CN103357136B - 消防作业控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种消防作业控制装置及方法，装置包括：控制器、控制开关、多个蝶阀以及对应的蝶阀位置检测器、水泵油门、发动机熄火开关、发动机启动开关、水取力开关和水罐液位传感器，控制开关、多个蝶阀以及对应的蝶阀位置检测器、水泵油门、发动机熄火开关、发动机启动开关、水取力开关和水罐液位传感器均与控制器连接，控制开关可受外部控制实现消防作业工作过程的启动或停止。本发明通过控制器来对各元件进行集中控制，并由控制开关接收外部控制指令，由控制器自动按照规定流程完成消防作业工作过程的启动或停止。相比于现有的消防打水作业方案，本发明省去了大量的人为操作，简化了消防人员的操作过程，消除因消防人员的人工操作造成的失误。

Description

消防作业控制装置及方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种消防作业控制装置及方法。

背景技术

消防车广泛应用于消防部队、石化企业等需要自建消防设备的企业。在消防车进行灭火中，需要打水或者打泡沫。如图1所示，为现有的向消防水罐内注水然后打水的消防作业的实例的流程示意图。在打开注水蝶阀后，向水罐注水；然后打开水炮蝶阀，使水泵出水能够到达水炮；再启动发动机，挂水取力，带动水泵工作；然后打开吸水蝶阀，使水罐内的水流入水泵；如果1分钟后水炮没有出水，则需要摘下水取力；再调整油门转速，以达到需要的水泵转速；然后发动机熄火，并检查问题，在所有问题均排除后按照上述步骤操作打水。

从图1所示的流程图可以看出，消防人员进行消防打水作业至少需要五步以上的操作，这意味着消防人员必须熟悉操作步骤，如果出现误操作或者顺序错乱都可能会导致消防系统或控制系统出现问题，影响后续的灭火救援活动。

另外，当控制系统检测不到消防系统的蝶阀开关信号时，需要消防人员及时进行停止操作，如果出现操作延时或无法发现问题，则可能导致水泵被烧坏。

发明内容

本发明的目的是提出一种消防作业控制装置及方法，能够简化消防人员的操作过程，消除因消防人员的人工操作造成的失误。

为实现上述目的，本发明提供了一种消防作业控制装置，包括：控制器、控制开关、多个蝶阀以及对应的蝶阀位置检测器、水泵油门、发动机熄火开关、发动机启动开关、水取力开关和水罐液位传感器，所述控制开关、多个蝶阀以及对应的蝶阀位置检测器、水泵油门、发动机熄火开关、发动机启动开关、水取力开关和水罐液位传感器均与所述控制器连接，所述控制开关可受外部控制实现消防作业工作过程的启动或停止。

进一步的，所述多个蝶阀以及对应的蝶阀位置检测器包括：吸水蝶阀及吸水蝶阀位置检测器、水炮蝶阀及水炮蝶阀位置检测器和注水蝶阀及注水蝶阀位置检测器。

进一步的，所述水泵油门具体包括：油门增加开关和油门减少开关。

进一步的，还包括显示器和声光报警装置，均与所述控制器连接，所述显示器可显示各单元的工作状态、相关的参数数值以及报警信息。

进一步的，所述控制器还包括多个外部传感接口，可从连接外部的传感器接收状态及参数数据。

进一步的，所述外部传感接口包括：水取力状态检测接口、发动机状态检测接口和水流量计信号接口。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于前述的消防作业控制装置的消防作业控制方法，包括：

当控制开关接通后，控制器依次打开注水蝶阀和水炮蝶阀，并通过注水蝶阀位置检测器和水炮蝶阀位置检测器分别对所述注水蝶阀和水炮蝶阀进行是否打开的检测；

所述控制器启动消防车辆的发动机，并在通过发动机状态检测接口检测到发动机状态为启动状态时，开启水取力开关，进行挂水取力操作；

当所述控制器通过水取力状态检测接口检测到水取力离合器信号时，打开吸水蝶阀，并通过吸水蝶阀位置检测器对所述吸水蝶阀进行是否打开的检测。

进一步的，在所述控制器通过所述注水蝶阀位置检测器检测到所述注水蝶阀已处于打开状态时，还包括：

所述控制器通过水罐液位传感器检测水罐内的液位是否达到预设值，如果达到预设值，则继续执行打开所述水炮蝶阀的操作，否则继续进行检测。

进一步的，在所述控制器通过水取力状态检测接口检测到水取力离合器信号时，还包括：

所述控制器启动计时器，并在计时器超时时，通过水流量计信号接口检测是否有水流量计信号，如果没有水流量计信号，则关闭所述水取力开关，并输出发动机熄火控制信号，实现自动熄火保护。

进一步的，如果所述控制器通过所述水流量计信号接口检测到水流量计信号，则进一步包括：

所述控制器判断所述水流量计信号是否小于预设最小值，是则控制油门增加开关进行油门增操作，否则进一步判断所述水流量计信号是否大于预设最大值，是则控制油门减少开关进行油门减操作，否则保持当前油门。

基于上述技术方案，本发明通过控制器来对消防作业控制装置中的多个蝶阀及对应的蝶阀位置检测器、水泵油门、发动机熄火开关、发动机启动开关、水取力开关和水管液位传感器进行集中控制，并由控制开关接收外部控制指令，由控制器自动按照规定流程完成消防作业工作过程的启动或停止。相比于现有的消防打水作业方案，本发明省去了大量的人为操作，简化了消防人员的操作过程，消除因消防人员的人工操作造成的失误；同时利用蝶阀位置检测器、水罐液位传感器等检测元件来进行消防系统的检测，能够及时地发现消防系统中的问题，避免损坏设备或影响灭火救援工作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有的向消防水罐内注水然后打水的消防作业的实例的流程示意图。

图2为本发明消防作业控制装置的一实施例的结构示意图。

图3为基于图2的消防作业控制装置实施例的消防作业控制方法的一实施例的流程示意图。

图4为基于图2的消防作业控制装置实施例的消防作业控制方法的另一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图2所示，为本发明消防作业控制装置的一实施例的结构示意图。在本实施例中，消防作业控制装置包括：控制器CONTROLLER、控制开关S1、多个蝶阀Y1～Y3以及对应的蝶阀位置检测器R1～R3、水泵油门S2～S3、发动机熄火开关S4、发动机启动开关S5、水取力开关S6和水罐液位传感器R4，控制开关S1、多个蝶阀以及对应的蝶阀位置检测器R1～R3、水泵油门S2～S3、发动机熄火开关S4、发动机启动开关S5、水取力开关S6和水罐液位传感器R4均与控制器CONTROLLER连接，并对应于控制器的引脚1～5和8～15，控制开关S1可受外部控制实现消防作业工作过程的启动或停止。控制器CONTROLLER通过内部编程可实现对消防作业控制装置中的多个蝶阀及对应的蝶阀位置检测器、水泵油门、发动机熄火开关、发动机启动开关、水取力开关和水管液位传感器的集中控制，并由控制开关接收外部控制指令，由控制器自动按照规定流程完成消防作业工作过程的启动或停止。

相比于现有的消防打水作业方案，本实施例省去了大量的人为操作，简化了消防人员的操作过程，消除因消防人员的人工操作造成的失误；同时利用蝶阀位置检测器、水罐液位传感器等检测元件来进行消防系统的检测，能够及时地发现消防系统中的问题，避免损坏设备或影响灭火救援工作。

在图2中，多个蝶阀以及对应的蝶阀位置检测器具体包括：吸水蝶阀Y1及吸水蝶阀位置检测器R1、水炮蝶阀Y2及水炮蝶阀位置检测器R2和注水蝶阀Y3及注水蝶阀位置检测器R3。其中，吸水蝶阀Y1用于控制水罐内的水流入水泵，而吸水蝶阀位置检测器R1用于检测吸水蝶阀Y1当前的开闭状态。水炮蝶阀Y2用于控制水泵出水，使水到达水炮，而水炮蝶阀位置检测器R2用于检测水炮蝶阀Y2当前的开闭状态。注水蝶阀Y3用于控制向水罐内注水，而注水蝶阀位置检测器R3用于检测注水蝶阀Y3当前的开闭状态。

这些蝶阀位置检测器可以向控制器提供蝶阀的当前状态，由控制器根据这些状态信息启动相应的处理程序。

水泵油门可以包括多种对油门的控制开关，例如油门增加开关和油门减少开关。其中，油门增加开关用于增加消防作业的水泵的转速，油门减少开关用于减少消防作业的水泵的转速。发动机熄火开关和发动机启动开关分别用来使发动机熄火和启动，而水取力开关用来使发动机与水泵通过离合器建立或断开关联。

在图2中，还可以在上述的消防作业控制装置实施例中增加声光报警装置H4和显示器P1，声光报警装置H4和显示器P1均与控制器CONTROLLER连接，对应于控制器的引脚6～7和16，声光报警装置能够发出声音和灯光等提示性的信号，在消防系统出现异常状况下，控制器向声光报警装置发出指令，使其发出声光报警，提醒消防人员注意，及时进行修理或停止操作，避免水泵烧坏等问题。显示器P1还可以增加输入功能，以便提供故障查询功能。

显示器则可以可显示控制开关、各个蝶阀以及对应的蝶阀位置检测器、水泵油门、发动机熄火开关、发动机启动开关、水取力开关、水罐液位传感器、声光报警装置等各个单元中部分或全部单元的工作状态、相关的参数数值以及报警信息。

在控制器上，还可以包括多个外部传感接口，可从连接外部的传感器接收状态及参数数据，例如水取力状态检测接口19、发动机状态检测接口18和水流量计信号接口17等。控制器能够根据这些外部传感接口接收到外部传感器的状态和参数数据，并据此进行相应的控制操作。

下面将基于图2所示的消防作业控制装置实施例来对消防作业控制方法的一种实施例进行说明，流程参见图3，包括：

步骤101、当控制开关S1接通后，控制器CONTROLLER依次打开注水蝶阀Y3和水炮蝶阀Y2，并通过注水蝶阀位置检测器R3和水炮蝶阀位置检测器R2分别对注水蝶阀Y3和水炮蝶阀Y2进行是否打开的检测；

步骤102、控制器CONTROLLER通过发动机启动开关S5启动消防车辆的发动机，并在通过发动机状态检测接口18检测到发动机状态为启动状态时，开启水取力开关S6，进行挂水取力操作；

步骤103、当控制器CONTROLLER通过水取力状态检测接口19检测到水取力离合器信号时，打开吸水蝶阀Y1，并通过吸水蝶阀位置检测器R1对吸水蝶阀Y1进行是否打开的检测。

在本实施例中，操作人员在消防作业时，只需操作控制开关，使其接通，然后就由控制器根据操作规程来操作注水蝶阀和水炮蝶阀，向水罐注水，并使水泵出水，并到达水炮，在这个过程中不断的对注水蝶阀和水炮蝶阀进行是否打开的检测，确保这两个蝶阀均正常的打开。控制器还通过发动机启动开关来启动发动机，同时也对发动机状态进行监视，在发动机为启动状态时进行挂水取力操作。控制器通过水取力状态检测接口来检测水取力离合器信号，根据该信号来操作吸水蝶阀，在这个过程中不断的对吸水蝶阀进行是否打开的检测，确保吸水蝶阀均正常的打开。

在这个过程中，虽然操作人员只需操作控制开关，但各个蝶阀、发动机状态、水取力状态等均通过显示器显示出来，操作人员可以根据这些显示出的信息来判断当前的消防作业过程是否正常，是否需要干预，或者采取相应的措施来中断作业。

在步骤101中，当控制器通过所述注水蝶阀位置检测器检测到所述注水蝶阀已处于打开状态时，控制器可以通过水罐液位传感器检测水罐内的液位是否达到预设值，如果达到预设值，则继续执行打开所述水炮蝶阀的操作，否则继续进行检测。只有当水罐的液位到达一定高度时，才适合进行后续的消防工作，因此控制器通过对水罐液位传感器对水罐内的液位进行检测，在达到预设值时才继续执行打开水炮蝶阀的操作，可以避免水泵的吸空现象，防止水泵烧坏。

在预设值的选择方面，优选液位的中位以上的数值，另外，在检测到液位小于五分之一的时候可以进行报警提示，同时减小油门，当液位为0时，摘水取力切断水泵，防止空转，因此有两种情况下可以自动保护水泵，一种是无水进入水泵，一种是水炮无水打出（这两种情况下都有可能是水泵空转，也有可能消防管路内部问题，如管路蝶阀堵塞等导致憋压，也需要切断保护，一种是切断取力，一种是熄火）。

在步骤103中，在所述控制器通过水取力状态检测接口检测到水取力离合器信号时，控制器可以启动计时器，并在计时器超时时，通过水流量计信号接口检测是否有水流量计信号，如果没有水流量计信号，则关闭所述水取力开关，通过发动机熄火开关使发动机熄火。当水取力挂上后，如果在一定时间（例如1分钟）内水流量计信号接口如果无法检测到水流出，则可认为水泵没有正常吸水，因此控制器可以及时停止水取力开关，并输出发动机熄火控制信号，实现自动熄火保护，避免水泵因长时间无水运行而烧坏。

如果控制器通过所述水流量计信号接口检测到水流量计信号，则控制器可以进一步判断所述水流量计信号是否小于预设最小值，是则控制油门增加开关进行油门增操作，否则进一步判断所述水流量计信号是否大于预设最大值，是则控制油门减少开关进行油门减操作，否则保持当前油门。控制器通过水流量计信号接口所得到的水流量的数值可以判断出水流量是否达到要求数值，根据实际的水流量计信号来控制水泵油门的油门增加开关和油门减少开关，实现反馈调节，避免人工手动调节时对操作人员较高的操作要求。

如图4所示，为基于图2的消防作业控制装置实施例的消防作业控制方法的另一实施例的流程示意图。在本实施例中，消防作业控制流程具体包括：

步骤201、控制器CONTROLLER送电自检；

步骤202、判断控制开关S1是否按下，是则执行步骤203，否则重复本步骤；

步骤203、打开注水蝶阀Y3；

步骤204、判断注水蝶阀位置检测器R3是否检测到注水蝶阀Y3打开，是则执行步骤205，否则返回步骤203继续检测；

步骤205、通过水罐液位传感器R4检测水罐内的液位是否达到预设值，是则执行步骤206，否则执行步骤203继续检测；

步骤206、打开水炮蝶阀Y2；

步骤207、判断水炮蝶阀位置检测器R2是否检测到水炮蝶阀Y2打开，是则执行步骤208，否则返回步骤206继续检测；

步骤208、通过发动机启动开关S5启动消防车辆的发动机；

步骤209、通过发动机状态检测接口18检测到发动机状态是否为启动状态，是则执行步骤210，否则执行步骤208；

步骤210、开启水取力开关S6，进行挂水取力操作；

步骤211、判断水取力状态检测接口19是否检测到水取力离合器信号，是则分别执行步骤212和步骤214，否则执行步骤210；

步骤212、打开吸水蝶阀Y1；

步骤213、判断吸水蝶阀位置检测器R1是否检测到吸水蝶阀Y1打开，是则结束操作，否则返回步骤212继续检测；

步骤214、启动计时器，计时60s，并在计时器超时时，执行步骤215，如果未到计时时间，则继续等待；

步骤215、通过水流量计信号接口17检测是否有水流量计信号，是则执行步骤217，否则执行步骤216；

步骤216、关闭水取力开关S6，摘水取力的离合器，并输出发动机熄火控制信号到发动机熄火开关S4，使发动机熄火；

步骤217、判断水流量计信号是否小于预设最小值，是则控制油门增加开关S2进行油门增操作，否则执行步骤218；

步骤218、判断水流量计信号是否大于预设最大值，是则控制油门减少开关S3进行油门减操作，否则保持油门。

上述步骤均由控制器进行操作，简化了操作人员的操作，实现了一键式控制消防操作，避免人工操作的各种局限性。而且在控制器的控制过程中通过对各种外部或内部的传感器的检查来执行操作，实现了水泵的保护，避免水泵在异常情况下烧坏的情况。当发现消防系统内出现故障时，还可以进一步通过声光报警装置进行声光报警，来引起操作人员的注意，以便及时进行故障处理。

在上述步骤中，控制器会将各个蝶阀、发动机状态、水取力状态等元件的状态、参数等信息通过显示器显示出来，操作人员可以清楚地看到各个蝶阀开关的状态、水流量及水罐液位等各种信号的状态，根据这些显示出的信息来判断当前的消防作业过程是否正常，是否需要干预，或者采取相应的措施来中断作业。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1.一种基于消防作业控制装置的消防作业控制方法，其特征在于，所述消防作业控制装置包括：控制器、控制开关、多个蝶阀以及对应的蝶阀位置检测器、水泵油门、发动机熄火开关、发动机启动开关、水取力开关和水罐液位传感器，所述控制开关、多个蝶阀以及对应的蝶阀位置检测器、水泵油门、发动机熄火开关、发动机启动开关、水取力开关和水罐液位传感器均与所述控制器连接，所述控制开关能够受外部控制实现消防作业工作过程的启动或停止；所述多个蝶阀以及对应的蝶阀位置检测器包括：吸水蝶阀及吸水蝶阀位置检测器、水炮蝶阀及水炮蝶阀位置检测器和注水蝶阀及注水蝶阀位置检测器；所述水泵油门具体包括：油门增加开关和油门减少开关；所述消防作业控制装置还包括显示器和声光报警装置，均与所述控制器连接，所述显示器能够显示控制开关、各个蝶阀以及对应的蝶阀位置检测器、水泵油门、发动机熄火开关、发动机启动开关、水取力开关、水罐液位传感器、声光报警装置各个单元中部分或全部单元的工作状态、相关的参数数值以及报警信息；所述控制器还包括多个外部传感接口，能够从连接外部的传感器接收状态及参数数据；所述外部传感接口包括：水取力状态检测接口、发动机状态检测接口和水流量计信号接口；

其中，所述消防作业控制方法包括：

当控制开关接通后，控制器依次打开注水蝶阀和水炮蝶阀，并通过注水蝶阀位置检测器和水炮蝶阀位置检测器分别对所述注水蝶阀和水炮蝶阀进行是否打开的检测；

所述控制器启动消防车辆的发动机，并在通过发动机状态检测接口检测到发动机状态为启动状态时，开启水取力开关，进行挂水取力操作；

当所述控制器通过水取力状态检测接口检测到水取力离合器信号时，打开吸水蝶阀，并通过吸水蝶阀位置检测器对所述吸水蝶阀进行是否打开的检测。

2.根据权利要求1所述的消防作业控制方法，其特征在于，在所述控制器通过所述注水蝶阀位置检测器检测到所述注水蝶阀已处于打开状态时，还包括：

所述控制器通过水罐液位传感器检测水罐内的液位是否达到预设值，如果达到预设值，则继续执行打开所述水炮蝶阀的操作，否则继续进行检测。

3.根据权利要求2所述的消防作业控制方法，其特征在于，在所述控制器通过水取力状态检测接口检测到水取力离合器信号时，还包括：

所述控制器启动计时器，并在计时器超时时，通过水流量计信号接口检测是否有水流量计信号，如果没有水流量计信号，则关闭所述水取力开关，并输出发动机熄火控制信号，实现自动熄火保护。

4.根据权利要求3所述的消防作业控制方法，其特征在于，如果所述控制器通过所述水流量计信号接口检测到水流量计信号，则进一步包括：

所述控制器判断所述水流量计信号是否小于预设最小值，是则控制油门增加开关进行油门增操作，否则进一步判断所述水流量计信号是否大于预设最大值，是则控制油门减少开关进行油门减操作，否则保持当前油门。