CN109812290A - 一种隧道智能消防系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种隧道智能消防系统，属于隧道消防技术领域，隧道内壁消防结构包括陶瓷内弧板，陶瓷内弧板的材料为一种混合氧化铝陶瓷，混合氧化铝陶瓷包括陶瓷材料本体和掺入陶瓷材料本体内的氧化铝、碳化硅和氧化锆，陶瓷内弧板覆盖隧道内壁并与隧道内壁固定连接，陶瓷内弧板为中空结构，陶瓷内弧板内壁开设有若干喷水口，陶瓷内弧板内壁设置有多个烟雾感应器和温度感应器，喷淋系统与陶瓷内弧板内部连通，循环供风系统用于为隧道内供送空气，拱顶废气抽排系统用于将隧道内的烟气排出，轨道线性滑移监控系统用于控制上述各系统。该消防系统从源头出发，做到火源监控，智能化灭火，颠覆传统灭火理念，从硬件到软件，有了质的提升。
Description
技术领域
本发明属于隧道消防技术领域，具体涉及一种隧道智能消防系统。
背景技术
现有的隧道消防系统主要采用手持式灭火器和消防栓进行灭火，这种灭火方式存在以下问题：
1、原始手工作业，把生命放在危险源上，违反了生命为本的基本原则。
2、火灾发生，交通立即中断，在最佳的救火时间内，专业的救火队伍进不去，不专业的人员不会用，也找不到救灾设备位置存放处。
3、现有的隧道救灾，只是形式上的存在设备，发生火灾后，基本没有可以灭火的人员和机械，烟雾满贯隧道，危化荷载车辆堆积于隧道内，形成一个个定时炸弹。
4、火灾发生，人人想着逃命，在第一时间内，人工灭火的理念，已经不合时宜。
因此，本申请提供一种隧道智能消防系统。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种隧道智能消防系统。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种隧道智能消防系统，包括设在隧道内的隧道内壁消防结构和设置在隧道外的喷淋系统、循环供风系统、拱顶废气抽排系统和轨道线性滑移监控系统；
所述隧道内壁消防结构包括陶瓷内弧板，所述陶瓷内弧板的材料为一种混合氧化铝陶瓷，所述混合氧化铝陶瓷包括陶瓷材料本体和掺入陶瓷材料本体内的氧化铝、碳化硅和氧化锆，所述陶瓷内弧板覆盖隧道内壁并与隧道内壁固定连接，所述陶瓷内弧板为中空结构，所述陶瓷内弧板内壁均匀开设有若干直径为2-5mm的喷水口，所述陶瓷内弧板内壁均匀设置有多个烟雾感应器和温度感应器；
所述喷淋系统与所述陶瓷内弧板内部连通；
所述循环供风系统包括设置在隧道外的高压空气动力源、储气罐和沿隧道长度方向设置在所述陶瓷内弧板两侧距地面1.5m处的射流空气供风管，所述射流空气供风管靠近外侧沿长度方向开设有宽度为1cm的供风通槽，所述储气罐的进风管与所述高压空气动力源连通，所述储气罐的出风管与所述射流空气供风管连通；
所述拱顶废气抽排系统包括设置在隧道外的废气抽排抽机和沿隧道长度方向设置在所述陶瓷内弧板顶部两侧的废气抽排管，所述废气抽排管的管壁上开设有若干吸风孔，所述废气抽排抽机的排气管与废气抽排管连通；
所述轨道线性滑移监控系统根据监控到的信号来控制所述喷淋系统、循环供风系统和拱顶废气抽排系统的运行和关闭。
优选地，所述轨道线性滑移监控系统包括电动轨道、防火箱、控制器、无线信号收发模块和球式火源监测器，所述电动轨道设置在所述陶瓷内弧板顶部，所述防火箱设置在所述电动轨道上并在所述电动轨道的带动下沿隧道长度方向移动，所述控制器和无线信号收发模块均设置在所述防火箱内，所述球式火源监测器安装在所述防火箱底部，所述烟雾感应器、温度感应器和球式火源监测器均与所述控制器的信号输入端电连接，所述喷淋系统、循环供风系统、拱顶废气抽排系统和电动轨道的控制模块均与所述控制器的信号输出端电连接，所述控制器通过所述无线信号收发模块连接隧道管理站监控平台或交管部门监控平台。
优选地，所述氧化铝、碳化硅和氧化锆的配比为：氧化铝80％、碳化硅为10％、氧化锆为10％。
优选地，所述喷淋系统包括高压泵、高位水池、高压消防水管和高扬程潜水泵，所述高扬程潜水泵的入口通过管路与隧道洞口的消防水井连通，所述高扬程潜水泵的出口与所述高位水池入口连通，所述高位水池出口与所述高压泵连通，所述高压泵的出口与所述高压消防水管的入口连通，所述高压消防水管的出口与所述陶瓷内弧板连通。
优选地，所述隧道外设置有废气抽排抽机井，所述废气抽排抽机设置在所述废气抽排抽机井内。
优选地，所述陶瓷内弧板有多个板块构成、采用模块化或箱式设计。
本发明提供的隧道智能消防系统具有以下有益效果：
1.灭火方式：由传统手持式转变为立体化全方位智能型喷射系统；
2.结构：
(1)通过在隧道内壁设置陶瓷内弧板，隧道壁具有抗腐蚀、抗爆炸，抗燃绕功能，可以面对多种危险的发生，由被动式防护变为主动防护；
(2)由智能自动化代替原始人工作业，减小了救援危险且提高了救援效率；
(3)360全方位灭火代替了原来定点单点延伸作业；
(5)通过循环供风系统实现主动供氧救人，代替缺氧被动逃生；
(6)拱顶废气抽排系统可对废气快速干预，抽排污染源空气，代替风机吹射，慢速推移污染空气出洞；
(7)主动干预救援，从源头灭火，代替滞后性发现火源，从而被动救援；
(8)解决现有隧道消防的救灾短板，从源头出发，做到火源监控，动态警备，立体战备，全天候执勤，智能化灭火，抗爆抗腐抗燃的一体化的智能灭火系统，颠覆传统灭火理念，从硬件到软件，有了质的提升。
附图说明
图1为本发明实施例1的隧道智能消防系统的结构示意图；
图2为陶瓷内弧板的平面结构示意图；
图3为本发明实施例1的隧道智能消防系统局部正视图；
图4为本发明实施例1的隧道智能消防系统的电气原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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的技术方案和简化描述，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。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，在此不再详述。
实施例1
本发明提供了一种隧道智能消防系统，具体如图1至图4所示，包括设在隧道内的隧道内壁消防结构和设置在隧道外的喷淋系统、循环供风系统、拱顶废气抽排系统和轨道线性滑移监控系统；
隧道内壁消防结构包括陶瓷内弧板1，陶瓷内弧板1的材料为一种混合氧化铝陶瓷，混合氧化铝陶瓷包括陶瓷材料本体和掺入陶瓷材料本体内的氧化铝、碳化硅和氧化锆，陶瓷内弧板1覆盖隧道内壁并与隧道内壁固定连接，陶瓷内弧板1为中空结构，陶瓷内弧板1内壁均匀开设有若干直径为2-5mm的喷水口2，陶瓷内弧板1内壁均匀设置有多个烟雾感应器5和温度感应器6；喷淋系统与陶瓷内弧板1内部连通；
循环供风系统包括设置在隧道外的高压空气动力源7、储气罐8和沿隧道长度方向设置在陶瓷内弧板1两侧距地面1.5m处的射流空气供风管3，射流空气供风管3靠近外侧沿长度方向开设有宽度为1cm的供风通槽，高压风进入射流空气供风管3后，扇形排出新鲜空气，储气罐8的进风管与高压空气动力源7连通，储气罐8的出风管与射流空气供风管3连通；
拱顶废气抽排系统包括设置在隧道外的废气抽排抽机9和沿隧道长度方向设置在陶瓷内弧板1顶部两侧的废气抽排管4，废气抽排管4的管壁上开设有若干吸风孔，废气抽排抽机9的排气管与废气抽排管4连通；
轨道线性滑移监控系统根据监控到的信号来控制喷淋系统、循环供风系统和拱顶废气抽排系统的运行和关闭。
本实施例中，轨道线性滑移监控系统包括电动轨道15、防火箱16、控制器17、无线信号收发模块18和球式火源监测器19，电动轨道15采用现有的结构，电动轨道15设置在陶瓷内弧板1顶部，防火箱16设置在电动轨道15上并在电动轨道15的带动下沿隧道长度方向移动，控制器17和无线信号收发模块18均设置在防火箱16内，球式火源监测器19安装在防火箱16底部，烟雾感应器5、温度感应器6和球式火源监测器19均与控制器17的信号输入端电连接，喷淋系统、循环供风系统、拱顶废气抽排系统和电动轨道15的控制模块均与控制器17的信号输出端电连接，控制器17通过无线信号收发模块18连接隧道管理站监控平台或交管部门监控平台。烟雾感应器5通过能见度50m控制、温度感应器6以空气温度超过60度为限值，进行控制。发现明火后，球式火源监测器(19)自动线性位移到场，实时监控。具体的，有隧道管理站的，信息实时传递至隧道管理站；无隧道管理站的，信号联网至交管部门的，信息直接传输至交管部门。
进一步地，本实施例中，氧化铝、碳化硅和氧化锆的配比为：氧化铝80％、碳化硅为10％、氧化锆为10％。具体通过通过消防级别，预控等级，进行配合比调整，达到使用要求。生产通过加工定型内弧板的中空骨架，再进行镀陶后延工序。陶瓷厚度与抗爆和抗燃成正比，掺入氧化铝，碳化硅、氧化锆，用来增加陶瓷内弧板的韧性和结构强度。
具体的，本实施例中，喷淋系统包括高压泵10、高位水池11、高压消防水管12和高扬程潜水泵13，高扬程潜水泵13的入口通过管路与隧道洞口的消防水井20连通(长大隧道洞口已设计消防水井)，高扬程潜水泵13的出口与高位水池11入口连通，高位水池11出口与高压泵10连通，高压泵10的出口与高压消防水管12的入口连通，高压消防水管12的出口与陶瓷内弧板1连通。
进一步地，本实施例中，隧道外设置有废气抽排抽机井14，废气抽排抽机9设置在废气抽排抽机井14内。
本实施例中，陶瓷内弧板全隧道布设，隧道内气压为2.5MPa，陶瓷内弧板1有多个板块构成、采用模块化或箱式设计。
本实施例提供的隧道智能消防系统将灭火方式由传统手持式转变为立体化全方位智能型喷射系统；通过在隧道内壁设置陶瓷内弧板，隧道壁具有抗腐蚀、抗爆炸，抗燃绕功能，可以面对多种危险的发生，由被动式防护变为主动防护；由智能自动化代替原始人工作业，减小了救援危险且提高了救援效率；360全方位灭火代替了原来定点单点延伸作业；通过循环供风系统实现主动供氧救人，代替缺氧被动逃生；拱顶废气抽排系统可对废气快速干预，抽排污染源空气，代替风机吹射，慢速推移污染空气出洞；主动干预救援，从源头灭火，代替滞后性发现火源，从而被动救援；解决现有隧道消防的救灾短板，从源头出发，做到火源监控，动态警备，立体战备，全天候执勤，智能化灭火，抗爆抗腐抗燃的一体化的智能灭火系统，颠覆传统灭火理念，从硬件到软件，有了质的提升。因此，它的应用范围广泛，具有较好的发展前景，比较现有的消防设施，具有革命性的意义。
本实施例提供的隧道智能消防系统工作原理包括以下内容
1.外接10KV高压动力线路，通过变压器接引至消防系统，为各系统供电。
2.温度感应器6实时检测隧道内的温度，烟雾感应器5实时检测隧道内的烟雾浓度，控制器17如监测到空气温度达到设定值时，或烟雾感应器5探测达到设定值时，控制器17启动喷淋系统、循环供风系统和拱顶废气抽排系统进行工作。喷淋系统进行供水，陶瓷内弧板1的喷水口2出水形成水幕，进行灭火。水幕灭火的同时，循环供风系统的射流供氧进行作业隧道内供氧作业，拱顶废气抽排系统同时进行作业，进行抽排气。供排平衡，达到阻隔污染扩散的原则。
待洞内降至正常呼吸温度，正常能见度时，喷淋系统、循环供风系统和拱顶废气抽排系统停止作业，在灭火过程中，球式火源监测器19沿电动轨道15移动，线性作业，随时警报传递现场火场情况。
以上所述实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种隧道智能消防系统，其特征在于，包括设在隧道内的隧道内壁消防结构和设置在隧道外的喷淋系统、循环供风系统、拱顶废气抽排系统和轨道线性滑移监控系统；
所述隧道内壁消防结构包括陶瓷内弧板(1)，所述陶瓷内弧板(1)的材料为一种混合氧化铝陶瓷，所述混合氧化铝陶瓷包括陶瓷材料本体和掺入陶瓷材料本体内的氧化铝、碳化硅和氧化锆，所述陶瓷内弧板(1)覆盖隧道内壁并与隧道内壁固定连接，所述陶瓷内弧板(1)为中空结构，所述陶瓷内弧板(1)内壁均匀开设有若干直径为2-5mm的喷水口(2)，所述陶瓷内弧板(1)内壁均匀设置有多个烟雾感应器(5)和温度感应器(6)；
所述喷淋系统与所述陶瓷内弧板(1)内部连通；
所述循环供风系统包括设置在隧道外的高压空气动力源(7)、储气罐(8)和沿隧道长度方向设置在所述陶瓷内弧板(1)两侧距地面1.5m处的射流空气供风管(3)，所述射流空气供风管(3)靠近外侧沿长度方向开设有宽度为1cm的供风通槽，所述储气罐(8)的进风管与所述高压空气动力源(7)连通，所述储气罐(8)的出风管与所述射流空气供风管(3)连通；
所述拱顶废气抽排系统包括设置在隧道外的废气抽排抽机(9)和沿隧道长度方向设置在所述陶瓷内弧板(1)顶部两侧的废气抽排管(4)，所述废气抽排管(4)的管壁上开设有若干吸风孔，所述废气抽排抽机(9)的排气管与废气抽排管(4)连通；
所述轨道线性滑移监控系统根据监控到的信号来控制所述喷淋系统、循环供风系统和拱顶废气抽排系统的运行和关闭。
2.根据权利要求1所述的隧道智能消防系统，其特征在于，所述轨道线性滑移监控系统包括电动轨道(15)、防火箱(16)、控制器(17)、无线信号收发模块(18)和球式火源监测器(19)，所述电动轨道(15)设置在所述陶瓷内弧板(1)顶部，所述防火箱(16)设置在所述电动轨道(15)上并在所述电动轨道(15)的带动下沿隧道长度方向移动，所述控制器(17)和无线信号收发模块(18)均设置在所述防火箱(16)内，所述球式火源监测器(19)安装在所述防火箱(16)底部，所述烟雾感应器(5)、温度感应器(6)和球式火源监测器(19)均与所述控制器(17)的信号输入端电连接，所述喷淋系统、循环供风系统、拱顶废气抽排系统和电动轨道(15)的控制模块均与所述控制器(17)的信号输出端电连接，所述控制器(17)通过所述无线信号收发模块(18)连接隧道管理站监控平台或交管部门监控平台。
3.根据权利要求1所述的隧道智能消防系统，其特征在于，所述氧化铝、碳化硅和氧化锆的配比为：氧化铝80％、碳化硅为10％、氧化锆为10％。
4.根据权利要求1所述的隧道智能消防系统，其特征在于，所述喷淋系统包括高压泵(10)、高位水池(11)、高压消防水管(12)和高扬程潜水泵(13)，所述高扬程潜水泵(13)的入口通过管路与隧道洞口的消防水井(20)连通，所述高扬程潜水泵(13)的出口与所述高位水池(11)入口连通，所述高位水池(11)出口与所述高压泵(10)连通，所述高压泵(10)的出口与所述高压消防水管(12)的入口连通，所述高压消防水管(12)的出口与所述陶瓷内弧板(1)连通。
5.根据权利要求1所述的隧道智能消防系统，其特征在于，所述隧道外设置有废气抽排抽机井(14)，所述废气抽排抽机(9)设置在所述废气抽排抽机井(14)内。
6.根据权利要求1所述的隧道智能消防系统，其特征在于，所述陶瓷内弧板(1)有多个板块构成、采用模块化或箱式设计。
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- 2019-04-12 CN CN201910295349.5A patent/CN109812290B/zh active Active
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