CN108478968B - 消防车应急救援控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消防车应急救援控制系统，包括：主控制器(1)，为PLC或嵌入式单片机系统，用于接收主控电器箱系统(2)和原车信息读取系统(3)的信息，并将信息进行处理后送入执行机构(4)，执行机构(4)根据控制指令发出动作控制消防车；主控电器箱系统(2)；原车信息读取系统(3)，采用消防车底盘数据读取记录模块，以对原车的数据进行读取，显示，故障检测，实现发现问题，发出故障报警；执行机构(4)；4G网络(5)，用于实现信息到中控室的远距离的数据传输和控制；以及控制显示系统(6)，采用液晶控制屏，包括两个外显示扩展接口，从主控电器箱系统延，主控制器(1)通过总线与主控电器箱系统(2)双向联接。还提供了相应的应急救援控制方法。

Description

消防车应急救援控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种自动控制领域，特别是消防车应急救援控制系统及控制方法，属于消防及自动控制技术领域。

背景技术

目前，国内大量消防车设计停留在几乎全手动操作状态，消防车工作过程为：开启罐出水阀→去驾驶室发动车→踩离合怠速→挂取力器→传动轴→消防水泵系统→取力器怠速→等待灭火命令→接到命令后开始灭火→开启泡沫炮控制阀门→消防人员人上车顶操控消防炮(手动炮)。以上工作通常情况下需要2个人配合完成，容易造成人力占用偏高，灭火效率低，且耗时耗力，操作起来极其不方便。

发明内容

针对以上情况，我们将消防车的控制系统做了大力度的革新。从硬件上将手动控制阀门全部更换为气动和电动阀门，为自动化控制做了充足的硬件准备，也是消防车硬件的一大提升。软件功能方面，将需要很多步骤的人工操作变成PLC程序控制，操作简单化，省时省力。比如本消防车控制系统的一键启车功能、一键清洗泡沫功能、一键熄火功能，全部实现PLC程序控制，大大节约了启动车的时间和效率。一键启车功能一个按键操作完成了5个步骤如下：全车上电→发动车→车怠速→罐出水阀打开→挂取力器，然后等待灭火指令的下达。同时一键启车功能程序中具有逻辑自锁功能，杜绝了误操作的发生；一键清洗泡沫功能完成以下步骤：关闭罐出泡沫阀→关闭外吸泡沫阀→打开引泡沫阀→打开炮出水阀→打开清洗阀门，然后进行清洗；一键熄火功能包括：减小油门减小→发动机怠速→熄火停车→关闭罐出水阀→关取力器→全车断电，不仅实现全自动一键启车、一键清洗泡沫、一键熄火、一键操控功能。还综合车底盘系统和消防系统的所有功能模块、车底盘系统和消防系统及周围环境的信息采集模块，能实现控制屏幕上一键启车和消防灭火的一键式操作等多种功能，极大的方便了消防人员的救援工作。

本发明的目的在于提供一种消防车应急救援控制系统，包括：

主控制器(1)，主控制器为PLC或嵌入式单片机系统，用于接收主控电器箱系统(2)和原车信息读取系统(3)的信息，并将信息进行处理后送入执行机构(4)，执行机构(4)根据控制指令发出动作控制消防车；

主控电器箱系统(2)；

原车信息读取系统(3)，包括：消防车底盘数据读取记录模块，以对原车的数据进行读取，显示，故障检测，实现发现问题，发出故障报警；

执行机构(4)，包括：消防车水系统执行机构、消防车泡沫系统执行机构以及消防车照明系统执行机构；

4G网络(5)，用于实现信息到中控室远距离的数据传输和控制，其传输距离不受空间和时间的限制；

以及控制显示系统(6)，采用液晶控制屏，包括两个外显示扩展接口，从所述主控电器箱系统延伸；所述控制显示系统(6)具有显示界面，所述显示界面包含启动界面，设计和公司的背景，公司简介界面，说明说界面，系统控制界面，辅加功能界面，发动机界面以及消防泵界面，其中所述说明书界面包含本车型的说明书，所述系统控制界面的上方显示泡沫液位、水液位、出水流量、泡沫流量、真空压力、出水压力、发动机转速，所述系统控制界面的中部显示动态系统图，所述系统控制界面的下部为附加功能、外引水、出泡沫、一键清洗、PTO开关、油门加减、发动机启动停止按键；所述辅加功能界面包括火场灯、侧照明灯、器材箱灯、比例调节按键，所述辅助功能界面右下角为参数配置界面，需管理员权限；所述发动机界面通过点击发动机图片可跳转到所述发动机界面，所显示内容为手刹状态，取力器状态， PTO使能及调节，发动机转速，发动机油压，发动机水温，发动机总运转时间，发动机燃油消耗速度；所述消防泵界面通过点击消防泵图片可跳转到所述消防泵界面，所述消防泵界面的内容为本车铭牌，取力器油温，消防泵油温，出水压力，真空压力，泡沫比例及注意事项。

其中所述主控制器(1)通过总线与主控电器箱系统(2)双向联接。

优选的，所述主控电器箱系统(2)包括消防车水系统检测装置、消防车泡沫系统检测装置、消防车照明系统检测模块以及消防车侦测模块。

优选的，所述消防车水系统检测及控制装置包括：消防泵出水流量计以及水罐液位计。

优选的，所述消防车泡沫系统检测及控制装置包括：泡沫液位计和泡沫流量计。

优选的，所述消防车照明系统检测模块包括：侧照明灯检测仪、火厂整灯检测仪、门灯检测仪以及爆闪灯检测仪。

优选的，所述消防车侦测模块包括：消防车球头全方位视频信号传输系统以及消防车左、右及后侧摄像头视频传输系统。

优选的，所述消防车水系统执行机构包括：消防车内注水气控阀、消防车罐出水气控阀、引水气控阀以及消防车水炮或泡沫炮气控阀。

优选的，所述消防车泡沫系统执行机构包括：泡沫液比例混合器、罐出泡沫气动阀、泡沫外吸口、外吸泡沫气控阀以及泡沫管道清洗气控阀。

优选的，所述消防车照明系统执行机构包括：侧照明灯控制阀、火厂警灯控制阀、门灯控制阀以及爆闪灯控制阀。

本系统初步拟定在车的尾部和驾驶室2个部位设置手触液晶控制显示屏，可实现消防人员在驾驶室操作和在车外后部操作。

本发明的目的还在于提供一种消防车应急救援控制方法，包括：

(1)通过车尾部液晶控制显示屏和驾驶室液晶控制显示屏上的按钮长按启车键5秒，全车上电，检测外吸水口或者罐出水口状态，发动机打开、油门怠速，打开取力器，消防车进入待机备战状态；

(2)采用主控电器箱系统(2)采集消防车水系统、泡沫系统、照明系统以及环境系统的信息，控制显示系统(6)分别从主控电器箱系统延伸两路，将上述信息在车尾部消液晶控制显示屏和驾驶室液晶控制显示屏上同时显示；

(3)将采集到的信息通过原车信息读取系统(3)读入后送到主控制器 (1)进行数据处理和数据分析，并发出相应的控制指令；

(4)执行机构(4)根据主控制器(1)发出的指令进行相应的灭火动作；

(5)将信息通过4G网络回传给中控台端用于实时监控和集中发出调度指令。

采用本发明的一种消防车应急救援控制系统和控制方法，实现全自动一键启车,一键清洗、一键操控，综合车底盘系统和消防系统的所有功能模块，综合了车底盘系统和消防系统及周围环境的信息采集模块，能实现控制屏幕上一键启车和消防灭火的一键式操作，极大的方便了消防人员的救援工作。

附图说明

附图1为根据本发明实施例的消防车应急救援控制系统结构示意图；

附图2为根据本发明实施例的消防车主控电器箱结构示意图；

附图3为根据本发明实施例的消防车执行机构结构示意图；

附图4为根据本发明实施例的消防车应急救援控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，但并不用来限制本发明的保护范围。

参见附图1，一种消防车应急救援控制系统，应急救援控制系统包括：主控制器(1)，主控制器为PLC或嵌入式单片机系统，用于接收主控电器箱系统(2)和原车信息读取系统(3)的信息，并将信息进行处理后送入执行机构(4)，执行机构(4)根据控制指令发出动作控制消防车；主控电器箱系统(2)；原车信息读取系统(3)，包括：消防车底盘数据读取记录模块，以对原车的数据进行读取，显示，故障检测，实现发现问题，发出故障报警；执行机构(4)；4G网络(5)，用于实现信息到中控室的远距离的数据传输和控制，其传输距离不受空间和时间的限制；以及控制显示系统(6)，采用液晶控制屏，包括两个外显示扩展接口，从所述主控电器箱系统延伸，所述控制显示系统(6)具有显示界面，所述显示界面包含启动界面，设计和公司的背景，公司简介界面，说明说界面，系统控制界面，辅加功能界面，发动机界面以及消防泵界面，其中所述说明书界面包含本车型的说明书，所述系统控制界面的上方显示泡沫液位、水液位、出水流量、泡沫流量、真空压力、出水压力、发动机转速，所述系统控制界面的中部显示动态系统图，所述系统控制界面的下部为附加功能、外引水、出泡沫、一键清洗、PTO开关、油门加减、发动机启动停止按键；所述辅加功能界面包括火场灯、侧照明灯、器材箱灯、比例调节按键，所述辅助功能界面右下角为参数配置界面，需管理员权限；所述发动机界面通过点击发动机图片可跳转到所述发动机界面，所显示内容为手刹状态，取力器状态，PTO使能及调节，发动机转速，发动机油压，发动机水温，发动机总运转时间，发动机燃油消耗速度；所述消防泵界面通过点击消防泵图片可跳转到所述消防泵界面，所述消防泵界面的内容为本车铭牌，取力器油温，消防泵油温，出水压力，真空压力，泡沫比例及注意事项；其中所述主控制器(1)通过总线与主控电器箱系统(2)双向联接。

参见附图2，主控电器箱系统(2)包括消防车水系统检测装置、消防车泡沫系统检测装置、消防车照明系统检测模块以及消防车侦测模块。消防车水系统检测及控制装置包括：消防泵出水流量计以及水罐液位计。消防车泡沫系统检测及控制装置包括：泡沫液位计和泡沫流量计。消防车照明系统检测模块包括：侧照明灯检测仪、火厂整灯检测仪、门灯检测仪以及爆闪灯检测仪。消防车侦测模块包括：消防车球头全方位视频信号传输系统以及消防车左、右及后侧摄像头视频传输系统。

参见附图3，执行机构(4)包括：消防车水系统执行机构、消防车泡沫系统执行机构以及消防车照明系统执行机构。消防车水系统执行机构包括：消防车内注水气控阀、消防车罐出水气控阀、引水气控阀以及消防车水炮或泡沫炮气控阀。消防车泡沫系统执行机构包括：泡沫液比例混合器、罐出泡沫气动阀、泡沫外吸口、外吸泡沫气控阀以及泡沫管道清洗气控阀。消防车照明系统执行机构包括：侧照明灯控制阀、火厂警灯控制阀、门灯控制阀以及爆闪灯控制阀。

本系统初步拟定在车的尾部和驾驶室2个部位设置手触液晶控制显示屏，可实现消防人员在驾驶室操作和在车外后部操作。

参见附图4的消防车应急救援控制方法，包括如下步骤：

(1)通过车尾部液晶控制显示屏和驾驶室液晶控制显示屏上的按钮长按启车键5秒，全车上电，检测外吸水口或者罐出水口状态，发动机打开、油门怠速，打开取力器，消防车进入待机备战状态；

(2)采用主控电器箱系统(2)采集消防车水系统、泡沫系统、照明系统以及环境系统的信息，控制显示系统(6)分别从主控电器箱系统延伸两路，将上述信息在车尾部消防泵室液晶控制显示屏和驾驶室液晶控制显示屏上同时显示；

(3)将采集到的信息通过原车信息读取系统(3)读入后送到主控制器 (1)进行数据处理和数据分析，并发出相应的控制指令；

(4)执行机构(4)根据主控制器(1)发出的指令进行相应的灭火动作；

(5)将信息通过4G网络(5)回传给中控台端用于实时监控和集中发出调度指令。

实施例中整个控制系统的配合和控制方法的实施带来了如下技术效果：

1、整车的设计和操作更加的人性化，实现一人操作、一键启车。一键控制，故障报警。只需要长按启车键5秒，全车上电，检测外吸水口或者罐出水口状态，发动机打开、油门怠速，打开取力器，消防车进入待机备战状态。

2、操作开关具有逻辑自锁功能，以防发生误操作。比如罐引水开关和外引水开关只有一个处于开的状态，取力器才可开启，否则设备检测到不符合规定逻辑，就执行不了操作。保证了设备操作的安全傻瓜型。

3、显示屏界面美观，界面功能齐全，整合了消防车含底盘主要参数和消防车全部参数的显示以及消防车整车的操作控制功能。

4、操作控制更加人性化和智能化，控制和显示面板在车尾泵室附近安装 1套，驾驶室安装1套。在消防车两个功能区都能方便操控。

5、控制功能的提升带动了机械零部件和电器零部件的性能提升。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时本领域的一般技术人员，根据本发明的实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种消防车应急救援控制系统，其特征在于包括：

主控制器(1)，主控制器为PLC或嵌入式单片机系统，用于接收主控电器箱系统(2)和原车信息读取系统(3)的信息，并将信息进行处理后送入执行机构(4)，执行机构(4)根据控制指令发出动作控制消防车；

主控电器箱系统(2)；

原车信息读取系统(3)，包括：消防车底盘数据读取记录模块，以对原车的数据进行读取，显示，故障检测，实现发现问题，发出故障报警；

执行机构(4)，包括：消防车水系统执行机构、消防车泡沫系统执行机构以及消防车照明系统执行机构；

4G网络(5)，用于实现信息到中控室的远距离的数据传输和控制，其传输距离不受空间和时间的限制；

以及

控制显示系统(6 )，采用液晶控制屏，包括两个外显示扩展接口，从所述主控电器箱系统延伸，所述控制显示系统(6 )具有显示界面，所述显示界面包含启动界面，设计和公司的背景，公司简介界面，说明书 界面，系统控制界面，辅助 功能界面，发动机界面以及消防泵界面，其中所述说明书界面包含本车型的说明书，所述系统控制界面的上方显示泡沫液位、水液位、出水流量、泡沫流量、真空压力、出水压力、发动机转速，所述系统控制界面的中部显示动态系统图，所述系统控制界面的下部为附加功能、外引水、出泡沫、一键清洗、PTO开关、油门加减、发动机启动停止按键；所述辅助 功能界面包括火场灯、侧照明灯、器材箱灯、比例调节按键，所述辅助功能界面右下角为参数配置界面，需管理员权限；所述发动机界面通过点击发动机图片可跳转到所述发动机界面，所显示内容为手刹状态，取力器状态，PTO使能及调节，发动机转速，发动机油压，发动机水温，发动机总运转时间，发动机燃油消耗速度；所述消防泵界面通过点击消防泵图片可跳转到所述消防泵界面，所述消防泵界面的内容为本车铭牌，取力器油温，消防泵油温，出水压力，真空压力，泡沫比例及注意事项；

其中所述主控制器(1)通过总线与主控电器箱系统(2)双向联接；

所述主控电器箱系统(2)包括消防车水系统检测装置、消防车泡沫系统检测装置、消防车照明系统检测模块以及消防车侦测模块；

所述消防车水系统检测及控制装置包括：消防泵出水流量计以及水罐液位计；

所述消防车泡沫系统检测及控制装置包括：泡沫液位计和泡沫流量计；

所述消防车照明系统检测模块包括：侧照明灯检测仪、火厂整灯检测仪、门灯检测仪以及爆闪灯检测仪；

所述消防车侦测模块包括：消防车球头全方位视频信号传输系统以及消防车左、右及后侧摄像头视频传输系统；

所述消防车水系统执行机构包括：消防车内注水气控阀、消防车罐出水气控阀、引水气控阀以及消防车水炮或泡沫炮气控阀；

所述消防车泡沫系统执行机构包括：泡沫液比例混合器、罐出泡沫气动阀、泡沫外吸口、外吸泡沫气控阀以及泡沫管道清洗气控阀；

所述消防车照明系统执行机构包括：侧照明灯控制阀、火厂警灯控制阀、门灯控制阀以及爆闪灯控制阀。

2.一种消防车应急救援控制方法，使用如权利要求1所述的消防车应急救援控制系统，其特征在于包括如下步骤：

(1)通过车尾部液晶控制显示屏和驾驶室液晶控制显示屏上的按钮长按启车键5秒，全车上电，检测外吸水口或者罐出水口状态，发动机打开、油门怠速，打开取力器，消防车进入待机备战状态；

(2)采用主控电器箱系统(2)采集消防车水系统、泡沫系统、照明系统以及环境系统的信息，控制显示系统(6)分别从主控电器箱系统延伸两路，将上述信息在车尾部消液晶控制显示屏和驾驶室液晶控制显示屏上同时显示；

(3)将采集到的信息通过原车信息读取系统(3)读入后送到主控制器(1)进行数据处理和数据分析，并发出相应的控制指令；

(4)执行机构(4)根据主控制器(1)发出的指令进行相应的灭火动作；

(5)将信息通过4G网络回传给中控台端用于实时监控和集中发出调度指令。

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