CN110064152A - 消防喷头系统 - Google Patents

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CN110064152A CN201910065844.7A CN201910065844A CN110064152A CN 110064152 A CN110064152 A CN 110064152A CN 201910065844 A CN201910065844 A CN 201910065844A CN 110064152 A CN110064152 A CN 110064152A
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Abstract

提供一种消防喷头系统。所述消防系统包括：喷洒头，其配置成在所述喷洒头被启动时向启动区提供灭火剂；管道，其流体连接到所述喷洒头并配置成为所述喷洒头提供灭火剂；第一超声波流量计，其可操作地附接到所述管道，所述第一超声波流量计配置成检测灭火剂通过所述管道的第一流率；和监控系统，其与所述第一超声波流量计电子通信，并配置成从所述第一超声波流量计接收所述第一流率。

Description

消防喷头系统
背景技术
本文公开的主题总体涉及消防喷头系统领域，且更具体地，涉及用于检测消防喷头系统内的灭火剂的流率的设备和方法。
需要快速识别喷洒头的启动以找到潜在的火灾。也需要快速识别消防喷头系统中的另外的泄漏。消防喷头系统中的泄漏可能导致频繁的备用泵送、额外的水消耗，并且在一些情况下会引起故障启动。泄漏识别是具有大型配水基础设施的消防喷头系统的一项非常重要的功能，特别是对于像是核电厂、运输系统、油厂和天然气厂等安全关键应用。
发明内容
根据一个实施方案，提供一种消防喷头系统。所述消防系统包括：喷洒头，其配置成在喷洒头被启动时向启动区提供灭火剂；管道，其流体连接到喷洒头并配置成为喷洒头提供灭火剂；第一超声波流量计，其可操作地附接到管道，所述第一超声波流量计配置成检测灭火剂通过管道的第一流率；监控系统，其与第一超声波流量计电子通信，并配置成从第一超声波流量计接收第一流率。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括管道，所述管道还包括公共管道和分支管道，所述分支管道将喷洒头流体连接到公共管道，并且其中第一超声波流量计可操作地附接到分支管道。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括监控系统，其配置成在第一流率大于零时确定喷洒头已被启动。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括监控系统，其配置为在确定喷洒头已被启动时启动警报。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括警报，其指示喷洒头的启动区的位置。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：第二超声波流量计，其在第一超声波流量计下游可操作地附接到管道，第二超声波流量计配置为检测灭火剂通过管道的第二流率，其中监控系统配置成从第二超声波流量计接收第二流率。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括监控系统，其配置成当第一流率不等于第二流率时确定在第一超声波流量计和第二超声波流量计之间的管道中已经发生泄漏。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括监控系统，其配置成在确定泄漏已经发生时启动警报。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括警报，其指示泄漏的位置。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括监控系统，其配置成确定消防喷头系统中的喷洒头和任何其他喷洒头未被启动。
根据另一个实施方案，提供了一种监控消防喷头系统中灭火剂流率的方法。所述方法包括：通过管道向喷洒头提供灭火剂，所述喷洒头配置成在喷洒头被启动时向启动区提供灭火剂；使用可操作地附接到管道的第一超声波流量计检测灭火剂通过管道的第一流率；使用监控系统从第一超声波流量计接收第一流率。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括管道，所述管道还包括公共管道和分支管道，所述分支管道将喷洒头流体连接到公共管道，并且其中第一超声波流量计可操作地附接到分支管道。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：当第一流率大于零时，使用监控系统确定喷洒头已被启动。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：当确定喷洒头已被启动时，使用监控系统启动警报。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括警报，其指示喷洒头的启动区的位置。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，另外的实施方案可以包括：使用在第一超声波流量计下游可操作地附接到管道的第二超声波流量计，检测灭火剂通过管道的第二流率；以及使用监控系统从第二超声波流量计接收第二流率。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：当第一流率不等于第二流率时，使用监控系统确定在第一超声波流量计和第二超声波流量计之间的管道中已经发生泄漏。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：当确定泄漏已经发生时，使用监控系统启动警报。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括警报，其指示泄漏的位置。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：使用监控系统确定消防喷头系统中的喷洒头和任何其他喷洒头未被启动。
本公开的实施方案的技术效果包括将多个超声波流量计结合到消防喷头系统的管道中以识别喷洒头启动并检测消防喷头系统的管道中的泄漏。
除非另有明确说明，否则上述特征和要素可以各种组合方式进行组合，而无排他性。根据以下描述和附图，这些特征和要素及其操作将变得更为明显。然而，应理解，以下描述和附图意图在本质上是说明性和解释性的，而非限制性的。
附图说明
以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，相同的元件用相同的数字编号：
图1a是根据本公开的实施方案的消防喷头系统的示意图；
图1b是根据本公开的实施方案的图1a的消防喷头系统的超声波流量计的放大示意图；
图2a是根据本公开的实施方案的消防喷头系统的示意图；
图2b是根据本公开的实施方案的图2a的消防喷头系统的第一超声波流量计和第二超声波流量计的放大示意图；和
图3是示出根据本公开的实施方案的监控消防喷头系统中灭火剂流率的方法的流程图。
具体实施方式
本文参考附图通过举例而非限制的方式呈现了所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述。
现在参考图1a和1b，图1a示出了根据本公开的实施方案的消防喷头系统10的示意图。消防喷头系统10包括一个或多个管道12、16；一个或多个喷洒头20，其流体连接到一个或多个管道12、16；一个或多个超声波流量计100，其可操作地附接到一个或多个管道12、16中的每一个管道；和与一个或多个超声波流量计100中的每一者电子通信的监控系统30。一个或多个管道12、16包括公共管道12，其将灭火剂90的流分配到流体连接到公共管道12的一个或多个分支管道16。在一个实施方案中，灭火剂90可以是水。应理解，虽然图1a包括八个超声波流量计100，但是消防喷头系统10可以包括任何数量的超声波流量计100，这取决于管道12、16的数量和结构。超声波流量计100配置成检测灭火剂90流过管道12、16的流率。超声波流量计100可以通过从发射器120传输超声波130来检测灭火剂90的流率，超声波130然后由接收器140接收，如图1b所示。然后可以通过灭火剂90施加在超声波130上的干涉量来确定灭火剂90的流率。超声波流量计100可以是时间传递流量计、多普勒频移流量计和/或明渠流量计。有利地，超声波流量计100不会干扰灭火剂90通过管道12、16的流率，因为超声波流量计不在管道12、16内。
如图1a所示，超声波流量计100可位于每个分支管道16中。有利地，通过将超声波流量计100定位在每个分支管道16中，当在启动区50中启动特定喷洒头20时，位于启动区50中喷洒头20的分支管道16上的超声波流量计100将检测灭火剂90的流率。
当超声波流量计100检测到灭火剂90的流率时，流率可以经由通信通道40从超声波流量计100传输到监控系统30。通信信道40允许一个或多个超声波流量计100中的每一者与监控系统30之间的通信。一个或多个超声波流量计100中的每一者与监控系统30之间的这种通信可以是有线和/或无线的。
监控系统30可包括处理器和相关联的存储器。处理器可以是但不限于广泛可能的架构中的任何一个的单处理器或多处理器系统，所述广泛可能的架构包括同类地或不同类地布置的现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或图形处理单元(GPU)硬件。存储器可以是但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其他电子、光学、磁性或任何其他计算机可读介质。当在至少一个分支管道16中检测到大于零的流率时，监控系统30可以启动警报80。警报80可以是听觉的、振动的和/或视觉的。警报80可以指示启动区50的位置，其中检测到灭火剂90的流率。
现在参考图2a和2b，图2a示出了根据本公开的实施方案的消防喷头系统10的示意图。消防喷头系统10包括一个或多个管道12、16；一个或多个喷洒头20，其流体连接到一个或多个管道12、16；一个或多个超声波流量计100，其可操作地附接到一个或多个管道12、16中的每一个管道；和与一个或多个超声波流量计100中的每一者电子通信的监控系统30。一个或多个管道12、16包括公共管道12，其将灭火剂90的流分配到流体连接到公共管道12的一个或多个分支管道16。在一个实施方案中，灭火剂90可以是水。应理解，虽然图2a包括十二个超声波流量计100，但是消防喷头系统10可以包括任何数量的超声波流量计100，这取决于管道12、16的数量和结构。超声波流量计100配置成检测灭火剂90流过管道12、16的流率。超声波流量计100可以通过从发射器120传输超声波130来检测灭火剂90的流率，超声波130然后由接收器140接收，如图2b所示。然后可以通过灭火剂90施加在超声波130上的干涉量来确定灭火剂90的流率。超声波流量计100可以是时间传递流量计、多普勒频移流量计和/或明渠流量计。有利地，超声波流量计100不会干扰灭火剂90通过管道12、16的流率，因为超声波流量计不在管道12、16内。
如图2a所示，超声波流量计100可以位于每个分支管道16中并且位于沿着公共管道12的多个位置。有利地，通过将超声波流量计100定位在每个分支管道16中并且定位在沿着公共管道12的多个位置，当在管道12、16中发生泄漏60时，位于泄漏60任一侧的超声波流量计100将检测到灭火剂90的不同流率。
在一个示例中，消防喷头系统10可以包括第一超声波流量计100a和第二超声波流量计100b，如图2a和2b所示。第二超声波流量计100b可以位于管道12、16中第一超声波流量计100a的下游。第一超声波流量计100a可以检测第一流率，而第二超声波流量计100b可以检测第二流率。当第一流率与第二流率不匹配时，可以指示第一超声波流量计100a和第二超声波流量计100b之间存在泄漏。
当超声波流量计100检测到灭火剂90的流率时，流率可以经由通信通道40从超声波流量计100传输到监控系统30。通信信道40允许一个或多个超声波流量计100中的每一者与监控系统30之间的通信。一个或多个超声波流量计100中的每一者与监控系统30之间的这种通信可以是有线和/或无线的。监控系统30配置成分析由一个或多个流量计100检测的每个流率，并且当一个或多个流率不匹配时确定可能存在泄漏的位置。
监控系统30可包括处理器和相关联的存储器。处理器可以是但不限于广泛可能的架构中的任何一个的单处理器或多处理器系统，所述广泛可能的架构包括同类地或不同类地布置的现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或图形处理单元(GPU)硬件。存储器可以是但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其他电子、光学、磁性或任何其他计算机可读介质。当在分支管道16的两个超声波流量计之间检测到流率差时，监控系统30可以启动警报80，警报80可以指示泄漏。警报80可以是听觉的、振动的和/或视觉的。警报80可以指示潜在泄漏60的位置，其中检测到灭火剂90的流率差异。
现在参照图3，同时继续参照图1至图2。图3是示出监控消防喷头系统10中灭火剂90的流率的方法300的流程图。在框304处，灭火剂90通过管道12、16提供给喷洒头20。如上所述，喷洒头20配置成在喷洒头20被启动时将灭火剂90提供给启动区50。在框306处，使用可操作地附接到管道12、16的第一超声波流量计100a检测灭火剂90通过管道12、16的第一流率。第一超声波流量计100a配置成将第一流率传输到监控系统30。在框308处，监控系统30从第一超声波流量计100a接收第一流率。
在图1a和1b的示例中，其中管道12、16还包括公共管道12和分支管道16，分支管道16将喷洒头20流体连接到公共管道16，并且第一超声波流量计100a可操作地附接到分支管道，方法300还可以包括：当第一流率大于零时，使用监控系统20确定喷洒头20已被启动。例如，当灭火剂90没有移动通过分支管道16(即第一流率＝零)时，则可以确定附接到所述分支管道16的喷洒头20未被启动。当确定喷洒头20已被启动时，监控系统20可以启动警报80。此外，警报器80可以指示已经被启动的喷洒头20的启动区60的位置。
在图图2a和2b的示例中，方法300还可以包括第二超声波流量计100b可检测灭火剂90通过管道12、16的第二流率。如上所述，第二超声波流量计100b在第一超声波流量计100a下游可操作地附接到管道12、16。然后，第二超声波流量计100b可以将第二流率传输到监控系统30，然后当第一流率不等于第二流率时，监控系统30可以确定在第一超声波流量计100a和第二超声波流量计100b之间的管道12、16中已经发生泄漏60。监控系统30还可以通过确定消防喷头系统的喷洒头20都没有被启动来确认流率差异是泄漏。
虽然以上描述已经按照特定顺序描述了图3的流程过程，但应了解，除非所附权利要求中另有具体要求，否则可以改变步骤的顺序。
如上所述，实施方案可以是处理器实施的过程和用于实践这些过程的装置(诸如处理器)的形式。实施方案还可以是含有指令的计算机程序代码的形式，所述指令体现在有形介质中，诸如网络云存储装置、SD卡、闪存驱动器、软盘、CD ROM、硬盘驱动器或任何其他计算机可读存储介质，其中当计算机程序代码被加载到计算机中并由计算机执行时，计算机就变成了用于实践所述实施方案的装置。实施方案还可以是计算机程序代码的形式，例如，不论是存储在存储介质中、被加载到计算机中和/或由计算机执行，或者在某种传输介质上传输、被加载到计算机中和/或由计算机执行，还是在某种传输介质上(诸如电线或电缆上)、通过光纤或经由电磁辐射传输，其中当计算机程序代码被加载到计算机中并由计算机执行时，所述计算机就变成了用于实践所述实施方案的装置。当在通用微处理器上实施时，计算机程序代码段将所述微处理器配置成创建具体的逻辑电路。
术语“约”旨在包括基于提交本申请时可用的设备的与特定量的测量相关联的误差程度。例如，“约”可以包括给定值的土8％或土5％或土2％的范围。
本文使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的，而不是意图限制本公开。如本文所用，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”也意在包括复数形式。还应理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件部件和/或其群组的存在或添加。
虽然已参照一个或多个示例性实施方案描述了本公开，但本领域技术人员应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可进行各种更改并可用等效物替代本公开的元件。此外，在不脱离本公开的基本范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适于本公开的教示。因此，本公开无意限于作为预期用于实施本公开的最佳模式而公开的特定实施方案，而是本公开将包括落入权利要求书的范围内的所有实施方案。

Claims (20)

1.一种消防喷头系统，包括：
喷洒头，其配置成在所述喷洒头启动时向启动区提供灭火剂；
管道，其流体连接到所述喷洒头并配置成为所述喷洒头提供灭火剂；
第一超声波流量计，其可操作地附接到所述管道，所述第一超声波流量计配置成检测灭火剂通过所述管道的第一流率；和
监控系统，其与所述第一超声波流量计电子通信，并配置成从所述第一超声波流量计接收所述第一流率。
2.如权利要求1所述的消防喷头系统，其中：
所述管道还包括公共管道和分支管道，所述分支管道将所述喷洒头流体连接到所述公共管道，且
其中所述第一超声波流量计可操作地附接到所述分支管道。
3.如权利要求2所述的消防喷头系统，其中：
所述监控系统配置成在所述第一流率大于零时确定所述喷洒头已被启动。
4.如权利要求3所述的消防喷头系统，其中：
所述监控系统配置成在确定所述喷洒头已被启动时启动警报。
5.如权利要求4所述的消防喷头系统，其中：
所述警报指示所述喷洒头的所述启动区的位置。
6.如权利要求1所述的消防喷头系统，还包括：
第二超声波流量计，其在所述第一超声波流量计下游可操作地附接到所述管道，所述第二超声波流量计配置成检测灭火剂通过所述管道的第二流率，其中所述监控系统配置成从所述第二超声波流量计接收所述第二流率。
7.如权利要求6所述的消防喷头系统，其中：
所述监控系统配置成当所述第一流率不等于所述第二流率时确定在所述第一超声波流量计和所述第二超声波流量计之间的所述管道中已经发生泄漏。
8.如权利要求7所述的消防喷头系统，其中：
所述监控系统配置成在确定所述泄漏已经发生时启动警报。
9.如权利要求8所述的消防喷头系统，其中：
所述警报指示所述泄漏的位置。
10.如权利要求6所述的消防喷头系统，其中：
所述监控系统配置成确定所述消防喷头系统中的所述喷洒头和任何其他喷洒头未被启动。
11.一种监控消防喷头系统中灭火剂流率的方法，所述方法包括：
通过管道向喷洒头提供灭火剂，所述喷洒头配置成在所述喷洒头被启动时向启动区提供灭火剂；
使用可操作地附接到所述管道的第一超声波流量计检测灭火剂通过所述管道的第一流率；以及
使用监控系统从所述第一超声波流量计接收所述第一流率。
12.如权利要求11所述的方法，其中：
所述管道还包括公共管道和分支管道，所述分支管道将所述喷洒头流体连接到所述公共管道，且
其中所述第一超声波流量计可操作地附接到所述分支管道。
13.如权利要求12所述的方法，还包括：
当所述第一流率大于零时，使用所述监控系统确定所述喷洒头已被启动。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
当确定所述喷洒头已被启动时，使用所述监控系统启动警报。
15.如权利要求14所述的方法，其中：
所述警报指示所述喷洒头的所述启动区的位置。
16.如权利要求11所述的方法，还包括：
使用在所述第一超声波流量计下游可操作地附接到所述管道的第二超声波流量计，检测灭火剂通过所述管道的第二流率；以及
使用所述监控系统从所述第二超声波流量计接收所述第二流率。
17.如权利要求16所述的方法，还包括：
当所述第一流率不等于所述第二流率时，使用所述监控系统确定在所述第一超声波流量计和所述第二超声波流量计之间的所述管道中已经发生泄漏。
18.如权利要求17所述的方法，还包括：
当确定所述泄漏已经发生时，使用所述监控系统启动警报。
19.如权利要求18所述的方法，其中：
所述警报指示所述泄漏的位置。
20.如权利要求16所述的方法，还包括：
使用所述监控系统确定所述消防喷头系统中的所述喷洒头和任何其他喷洒头未被启动。
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