CN105251156A - 一种消防系统及其构成的公共交通工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防系统及其构成的公共交通工具，解决了现有公共交通工具的公共消防安全设施成本高、实施不便等问题。该消防系统，包括：压力容器罐，用于存储灭火剂/水并通过压力为水/灭火剂提供输送动力；输送管道，通过连接管与所述压力容器罐连接，用于输送灭火剂/水到达喷头喷出；喷头，设置在所述输送管道上，用于喷出灭火剂/水；阀门，与所述连接管连接，用于控制所述连接管的开闭；启动按钮，通过信号控制线与所述阀门连接，用于控制所述阀门的开闭。本发明结构简单、造价低廉、实施方便，可应用于公交汽车、客运汽车、火车、高铁、地铁等人群密度大的公共交通工具上。

Description

一种消防系统及其构成的公共交通工具

技术领域

本发明涉及一种消防系统，具体的说，是涉及一种消防系统及其构成的公共交通工具。

背景技术

公共交通工具，如：公交汽车、短途/长途客运汽车、地铁、火车、高铁等设施的消防安全问题，一直是本领域重要的研究方向。传统的，公共交通工具的消防设备是基于设施本身携带的瓶式灭火器，在遇到火情时，乘客并不一定能及时想到这些瓶式灭火器，且瓶式灭火器在人群较密集的公共交通工具内部使用也非常不便。为了克服传统瓶式灭火器的缺陷，研发了一种公交车消防系统，该系统采用消防水泵作为动力，配合水箱和喷淋管道，通过安装在公交车内的喷头进行灭火，但其存在三个重大缺陷：

一、成本高。消防水泵及系统的价格非常昂贵，成本要占整车生产成本约25%左右，无法大面积推广。

二、占用空间大。该套设备需在公共汽车客舱内分割单独的设备空间放置驱动水泵和水箱，而客舱空间资源非常有限和珍贵，难以大面积推广。

三、响应速度慢。该系统需要较长的启动时间。发生火灾时，汽车驾驶员启动消防泵，消防泵从静止状态加压至工作压力需要一定的时间，而车内汽油燃烧可在瞬间达到几百上千度，汽油火焰对人体皮肤以及呼吸道粘膜的损伤是以毫秒级计算。

因此，研发一种实施便利、响应快速、价格低廉的公共交通工具的消防系统，就成为了本领域的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构简单、实现方便、响应速度快的消防系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种消防系统，包括：

压力容器罐，用于存储灭火剂/水并通过压力为水/灭火剂提供输送动力；压力容器罐数量根据实际需要来确定，其可以是一个、二个、三个甚至更多；

输送管道，通过连接管与所述压力容器罐连接，用于输送灭火剂/水到达喷头喷出；

喷头，设置在所述输送管道上，用于喷出灭火剂/水；

阀门，与所述连接管连接，用于控制所述连接管的开闭；

启动按钮，通过信号控制线与所述阀门连接，用于控制所述阀门的开闭。通过上述设置，在发生火情时，司机可第一时间通过启动按钮控制阀门开启，压力容器罐内液体在压力的作用下通过连接管输送至输送管道，然后由各喷头喷出，一方面，避免了感应灭火及背景技术中所介绍的公交车消防系统响应速度慢的问题，另一方面，成本低、设备简单、占用空间小。

压力容器罐与输送管道之间的连接方式包括以下四种：

其一

当为单个压力容器罐时，该压力容器罐经消防阀门直接和灭火剂输送管道连接；

其二

当为多个压力容器罐时，每一个压力容器罐配一个阀门，然后各自单独连接一根输送管道；

其三

当为多个压力容器罐时，每一个压力容器罐配一个阀门，之后进行汇合，然后连接到一根消防管道；

其四

当为多个压力容器罐时，多个压力容器罐在阀门之前就通过管道进行连接，之后通过一个阀门，然后连接到一根或多根消防管道。

进一步的，所述阀门为瓶头阀，其拧紧在所述压力容器罐的罐口，所述连接管为虹吸管并安装在所述瓶头阀上。瓶头阀为电磁阀，常态下，瓶头阀处于常开状态，按下启动按钮后，瓶头阀得电闭合。

进一步的，所述压力容器罐装有灭火剂/水和氮气，灭火剂/水在所述压力容器罐内下部，所述氮气在所述压力容器罐上部；所述虹吸管入口端浸没在灭火剂/水最下端且接近所述压力容器罐底部位置。通过上述设置，在瓶头阀打开后，上部的高压氮气下压液体，液体再通过虹吸管底部进入管内，由此进入输送管道。

在另一种实施方案中，将所述压力容器罐替换为单独的灭火剂/水存储罐和驱动气体存储罐，且在二者连通的管路上设置有受启动按钮控制的阀门。阀门为电磁阀，按下启动按钮后，电磁阀得电，驱动气体从气体存储罐中压入灭火剂存储罐中，将灭火剂压入液体输送管道，然后经喷头喷出进行灭火。

进一步的，所述喷头包括具有内腔的喷头主体，所述喷头主体上部为喷头进口，下部为喷头出口，所述内腔连通喷头进口和喷头出口；在所述喷头主体上部外壁攻有用于连接所述输送管道的连接螺纹，在所述内腔内部设置有旋流发泡器。

进一步的，所述喷头出口为导流孔，所述导流孔的孔径沿所述喷头的轴向逐渐增大，并在所述喷头出口处构成呈喇叭状的扩散孔；

或者，所述导流孔位于所述喷头出口处的部位向所述喷头两侧张开构成呈喇叭状的扩散孔。通过上述结构，喷头喷出的灭火剂/水呈半圆形或扇形分布，其覆盖面积要比传统喷头的覆盖面积大，由此可减少喷头的安装数量，进一步的，较少的喷头安装数量可有效保证水压，避免水压不足导致灭火剂/水无法正常喷出的问题。

一种公共汽车，包括公共汽车本体在所述公共汽车本体内设置有上述的消防系统；

所述消防系统包括存储有灭火剂/水和氮气的压力容器罐，通过连接管与所述压力容器罐连接的输送管道，设置在所述输送管道上的喷头，安装在所述压力容器罐上的阀门，以及通过信号控制线与所述阀门连接的启动按钮；所述连接管与所述阀门连接；

所述压力容器罐设置在所述公共汽车的车厢内；

输送管道的设置方向有多种：

其一

所述输送管道沿所述公共汽车的长度方向设置在所述公共汽车的车厢内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧；该设置方式即在车厢顶部的中间设置输送管道，或者，在车厢顶部的中间和顶部的一侧或两侧设置输送管道，或者，在车厢顶部的一侧或两侧设置输送管道；

其二

所述输送管道沿所述公共汽车的长度方向设置在所述公共汽车的车厢内的顶部中间和/或车厢内底部一侧/两侧；该设置方式即在车厢顶部的中间设置输送管道，或在车厢内底部一侧或两侧设置输送管道，设置在车厢底部的输送管道的作用是可以使喷出的灭火剂/水对准火苗根部，达到快速灭火的目的；

其三

所述输送管道沿所述公共汽车的长度方向设置在所述公共汽车的车厢内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧和/或车厢内底部一侧/两侧；改设置方式为第一种和第二种设置方式的结合，其结合了两种设置方式的有点，不足的是，输送管道较多，喷头较多，对水压要求较高；

所述启动按钮设置在所述公共汽车的驾驶舱内并靠近驾驶员；该设置使得在火情发生时，驾驶员可以第一时间按下启动按钮，与传统的感应灭火相比，其响应速度更快；

所述喷头数量有若干并沿输送管道的长度方向间隙布置。

一种火车/高铁/地铁/轻轨，在车厢内设置有上述的消防系统；

所述消防系统包括存储有灭火剂/水和氮气的压力容器罐，通过连接管与所述压力容器罐连接的输送管道，设置在所述输送管道上的喷头，安装在所述压力容器罐上的阀门，以及通过信号控制线与所述阀门连接的启动按钮；所述连接管与所述阀门连接；

所述压力容器罐设置在车厢内；

所述输送管道沿车厢长度方向设置在车厢内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧；或者，所述输送管道沿车厢长度方向设置在车厢内的顶部中间和/或车厢内底部一侧/两侧；或者，所述输送管道沿车厢长度方向设置在车厢内的车厢内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧和/或车厢内底部一侧/两侧；输送管道的设置方式与公共汽车内的输送管道设置方式相似，本领域技术人员可以根据实际情况进行调整。

所述启动按钮设置在驾驶舱内并靠近驾驶员；

所述喷头数量有若干并沿输送管道的长度方向间隙布置。

一种轮船，包括轮船本体，所述轮船的船舱内设置有上述的消防系统；

所述消防系统包括存储有灭火剂/水和氮气的压力容器罐，通过连接管与所述压力容器罐连接的输送管道，设置在所述输送管道上的喷头，安装在所述压力容器罐上的阀门，以及通过信号控制线与所述阀门连接的启动按钮；所述连接管与所述阀门连接；

所述压力容器罐设置在船舱内；

所述输送管道沿船舱长度方向设置在船舱内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧；或者，所述输送管道沿船舱长度方向设置在船舱内的顶部中间和/或船舱内底部一侧/两侧；或者，所述输送管道沿船舱长度方向设置在船舱内的船舱内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧和/或船舱内底部一侧/两侧；输送管道的设置方式与公共汽车内的输送管道设置方式相似，本领域技术人员可以根据实际情况进行调整；

所述启动按钮设置在驾驶舱内并靠近驾驶员；

所述喷头数量有若干并沿输送管道的长度方向间隙布置。

一种飞机，包括飞机本体，在所述轮船的机舱内设置有上述的消防系统；

所述消防系统包括存储有灭火剂/水和氮气的压力容器罐，通过连接管与所述压力容器罐连接的输送管道，设置在所述输送管道上的喷头，安装在所述压力容器罐上的阀门，以及通过信号控制线与所述阀门连接的启动按钮；所述连接管与所述阀门连接；

所述压力容器罐设置在机舱内；

所述输送管道沿机舱长度方向设置在机舱内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧；或者，所述输送管道沿机舱长度方向设置在机舱内的顶部中间和/或机舱内底部一侧/两侧；或者，所述输送管道沿机舱长度方向设置在机舱内的机舱内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧和/或机舱内底部一侧/两侧；输送管道的设置方式与公共汽车内的输送管道设置方式相似，本领域技术人员可以根据实际情况进行调整；

所述启动按钮设置在驾驶舱内并靠近驾驶员；

所述喷头数量有若干并沿输送管道的长度方向间隙布置。

上述消防系统的工作方法，包括以下步骤：

（1）遇到火情时，驾驶司机在驾驶舱内按下启动按钮的步骤；

（2）启动按钮通过信号控制线打开阀门的步骤；

（3）压力容器罐内的灭火剂/水在压力的作用下通过连接管输送至输送管道的步骤；

（4）输送管道上各喷头将灭火剂/水喷洒至车厢内的步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明采用压力容器罐作为灭火剂/水的容器，配合连接管和输送管道，实现了无额外动力装置驱动液体输送的目的，一方面，减少了设备构成，降低了造价，另一方面，减少了对车厢的空间占用，实用性更强。

（2）与传统感应灭火不同的是，本发明通过瓶头阀和启动按钮实现人工启动灭火，驾驶员可在火情发生时，第一时间启动灭火系统灭火，解决了现有技术中，灭火系统响应速度慢的缺陷。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中喷头的结构示意图。

附图中附图标记所对应的名称如下：1-压力容器罐，2-输送管道，3-连接管道，4-喷头，5-阀门，6-启动按钮，7-信号控制线；

41-喷头主体，42-连接螺纹，43-内腔，44-导流孔，45-扩散孔，46-旋流发泡器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1所示，以公交车为例，本实施例提供了一种消防系统，该消防系统主要包括压力容器罐、连接管、输送管道、启动按钮和阀门。压力容器罐应当满足消防安全标准，罐身高10-250cm，将灭火剂/水定额装入压力容器罐中，将消防专用瓶头阀拧紧不漏气，消防阀上装有连接管，连接管优选为虹吸管，然后，向压力容器罐中注入高压氮气至设计压力，使灭火剂/水和高压氮气存储在同一压力容器内。平时该容器竖直放置，虹吸管入口端浸没在液体最下端接近容器下封头底部位置，灭火剂/水在容器内下半部分，高压氮气在容器内上半部分。一般地，可以将压力容器罐置于公交车车厢的中部位置。灭火剂的选择应当以避免对人体造成损伤为原则，或者，直接采用水也可行。

输送管道设置在车厢的顶部中间位置，输送管道通过连接管（虹吸管）与压力容器罐连接，常态下，瓶头阀常开不连通。喷头有多个，沿输送管道长度方向（轴向）间隙布置，以使得所有喷头喷淋时，灭火剂/水能全面覆盖车厢。输送管道的材质可以根据实际情况进行选择，并不作特别限定，输送管道入口与连接管连接，出口为喷头，喷头较多时，虽然能确保喷淋覆盖面积，但是对压力有较大影响，考虑到本实施例是以压力作为灭火剂/水的动力，输送管道上的喷头不宜设置过多，因此，本实施例对喷头进行了改进，如图2所示，具体如下：

喷头包括具有内腔的喷头主体，喷头主体上部为喷头进口，下部为喷头出口，内腔连通喷头进口和喷头出口；在喷头主体上部外壁攻有用于连接输送管道的连接螺纹，在内腔内部设置有旋流发泡器。进一步的，喷头出口为导流孔，导流孔的孔径沿喷头的轴向逐渐增大，并在喷头出口处构成呈喇叭状的扩散孔；或者，导流孔位于喷头出口处的部位向喷头两侧张开构成呈喇叭状的扩散孔。通过上述结构，喷头喷出的灭火剂/水呈半圆形或扇形分布，其覆盖面积要比传统喷头的覆盖面积大，由此可减少喷头的安装数量，进一步的，较少的喷头安装数量可有效保证水压，避免水压不足导致灭火剂/水无法正常喷出的问题。同样的，喷头的材料不作特别限定，根据实际需要可任意选择。

本实施例中，瓶头阀为电磁阀，在驾驶舱位设置有启动按钮，对应的，启动按钮通过信号控制线与瓶头阀连接，在遇到火情时，驾驶员打开启动按钮，消防瓶头上的瓶头阀（电磁阀）在得电后瞬间打开，由于压力容器内外压差，容器内的高压氮气将灭火剂从虹吸管内压出，通过消防瓶头阀、输送管道，最后经由喷头喷出，从而实现灭火。

实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于，输送管道的布置方式不同，本实施例中，输送管道设置在车厢顶部和其两侧，该设置方式，可在一定程度上避免在车内人较多的情况下，顶部落下的灭火剂/水无法接触火苗根部，降低灭火效率和效果的问题。

实施例3

本实施例与实施例1的不同点在于，输送管道的布置方式不同，本实施例中，输送管道设置在车厢顶部和底部的两侧，该设置方式可有效地对车厢底部火苗根部进行灭火，提高灭火效率和灭火效果。

上述实施例并非单一的实施方式，本领域技术人员可以根据实际需要，对上述实施例进行任意组合。

测试例一

本测试例为灭火时间测试，共设五组对比实验，其中，1-2组采用本发明所提供的消防系统，3-4组采用背景技术所介绍的公交车消防系统，实验所用公交车按实际尺寸一比一建造，车厢内乘客由穿衣的塑料模特扮演，乘客数量为座椅数量的1.5-2倍，评估指标主要包括：灭火开启时间（发生火情开始到启动消防系统的时间）、完全灭火时间（完全熄灭火苗）、乘客受损程度，具体见下表：

由上表可知，本发明与现有技术相比，本发明的灭火开启时间和完全灭火时间均要短的多，灭火效率高，而乘客受损程度，本发明为10-15的面积百分比，而现有技术则为40左右的面积百分比，由此可知，本发明的灭火效果更好。

测试例二

本测试例为成本对比，具体见下表：

由上表可知，本发明与现有技术相比，价格远远低于背景技术所介绍的公交消防系统，略高于传统的瓶式灭火器。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种消防系统，其特征在于，包括：

压力容器罐（1），用于存储灭火剂/水并通过压力为水/灭火剂提供输送动力；

输送管道（2），通过连接管（3）与所述压力容器罐（1）连接，用于输送灭火剂/水到达喷头喷出；

喷头（4），设置在所述输送管道（2）上，用于喷出灭火剂/水；

阀门（5），与所述连接管（3）连接，用于控制所述连接管（3）的开闭；

启动按钮（6），通过信号控制线（7）与所述阀门（5）连接，用于控制所述阀门（5）的开闭。

2.根据权利要求1所述的消防系统，其特征在于，所述阀门（5）为瓶头阀，其拧紧在所述压力容器罐（1）的罐口，所述连接管（3）为虹吸管并安装在所述瓶头阀上。

3.根据权利要求2所述的消防系统，其特征在于，所述压力容器罐（1）装有灭火剂/水和氮气，灭火剂/水在所述压力容器罐（1）内下部，所述氮气在所述压力容器罐（1）上部；所述虹吸管入口端浸没在灭火剂/水最下端且接近所述压力容器罐（1）底部位置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的消防系统，其特征在于，将所述压力容器罐（1）替换为单独的灭火剂/水存储罐和驱动气体存储罐，且在二者连通的管路上设置有受启动按钮（6）控制的阀门。

5.一种公共汽车，包括公共汽车本体，其特征在于，在所述公共汽车本体内设置有如权利要求1-4任一项所述的消防系统；

所述消防系统包括存储有灭火剂/水和氮气的压力容器罐（1），通过连接管（3）与所述压力容器罐（1）连接的输送管道（2），设置在所述输送管道（2）上的喷头（4），安装在所述压力容器罐（1）上的阀门（5），以及通过信号控制线（7）与所述阀门（5）连接的启动按钮（6）；所述连接管（3）与所述阀门（5）连接；

所述压力容器罐（1）设置在所述公共汽车的车厢内；

所述输送管道（2）沿所述公共汽车的长度方向设置在所述公共汽车的车厢内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧；或者，所述输送管道（2）沿所述公共汽车的长度方向设置在所述公共汽车的车厢内的顶部中间和/或车厢内底部一侧/两侧；或者，所述输送管道（2）沿所述公共汽车的长度方向设置在所述公共汽车的车厢内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧和/或车厢内底部一侧/两侧；

所述启动按钮（6）设置在所述公共汽车的驾驶舱内并靠近驾驶员；

所述喷头（4）数量有若干并沿输送管道（2）的长度方向间隙布置。

6.一种火车/高铁/地铁/轻轨，其特征在于，在车厢内设置有如权利要求1-4任一项所述的消防系统；

所述消防系统包括存储有灭火剂/水和氮气的压力容器罐（1），通过连接管（3）与所述压力容器罐（1）连接的输送管道（2），设置在所述输送管道（2）上的喷头（4），安装在所述压力容器罐（1）上的阀门（5），以及通过信号控制线（7）与所述阀门（5）连接的启动按钮（6）；所述连接管（3）与所述阀门（5）连接；

所述压力容器罐（1）设置在车厢内；

所述输送管道（2）沿车厢长度方向设置在车厢内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧；或者，所述输送管道（2）沿车厢长度方向设置在车厢内的顶部中间和/或车厢内底部一侧/两侧；或者，所述输送管道（2）沿车厢长度方向设置在车厢内的车厢内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧和/或车厢内底部一侧/两侧；

所述启动按钮（6）设置在驾驶舱内并靠近驾驶员；

所述喷头（4）数量有若干并沿输送管道（2）的长度方向间隙布置。

7.一种轮船，包括轮船本体，其特征在于，在所述轮船的船舱内设置有如权利要求1-4任一项所述的消防系统；

所述消防系统包括存储有灭火剂/水和氮气的压力容器罐（1），通过连接管（3）与所述压力容器罐（1）连接的输送管道（2），设置在所述输送管道（2）上的喷头（4），安装在所述压力容器罐（1）上的阀门（5），以及通过信号控制线（7）与所述阀门（5）连接的启动按钮（6）；所述连接管（3）与所述阀门（5）连接；

所述压力容器罐（1）设置在船舱内；

所述输送管道（2）沿船舱长度方向设置在船舱内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧；或者，所述输送管道（2）沿船舱长度方向设置在船舱内的顶部中间和/或船舱内底部一侧/两侧；或者，所述输送管道（2）沿船舱长度方向设置在船舱内的船舱内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧和/或船舱内底部一侧/两侧；

所述启动按钮（6）设置在驾驶舱内并靠近驾驶员；

所述喷头（4）数量有若干并沿输送管道（2）的长度方向间隙布置。

8.一种飞机，包括飞机本体，其特征在于，在所述轮船的机舱内设置有如权利要求1-4任一项所述的消防系统；

所述消防系统包括存储有灭火剂/水和氮气的压力容器罐（1），通过连接管（3）与所述压力容器罐（1）连接的输送管道（2），设置在所述输送管道（2）上的喷头（4），安装在所述压力容器罐（1）上的阀门（5），以及通过信号控制线（7）与所述阀门（5）连接的启动按钮（6）；所述连接管（3）与所述阀门（5）连接；

所述压力容器罐（1）设置在机舱内；

所述输送管道（2）沿机舱长度方向设置在机舱内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧；或者，所述输送管道（2）沿机舱长度方向设置在机舱内的顶部中间和/或机舱内底部一侧/两侧；或者，所述输送管道（2）沿机舱长度方向设置在机舱内的机舱内的顶部中间和/或顶部一侧/两侧和/或机舱内底部一侧/两侧；

所述启动按钮（6）设置在驾驶舱内并靠近驾驶员；

所述喷头（4）数量有若干并沿输送管道（2）的长度方向间隙布置。

9.如权利要求1-4任一项所述的消防系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）遇到火情时，驾驶司机在驾驶舱内按下启动按钮的步骤；

（2）启动按钮通过信号控制线打开阀门的步骤；

（3）压力容器罐内的灭火剂/水在压力的作用下通过连接管输送至输送管道的步骤；

（4）输送管道上各喷头将灭火剂/水喷洒至车厢内的步骤。