CN106913977A - 一种乘用车智能消防系统以及灭火方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乘用车智能消防系统以及灭火方法，包括智能终端，所述智能终端的输入端连接有火灾感应装置，智能终端的输出端同启动控制装置相连，启动控制装置的输出端同预制式灭火装置相连；所述火灾感应装置用于出现明火时，进行火灾信号采集；智能终端用于接收火灾信号，并对火灾信号进行处理，用于提醒驾驶员车辆内部发生火情；同时，当达到系统设定要求时，智能终端便可自动启动预制式灭火装置，也可根据实际状况手动启动/取消灭火，按下启动控制装置灭火或灭火解除按钮，启动/取消预制式灭火装置，启动后喷洒灭火剂，达到灭火、控火和降温的目的，通过智能终端将火灾报警及控制灭火设备的启动实现了智能化。

Description

一种乘用车智能消防系统以及灭火方法

技术领域

本发明涉及消防灭火技术领域，尤其涉及一种乘用车智能消防系统以及灭火方法。

背景技术

乘用车在行驶过程中或停放时，由于线路老化、油路渗漏及其他原因引起的火灾，无法在起火初期及时扑灭，造成火势加剧、扩散，以至于无法扑救，给车辆及人员带来巨大损失。

乘用车现有消防装备多为0.5-2KG的水基型手持式灭火器或干粉灭火器，灭火剂的储存量有限，并且需要人工开启进行灭火，且多数人不会正确使用，或因恐慌无法进行初期灭火，尤其是发动机舱起火时，打不开发动机舱盖，无法对火灾进行扑救，进而造成人员伤害以及财产的损失。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供乘用车智能消防系统以及灭火方法，能够自动识别火灾，并采取处理措施。

为了解决背景技术中所存在的问题，本发明的技术方案为：

一种乘用车智能消防系统，包括智能终端、火灾感应装置、启动控制装置、火灾报警装装置、以及预制式灭火装置，所述智能终端的输入端与火灾感应装置相连，智能终端的输出端与启动控制装置以及火灾报警装置相连，所述启动控制装置的输出端与预制式灭火装置相连；

其中，所述火灾感应装置用于出现明火时，进行火灾信号采集；

所述智能终端用于接收火灾信号，并对火灾信号处理后，当达到系统设定要求时，直接启动预制式灭火装置，或根据实际状况手动启动/取消预制式灭火装置；

火灾报警装置用于提醒驾驶员车辆内部发生火情；

启动控制装置用于与所述智能终端相配合，手动启动/取消预制式灭火装置；

预制式灭火装置接收智能终端通过启动控制装置发出的启动指令后，启动并喷洒灭火剂。

所述智能终端包括ECU中央处理器、电源模块、数据储存模块、以及灭火电路模块；

所述ECU中央处理器用于火灾信号处理，开启预制式灭火装置；

所述电源模块用于为ECU中央处理器提供电源；

所述数据储存模块用于将乘用车运行过程中的所有监测数据的信息储存在固定或移动存储设备上，以备日后查阅和调取；

所述灭火电路模块由延时开关、限流电阻、手动控制开关组成，当接收到启动指令后，电流经过限流电阻后输出电流给电控气体驱动器，电控气体驱动器工作后产生大量气体，推动预制式灭火系统中启动阀组件的阀体运动，开启密封阀膜片，释放灭火剂至相关喷头达到灭火、控火和降温的目的；或启动车用发动机舱全自动灭火装置，车用发动机舱全自动灭火装置产生大量的化学烟雾扑灭发动机舱初期火灾。

所述智能终端用于确定火灾区域，并控制相应火灾区域的报警装置进行报警。

所述智能终端还用于根据火情选择进行智能全自动灭火/手动灭火操作。

所述预制式灭火装置包括灭火剂储存装置和/发动机舱全自动灭火装置；

所述灭火剂储存装置包括安装于车辆行李舱中的储压钢瓶，安装于钢瓶瓶口的瓶口阀，与瓶口阀安装在一起的启动阀，安装于启动阀上的电控气体驱动器，与启动阀相连接的管道及布置在驾驶舱和发动机舱的多个喷头；所述瓶口阀内安装有用于密封钢瓶内灭火剂的密封膜片，启动阀内安装有阀体组件，阀体组件外径与启动阀内壁间隙配合，可在其内腔中移动，用于刺破密封膜片并引导灭火剂喷入管道；

所述发动机舱全自动灭火装置用于产生化学烟雾，将发动机舱中的氧气耗尽，扑灭发动机舱初期火灾。

所述管道布置在乘员舱的顶部及发动机舱上部。

所述智能终端上还连接有碰撞感应模块，当车辆发生碰撞时，碰撞传感器模块中碰撞感应器达到设定的减速度阀值时，产生电信号传输至智能终端，按照系统预先设定，预制式灭火装置会启动。

一种乘用车智能消防系统一种灭火方法，包括以下步骤：

1)火灾感应装置检测到车内出现明火时，采集火灾信号并传输到智能终端；

2)智能终端接收到火灾信号后，通过火灾报警装提醒驾驶员车辆内部发生火情，并开启启动控制装置；

3)启动控制装置控制预制式灭火装置启动；

4)预制式灭火装置接收到智能终端发出的启动指令后，启动灭火剂储存装置和/发动机舱全自动灭火装置进行灭火：

灭火剂储存装置通过安装于启动阀上部的电控气体驱动器，产生大量的高压气体，气体通过启动阀阀体中的管道到达安装于启动阀内的阀体组件上端，阀体组件在气体压力的推动下，冲向瓶口阀，用瓶口阀上的中空管，刺破瓶口阀中的密封膜片,储压钢瓶内储存的灭火药剂通过中空管及启动阀阀体中的灭火剂通道进入管道，并通过喷头喷出雾状灭火药剂，扑灭火灾；

发动机舱全自动灭火装置工作后产生大量的化学烟雾，将发动机舱中的氧气耗尽，扑灭初期火灾。

与现有技术相比较，本发明的有益效果为：

本发明提供了一种乘用车智能消防系统，通过对车内明火的实时监测，当发现明火时，通过时能智能终端将火灾报警及控制灭火设备的启动实现了智能化，当出现火情时，自动向驾驶员进行报警，并能够自动启动灭火装置进行灭火，达到快速灭火的目的，保证了车辆中乘车人员的生命以及财产的安全。

进一步地，本发明装置中根据火灾感应装置，能够快速进行火灾区域的识别，为驾驶员的人员疏散以及灭火方式的选择提供参考，同时能够精确的对火灾位置进行选择性的灭火，提高了灭火效率。

进一步地，本发明装置中还设置有装碰撞传感器，当车辆发生碰撞时，碰撞传感器并达到设定的减速度阀值时，其产生的电子信号传输至智能终端，按照系统预先设定，预制式灭火装置会自动启动，提前做好灭火准备，降低了因碰撞发生火灾后引起的爆炸。

本发明还提供了一种灭火方法，能够自动应对火灾发生后的灭火程序，通过对车内明火的实时监测，当发现明火时，通过智能终端将火灾报警及控制灭火设备的启动实现了智能化，当出现火情时，自动向驾驶员进行报警，并能够自动启动灭火装置进行灭火，确保出现火情时能及时扑灭火灾。

附图说明

图1是本发明结构示意图一；

图2是本发明ECU中央处理器结构示意图；

图3是本发明启动控制装置面板示意图；

图4是本发明结构示意图二；

图5是本发明灭火剂储存装置结构示意图。

图中，1为智能终端，101为ECU中央处理器，102为电源模块，103为数据储存模块，104为灭火电路模块，105为碰撞感应模块，2为启动控制装置，3为预制式灭火装置，31为储压钢瓶，32为瓶口阀，33为密封膜片，34为启动阀，35为阀体组件，36为电控气体驱动器，37为管道，38为喷头，4为火灾感应装置，5为火灾报警装置，6为发动机舱全自动灭火装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

如图1所示，本发明提供了一种乘用车智能消防系统，包括智能终端1、火灾感应装置4、启动控制装置2、火灾报警装5、以及预制式灭火装置3，所述智能终端1的输入端与灾感应装置4相连，智能终端1的输出端与启动控制装置2以及火灾报警装5相连，所述启动控制装置2的输出端与预制式灭火装置3相连；

所述智能终端1用于接收火灾信号，并对火灾信号处理后，当达到系统设定要求时，直接启动预制式灭火装置3，或根据实际状况手动启动/取消预制式灭火装置3；

所述火灾报警装置5用于提醒驾驶员车辆内部发生火情；

所述启动控制装置2用于与所述智能终端1相配合，手动启动/取消预制式灭火装置3；

所述预制式灭火装置3在接收到智能终端1直接发出或启动控制装置2发出的启动指令后，启动并喷洒灭火剂。

具体地，如图2所示，所述智能终端1包括ECUElectronic Control Unit，电子控制单元中央处理器101、电源模块102、数据储存模块103、以及灭火电路模块104；

所述ECU中央处理器101将火灾信号进行处理，控制火灾报警装置警报，同时开启启动控制装置2：

ECU中央处理器101是一个单片机，内置A/D转换器、串行通信接口、定时器和存储器等功能电路，负责智能终端的所有控制、监测工作，用于将紫外火焰传感器感应的明火信号进行处理，确定火灾区域，并控制相应区域的报警灯闪烁及报警器发出持续的警报声响，同时开启相关区域的预制式灭火装置。ECU中央处理器101设置有ECU的自检正常指示灯：外部电路供电正常，ECU启动正常，该灯亮绿灯；设置有ECU的故障指示灯：外部电路供电不正常，ECU启动不正常，该灯亮红灯。

电源模块102用于为ECU中央处理器101提供电源；电源模块102包含稳压电路、备用电源、直流升压电路：

稳压电路：用于稳定整个驱动器内部用电器的电压，可分别输出5V电压给ECU正常工作使用，输出12V电压给备用电源充电。

备用电源，分为两种：

一为ECU备用电源，在外部电源损坏或供电线路断路后，ECU备用电源利用电容器储能原理储存的电能向驱动器供电10秒以上，使ECU在失去主电源供电情况下仍能正常工作。

二为点火备用电源，在外部电源损坏或供电线路断路后，点火备用电源利用电容器储能原理储存的电能向点火电路供电，确保所有气体驱动器及气发动机舱灭火装置的正常启动。

直流升压电路：将电源提供的直流12V电压升至36V，用以减少用电电流，在有限的蓄电池容量下能使预制式灭火系统全部的电控气体驱动器及气溶胶发生器工作。

数据储存模块103用于将乘用车运行过程中的火灾信号的信息储存在固定或移动存储设备上，以便日后查阅和调取；

灭火电路模块104由延时开关、限流电阻、手动控制开关组成，当接收到启动指令后，电流经过限流电阻后输出电流给电控气体驱动器，电控气体驱动器工作后产生大量气体，推动预制式灭火系统中启动阀组件的阀体运动，开启密封阀膜片，释放灭火剂至相关喷头达到灭火、控火、降温的目的；或启动车用发动机舱全自动灭火装置产生大量的化学烟雾扑灭火灾。具体地，ECU发出该区域的电控气体驱动器启动指令后，直流升压器将电压升至36V，在3S延时开关及手动按钮开关前端形成高电压，此时3秒延时开关，延时3秒后自动闭合，电流经过限流电阻后输出12A-1.75A的电流给电控气体驱动器，电控气体驱动器开始工作。

灭火电路模块104设有手动控制开关，当出现火情时，无需等待延时3秒，人员手动按下启动按钮，此时电流经过限流电阻后输出12A-1.75A的电流给电控气体驱动器，电控气体驱动器启动产生高压气体，推动预制式灭火系统中启动阀组件的阀体运动，开启密封阀膜片，释放灭火剂至相关的喷头达到灭火、控火、降温的目的；或启动车用发动机舱全自动灭火装置产生大量的化学烟雾扑灭火灾。

另外，所述智能终端1用于确定火灾区域，并控制相应火灾区域的报警装置5进行报警，启动相应区域的预制式灭火装置3；所述智能终端1还用于根据火情选择进行智能全自动灭火或手动灭火操作。

如图3所示，启动控制装置2由安装在车辆仪表台上操作面板及线缆构成，操作面板上装有发动机舱灭火开关、乘员舱灭火开关、灭火解除开关、发动机舱火灾指示灯、乘员舱火灾指示灯及电源指示灯、ECU正常指示灯、ECU故障指示灯，所有开关均有防护罩。驾驶员通过启动控制操作面板上的各种信号指示灯及声响报警装置来判断是否有火灾，哪个区域出现火灾，其可通过启动控制操作面板上的各种控制开关，有针对性的做出全部开启灭火或者只开启某个区域的灭火系统，或者解除灭火警报，其通过线缆与火灾报警装置和智能终端联接。

本发明中所述火灾感应装置4包括：紫外火焰传感器、二极管、手动复位开关及指示灯组成电路，当乘员舱或发动机舱出现明火时，设置在其中的紫外火焰传感器的信号输出端闭合，将电信号传给智能终端1，同时输出一路继电器无源触点信号，提供给声光报警装置，其发出持续闪烁的灯光及火灾警报声，提醒驾驶员出现火灾。

手动复位开关用于出现报警时，驾驶员观察后判断不需要启动预制式灭火系统时，解除火灾警报，使得预制式灭火系统复位到初始状态。

具体地，所述火灾报警装置5包括安装在车辆仪表台上的声光报警装置，当接收到火灾信号后，发出持续闪烁的灯光及火灾警报声，提醒驾驶员车辆内部发生火情。

如图1、4所示，预制式灭火装置3有两套预制式灭火方式：灭火剂储存装置和/气溶胶灭火器。

第一种灭火剂储存装置：

如图5所示，所述灭火剂储存装置包括安装于车辆行李舱中的储压钢瓶31，安装于钢瓶瓶口的瓶口阀32，与瓶口阀安装在一起的启动阀34，安装于启动阀34上部的电控气体驱动器36，与启动阀34相连接的管道37及布置在驾驶舱和发动机舱的多个喷头38；所述瓶口阀32内安装有用于密封钢瓶内灭火剂的密封膜片33，其材质为紫铜，启动阀34内安装有阀体组件35，阀体组件35外径与启动阀34内壁间隙配合，可在其内腔中移动，用于刺破密封膜片33并引导灭火剂喷入管道37；所述管道37布置在乘员舱的顶部及发动机舱上部，示例性的，在乘员舱顶部装有四只灭火剂喷头，在发动机舱适当位置装有四只灭火剂喷头或2-4只发动机舱全自动灭火装置。

第二种气溶胶灭火器：

所述气溶胶灭火器包括发动机舱全自动灭火装置6，用于产生化学烟雾，将发动机舱中的氧气耗尽，扑灭发动机舱初期火灾。

优选地，所述智能终端1上还连接有碰撞感应模块105，当车辆发生碰撞时，碰撞传感器模块中碰撞感应器达到设定的减速度阀值时，产生电子信号传输至智能终端1，按照系统预先设定，预制式灭火装置会启动。

优选地，所述智能终端1上还连接有碰撞感应模块105，当车辆发生碰撞时，碰撞传感器模块中碰撞感应器达到设定的减速度阀值时，预制式灭火装置会在3秒内自动启动，系统也可选择手动启动或取消启动，启动后产生电信号传输至智能终端1，按照系统预先设定，预制式灭火装置会启动。

本发明还提供了一种灭火方法，，包括以下步骤：

1)火灾感应装置4检测到车内出现明火时，采集火灾信号并传输到智能终端1；

2)智能终端1接收到火灾信号后，通过火灾报警装5提醒驾驶员车辆内部发生火情，并开启启动控制装置2；

3)启动控制装置2控制预制式灭火装置3启动；

4)预制式灭火装置3接收智能终端1通过启动控制装置2发出的启动指令后，启动灭火剂储存装置和/发动机舱全自动灭火装置进行灭火：

灭火剂储存装置通过安装于启动阀上部的电控气体驱动器36，产生大量高压气体，气体通过启动阀34阀体中的管道到达安装于启动阀内的阀体组件35上端，阀体组件35在气体压力的推动下，冲向瓶口阀32，用瓶口阀32上的中空管，刺破瓶口阀32中的密封膜片33,储压钢瓶31内储存的灭火药剂通过中空管及启动阀34阀体中的灭火剂通道进入管道37，并通过喷头38)喷出雾状灭火药剂，扑灭火灾；

发动机舱全自动灭火装置6用于产生化学烟雾，将发动机舱中的氧气耗尽，扑灭明火。

本发明系统的具体流程为：

智能终端1在收到紫外火焰传感器发送过来的电子信号后，由其内部的ECU中央处理器101来判断出现明火的区域，向启动控制装置2发出电信号，其上的灭火指示灯将闪烁，提醒驾驶人员哪个区域出现火灾，此时驾驶员可进行如下的选择:

1)观察车辆内部，发现属于不需进行灭火的情况，驾驶员可按下灭火解除，开关解除整个系统的工作，使其恢复到初始状态。

2)观察车辆内部，发现有火情出现，需要进行灭火时，如发动机舱有火情，驾驶舱没有火情时，驾驶员可按下该发动机舱灭火开关，启动发动机舱的预制式灭火系统进行灭火工作，这是手动控制方式；驾驶员也能够进行不干预，由智能终端1自动判断出火灾区域后，自动启动该区域的预制式灭火装置3进行灭火工作，这是智能全自动控制方式。

当车辆发生碰撞时，碰撞传感器并达到设定的减速度阀值时，其产生的电信号传输至智能终端1，按照系统预先设定，预制式灭火装置会在3秒内自动启动，系统也可选择手动启动或取消启动。

当预制式灭火装置3被启动后，安装于启动阀上部的电控气体驱动器36，产生大量高压气体，气体通过启动阀34阀体中的管道到达安装于启动阀内的阀体组件35上端，阀体组件35在气体压力的推动下，冲向瓶口阀32，用其上的中空不锈钢管，刺破密封膜片33,储压钢瓶31内储存的灭火药剂通过中空不锈钢管及启动阀34阀体中的灭火剂通道进入管道37，并通过喷头38喷出雾状灭火药剂，扑灭火灾。

当发动机舱配装的是发动机舱全自动灭火装置时，出现火情后智能终端1发出电信号给发动机舱全自动灭火装置启动控制系统，发动机舱全自动灭火装置工作后产生大量的化学气体，将发动机舱中的氧气耗尽，扑灭火灾。

对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体实施例只是本发明的优选方案，因此本领域的技术人员对本发明中的某些部分所可能做出的改进、变动，体现的仍是本发明的原理，实现的仍是本发明的目的，均属于本发明所保护的范围。

Claims (8)

1.一种乘用车智能消防系统，其特征在于，包括智能终端(1)、火灾感应装置(4)、启动控制装置(2)、火灾报警装(5)、以及预制式灭火装置(3)，所述智能终端(1)的输入端与灾感应装置(4)相连，智能终端(1)的输出端与启动控制装置(2)以及火灾报警装(5)相连，所述启动控制装置(2)的输出端与预制式灭火装置(3)相连；

其中，所述火灾感应装置(4)用于出现明火时，进行火灾信号采集；

所述智能终端(1)用于接收火灾信号，并对火灾信号进行处理，当达到系统设定要求时，直接启动预制式灭火装置(3)，或根据实际状况手动启动/取消预制式灭火装置(3)；

所述火灾报警装置(5)用于提醒驾驶员车辆内部发生火情；

所述启动控制装置(2)与所述智能终端(1)相互配合，手动启动/取消预制式灭火装置(3)；

所述预制式灭火装置(3)在接收到智能终端(1)直接发出/启动控制装置(2)发出的启动指令后，启动并喷洒灭火剂。

2.根据权利要求1所述的一种乘用车智能消防系统，其特征在于，所述智能终端(1)包括ECU中央处理器(101)、电源模块(102)、数据储存模块(103)、以及灭火电路模块(104)；

所述ECU中央处理器(101)用于火灾信号处理，开启预制式灭火装置(3)；

所述电源模块(102)用于为ECU中央处理器(101)提供电源；

所述数据储存模块(103)用于将乘用车运行过程中的所有监测数据的信息储存在固定或移动存储设备上，以备日后查阅和调取；

所述灭火电路模块(104)由延时开关、限流电阻、手动控制开关组成，当接收到启动指令后，电流经过限流电阻后输出电流给电控气体驱动器，电控气体驱动器工作后产生大量气体，推动预制式灭火系统中启动阀组件的阀体运动，开启密封阀膜片，释放灭火剂至相关喷头达到灭火、控火和降温的目的；或启动车用发动机舱全自动灭火装置，车用发动机舱全自动灭火装置产生大量的化学烟雾扑灭发动机舱初期火灾。

3.根据权利要求1或2所述的一种乘用车智能消防系统，其特征在于，所述智能终端(1)用于确定火灾区域，并控制相应区域的报警装置(5)进行报警。

4.根据权利要求1或2所述的一种乘用车智能消防系统，其特征在于，所述启动控制装置(1)还用于根据火情选择进行智能全自动灭火/手动灭火操作。

5.根据权利要求1或2所述的一种乘用车智能消防系统，其特征在于，所述预制式灭火装置(3)包括灭火剂储存装置和发动机舱全自动灭火装置(6)；

所述灭火剂储存装置包括安装于车辆行李舱中的储压钢瓶(31)，安装于钢瓶瓶口的瓶口阀(32)，与瓶口阀安装在一起的启动阀(34)，安装于启动阀(34)上的电控气体驱动器(36)，与启动阀(34)相连接的管道(37)及布置在驾驶舱和发动机舱的多个喷头(38)；所述瓶口阀(32)内安装有用于密封钢瓶内灭火剂的密封膜片(33)，启动阀(34)内安装有阀体组件(35)，阀体组件(35)外径与启动阀(34)内壁间隙配合，可在其内腔中移动，用于刺破密封膜片(33)并引导灭火剂喷入管道(37)；

所述发动机舱全自动灭火装置(6)用于产生化学烟雾，将发动机舱中的氧气耗尽，扑灭发动机舱初期火灾。

6.根据权利要求5所述的一种乘用车智能消防系统，其特征在于，所述管道(37)布置在乘员舱的顶部及发动机舱上部。

7.根据权利要求1所述的一种乘用车智能消防系统，其特征在于，所述智能终端(1)上还连接有碰撞感应模块(105)，当车辆发生碰撞时，碰撞传感器模块中碰撞传感器达到设定的减速度阀值时，将产生的电子信号传输至智能终端(1)，按照系统预先设定，预制式灭火装置会在数秒后自动启动。

8.一种基于权利要求1所述的一种灭火方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)火灾感应装置(4)监测到车内出现明火时，采集火灾信号并传输到智能终端(1)；

2)智能终端(1)接收到火灾信号后，通过火灾报警装(5)提醒驾驶员车辆内部发生火情，并开启启动控制装置(2)；

3)启动控制装置(2)控制预制式灭火装置(3)启动；或驾驶员根据实际状况手动启动/取消预制式灭火装置(3)；

4)预制式灭火装置(3)接收智能终端(1)发出的启动指令后，启动灭火剂储存装置和/发动机舱全自动灭火装置进行灭火：

灭火剂储存装置通过安装于启动阀上部的电控气体驱动器(36)，产生大量高压气体，气体通过启动阀(34)阀体中的管道到达安装于启动阀内的阀体组件(35)上端，阀体组件(35)在气体压力的推动下，冲向瓶口阀(32)，用瓶口阀(32)上的中空管，刺破瓶口阀(32)中的密封膜片(33),储压钢瓶(31)内储存的灭火药剂通过中空管及启动阀(34)阀体中的灭火剂通道进入管道(37)，并通过喷头(38)喷出雾状灭火药剂，扑灭火灾；

发动机舱全自动灭火装置(6)工作后产生大量化学烟雾，将发动机舱中的氧气耗尽，扑灭初期火灾。