一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备
技术领域
本发明涉及消防及火灾安全技术领域,尤其涉及一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备。
背景技术
近年来,为满足城市市容发展的需求,我国有些沿海城市或内陆山城的供电线缆被布置到深度达到五、六十米的地下深坑隧道内且成排布置,布置的隧道长度能够达到十几公里。而由于电缆本身的可燃性,为达到防火的目的,虽然采用了多种火灾防治技术,例如固定或移动式干粉灭火装置和超细水雾灭火装置等,虽然灭火效率较高,但这些灭火剂的储存有效期短,超细水雾灭火装置喷放的灭火剂本身也会形成有毒有害超细水雾并很难完全排除出地下深坑电缆隧道,长期积压会威胁隧道内设备维护人员的生命安全,干粉灭火剂的喷放易造成二次污染;同时,无论是干粉灭火剂还是超细水雾灭火剂价格都较昂贵,一次性灭火消耗的灭火剂成本较高,每个单位的干粉灭火剂备用储量也有限。
发明内容
基于背景技术中存在的技术问题,本发明提出了一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备。
本发明提出的一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备,包括两个平行且水平布置的金属导轨和移动式超细水雾灭火装置,其中:
移动式超细水雾灭火装置包括安放平台以及安装在安放平台上的超细水雾灭火机构、往复行进驱动机构、摄像机构;
超细水雾灭火机构包括洁净水储罐、水输送环管、两个水输送管、水输送连管、储罐支架、喷放控制按钮和喷放控制电源,洁净水储罐放置在安放平台上,洁净水储罐上设有与其内部连通的瓶头阀,水输送环管设有多个超细水雾喷嘴,两个水输送管设置在水输送环管内部且两个水输送管交叉连接,水输送管两端均与水输送环管连通,水输送连管一端与两个水输送管连接处连通且其另一端与瓶头阀连通;储罐支架包括套装在洁净水储罐外部的圆环箍,圆环箍底部设有多个固定在安放平台上的支脚,喷放控制按钮一端通过线缆与喷放控制电源连接,喷放控制按钮另一端通过线缆与瓶头阀连接用于控制瓶头阀的开启或关闭;
往复行进驱动机构用于驱动安放平台在两个金属导轨上做往复运动;
摄像机构包括摄像组件和监控显示器,摄像组件用于拍摄隧道两侧壁目标区域电缆运行图像并将图像传输给监控显示器,监控显示器为摄像组件供电并实时显示拍摄组件所拍摄的图像;
在工作状态下,将往复行进驱动机构、监控显示器与外部电源接通,往复行进驱动机构工作驱动安放平台在两个金属导轨上做往复运动,同时多个摄像组件工作进行拍摄隧道两侧壁电缆运行图像,摄像组件将电缆运行状况的图像传回至监控显示器并在监控显示器上实时显示,当发现电缆起火时,通过监控显示器控制往复行进驱动机构驱动安放平台移动至起火电缆附近后断开往复行进驱动机构与外部电源的连接,往复行进驱动机构停止工作,启动喷放控制按钮以开启瓶头阀,洁净水储罐内的洁净水在压力作用下喷出洁净水储罐,经瓶头阀、水输送连管、水输送管和水输送环管进入超细水雾喷嘴并喷射出超细水雾到达燃烧电缆区域并快速扩散实施灭火。
优选的,水输送环管通过多个喷嘴支架固定在安放平台上。
优选的,摄像组件包括摄像支架、多个摄像头、多个照明灯,摄像支架安装在安放平台上,多个摄像头均安装在摄像支架上用于拍摄隧道两侧壁目标区域电缆运行图像,多个照明灯均安装在摄像支架上。
优选的,往复行进驱动机构包括驱动电机、主驱动轮、驱动轴、从驱动轮、驱动带、两个行进驱动轮、两个行进从动轮、两个驱动电源杆、驱动电源控制器和电刷,驱动电机安装在安放平台上,驱动电机与主驱动轮连接用于驱动主驱动轮转动,两个行进驱动轮转动安装在安放平台底部一端两角位置且两个行进驱动轮分别滑动安装在两个金属导轨上,两个行进从动轮转动安装在安放平台底部另一端两角位置且两个行进从动轮分别滑动安装在两个金属导轨上,驱动轴两端分别与两个行进驱动轮连接,从驱动轮安装在驱动轴上,从驱动轮与主驱动轮通过驱动带传动连接;两个电刷安装在安放平台底部且电刷与驱动电机连接,两个电刷分别与两个驱动电源杆活动接触并可沿驱动电源杆延伸方向移动,两个驱动电源杆设置在两个金属导轨之间且驱动电源杆的延伸方向与金属导轨的延伸方向一致,驱动电源杆通过线缆与驱动电源控制器连接,驱动电源控制器与外部电源连接。
优选的,往复行进驱动机构还包括四个限位轮,四个限位轮通过限位架安装在安放平台底部四角位置,限位轮水平布置并且限位轮紧贴金属导轨。
优选的,电刷包括电刷杆和电刷头,电刷杆一端通过电刷固定头固定安装在安放平台底部,电刷杆另一端设有弹性罩,弹性罩通过连杆连接有与驱动电源杆表面活动式压紧接触的电刷头;优选的,驱动电源杆两端均设有阻挡电刷移动的杆头。
优选的,金属导轨底部沿其延伸方向间隔布置有多个固定在地面上的导轨支架,导轨支架通过固定夹与金属导轨连接;优选的,金属导轨两端均设有限位杆,移动式超细水雾灭火装置在两个限位杆之间做往复运动。
优选的,两个金属导轨之间设有两个护罩,两个护罩底部设有固定在地面上的固定架,护罩通过固定扣夹固定在固定架上,两个驱动电源杆分别设置在两个护罩内。
优选的,两个护罩之间设有固定在地面上的线缆槽。
优选的,安放平台四周设有围栏。
本发明工作时,将往复行进驱动机构、监控显示器与外部电源接通,往复行进驱动机构工作驱动安放平台在两个金属导轨上做往复运动,同时多个摄像组件工作进行拍摄隧道两侧壁电缆运行图像,摄像组件将电缆运行状况的图像传回至监控显示器并在监控显示器上实时显示,当发现电缆起火时,通过监控显示器控制往复行进驱动机构驱动安放平台移动至起火电缆附近后断开往复行进驱动机构与外部电源的连接,往复行进驱动机构停止工作,启动喷放控制按钮以开启瓶头阀,洁净水储罐内的洁净水在压力作用下喷出洁净水储罐,经瓶头阀、水输送连管、水输送管和水输送环管进入超细水雾喷嘴并喷射出超细水雾到达燃烧电缆区域并快速扩散实施灭火。
本发明一种地下深坑电缆隧道移动式超细水雾灭火装置,既能满足地下深坑电缆隧道火灾快速灭火的技术要求,还能达到灭火时排放的灭火剂无毒无害、无污染,清洁、环保;既满足地下深坑电缆隧道控制火灾的目的,又能达到灭火费用也低的成本要求,还可以大幅度延长灭火剂的使用有效期或一次更换灭火装置的防护周期,使得灭火剂有效期可以延长到10~15年,甚至更长;既保证了快速、有效灭火的目的,又具有体积小,经济适用,安装、改造和维护方便的优点。
附图说明
图1为本发明提出的一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备的结构示意图;
图2为本发明提出的一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备中移动式超细水雾灭火装置的结构示意图;
图3为本发明提出的一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备中限位轮的结构示意图;
图4为本发明提出的一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备中金属导轨的结构示意图;
图5为本发明提出的一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备中驱动电源杆的结构示意图;
图6为本发明提出的一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备水输送环管的结构示意图;
图7为本发明提出的一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备中电刷的结构示意图;
图8为本发明提出的一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备中储罐支架的结构示意图;
图9为本发明提出的一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备中驱动电机控制电路图。
具体实施方式
参照图1-图9,本发明提出一种移动式地下深坑电缆隧道超细水雾灭火设备,包括两个金属导轨1和移动式超细水雾灭火装置,其中:
两个金属导轨1平行且水平布置,金属导轨1两端均设有限位杆35,金属导轨1底部沿其延伸方向间隔布置有多个固定在地面上的导轨支架33,导轨支架33通过固定夹34与金属导轨1连接。两个金属导轨1之间设有两个护罩36,两个护罩36底部设有固定在地面上的固定架37,护罩36通过固定扣夹固定在固定架37上,两个护罩36之间设有固定在地面上的线缆槽39,线缆槽39由厚度为0.5~1.0mm的有机玻璃板加工制成,整体宽度为0.35~0.40米,高度为120~150mm,沿金属导轨1纵向敷设在两根金属导轨1之间,上部敞开,一端的端口封闭,另一端敞开,在底部中心线处每间隔3~5米沿纵向设有直径为15~18mm通孔,下底部沿纵向每间隔3~5米设置一个线缆槽支架41。
移动式超细水雾灭火装置在两个限位杆35之间做往复运动,移动式超细水雾灭火装置包括四周设有围栏40的安放平台2以及安装在安放平台2上的超细水雾灭火机构、往复行进驱动机构、摄像机构。
超细水雾灭火机构包括洁净水储罐3、水输送环管4、两个水输送管5、水输送连管6、储罐支架、喷放控制按钮7和喷放控制电源8。洁净水储罐3为不锈钢钢瓶,壁厚20~30mm,直径为500~600mm,高度为0.8~1.0米,内部盛装经过除去杂质的洁净水约80~120千克,储罐内充氮气,压力为9.0~10.0MPa,竖直放置在安放平台2上部,洁净水储罐3上设有与其内部连通的瓶头阀9。水输送环管4通过多个喷嘴支架14固定在安放平台2上,水输送环管4设有多个超细水雾喷嘴10,超细水雾喷嘴10为普通的不锈钢喷嘴,安装在水输送环,4周向外侧且喷嘴出口朝向外侧并向上倾斜30°,喷射的超细水雾平均直径为30~50μm,喷射角度为120°~150°,流量系数为0.95,水流量为10~15升/分钟。两个水输送管5设置在水输送环管4内部且两个水输送管5交叉连接,水输送管5两端均与水输送环管4连通,水输送连管6一端与两个水输送管5连接处连通且其另一端与瓶头阀9连通。储罐支架包括套装在洁净水储罐3外部的圆环箍11,圆环箍11底部设有多个固定在安放平台2上的支脚12。喷放控制按钮7一端通过线缆与喷放控制电源8连接,喷放控制按钮7另一端通过线缆与瓶头阀9连接用于控制瓶头阀9的开启或关闭,喷放控制电源8为蓄电池,输出电压为0~110V,输出电流0~10A。
往复行进驱动机构与安放平台2连接用于驱动安放平台2在两个金属导轨1上做往复运动。往复行进驱动机构包括驱动电机18、主驱动轮19、驱动轴20、从驱动轮21、驱动带22、两个行进驱动轮23、两个行进从动轮24、四个限位轮27、两个驱动电源杆25、驱动电源控制器26和电刷。驱动电机18安装在安放平台2上,驱动电机18与主驱动轮19连接用于驱动主驱动轮19转动,两个行进驱动轮23转动安装在安放平台2底部一端两角位置且两个行进驱动轮23分别滑动安装在两个金属导轨1上,两个行进从动轮24转动安装在安放平台2底部另一端两角位置且两个行进从动轮24分别滑动安装在两个金属导轨1上,驱动轴20两端分别与两个行进驱动轮23连接,从驱动轮21安装在驱动轴20上,从驱动轮21与主驱动轮19通过驱动带22传动连接。四个限位轮27通过限位架安装在安放平台2底部四角位置,限位轮27水平布置并且限位轮27紧贴金属导轨1。两个电刷安装在安放平台2底部且电刷与驱动电机18连接,两个电刷分别与两个驱动电源杆25活动接触并可沿驱动电源杆25延伸方向移动。两个驱动电源杆25分别设置在两个护罩36内且驱动电源杆25的延伸方向与金属导轨1的延伸方向一致,驱动电源杆25两端设有阻挡电刷移动的杆头38,驱动电源杆25通过线缆与驱动电源控制器26连接,驱动电源控制器26与外部电源连接,驱动电源控制器26采用分路设置接触式按钮和接触器对驱动电机轴的转动方向实施控制,控制模式有“正向转动”、“停止”和“反向转动”三种。
本实施例中,电刷包括电刷杆28和电刷头29,电刷杆28一端通过电刷固定头30固定安装在安放平台2底部,电刷杆28另一端设有弹性罩31,弹性罩31通过连杆32连接有与驱动电源杆25表面活动式压紧接触的电刷头29。
摄像机构包括摄像组件和监控显示器13,摄像组件包括摄像支架15、多个摄像头16、多个照明灯17,摄像支架15安装在安放平台2上,多个摄像头16均安装在摄像支架15上,多个摄像头16用于拍摄隧道两侧壁目标区域电缆运行图像并将图像传输给监控显示器13,多个照明灯17均安装在摄像支架15上,监控显示器13为摄像组件供电并实时显示拍摄组件所拍摄的图像。
本发明工作原理如下:闭合驱动电源控制器26的开关K1,主电源接通,再按下按钮SB1和SB2,接触器KM1动作并闭合,驱动电机18经其连接动力线缆、电机配电盒、电刷、驱动电源杆25和驱动电源控制器26与外部220V交流电源接通,驱使驱动电机18正向转动并带动主驱动轮19同轴同步转动,并经驱动带22带动从驱动轮24转动,同时,从驱动轮21带动同轴的行进驱动轮23以相同的角速度转动,移动式超细水雾灭火装置整体在行进驱动轮23的驱动下沿金属导轨1向前行进,并将放置在安放平台2上的洁净水储罐3和摄像机构一起沿金属导轨1向前行进。按下监控显示器13的电源按钮后,两个照明灯17点亮,监控显示器13启动并将摄像头16沿途拍摄的监控图像传回监控显示器13并在监控显示器13上呈双屏实时显示,通过显示的监控图像可以实时监控地下深坑电缆隧道内电缆42的运行状况,并监视是否发生电缆42起火燃烧或出现电火花;当移动式超细水雾灭火装置行进到地下深坑电缆隧道的端部附近时,受到设置在金属导轨1上方限位杆35的阻挡而停止行进;再按下按钮SB3,按钮SB2和接触器KM1自动断开,接触器KM2动作并闭合再次接通驱动电机18电源,驱动电机18反向转动,并也带动主驱动轮19、驱动带22和从驱动轮21反向转动,从驱动轮21再带动同轴固定布置的行进驱动轮23以相同角速度反向转动,移动式超细水雾灭火装置整体沿金属导轨1沿原来相反的方向行进,并拍摄行进过程监控到的电缆42运行状况的图像且传回监控显示器13呈双屏实时显示;当移动式超细水雾灭火装置沿金属导轨1行进到隧道另一端附近时,同样受到设置在金属导轨1上方限位杆35的阻挡而再次停止行进,再按下按钮SB2,接触器KM1又动作并闭合,驱动电机18再次接通驱动电源,又带动行进驱动轮23正向转动,移动式超细水雾灭火装置重新返回运动,如此反复,可以实现对整个隧道内电缆火情进行实时监控。在移动式超细水雾灭火装置的往复行进过程中,一旦发现电缆42着火燃烧或出现电火花,待移动式超细水雾灭火装置行进到燃烧或出现电火花电缆的附近时再次按下SB1按钮,驱动电机18断电并停止转动,移动式超细水雾灭火装置停放在燃烧或出现电火花电缆的附近,此时再按下灭火剂喷放控制按钮7,瓶头阀9上的电动驱动装置动作并打开瓶头阀9,洁净水储罐3内的洁净水在压力作用下喷出洁净水储罐3,经瓶头阀9、水输送连管6、水输送管5和水输送环管4进入超细水雾喷嘴10并喷射出超细水雾到达燃烧电缆区域并快速扩散实施灭火。
在移动式超细水雾灭火装置的往复行进过程中,电刷的电刷头29始终呈活动式弹性表面接触并压紧在驱动电源杆25表面且可以自由地沿驱动电源杆25往复运动,为驱动电机18提供动力电源,在电刷头29行进到驱动电源杆25两端的端部附近时,由于驱动电源杆25两端在长度方向上凸出金属导轨1两端600~800mm的长度,并在驱动电源杆25的两端各设置一个由塑料制成的半球形杆头38,可以防止电刷头29与驱动电源杆25脱离,并对驱动电源杆25起到保护作用和防止人员触电。在移动式超细水雾灭火装置的往返过程中,设置在安放平台2下部的所有监控和灭火控制线缆随移动式超细水雾灭火装置一起运动并整齐地铺设在线缆槽39的内部区域,可以有效地保证移动式超细水雾灭火装置的正常运行。水输送连管5与瓶头阀9和水输送管6的连接方式采用锁紧接合器锁紧,可以方便管道连接、减小震动并能防止喷洒高压水过程连接管道的脱扣而无法灭火。
本发明一种地下深坑电缆隧道移动式超细水雾灭火装置,既能满足地下深坑电缆隧道火灾快速灭火的技术要求,还能达到灭火时排放的灭火剂无毒无害、无污染,清洁、环保;既满足地下深坑电缆隧道控制火灾的目的,又能达到灭火费用也低的成本要求,还可以大幅度延长灭火剂的使用有效期或一次更换灭火装置的防护周期,使得灭火剂有效期可以延长到10~15年,甚至更长;既保证了快速、有效灭火的目的,又具有体积小,经济适用,安装、改造和维护方便的优点。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。