CN109731254A - 一种地下管廊灭火系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下管廊灭火系统，属于消防技术领域，其特征在于：包括灭火设备系统、数据传感监测系统、网关通信系统、后端数据处理平台；所述灭火系统包括若干的灭火节点，在灭火节点上设置灭火设备；所述数据传感监测系统包括若干监测点和监测终端，监测点上设置传感监测模块；所述传感监测模块通过网关通信系统连接监测终端，所述监测终端通过网关通信系统连接后端数据处理平台。本系统可大大降低消防设备的检查维护成本，且可快速反应灭火装置的性能，确保灭火系统正常工作。
Description
技术领域
本发明属于消防技术领域，尤其涉及一种地下管廊灭火系统。
背景技术
目前，随着现代城市文明建设的不断创新和环境优美的进步要求，城市的运行设施和管线正在趋于向地下管网或集聚化方向发展。城市地下综合管廊是指在城市地下用于集中铺设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道，其在推进统筹各类市政管线规划、建设和解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题上具有突出的效果，是建设智慧城市重要的基础设施之一，是国家重点支持的一项民生工程。
现有市场上的城市地下管廊消防系统的监控都是基于人工的方式来进行的，需要不断安排大量的人员对地下管廊的消防设备进行检查维护，并以手工的方式来进行数据的填写，后续还需要将填写的数据进行上报，如此，一则效率低下，成本较高；二则监控管理所生成的数据没法实施上报，导致处理的时间有较大延迟，且处理的效率低下，无法满足现有地下管廊的消防监控管理需要，存在消防安全隐患。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种解决现有地下管廊消防系统监管效率低下以及检查维护成本高的问题的地下管廊灭火系统。
本发明是这样实现的，一种地下管廊灭火系统，其特征在于：包括灭火设备系统、数据传感监测系统、网关通信系统、后端数据处理平台；所述灭火系统包括若干的灭火节点，在灭火节点上设置灭火设备；所述数据传感监测系统包括若干监测点和监测终端，监测点上设置传感监测模块；所述传感监测模块通过网关通信系统连接监测终端，所述监测终端通过网关通信系统连接后端数据处理平台。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、本灭火系统整体结构设计巧妙合理，易于搭建实现及使用，制造成本较低，且智能化程度高。
2、通过该系统的数据传感监测系统实时定点监测传感监测点位的传感数据，在发现数据异常后可技术处理，反应速度快，无需定期逐一排查消防设备，效率高且可大大降低消防设备的检查维护成本。
在上述技术方案中，优选的，所述网关通信系统包括智能网关、ZigBee网络、移动通信网络和以太网网络；所述传感监测模块通过ZigBee网络连接监测终端，所述监测终端通过移动通信网络连接智能网关，所述智能网关通过以太网络连接后端数据处理平台。
在上述技术方案中，优选的，所述传感监测模块包括压力传感监测模块和温度传感监测模块，所述传感监测模块上均设有供电电源、微控制器和ZigBee无线模块，所述供电电源为传感监测模块提供电源，所述ZigBee无线模块与微控制器器相连；所述压力传感监测模块采用所述气压传感器，所述温度传感监测模块采用温度传感器，所述气压传感器和温度传感器与相应传感监测模块的微控制器均采用信号线缆相连。
在上述技术方案中，优选的，所述监测终端包括电源模块、检测主控板、ZigBee收发模块、移动通信模块、和显示模块，所述电源模块为监测终端提供电源，所述ZigBee收发模块与检测主控板相连，所述传感监测模块的ZigBee无线模块与监测终端的ZigBee收发模块进行无线通信连接，所述显示模块与所述检测主控板相连，所述检测主控板通过移动通信模块与智能网关进行无线数据交互。
在上述技术方案中，优选的，所述后端数据处理平台包括基于WEB的远程管控平台、智能移动终端和终端服务器，所述远程管控平台采用PC计算机或计算机工作站，所述智能移动终端采用手机和/或掌上电脑，所述终端服务器包括HBase分布式数据库服务器和WEB服务器。
在本系统的网关通信系统同时使用ZigBee网络、移动通信网络和以太网网络来分别实现数据传感监测系统各传感监测模块与监测终端间的数据通信、数据传感监测系统与后端数据处理平台间的数据通信，充分利用了无线通信与有线通信各自的优势，在有效确保了整个系统数据交互的稳定性、可靠性及时效性的同时，也大大降低了系统的建设成本。
在上述技术方案中，优选的，所述灭火设备包括储气瓶和与所述储气瓶出气口相通的瓶头阀，所述瓶头阀包括包括阀体，所述阀体包括瓶压腔、设置在瓶压腔一侧与瓶压腔连通的气压腔、设置在阀体侧部与瓶压腔连通的排气孔、设置在瓶压腔内用于控制的瓶压腔与排气孔通断的阀体控制组件，所述气压腔内设置有气压传感器，其特征在于：所述阀体的外侧对应所述排气孔的位置设置有罩体，所述罩体与所述阀体外侧面之间形成与所述排气孔连通的混合腔，所述罩体上设有与所述混合腔连通的喷孔。灭火介质自瓶头阀的外周面向下方周围喷放，相比传统瓶头阀，喷放覆盖范围扩大，从而提高灭火效果。另方面，氮气和超细干粉在完全喷出之前在本发明中的混合腔内进一步充分混合，从而令超细干粉发挥更好的灭火效果。
在上述技术方案中，优选的，所述罩体与所述阀体之间形成圆环形的所述混合腔。最大限度地保证混合腔的容积，令氮气和超细干粉在混合腔内充分混合，保证灭火效果。
在上述技术方案中，优选的，所述罩体的下部具有水平倾角α为30°-75°的外周面，罩体的所述外周面上圆周均布有若干所述喷孔，所述喷孔的中心线与所述外周面垂直。此角度设计公开灭火介质的最佳喷放角度，在保证最大喷放范围的前提下保证氮气和灭火介质的充分混合，灭火介质可以发挥最大化的灭火效果。
所述排气孔的中心线与所述阀体的外周面夹角β为30°-75°。此夹角设计与α交配合，可在保证氮气与超细干粉充分混合的前提下最大限度地减少喷放压力损失，保证最佳灭火效果。
在上述技术方案中，优选的，所述阀体包括上阀体和下阀体，所述下阀体通过螺纹与所述上阀体连接，所述罩体为所述下阀体的一部分，所述罩体与所述上塔体之间设有密封圈。阀体采用分体式结构，可方便阀体控制组件的安装。罩体为所述下阀体的一部分，罩体可与下阀体一体加工，利于生产。密封圈保证灭火介质的喷放压力。
附图说明
图1是本发明所述系统结构示意图；
图2是本发明中瓶头阀的结构示意图。
图中：10、阀体；101、瓶压腔；102、气压腔；103、排气孔；20、阀体控制组件；201、活塞主体；202、活塞弹簧；203、电磁启动器；204、工作膜片；205、恒压气孔；206、泄压孔；207、针刺；30、气压传感器；40、罩体；401、混合腔；402、喷孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为解决地下管廊消防系统监管效率低下以及检查维护成本高的弊端，本发明特提供一种地下管廊灭火系统，本系统可大大降低消防设备的检查维护成本，提高消防设备信息反馈的及时性。为了进一步说明本发明的结构，结合附图详细说明书如下：
请参阅图1，一种地下管廊灭火系统，尤其是涉及可对地下管廊中消防设备的压力参数、温度参数等进行定时或实时反应的具有监测功能的灭火系统。具体包括灭火设备系统、数据传感监测系统、网关通信系统、后端数据处理平台。所述灭火系统包括若干的灭火节点，在灭火节点上设置灭火设备。所述数据传感监测系统包括若干监测点和监测终端，监测点上设置传感监测模块。所述传感监测模块通过网关通信系统连接监测终端，所述监测终端通过网关通信系统连接后端数据处理平台。本灭火系统整体结构设计巧妙合理，易于搭建实现及使用，制造成本较低，且智能化程度高。通过该系统的数据传感监测系统实时定点监测传感监测点位的传感数据，在发现数据异常后可技术处理，反应速度快，无需定期逐一排查消防设备，效率高且可大大降低消防设备的检查维护成本。
在上述技术方案中，优选的，所述网关通信系统包括智能网关、ZigBee网络、移动通信网络和以太网网络。所述传感监测模块通过ZigBee网络连接监测终端，所述监测终端通过移动通信网络连接智能网关，所述智能网关通过以太网络连接后端数据处理平台。所述传感监测模块包括压力传感监测模块和温度传感监测模块，所述传感监测模块上均设有供电电源、微控制器和ZigBee无线模块，所述供电电源为传感监测模块提供电源，所述ZigBee无线模块与微控制器器相连。所述压力传感监测模块采用所述气压传感器，所述温度传感监测模块采用温度传感器，所述气压传感器和温度传感器与相应传感监测模块的微控制器均采用信号线缆相连。微控制器接收传感器自灭火设备采集的传感数据，并通过A/D转换及滤波后通过ZigBee无线模块传送出去。
所述监测终端包括电源模块、检测主控板、ZigBee收发模块、移动通信模块、和显示模块，所述电源模块为监测终端提供电源，所述ZigBee收发模块与检测主控板相连，所述传感监测模块的ZigBee无线模块与监测终端的ZigBee收发模块进行无线通信连接，所述显示模块与所述检测主控板相连，所述检测主控板通过移动通信模块与智能网关进行无线数据交互。所述检测主控板通过ZigBee收发模块接受来自传感监测模块的传感数据，并对传感数据进行分析与判断之后通过移动通信模块传递出去。
在上述技术方案中，优选的，所述后端数据处理平台包括基于WEB的远程管控平台、智能移动终端和终端服务器，所述远程管控平台采用PC计算机或计算机工作站，所述智能移动终端采用手机和/或掌上电脑，所述终端服务器包括HBase分布式数据库服务器和WEB服务器。HBase分布式数据库服务器连接WEB服务器。所述远程管控平台和智能移动终端均连接WEB服务器。所述HBase分布式数据库服务器通过防火墙连接智能网关。
HBase分布式数据库服务器接收智能网关传送来的检测主控板发送来的数据后进行分析，如：压力状态、温度状态、有无缺失数据、缺失数据的环节、缺失数据的位置、压力与温度关系是否为正常值、电池状态等；异常的分析结果由工程师与得到结果的客户确认异常原因、解决办法。简单的可通过在线技术支持由现场工作人员解决，需要专业技术人员维修的可快速达到指定的异常位置修复异常。服务器采用双机热备份方案，当一台服务器停机时，可以由双机中的另一台服务器自动将停机服务器的业务接管，从而在不需要人工干预的情况下，保证系统能持续提供服务。
在本系统的网关通信系统同时使用ZigBee网络、移动通信网络和以太网网络来分别实现数据传感监测系统各传感监测模块与监测终端间的数据通信、数据传感监测系统与后端数据处理平台间的数据通信，充分利用了无线通信与有线通信各自的优势，在有效确保了整个系统数据交互的稳定性、可靠性及时效性的同时，也大大降低了系统的建设成本。
所述移动通信网络采用GPRS网络、GSM网络、3G网络或4G网络中的任意一种，相对应的，所述移动通信模块采用GPRS模块、GSM模块、3G通信模块或4G通信模块中的任一种。所述智能网关包括DSP主控板、以太网接口模块、移动通信网络模块，所述以太网接口模块和移动通信网络模块均与DSP主控板相连，所述监测主控板通过移动通信模块与智能网关的移动通信模块进行无线数据传输，所述DSP主控板通过以太网接口模块与终端服务器进行数据交互。
在上述技术方案中，优选的，所述灭火设备包括储气瓶和与所述储气瓶出气口相通的瓶头阀，请参阅图2，所述瓶头阀包括阀体10。所述阀体10包括瓶压腔101、设置在瓶压腔101一侧与瓶压腔101连通的气压腔102、设置在阀体10侧部与瓶压腔101连通的排气孔103、设置在瓶压腔101内用于控制的瓶压腔101与排气孔103通断的阀体控制组件20。其中，瓶压腔101用于连通灭火装置的灭火介质容纳部分；所述气压腔102内设置有气压传感器30，用于获取气压腔102内的气体压力；排气孔103是灭火介质的喷放出阀体10的出口；阀体控制组件20是控制瓶压腔101与排气孔103通断，以控制瓶压阀开闭的阀体控制组件20。
本实施例中，阀体控制组件20包括活塞主体201、活塞弹簧202、电磁启动器203和工作膜片204，活塞主体201设置在阀体10内且位于瓶压腔101与排气孔103之间。活塞弹簧202设置在阀体10内，活塞弹簧202顶压活塞主体201以令活塞主体201堵塞瓶压腔101，阻止瓶压腔101与排气孔103相通。阀体10内位于活塞主体201的两端侧分别为瓶压腔101和泄压腔，活塞主体201上具有将所述瓶压腔101和泄压腔连通的恒压气孔205，且恒压气孔205处安装有过滤片。所述阀体10上设有与所述泄压腔连通的泄压孔206，所述泄压孔206处设置有封堵所述泄压孔206的所述工作膜片204。所述电磁启动器203安装在所述阀体10上，且电磁启动器203设有与所述泄压孔206位置对应并可以通过伸出刺破所述工作膜片204的针刺207。泄压孔206的直径大于恒压气孔205的直径。
上述结构为现有技术中瓶头阀的公知结构。正常状态下，工作膜片204密封泄压阀，相同的泄压腔和瓶压腔101的压强相同，且在弹簧的作用下活塞主体201阻断瓶压阀与排气孔103，防止氮气和超细干粉混合物喷出。检测到起火信号后的电磁启动器203针刺207伸出并刺破工作膜片204，因泄压孔206的直径大于恒压气孔205的直径，泄压阀内的压力通过泄压孔206快速释放，泄压腔内的压力瞬间减小，平压腔内的气体挤压活塞主体201并令瓶压腔101与排气孔103相通，混合有超细干粉的高压氮气自排气孔103喷出。上述电磁启动器203为消防领域熟知且常用部件，具体结构本附图中也清楚表示，通过两电池铁芯的通电来实现二者的靠近，以令针刺207伸出。
所述阀体10的外侧对应所述排气孔103的位置设置有罩体40，所述罩体40与所述阀体10外侧面之间形成与所述排气孔103连通的混合腔401，所述罩体40上设有与所述混合腔401连通的喷孔402。自排气孔103喷出的高压氮气与超新干粉混合物在混合腔401内混合后自喷孔402喷出。混合有超细干粉的高压氮气自瓶头阀的外周面向下方周围喷放，相比传统瓶头阀，喷放覆盖范围扩大，从而提高灭火效果。另方面，氮气和超细干粉在完全喷出之前在本发明中的混合腔401内进一步充分混合，从而令超细干粉发挥更好的灭火效果。
进一步优选方案，所述罩体40与所述阀体10之间形成圆环形的所述混合腔401。此结构最大限度地保证混合腔401的容积，令氮气和超细干粉在混合腔401内充分混合，保证灭火效果。
进一步优选方案，所述罩体40的下部具有水平倾角α为30°-75°的外周面，罩体40的所述外周面上圆周均布有若干所述喷孔402，所述喷孔402的中心线与所述外周面垂直。此角度设计公开灭火介质的最佳喷放角度，在保证最大喷放范围的前提下保证氮气和灭火介质的充分混合，灭火介质可以发挥最大化的灭火效果。所述排气孔103的中心线与所述阀体10的外周面夹角β为30°-75°。此夹角设计与α交配合，可在保证氮气与超细干粉充分混合的前提下最大限度地减少喷放压力损失，保证最佳灭火效果。
在上述技术方案中，优选的，所述阀体10包括上阀体和下阀体，所述下阀体通过螺纹与所述上阀体连接，所述罩体40为所述下阀体的一部分，所述罩体40与所述上塔体之间设有密封圈。阀体采用分体式结构，可方便阀体控制组件2020的安装。罩体40为所述下阀体的一部分，罩体40可与下阀体一体加工，利于生产。密封圈保证灭火介质的喷放压力。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种地下管廊灭火系统，其特征在于：包括灭火设备系统、数据传感监测系统、网关通信系统、后端数据处理平台；
所述灭火系统包括若干的灭火节点，在灭火节点上设置灭火设备；
所述数据传感监测系统包括若干监测点和监测终端，监测点上设置传感监测模块；
所述传感监测模块通过网关通信系统连接监测终端，所述监测终端通过网关通信系统连接后端数据处理平台。
2.根据权利要求1所述的地下管廊灭火系统，其特征在于：
所述网关通信系统包括智能网关、ZigBee网络、移动通信网络和以太网网络；
所述传感监测模块通过ZigBee网络连接监测终端，所述监测终端通过移动通信网络连接智能网关，所述智能网关通过以太网络连接后端数据处理平台。
3.根据权利要求2所述的地下管廊灭火系统，其特征在于：所述传感监测模块包括压力传感监测模块和温度传感监测模块，所述传感监测模块上均设有供电电源、微控制器和ZigBee无线模块，所述供电电源为传感监测模块提供电源，所述ZigBee无线模块与微控制器器相连；所述压力传感监测模块采用所述气压传感器，所述温度传感监测模块采用温度传感器，所述气压传感器和温度传感器与相应传感监测模块的微控制器均采用信号线缆相连。
4.根据权利要求3所述的地下管廊灭火系统，其特征在于：所述监测终端包括电源模块、检测主控板、ZigBee收发模块、移动通信模块、和显示模块，所述电源模块为监测终端提供电源，所述ZigBee收发模块与检测主控板相连，所述传感监测模块的ZigBee无线模块与监测终端的ZigBee收发模块进行无线通信连接，所述显示模块与所述检测主控板相连，所述检测主控板通过移动通信模块与智能网关进行无线数据交互。
5.根据权利要求4所述的地下管廊灭火系统，其特征在于：所述后端数据处理平台包括基于WEB的远程管控平台、智能移动终端和终端服务器，所述远程管控平台采用PC计算机或计算机工作站，所述智能移动终端采用手机和/或掌上电脑，所述终端服务器包括HBase分布式数据库服务器和WEB服务器。
6.根据权利要求1或5所述的地下管廊灭火系统，其特征在于：所述灭火设备包括储气瓶和与所述储气瓶出气口相通的瓶头阀，所述瓶头阀包括包括阀体(10)，所述阀体(10)包括瓶压腔(101)、设置在瓶压腔(101)一侧与瓶压腔(101)连通的气压腔(102)、设置在阀体(10)侧部与瓶压腔(101)连通的排气孔(103)、设置在瓶压腔(101)内用于控制的瓶压腔(101)与排气孔(103)通断的阀体控制组件(20)，所述气压腔(102)内设置有气压传感器(30)，所述阀体(10)的外侧对应所述排气孔(103)的位置设置有罩体(40)，所述罩体(40)与所述阀体(10)外侧面之间形成与所述排气孔(103)连通的混合腔(401)，所述罩体(40)上设有与所述混合腔(401)连通的喷孔(402)。
7.根据权利要求6所述的地下管廊灭火系统，其特征在于：所述罩体(40)与所述阀体(10)之间形成圆环形的所述混合腔(401)。
8.根据权利要求6所述的地下管廊灭火系统，其特征在于：所述罩体(40)的下部具有水平倾角α为30°-75°的外周面，罩体(40)的所述外周面上圆周均布有若干所述喷孔(402)，所述喷孔(402)的中心线与所述外周面垂直。
9.根据权利要求6所述的地下管廊灭火系统，其特征在于：所述排气孔(103)的中心线与所述阀体(10)的外周面夹角β为30°-75°。
10.根据权利要求6所述的地下管廊灭火系统，其特征在于：所述阀体(10)包括上阀体和下阀体，所述下阀体通过螺纹与所述上阀体连接，所述罩体(40)为所述下阀体的一部分，所述罩体(40)与所述上塔体之间设有密封圈。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910035829.8A Pending CN109731254A (zh) | 2019-01-15 | 2019-01-15 | 一种地下管廊灭火系统 |
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| CN (1) | CN109731254A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110237475A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-09-17 | 应急管理部四川消防研究所 | 一种地下城市综合管廊系统及其灭火方法 |
| CN110665144A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-01-10 | 广州瑞港消防设备有限公司 | 一种新型全自动智能化加油机干粉灭火装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19938458A1 (de) * | 1999-08-13 | 2001-03-01 | Reinhard Schneider | Vorrichtung zum Bekämpfen von Feuer in einem Tunnel oder Bergwerksstollen |
| CN203329236U (zh) * | 2013-05-15 | 2013-12-11 | 上海海越安全工程设备有限公司 | 气体灭火系统容器阀 |
| CN204533706U (zh) * | 2015-04-17 | 2015-08-05 | 重庆力杰消防工程有限公司 | 气体灭火启动阀 |
| CN105268141A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-01-27 | 天津航空机电有限公司 | 一种固定式灭火器充填、释放用结构 |
| CN108295407A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-07-20 | 山东康威通信技术股份有限公司 | 机器人电缆管廊现场火灾预警及灭火方法、装置、系统 |
| CN108628237A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-10-09 | 青岛华高物联网科技有限公司 | 一种地下综合管廊环境设备运行监控系统 |
-
2019
- 2019-01-15 CN CN201910035829.8A patent/CN109731254A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190510 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |