系统相连，真空抽气机的抽气口与集水器连通；所述水冷系统的进水口连消防水泵出水口，水冷系统的出水口连消防水泵的进水口。

所述液压系统包括液压泵、油箱、滤油器、电磁阀组和液压马达。

所述集水器内还设有液位传感器；所述消防水泵经联轴器与离合器相连；所述泵出泵出口阀之间管路上还设有若干个消防栓。

所述消防炮还设水平回转马达和俯仰控制马达。

所述泵出口阀采用蝶形阀；所述泵出口阀的转轴与阀控马达相连。

所述水平回转马达、俯仰控制马达、阀控马达均采用液压马达。

所述泡沫系统包括泡沫比例混合装置、进水阀、进液阀、出液阀，进水阀连接在泵出口处，出液阀连接在泵进口处，进液阀可外接泡沫原液罐。

所述供水系统包括， 1）DN80快速接口10只,2）DN150快速接口1只，3)DN200法兰接口输出接口1只，可进行远程供水。

所述箱体包括框架和底座，各部分设置在底座上，底座装有行走轮。

一种控制系统，其特征在于：它包括PLC控制器、遥控收发器、柴油机马达、调速模块、液位传感器、阀控马达、俯仰控制马达、水平回转马达、真空抽气机驱动马达、水冷系统和液压系统，所述水冷系统的冷却水进口阀与出口阀分别与PLC控制器的控制端相连；所述液位传器的信号输出端连PLC控制器的相应信号输入端；离合器的控制电磁阀接PLC控制器的控制端；

所述水平回转马达、俯仰控制马达、阀控马达和真空抽气机驱动马达经电磁阀组与液压系统连接，所述电磁阀组接PLC控制器对应端口；所述柴油机马达经调速模块与PLC控制器输出端连接；所述遥控器的接收端与PLC信号输入端连接，遥控收发器的发射端与接收端进行无线通信。

所述PLC控制器包括PLC本体和PLC扩展两个模块。

本系统还设有柴油机转速传感器、燃油阀传感器、机油压力传感器、水冷系统水温传感器；泵出口阀排出压力传感器；各传感器的信号输出端分别与PLC控制器的相应信号输入端连接。真空系统保压阀与PLC控制器的输出端。

附图说明

图1为本发明消防模块的外形图；

图2为本发明消防模块的结构示意图；

图3为本发明控制系统的原理框图；

图4为本发明的主控流程图。

图1、图2中；1-箱体；2-柴油机；3-柴油机油箱；4-离合器；5-联轴器；6-消防水泵；7-集水器；8-消防栓；9-烟囱；10-操控箱；11-消防炮；12-俯仰控制马达；13-水平回转马达；14-泵出口阀；15-阀控马达；16-真空抽气机；17-电磁阀组；18-柴油机辅助输出轴；19-液压系统；20-液压泵；21-液位传感器； 22-吸水管；23-水源。

PLC控制器采用施耐德TWDIO系列，包括本体模块TWDLMDA20DRT和扩展模块TM2DRA16RT。遥控器（也称遥控收发器）采用加拿大OMNEX公司的：T110C发射器和R160接收器。柴油机调速模块可采用ESD5221。消防炮采用南京信诚艾尔克工业灭火设备制造有限公司的SS150KY、SS200KY、SS300KY 几种型号均可。柴油机的功率可根据消防炮射程需要设计,可采用NTA855型、KTA19型、KTA38型等几种。表1为不同型号消防水泵、消防炮、柴油机和灭火模块对应关系，及射程的大小。

表1

	调速模块	消防炮	柴油机	消防水泵	射程
						1	MK200	SS150KY	NTA855	SSCXB250-200	大于120米
2	MK330	SS200KY	KTA19	SSCXB300-250	大于150米
						3	MK500	SS300KY	KTA38	SSCXB400-350	大于170米

如本发明的柴油机采用的直列6缸4冲程，具体参数如表2：

表2（MK200）

本发明相比现有技术具有如下优点：

本发明的消防灭火模块是一种通过车辆牵引可移动的消防灭火模块，以柴油机驱动消防水泵运转，水泵出口的高压水流经消防炮，形成射流水柱用作消防灭火，可陆/船两用，该模块主要特点：

第一，功率大。可以提供高于大功率消防车的输出动力，达800KW；

第二，灭火水流射程远，最大射程可达170米；

第三，系统独立性好，不需要市电；操作简单，一键启动；

第四，适用范围广；该模块适用于城市、集镇、乡村、原野、仓库、码头、油库等无动力源的工作环境，水源可以是蓄水池、池塘、水库、游泳池、河流、大江。

第五，本发明通远程遥控模块可实现150米左右的遥控调节，调节消防炮的俯仰和水平位置，消防人员可与火灾现场保持一定距离，操作更加安全。

具体实施方式（MK200）

如图1-图3所示，本发明的灭火模块包括箱体1、柴油机2、集水器7、消防水泵6、泵出口阀14、离合器4、真空抽气机16、消防栓8、消防炮11、水冷系统、液压系统19及吸水快接软管等主要部件组成。

柴油机/每分钟1800转时可以提供340千瓦输出功率，电启动，与消防水泵6的联接采用进口液压离合器；吸水的集水器并列了3个公称直径150毫米输入口；消防水泵6进水口为公称直径250毫米，出水口公称直径200毫米，流量为每小时720立方，出口水压大于1.2兆帕斯卡，消防水泵出口短节并接4-8个公称直径65毫米消防栓；消防水泵6出口阀（蝶阀）为液动阀门；消防炮11固定在模块顶部，炮水平回转和仰俯动作均由液压驱动。

真空抽气机16功率1.1千瓦，每分钟1800转，额定抽气大于或者等于每分钟3 立方，可在2分钟内吸水至泵进口处，真空装置由液压马达驱动；液压系统由油泵、油箱及滤油器、电磁阀组、液压马达等组成；柴油机冷水器的冷却水取自消防水泵6出水口管路，回水排入消防水泵进水口；

模块的各项设备置于长、宽、高为3800毫米×1820毫米×2000毫米的框架体内，柴油机排气消音器位于模块顶部罩壳内，横向布置。

消防模块整体置于额定载重5500公斤的拖车上，拖车为双轴四轮。模块配置9根公称直径150毫米橡胶消防软管，管长3100毫米，最大吸水距离可达9米；

模块的燃油箱容积为250升，可维持系统4小时运行。

模块配备两块200安时蓄电池，为启动柴油机提供动力，工作时由柴油机驱动发电机为蓄电池充电，维持控制系统正常运行。

本发明的工作原理

发生火情时，消防灭火模块牵引至现场附近，按下启动按钮，柴油机开始转动，此时（电磁）离合器4处于脱离状态，消防水泵6静止，柴油机的辅助输出轴18带动油泵运转，液压系统建立工作油压，电磁阀组17控制真空系统16油马达运转，真空系统16开始抽气，水源23水流被吸入泵内，泵底（顶）部液位传感器21通知控制系统已具备开泵条件，此时系统会先降低柴油机转速，以便（电磁）离合器4顺利合排，系统控制（电磁）离合器4合排，水泵开始转动，水泵内水流动能增加，泵出口压力迅速增加，此时系统自动关闭真空系统16，当水泵出口压力达到0.6兆帕斯卡时，泵出口阀14（蝶阀）开启，压力水流进入消防炮11。

消防炮11开始喷射水柱，操作时，可调整消防炮的喷射水平方向和仰俯角度，实施灭火。

遥控器上设有“启泵”“停泵”“排出阀开”“排出阀关”按钮。

泵出口阀14关闭时开启消防栓，可实施消防水枪灭火操作。

另外，遥控器上还可以设“消防炮的角度控纵手柄”，只要控制柜开机并选择遥控，消防炮的角度调整也可用遥控器控制，或选其他方式控制。

实施例二：

本发明的控制系统，它包括PLC控制器、遥控收发器、柴油机马达、调速模块（MK200）、液位传感器21、阀控马达15、俯仰控制马达12、水平回转马达13、水冷系统和液压系统19。

水冷系统的冷却水进口阀与出口阀分别与PLC控制器的控制端相连，通过PLC控制器控制进、出口阀的开关；

液位传感器21的信号输出端连PLC控制器的相应信号输入端，PLC控制器根据液位情况，确定离合器4开合；离合器4的控制开关接PLC控制器的控制端；

水平回转马达13、俯仰控制马达12、阀控马达15、真空抽气机16经电磁阀组17与液压系统19连接，由液压系统19提供液压。该电磁阀组19接PLC控制器对应端口，由PLC控制器控制相应电磁阀的打开与关闭；柴油机马达经调速模块与PLC控制器相连，以调节柴机马达的转速；遥控器的接收端与PLC控制器信号输入端连接，遥控收发器的发射端与接收端进行无线通信。发射器发出的控制信息，由接收器接收后，经PLC控制器处理，控制相应马达动作。

该系统的控制过程如下：

<1>将“停机—开机”旋钮旋至开机位置，此时电源开关指示灯及停泵指示灯亮，柴油机的启停及消防炮和阀门的操作都分就地和遥控两种。以就地控制为例：将“就地遥控”两位开关旋至就地位置“就地”指示灯亮，（遥控操作将“就地—遥控”两位开关旋至遥控位置“遥控”指示灯亮，操作顺序和就地相同）按下“启动”按钮启动指示灯亮，柴油自动执行“启动柴油机—开真空抽气机及其保压阀—关柴油机冷却水阀门—抽真空—液位到位后—关真空抽气机保压阀—关真空抽气机、离合器合排—开柴油机冷却水阀门—自动提速”动作（调速电位器应处于5K位置，此时柴油机转速提速至1200转）。在抽真空过程中如排出阀门未关闭则应按下“排出阀关”按钮关闭排出阀门。

<2>离合器合排并自动提速后，按下“排出阀开”按钮，打开排出阀，消防炮开始喷水，调整转速调节电位器调整柴油机转速来控制消防炮射程（顺时针调节转速提高，逆时针调节转速降低）。注意转速调节应该控制在800~1800转之间，不宜调节过小以防止柴油机闷车。柴油机冷却水水管上的手动阀门是用来调节柴油机冷却水流量的，不宜调的过大或者过小，以柴油机在1800转速时其管路上的压力表显示为0.2MP为宜，平时不宜调节该阀门。

<3>灭火结束后，按下“停泵”按钮，此时执行柴油机降速—离合器脱开—关柴油机冷却水阀门—柴油机怠速动作。离合器脱开后稍等几秒待炮管中的剩余水回流后关闭消防炮排出阀门以备下次启动时抽真空并将电位器调整到5K位置以备下次启动。如需再次启动消防炮，按下启动按钮重新执行步骤<1>的动作。

<4>如需停机则将“停机—启动”旋钮旋至停机位置，柴油机停止。

<5>消防炮角度的调节可以通过控制箱面板上的手动操作手柄完成的，在柴油机启动后可随时调整。柴油机抽真空过程中应将角度调整到大体需要位置，喷水时微调以达到理想效果，停泵后可先将消防炮调整到方便运输的位置再停柴油机。

Claims

1.一种消防灭火模块，该模块包括箱体、柴油机、集水器、消防水泵、泵出口阀、离合器、真空抽气机、消防栓、消防炮、水冷系统及液压系统，其特征在于：所述消防水泵进水口连接集水器，出水口经泵出口阀与消防炮下口相连，消防水泵的转轴经离合器与柴油机的输出主轴相连；所述柴油机的辅助输出轴经传动链与液压系统相连，所述真空抽气机的驱动马达控制端与液压油系统相连，真空抽气机的抽气口与集水器连通；所述水冷系统的进水口连消防水泵出水口，水冷系统的出水口连消防水泵的进水口。

2.根据权利要求1所述的消防灭火模块，其特征在于：所述液压系统包括液压泵、油箱、滤油器、电磁阀组和液压马达。

3.根据权利要求1所述的消防灭火模块，其特征在于：所述集水器内还设有液位传感器；所述消防水泵经联轴器与离合器相连；所述泵出口阀之间管路上还设有若干个消防栓。

4.根据权利要求1所述的消防灭火模块，其特征在于：所述消防炮还设水平回转马达和俯仰控制马达；所述水平回转马达、俯仰控制马达、阀控马达均采用液压马达。

5.根据权利要求1所述的消防灭火模块，其特征在于：所述泵出口阀采用蝶形阀；所述泵出口阀的转轴与阀控马达相连；所述箱体包括框架和底座，各部分设置在底座上，底座装有行走轮。

6.根据权利要求1所述的消防灭火模块，其特征在于：该模块还包括泡沫系统，所述泡沫系统包括泡沫比例混合装置、进水阀、进液阀、出液阀，进水阀连接在消防水泵出口处，出液阀连接在消防水泵进口处，进液阀外接泡沫原液罐。

7.根据权利要求1所述的消防灭火模块，其特征在于：该模块还包括供水系统，所述供水系统包括：DN80快速接口10只；DN150快速接口1只；DN200法兰接口输出接口1只。

8.一种控制系统，其特征在于：它包括PLC控制器、遥控收发器、柴油机马达、调速模块、液位传感器、阀控马达、俯仰控制马达、水平回转马达、水冷系统和液压系统，所述水冷系统的冷却水进口阀与出口阀分别与PLC控制器的控制端相连；所述液位传器的信号输出端连PLC控制器的相应信号输入端；离合器的控制开关接PLC控制器的控制端；

所述水平回转马达、俯仰控制马达、阀控马达、真空抽气机经电磁阀组与液压系统连接，所述电磁阀组接PLC控制器对应端口；所述柴油机马达经调速模块与PLC控制器相连；所述遥控器的接收端与PLC信号输入端连接，遥控收发器的发射端与接收端进行无线通信。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于：所述PLC控制器包括PLC本体和PLC扩展两个模块。

10.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于：本系统还设有柴油机转速传感器、燃油阀传感器、机油压力传感器、水冷系统水温传感器；泵出口阀排出压力传感器；各传感器的信号输出端分别PLC控制器的相应信号输入端连接。