CN103736230B - 一种消防车及其打水控制装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防车及其打水控制装置、系统及方法，控制装置包括：接收器，用于接收用于所述消防车的操作模式及停水指令；以及控制器，在所接收的操作模式为自动模式的情况下，在接收到所述停水指令后：控制发动机降速；控制水泵取力器退档；控制水炮出口阀关闭，以实现对消防车出水的可靠控制。

Description

一种消防车及其打水控制装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及消防车领域，具体地，涉及一种消防车及其打水控制装置、系统及方法。

背景技术

目前，在消防车的打水作业中，需要严格按照正确的顺序来执行相应的操作。而目前，打水操作都是经过操作人员手动操作来完成的。因此，在实际操作过程中，由于操作人员的熟练程度等人为因素，很容易出现误操作的现象。而一旦出现误操作，就可能会引起水泵空转、憋压等不符合水泵及管路正常使用的危险情况，严重时这可能会造成设备损坏。因此急需一种可靠的控制装置和方法来避免上述问题的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种消防车及其打水控制装置、系统及方法，以实现对消防车打水的可靠控制，避免因误操作而引起的设备损坏。

为了实现上述目的，本发明提供一种消防车打水控制装置，所述控制装置包括：接收器，用于接收用于所述消防车的操作模式及停水指令；以及控制器，在所接收的操作模式为自动模式的情况下，在接收到所述停水指令后：控制发动机降速；控制水泵取力器退档；控制水炮出口阀关闭。

本发明还提供一种消防车打水控制系统，所述控制系统包括：上述控制装置；操作模式选择装置，与所述接收器连接，用于发送所述消防车的操作模式；以及停水指令发送装置，与所述接收器连接，用于发送停水指令。

本发明还提供一种消防车，该消防车包括上述消防车打水控制系统。

本发明还提供一种消防车打水控制方法，所述控制方法包括：接收用于所述消防车的操作模式及停水指令；在自动模式下，在接收到所述停水指令后执行以下操作：控制发动机降速；控制水泵取力器退档；控制水炮出口阀关闭。

本发明通过接收用于所述消防车的操作模式及停水指令，在自动模式下，根在接收到所述停水指令后，首先控制发动机降速，之后控制水泵取力器退档，然后控制水炮出口阀关闭，从而实现对消防车打水的可靠控制，避免因误操作而可能引起的设备损坏。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的消防车打水控制装置的框图；

图2是根据本发明实施方式的消防车打水控制系统的框图；

图3是根据本发明实施方式的自动模式下消防车打水控制的流程图；

图4是根据本发明实施方式的自动停止消防车打水控制的流程图；以及

图5是根据本发明实施方式的消防车打水控制装置的自动保护过程的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是根据本发明的消防车打水控制装置的框图。如图1所示，本发明所提供的消防车打水控制装置100可以包括：接收器111，用于接收用于消防车的操作模式及吸水方式；以及控制器112，在接收器111所接收的操作模式为自动模式的情况下，控制器112用于：根据吸水方式控制消防车进行相应的吸水控制；控制水泵取力器121进行挂档以进行取力操作；控制水炮出口阀122打开；以及通过调节发动机123转速来调节出水量，以控制水炮出口压力使其符合所述消防车的出水压力。

其中，进行相应的吸水控制包括：在所接收的吸水方式为外吸水方式的情况下，所述控制器控制抽真空泵对吸水管进行抽真空，在所接收的吸水方式为水罐出水方式的情况下，控制器112在控制水泵取力器121进行挂档之前，控制水罐出水阀124打开。本领域技术人员应该理解发动机123为带动水泵运转的动力装置。

图2是根据本发明实施方式的消防车打水控制系统的框图。如图2所示，本发明所提供的消防车打水控制系统可以包括接收器111、控制器112、操作模式选择装置132、吸水方式选择装置133。其中，操作模式选择装置132（例如按钮），与接收器111连接，用于发送消防车的操作模式；以及吸水方式选择装置133（例如按钮），与接收器111连接，用于发送消防车的吸水方式。

此外，如图2所示，本发明所提供的消防车打水控制系统还可以包括以下用于检测消防车的打水状态参数的状态检测装置：压力传感器125，用于检测水炮出口压力值；第一阀门检测器126，用于检测水炮出口阀122的状态；第二阀门检测器127，用于检测水罐出水阀124的状态；水位传感器128，用于检测水罐水位；以及报警器129。可以通过接收器111接收压力传感器125、第一阀门检测器126、第二阀门检测器127和水位传感器128的信号，之后，控制器112根据这些信号确定是否控制报警器129报警，以及控制电动气阀130（可以为控制水炮出口阀122和水罐出水阀124，出于简洁的目的，在此统称为电动气阀）和底盘131的相应动作，控制器112可以为PLC。在下文中将详细描述上述元器件的工作过程。

在本发明中，消防车打水的操作模式可以为手动模式和自动模式，操作模式的选择可以通过按钮来选择，但是本发明并不限于此，例如还可以通过输入装置进行设定。其中手动模式由消防人员手动完成，而在自动模式下，消防车打水控制过程将在以下参照图3进行详细描述。

图3是根据本发明实施方式的自动模式下消防车打水控制的流程图。如图3所示，判断所接收的操作模式是否为自动模式，在步骤301，接收器111在接收到操作模式为自动模式的情况下，在步骤302，接收吸水方式。

在步骤303，控制器112判断吸水方式是否为外吸水，如果所接收的吸水方式为外吸水，则控制器112控制抽真空泵对吸水管进行抽真空，并可以在完成抽真空后控制抽真空泵停止。在具体实施方式中，在步骤304，控制器112可以在确定吸水方式为外吸水时，启动预设定时，在该定时时间内控制抽真空泵运行，以增强系统运行的稳定性，该定时可设置为3秒，在3秒定时结束后，可以控制抽真空泵停止运行，在实践中，通过3秒的定时可以通过抽真空来保证排出吸水管道中的空气，但本发明并不限于此。在步骤304处的定时完成后，在步骤307，控制器112控制水泵取力器121挂档，该步骤可以分为退离合器、挂取力器及松离合器三部分，其中，可以通过离合器检测信号、取力器挂档状态信号来判断该步骤的执行情况，例如，可以通过接近开关来检测水泵取力器的挂档情况，当接近开关为吸合状态时，表示取力器处于挂档成功状态，当接近开关为断开状态时，表示取力器处于为挂档状态，但是本发明并不限制于此。为了避免水泵一次不能挂上的情况，可以在完成步骤307后，在步骤308，控制器112通过接收器111接收的取力器挂档状态信号来判断取力器是否正常挂上，如果没有，则重复步骤307，以便保证取力的可靠性。但是如果在重复步骤307一次或多次（例如3次）后仍未能将取力正常挂上，则控制器112控制报警器进行报警。在实际运行过程中，一般在经过两次取力器挂档即可保证取力器的可靠啮合。在取力器121成功挂档后，在步骤309，控制器112控制水炮出口阀122打开，并开始计时，即步骤310，该计时可设置为3-4秒，在该计时期间不控制发动机加速，以便在水泵挂档速度（该速度较低）下使出水管中充满水，以保证排出出水管道中的空气，从而增强打水的稳定性。在该计时结束后，出水管道中的空气被排出，此时控制器112控制发动机123的转速来控制水泵的出水量，以确保水炮出口压力满足消防车正常打水压力（例如常用打水压力0.9Mpa）。如此，通过上述步骤来完成消防车外吸水方式下的打水作业。

在步骤303之后，如果吸水方式不是外吸水，在步骤305，控制器112控制水罐出水阀124打开，之后，在步骤306，可以通过阀门检测开关来检测水罐出水阀124是否已开启，如果未开启，则重复步骤305，如果重复多次后仍未开启，则控制器112控制报警器进行报警。在确定水罐出水阀124已开启后，在步骤307，控制器112控制水泵取力器121挂档，该步骤可以分为退离合器、挂取力器及松离合器三部分，其中，可以通过离合器检测信号、水泵取力检测信号来判断该步骤的执行情况。为了避免水泵一次不能挂上的情况，可以在完成步骤307后，在步骤308，控制器112通过接收器111接收的挂档状态信号来判断取力器是否正常挂上，如果没有，则重复步骤307，以便保证取力的可靠性。但是如果在重复步骤307多次（例如3次）后仍未能将取力正常挂上，则控制器112控制报警器进行报警。在实际运行过程中，一般在经过两次取力器挂档即可保证取力器的可靠啮合。在取力器121成功挂档后，在步骤309，控制器112控制水炮出口阀122打开，并开始计时，即步骤310，该计时可设置为3-4秒，在该计时期间不控制发动机加速，以便在水泵挂档速度（该速度较低）下使出水管中充满水，以保证排出出水管道中的空气，从而增强打水的稳定性。在该计时结束后，出水管道中的空气被排出，此时控制器112控制发动机的转速来控制水泵的出水量，以确保水炮出口压力满足消防车正常打水压力（例如常用打水压力0.9Mpa）。如此，通过上述步骤来完成消防车外水罐出水方式下的打水作业。

以上详细描述了自动模式下消防车的打水过程，在选择吸水方式之后，可以通过一启动按钮来实现消防车打水的控制，而且通过本发明提供的消防车打水控制装置和方法可以实现消防车的可靠打水过程。另外，本发明还提供一键停止的打水控制方法，在下文中将通过图4来进行详细的描述。

图4是根据本发明实施方式的自动停止消防车停水控制的流程图。在所接收到的操作模式为自动模式的情况下，如图4所示，在步骤401接收到来自控制系统的用于发送停水指令的停水指令发送装置的停止命令后，在步骤402，控制器112控制发动机123降速，可选择地，在步骤403，通过压力传感器125来检测水炮出口压力，控制器112判断实际水炮出口压力是否小于一预设值。如果水炮出口压力未小于该预设值，则返回至步骤402；反之，则进入步骤404，在步骤404处，控制器112控制水泵取力器退档。可选择地，在步骤405（该步骤405仅在吸水方式为水罐出水方式的情形下被执行）处，控制器112控制水罐出水阀124关闭。之后，在步骤406，控制器112关闭水炮出口阀122。如此，可以实现控制消防车停止打水。

此外，为了防止在打水过程中，由于手动模式向自动模式转换、或者其他误操作，而导致水炮出口阀关闭、水罐出水方式下水罐出水阀关闭及其他原因而导致出现故障，本发明提供的消防车打水控制装置还可以提供自动保护功能。应该理解，可以在手动和自动两种模式下控制消防车打水的情况下，提供该自动保护功能。下面将参考图5对该过程进行详细描述。

图5是根据本发明实施方式的消防车打水控制装置的自动保护过程的流程图。如图5所示，在消防车打水过程中，水位传感器128检测水罐中的水位，在步骤501，控制器112判断水罐水位是否低于预设值，如果水位低于预设值，在步骤502，则控制器112控制发动机123降为怠速，并控制报警器129进行报警，从而保证在以水罐出水方式的情况下水泵不会因为水位过低造成高速空转的情况，步骤501和502仅在以水罐出水方式打水的情况下进行。压力传感器125检测水炮出口压力，第一阀门检测器126检测水炮出口阀122是否开启，在步骤503和504，控制器112在水炮出口压力超过预警值且所述水炮出口阀122已开启的情况下，控制发动机123降速，以保持水炮出口压力低于预设值，并控制报警器129进行报警，从而保护管路及水炮不会因超压而造成损坏。在步骤505，压力传感器125检测到水炮出口无压力（压力很小），从而可能造成水泵空转，水炮出口无压力可能是由例如在外吸水方式下，由于某些原因吸不上水而引起的，或者在水罐出水方式下由水罐出水阀122未开启而引起的（此时第二阀门检测器127检测到水罐出水阀124未开启），之后，在步骤506，控制器112控制发动机123降速，并控制报警器129进行报警，而且在一定时间后该故障仍未解除（例如在水罐出水方式下水罐出水阀122无法开启），则控制器112控制退取力，以保护水泵不会因为空转引起过热而导致损坏。在步骤507，如果第一阀门检测器126检测到水炮出口阀122未开启，而压力传感器125检测到水炮出口压力超过预设值，此时，控制器112确定管路存在憋压情况，在步骤508，控制器112控制发动机123降速，并控制报警器129进行报警，而且在一定时间后该故障仍未解除（例如水炮出口阀122无法开启），则控制器112控制退取力，以保证管路压力不会因为过高而造成损坏。出于简洁的目的，在上述描述中未描写通过接收器111来接收检测信号，但是应该理解，可以通过接收器111接收上述压力传感器125、第一阀门检测器126、第二阀门检测器127和水位传感器128的信号，然后控制器112根据所述信号来进行相应的控制。

另外，控制器112还可以将各部件的工作状态以及各检测点的数值发送至显示装置，以供工作人员实施监控消防车的作业情况，并可以在发生故障的情况下及时地采取相应的措施。

图5中各故障的判断并不存在固定的顺序，申请人出于便于描述的目的而将各个故障进行了先后排序，而并不意欲限制本发明。本领域技术人员应该理解可以以任何顺序来进行故障的判定。

本发明还提供一种消防车，该消防车包括上述消防车打水控制系统。

本发明提供的消防车打水装置和方法能够实现一键式的消防车打水和停止打水的操作，极大的简化了操作过程，降低了对于操作人员的技能要求，提高了控制的可靠性。而且，本发明还提供了对各种误操作引起的故障的报警，以提醒操作人员及时掌握车辆的工况，从而能够快速解决发生的故障。另外，该控制装置还提供了故障发生时的自动保护功能，从而避免了由于误操作或故障发生时而造成的设备损坏，从而提高了设备的安全性。

本发明提供的技术方案适用于任何具备打水功能的消防车（常规车、举高车等），上述执行部件（如气动、电动）可以选用其他方式代替（如将气动改为电动）。而且在实施方式中，描述了控制器112可以采用PLC，但是，本发明并不限制于此，例如，可以采用继电控制，本领域技术人员能够根据本发明的技术方案来采用独立电器元件的方式搭建一个继电器控制电路，如此同样能够实现本发明的技术效果。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种消防车打水控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

接收器，用于接收用于所述消防车的操作模式及停水指令；以及

控制器，在所接收的操作模式为自动模式的情况下，在接收到所述停水指令后：

控制发动机降速；

控制水泵取力器退档；

控制水炮出口阀关闭，

其中，所述接收器还用于接收水炮出口压力值，所述控制器用于在所述控制发动机降速之后，在所述水炮出口压力值小于预设压力值的情况下，控制所述水泵取力器退档。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述接收器还用于接收吸水方式；

所述控制器还用于在所述吸水方式为水罐出水方式时，在关闭所述水炮出口阀之前，控制水罐出水阀关闭。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，在所述消防车打水过程中，

所述接收器还用于接收水炮出口压力值及水炮出口阀的状态；以及

所述控制器还用于执行以下至少一者：

在所述水炮出口压力值超出一预设值且所述水炮出口阀打开的情况下，控制所述发动机降速并控制报警器报警；

在所述水炮出口压力值超出一预设值且所述水炮出口阀未打开的情况下，控制所述发动机降速并控制报警器报警并开始进行计时，并且在该计时时间达到预设时间时所述水炮出口压力值仍旧超出所述预设值，则控制所述取力器退档。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述接收器还用于接收吸水方式；以及

在所述消防车打水过程中，

在所述吸水方式为外吸水方式的情况下，所述接收器还用于接收水炮出口压力值，所述控制器在所述水炮出口无压力的情况下，控制所述发动机降速并控制报警器报警并开始进行计时，并且在该计时时间达到预设时间时，所述水炮出口仍旧无压力，则控制所述取力器退档；或

在所述吸水方式为水罐出水方式的情况下，所述接收器还用于接收水炮出口压力值和/或所述水罐出水阀的状态，所述控制器在所述水炮出口无压力和/或所述水罐出水阀未开启的情况下，控制所述发动机降速并控制报警器报警并开始进行计时，并且在该计时时间达到预设时间时，所述水炮出口仍旧无压力和/或所述水罐出水阀仍未开启，则控制所述取力器退档。

5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述接收器还用于接收吸水方式；以及

在所接收的吸水方式为水罐出水方式的情况下，在所述消防车打水过程中，

所述接收器还用于接收所述水罐的水位；以及

所述控制器还用于在所述水罐的水位低于一预设值的情况下，控制所述发动机降为怠速并控制报警器报警。

6.一种消防车打水控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

权利要求1-5中任一项权利要求所述的控制装置；

操作模式选择装置，与所述接收器连接，用于发送所述消防车的操作模式；以及

停水指令发送装置，与所述接收器连接，用于发送停水指令。

7.一种消防车，其特征在于，该消防车包括权利要求6所述的消防车打水控制系统。

8.一种消防车打水控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

接收用于所述消防车的操作模式及停水指令；

在自动模式下，在接收到所述停水指令后执行以下操作：

控制发动机降速；

控制水泵取力器退档；

控制水炮出口阀关闭，

其中，所述控制方法还包括：

接收水炮出口压力值；

在控制所述发动机降速之后，在所述水炮出口压力值小于预设压力值的情况下，控制所述水泵取力器退档。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

接收吸水方式；

在所述吸水方式为水罐出水方式时，在控制所述水炮出口阀关闭之前，控制水罐出水阀关闭。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述消防车打水过程中，所述方法还包括：

接收水炮出口压力值及水炮出口阀的状态；以及

在所述水炮出口压力值超出一预设值且所述水炮出口阀打开的情况下，控制所述发动机降速并进行报警，或

在所述水炮出口压力值超出一预设值且所述水炮出口阀未打开的情况下，控制所述发动机降速并进行报警并开始进行计时，并且在该计时时间达到预设时间时所述水炮出口压力值仍旧超出所述预设值，则控制所述取力器退档。

11.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

接收吸水方式；以及

在所述消防车打水过程中，

在所述吸水方式为外吸水方式的情况下，接收水炮出口压力值，并在所述水炮出口无压力的情况下，控制所述发动机降速并进行报警并开始进行计时，并且在该计时时间达到预设时间时，所述水炮出口仍旧无压力，则控制所述取力器退档；或

在所述吸水方式为水罐出水方式的情况下，接收水炮出口压力值和所述水罐出水阀的状态，并在所述水炮出口无压力和/或所述水罐出水阀未开启的情况下，控制所述发动机降速并进行报警并开始进行计时，并且在该计时时间达到预设时间时，所述水炮出口仍旧无压力和/或所述水罐出水阀仍未开启，则控制所述取力器退档。

12.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

接收吸水方式；以及

在所接收的吸水方式为水罐出水方式的情况下，在所述消防车打水过程中，

接收所述水罐的水位；以及

在所述水罐的水位低于一预设值时，控制所述发动机降为怠速并进行报警。