CN105854212B - 一种自动跟踪定位射流灭火系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动跟踪定位射流灭火系统，包括中央控制器、现场控制器以及灭火装置，所述灭火装置包括支架、通讯控制模块和紫外线传感器、进水管和出水管、弯管、第一电机、第二电机以及定位探测器，所述弯管的两端分别和所述进水管和所述出水管转动连接，所述出水管和所述支架转动连接的转动轴与所述进水管和所述支架转动连接的转动轴相互垂直。通过在灭火装置上设置紫外线传感器和定位探测器，利用紫外线传感器对火灾进行跟踪，发现火灾后利用定位探测器对火灾的具体位置进行定位，误报率相对较低；同时，通过设置第一电机和第二电机，使得出水管可以实现水平和竖直方向的转动，准确对火灾发生位置进行喷洒，灭火效率相对较高。

Description

一种自动跟踪定位射流灭火系统

技术领域

本发明涉及一种消防系统，尤其是一种自动跟随定位射流灭火系统。

背景技术

随着人们消防意识的提高，许多公共场所或建筑物内部都设置有自动灭火系统，以便在第一时间消灭火灾。现有的自动灭火系统通常采用烟雾传感器或温度传感器来检测火灾信号，当由于抽烟等非火灾烟雾造成烟雾传感器附近烟雾较大时，或者当由于太阳暴晒等非火灾原因使得温度传感器附近温度较高时，烟雾传感器或温度传感器会产生误报并启动水泵进行灭火，误报率相对较高。

此外，现有的自动灭火系统普遍采用喷淋系统，但是喷淋系统的喷嘴喷射方向通常是固定不变的，水流方向单一，不能对指定位置进行灭火，灭火效率相对较低。

有鉴于此，本申请人对灭火系统进行了深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种误报率相对较低且灭火效率相对较高的自动跟踪定位射流灭火系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动跟踪定位射流灭火系统，包括中央控制器、现场控制器以及多个分别与所述中央控制器和所述现场控制器通讯连接的灭火装置，所述灭火装置包括支架、设置在所述支架上的通讯控制模块和紫外线传感器、转动连接在所述支架上的进水管和出水管、固定连接在所述支架上的弯管、用于驱动所述支架转动的第一电机、用于驱动所述出水管转动的第二电机以及设置在所述出水管上的定位探测器，所述进水管的一端连接有水泵，所述弯管的两端分别和所述进水管和所述出水管转动连接，且所述弯管分别和所述进水管和所述出水管连通，所述出水管和所述支架转动连接的转动轴与所述进水管和所述支架转动连接的转动轴相互垂直，所述水泵、所述紫外线传感器、所述定位探测器、所述第一电机和所述第二电机分别和所述通讯控制模块通讯连接，所述通讯控制模块分别和所述中央控制器和所述现场控制器通讯连接。

作为本发明的一种改进，所述第一电机的输出轴上传动连接有第一主动齿轮，所述进水管上固定连接有与所述第一主动齿轮啮合的第一从动齿轮，所述第二电机的输出轴上传动连接有第二主动齿轮，所述出水管上固定连接有与所述第二主动齿轮啮合的第二从动齿轮。

作为本发明的一种改进，所述灭火装置还包括用于检测所述第一电机转速的第一编码器和用于检测所述第二电机转速的第二编码器，所述第一编码器和所述第二编码器分别安装在所述支架上，且所述第一编码器和所述第二编码器分别和所述通讯控制模块通讯连接。

作为本发明的一种改进，所述定位探测器包括固定连接在所述出水管上的本体以及设置在所述本体上的水平火焰传感器和竖直火焰传感器，所述本体上开设有用于安装所述水平火焰传感器的第一长槽和用于安装所述竖直火焰传感器的第二槽，所述第一长槽的长度方向和所述出水管的径向相同，所述第二长槽位于所述第一长槽和所述出水管之间且与所述第一长槽相互垂直，所述第一长槽的两端与所述第二长槽的垂直距离相等，所述第二长槽同时与所述出水管平行。

作为本发明的一种改进，所述第一长槽的槽宽从远离所述出水管的一端向另一端逐渐增大。

作为本发明的一种改进，该灭火系统采用以下步骤进行灭火：

S1、在初始状态下，所述出水管竖直布置，所述紫外线传感器对特定区域进行实时监测，发现火灾后向所述通讯控制模块传递火灾信号；

S2、所述通讯控制模块接收到火灾信号后将信号传递给所述中央控制器，同时所述通讯控制模块控制所述第一电机驱动所述支架在水平面上旋转；

S3、所述水平火焰传感器检测到火灾后向所述通讯控制模块传递信号，所述通讯控制模块接收到信号后控制所述第一电机停止工作，同时控制所述第二电机驱动所述出水管在竖直面上旋转；

S4、所述竖直火焰传感器检测到火灾后向所述通讯控制模块传递信号，所述通讯控制模块接收到信号后控制所述第二电机停止工作，同时控制所述水泵开启，使得水流依次经过所述进水管和所述弯管从所述出水管中喷出进行灭火。

作为本发明的一种改进，在步骤S4中，所述通讯控制模块接收到信号后延迟预定时间后再控制所述第二电机停止工作。

作为本发明的一种改进，所述灭火装置还包括与所述通讯控制模块通讯连接的计时器，在步骤S3中，所述水平火焰传感器检测到火灾后向所述通讯控制模块传递信号，所述通讯控制模块接收到信号后控制所述计时器开始计时，当所述水平火焰传感器停止向所述通讯控制模块传递信号时，所述通讯控制模块控制所述计时器停止计时获得计时时间，接着所述通讯控制模块控制所述第一电机反转，并控制所述计时器倒计时，倒计时的时间为所述计时时间的一半，倒计时结束后所述计时器将信号传递给所述通讯控制模块，所述通讯控制模块控制所述第一电机停止工作。

作为本发明的一种改进，还包括分别与所述中央控制器通讯连接的声光报警器和录像机。

采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、通过在灭火装置上设置紫外线传感器和定位探测器，利用紫外线传感器对火灾进行跟踪，发现火灾后利用定位探测器对火灾的具体位置进行定位，由于紫外线探测器不易受到外部环境的干扰，误报率相对较低；同时，通过设置第一电机和第二电机，使得出水管可以实现水平和竖直方向的转动，准确对火灾发生位置进行喷洒，灭火效率相对较高。

2、通过设置第一编码器和第二编码器，可将第一电机和第二电机的实际转速准确反馈到通讯控制模块，形成闭环控制系统，有利于提高出水管转动位置的准确性。

附图说明

图1为本发明自动跟踪定位射流灭火系统的灭火装置结构示意图，图中省略部分零件；

图2为本发明自动跟踪定位射流灭火系统的灭火装置另一视角的结构示意图，图中省略部分零件；

图3为本发明自动跟踪定位射流灭火系统的灭火装置的剖面结构示意图。

各图中标示对应如下：

10-支架； 20-通讯控制模块；

30-紫外线传感器； 40-进水管；

50-出水管； 60-弯管；

70-第一电机； 71-第一主动齿轮；

72-第一从动齿轮； 73-第一编码器；

80-第二电机； 81-第二主动齿轮；

82-第二从动齿轮； 83-第二编码器；

90-定位探测器； 91-本体；

92-第一长槽； 93-第二长槽；

94-侧面； 95-侧面；

96-过渡弧面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

本实施例提供的自动跟踪定位射流灭火系统，包括中央控制器、与中央控制器通讯连接的现场控制器以及多个分别与中央控制器和现场控制器通讯连接的灭火装置，还包括分别与中央控制器通讯连接的声光报警器和录像机。中央控制器和现场控制器可以为常规的控制器，声光报警器和录像机也是常规的消防器材，此处不再详述。

如图1、图2和图3所示，灭火装置包括支架10、设置在支架10上的通讯控制模块20和紫外线传感器30、转动连接在支架10上的进水管40和出水管50、固定连接在支架10上的弯管60、用于驱动支架10转动的第一电机70、用于驱动出水管50转动的第二电机80以及设置在出水管50上的定位探测器90，当然，也可以根据实际需要在灭火装置上设置用于包覆上述零件的壳体。

第一电机70和支架10之间以及第二电机80和出水管50之间的连接方式可以为常规的方式，在本实施例中，第一电机70固定在支架10上，其输出轴上传动连接有第一主动齿轮71，进水管50上固定连接有与第一主动齿轮71啮合的第一从动齿轮72，第一从动齿轮72和进水管50同轴，且进水管固定在外部支撑件上，这样当第一电机70驱动第一主动齿轮71转动时，第一主动齿轮71会带动第一电机70和支架10绕着第一从动齿轮72转动。述第二电机80也固定在支架10上，其输出轴上传动连接有第二主动齿轮81，出水管50上固定连接有与第二主动齿轮81啮合的第二从动齿轮82，第二从动齿轮82与出水管50和支架10转动连接的转动轴同轴，这样在第二电机80的驱动下，第二主动齿轮81可带动第二从动齿轮82转动，进而带动出水管50转动。

进水管40的一端连接有水泵（图中未示出），用于为灭火装置提供水源。弯管60的两端分别和进水管40和出水管50转动连接，且弯管60分别和进水管40和出水管50连通，出水管50和支架10转动连接的转动轴与进水管40和支架10转动连接的转动轴相互垂直，当然，使用时进水管40是固定不动的，即支架10可相对于进水管40转动。

水泵、紫外线传感器30、定位探测器90、第一电机70和第二电机80分别和通讯控制模块20通讯连接，通讯控制模块20分别和中央控制器和现场控制器通讯连接。

优选的，在本实施例中，灭火装置还包括用于检测第一电机70转速的第一编码器73和用于检测第二电机80转速的第二编码器83，第一编码器73和第二编码器83分别安装在支架10上，且第一编码器73和第二编码器83.分别和通讯控制模块20通讯连接，这样通讯控制模块20、第一电机70和第一编码器73之间以及通讯模块20、第二电机80和第二编码器83之间可分别形成两个闭环控制系统，有利于通讯控制模块20准确控制支架10和出水管50的运动位置。

优选的，在本实施例中，定位探测器90包括固定连接在出水管50上的本体91以及设置在本体91上的水平火焰传感器（图中未示出）和竖直火焰传感器（图中未示出），水平火焰传感器和竖直火焰传感器为红外线传感器。本体91靠近出水管50的出水端的一侧上开设有用于安装水平火焰传感器的第一长槽92和用于安装竖直火焰传感器的第二槽93，第一长槽92的长度方向和出水管50的径向相同，且位于竖直平面上，第二长槽93位于第一长槽92和出水管50之间且与第一长槽92相互垂直，同时第一长槽92的两端与第二长槽93的垂直距离相等，第二长槽93同时与出水管50平行。

此外，在本实施例中，本体91朝向出水管50的出水方向的侧面94和本体91远离出水管50一侧的侧面95之间通过一个过渡弧面96连成一体，第二长槽92位于侧面94上，第二长槽的一端位于侧面94上，另一端经过渡弧面96延伸到侧面95上，且第一长槽93的槽宽从远离出水管50的一端向另一端逐渐增大，这样有利于提高定位探测器910的定位精度。

本实施例的自动跟踪定位射流灭火系统使用前需将各个灭火装置根据实际需要安装在指定位置，其灭火方法包括以下步骤：

S1、在初始状态下，灭火装置上的出水管50竖直布置且其出水端朝下，紫外线传感器30对特定区域进行实时监测，发现火灾后向通讯控制模块20传递火灾信号。

S2、通讯控制模块20接收到火灾信号后将信号传递给中央控制器，中央控制器控制声光报警器报警，并控制录像机开设录像，将火灾影响传递到中央控制器；同时通讯控制模块20控制第一电机70驱动支架10在水平面上旋转。

当然，当人工发现火灾时，可直接向中央控制器输入火灾信号而无需经过步骤S1，此时中央控制器还需要将火灾信号传递给相应的灭火装置的通讯控制模块20，以便通讯控制模块20控制第一电机70驱动支架10在水平面上旋转。

S3、随着支架10的转动，水平火焰传感器也跟着转动，当水平火焰传感器检测到火灾后向通讯控制模块20传递信号，通讯控制模块20接收到信号后控制第一电机70停止工作，同时控制第二电机80驱动出水管50在竖直面上旋转，需要说明的是，出水管50的旋转方向为朝向火灾的方向，由于出水管50在初始状态时出水端朝下，出水管50旋转时出水端会被抬起。

优选的，在本实施例中，灭火装置还包括与通讯控制模块通讯连接的计时器（图中未示出），当水平火焰传感器检测到火灾后持续向通讯控制模块20传递信号，通讯控制模块20接收到信号后控制计时器开始计时，当水平火焰传感器停止向通讯控制模块20传递信号时，通讯控制模块20控制计时器停止计时获得计时时间，接着通讯控制模块20控制第一电机70反转，并控制计时器倒计时，倒计时的时间为之前计时时间的一半，倒计时结束后计时器将信号传递给通讯控制模块20，通讯控制模块20才控制第一电机70停止工作。这样可确保出水管50喷洒的水柱位于火源的中心位置，提高灭火效果。

S4、随着出水管50的转动，竖直火焰传感器也会跟着转动，当竖直火焰传感器检测到火灾后向通讯控制模块20传递信号，通讯控制模块20接收到信号后控制第二电机80停止工作，同时控制水泵开启，使得水流依次经过进水管40和弯管60从出水管50中喷出进行灭火。

优选的，在本步骤中，通讯控制模块20接收到信号后延迟预定时间后再控制第二电机80停止工作，这样可使得出水管50的出水管抬高，便于将水柱准确喷洒向火焰。

上面结合附图对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本发明做出各种变形，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自动跟踪定位射流灭火系统，其特征在于，包括中央控制器、现场控制器以及多个分别与所述中央控制器和所述现场控制器通讯连接的灭火装置，所述灭火装置包括支架、设置在所述支架上的通讯控制模块和紫外线传感器、转动连接在所述支架上的进水管和出水管、固定连接在所述支架上的弯管、用于驱动所述支架转动的第一电机、用于驱动所述出水管转动的第二电机以及设置在所述出水管上的定位探测器，所述进水管的一端连接有水泵，所述弯管的两端分别和所述进水管和所述出水管转动连接，且所述弯管分别和所述进水管和所述出水管连通，所述出水管和所述支架转动连接的转动轴与所述进水管和所述支架转动连接的转动轴相互垂直，所述水泵、所述紫外线传感器、所述定位探测器、所述第一电机和所述第二电机分别和所述通讯控制模块通讯连接，所述通讯控制模块分别和所述中央控制器和所述现场控制器通讯连接；

所述定位探测器包括固定连接在所述出水管上的本体以及设置在所述本体上的水平火焰传感器和竖直火焰传感器，所述本体上开设有用于安装所述水平火焰传感器的第一长槽和用于安装所述竖直火焰传感器的第二长 槽，所述第一长槽的长度方向和所述出水管的径向相同，所述第二长槽位于所述第一长槽和所述出水管之间且与所述第一长槽相互垂直，所述第一长槽的两端与所述第二长槽的垂直距离相等，所述第二长槽同时与所述出水管平行，所述第二长槽的槽宽从远离所述出水管的一端向另一端逐渐增大。

2.如权利要求1所述的自动跟踪定位射流灭火系统，其特征在于，所述第一电机的输出轴上传动连接有第一主动齿轮，所述进水管上固定连接有与所述第一主动齿轮啮合的第一从动齿轮，所述第二电机的输出轴上传动连接有第二主动齿轮，所述出水管上固定连接有与所述第二主动齿轮啮合的第二从动齿轮。

3.如权利要求2所述的自动跟踪定位射流灭火系统，其特征在于，所述灭火装置还包括用于检测所述第一电机转速的第一编码器和用于检测所述第二电机转速的第二编码器，所述第一编码器和所述第二编码器分别安装在所述支架上，且所述第一编码器和所述第二编码器分别和所述通讯控制模块通讯连接。

4.如权利要求1所述的自动跟踪定位射流灭火系统，其特征在于，该灭火系统采用以下步骤进行灭火：

S1、在初始状态下，所述出水管竖直布置，所述紫外线传感器对特定区域进行实时监测，发现火灾后向所述通讯控制模块传递火灾信号；

S2、所述通讯控制模块接收到火灾信号后将信号传递给所述中央控制器，同时所述通讯控制模块控制所述第一电机驱动所述支架在水平面上旋转；

S3、所述水平火焰传感器检测到火灾后向所述通讯控制模块传递信号，所述通讯控制模块接收到信号后控制所述第一电机停止工作，同时控制所述第二电机驱动所述出水管在竖直面上旋转；

S4、所述竖直火焰传感器检测到火灾后向所述通讯控制模块传递信号，所述通讯控制模块接收到信号后控制所述第二电机停止工作，同时控制所述水泵开启，使得水流依次经过所述进水管和所述弯管从所述出水管中喷出进行灭火。

5.如权利要求4所述的自动跟踪定位射流灭火系统，其特征在于，在步骤S4中，所述通讯控制模块接收到信号后延迟预定时间后再控制所述第二电机停止工作。

6.如权利要求4所述的自动跟踪定位射流灭火系统，其特征在于，所述灭火装置还包括与所述通讯控制模块通讯连接的计时器，在步骤S3中，所述水平火焰传感器检测到火灾后向所述通讯控制模块传递信号，所述通讯控制模块接收到信号后控制所述计时器开始计时，当所述水平火焰传感器停止向所述通讯控制模块传递信号时，所述通讯控制模块控制所述计时器停止计时获得计时时间，接着所述通讯控制模块控制所述第一电机反转，并控制所述计时器倒计时，倒计时的时间为所述计时时间的一半，倒计时结束后所述计时器将信号传递给所述通讯控制模块，所述通讯控制模块控制所述第一电机停止工作。

7.如权利要求1-3中任一权利要求所述的自动跟踪定位射流灭火系统，其特征在于，还包括分别与所述中央控制器通讯连接的声光报警器和录像机。

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