CN110141816A - 一种用于消防车的智能灭火设备和灭火方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于消防车的智能灭火设备，包括：热成像系统、控制系统和喷射系统。热成像系统架设于消防车云台上，包括热成像仪、激光测距仪和信号转换器；控制系统：包括依次电连接的输入接口、转换处理器和输出接口；喷射系统：包括摆动水/泡沫炮、增压泵组和变频器。与现有技术相比，本发明实现了火灾区域中每个点的三维坐标模型生成，使得每个坐标位置均有对应的温度值，通过摆动水/泡沫炮实现对该最高温度点进行实时的追踪喷射，使得水或泡沫或其他灭火物质跟随火源温度从最高到最低的火源区域转移达到逐渐扑灭火灾的目的。可实现最大效率的对火灾区域进行灭火。
Description
技术领域
本发明涉及消防装备领域，尤其是涉及一种用于消防车的智能灭火设备和灭 火方法。
背景技术
当前的火灾在灭火过程中均采用传统的消防装备，导致不能及时扑灭主要着火点，使得火势四处蔓延，另一方面多步消防车也不能集中向主要着火点进行喷射灭 火，造成灭火效率低、火势多次反复，总体来说是无法实现科学的火源点集中灭火。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于消防车 的智能灭火设备和灭火方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于消防车的智能灭火设备，包括：热成像系统、控制系统和喷射系统。
热成像系统：架设于消防车上，包括热成像仪、激光测距仪和信号转换器，所 述的热成像仪和激光测距仪均与信号转换器电连接并将两者获得的数据转换为电 信号；控制系统：包括依次电连接的输入接口、转换处理器和输出接口，所述的输 入接口与信号转换器电连接，输入接口用于接收信号转换器生成的电信号，并将电 信号转换为数字信号输入转换处理器，所述的输出接口用于将转换处理器获得的数 字信号转换为电信号；喷射系统：包括摆动水/泡沫炮、增压泵组和变频器，所述 的摆动水/泡沫炮架设于消防车上，所述的输出接口分别与摆动水/泡沫炮和变频器 电连接并向两者输出电信号，所述的变频器用于向增压泵组提供电能输出，所述的 增压泵组与摆动水/泡沫炮连接。
进一步地，所述的摆动水/泡沫炮包括炮筒、转动底座和排炮支座，所述的炮 筒的后端连接于转动底座上，所述的转动底座可通过转动使得炮筒的方位角调整， 所述的排炮支座的一端连接于炮筒前端外壁上，另一端垂直连接于转动底座上，通 过排炮支座的上下收缩可实现炮筒前端的上下摆动，所述的增压泵组与炮筒连接并 为炮筒提供增压或减压后的灭火物质。
进一步地，所述的输出接口和增压泵组上均设有信号放大器。
进一步地，所述的转换处理器为ARM处理器。
进一步地，所述的增压泵组为增压泵及柴油机组动力。
进一步地，所述的电信号为20mA～40mA的电流信号。
一种用于消防车的智能灭火方法，包括以下步骤：
S1：通过架设于消防车上的热成像仪获得着火区域侧方的热分布图，通过激 光测距仪获得热分布图中每个点的与摆动水/泡沫炮喷射点的距离值与每个点的高 度，并以摆动水/泡沫炮喷射点为原点建立三维坐标系，使得点均具有对应的温度 值T，通过信号转换器将三维坐标系中的数据转化为电信号；
S2：通过转换处理器读取S1中的电信号，转换处理器查找温度值较高的点对 应的坐标值，并向摆动水/泡沫炮发出喷射指令；
S3：摆动水/泡沫炮根据处理器生成的喷射指令向对应的坐标位置喷射灭火物质，喷射时使得灭火物质的着落点到达目标点位置并将摆动水/泡沫炮向上或向下 摆动，之后重复步骤S1。
进一步地，通过变频器调整增压泵组的输出压力，使得摆动水/泡沫炮获得不 同的喷射距离，相当地变化流量大小，同时通过摆动水/泡沫炮方位角调整改变摆 动水/泡沫炮喷射目标点。
进一步地，所述的步骤S1中的电信号为20mA～40mA的电流信号。
进一步地，所述的步骤S1中温度值的范围为50℃～1300℃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明中用于消防车的智能灭火设备采用热成像技术和激光测距的结合， 实现了火灾区域中每个点的三维坐标模型生成，使得每个坐标位置均有对应的温度 值，即生成了f(x,y,z)＝T的三维函数图，通过处理器即时刷新对应的最高温度点对 应的坐标值，并通过摆动水/泡沫炮实现对该最高温度点进行实时的追踪喷射，可 实现最大效率的对火灾区域进行灭火，使得火源温度最高的核心着火点逐渐被扑 灭，即可以由主及次的消灭着火点，使得灭火过程的效率达到最高。
2)本发明中采用的最高温度点追踪技术与摆动水/泡沫炮的上下摆动喷射相结合，即实际灭火点位于最高温度的下方的处理原则，使得灭火过程更加高效。
3)本发明中设计的智能灭火设备可装配于各种消防车，实现了对现有的消防 车的改造升级，使得消防车的摆动水/泡沫炮具有高温点的跟踪喷射技术，使得多 辆消防车配合灭火过程中可以集中向主要着火点输出灭火物质。
附图说明
图1为本发明中用于消防车的智能灭火设备的结构示意图；
图中：1、热成像仪，2、激光测距仪，3、信号转换器，4、输入接口，5、转 换处理器，6、输出接口，7、摆动水/泡沫炮，8、增压泵组，9、变频器，10、云 台，71、炮筒，72、转动底座，73、排炮支座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
用于消防车的智能灭火设备包括：热成像系统、控制系统和喷射系统。
热成像系统部分：架设于消防车云台上，包括热成像仪1、激光测距仪2和信 号转换器3，所述的热成像仪1和激光测距仪2均与信号转换器3电连接并将两者 获得的数据转换为电信号。
控制系统部分：包括依次电连接的输入接口4、转换处理器5和输出接口6， 所述的输入接口4与信号转换器3电连接，输入接口4用于接收信号转换器3生成 的电信号，并将电信号转换为数字信号输入转换处理器5，所述的输出接口6用于 将转换处理器5获得的数字信号转换为电信号。所述的输出接口6和增压泵组8 上均设有信号放大器。具体实施时，转换处理器5选为ARM处理器。具体实施时， 电信号选为20mA～40mA的电流信号。
用于消防车的智能灭火设备采用热成像技术和激光测距的结合，实现了火灾区域中每个点的三维坐标模型生成，使得每个坐标位置均有对应的温度值，即生成了f(x,y,z)＝T的三维函数图，通过处理器即时刷新对应的最高温度点对应的坐标值， 并通过摆动水/泡沫炮7实现对该最高温度点进行实时的追踪喷射，可实现最大效 率的对火灾区域进行灭火，使得火源温度最高的核心着火点逐渐被扑灭，即可以由 主及次的消灭着火点，使得灭火过程的效率达到最高。
喷射系统：包括摆动水/泡沫炮7、增压泵组8和变频器9，所述的摆动水/泡 沫炮7架设于消防车上，所述的输出接口6分别与摆动水/泡沫炮7和变频器9电 连接并向两者输出电信号，所述的变频器9用于向增压泵组8提供电能输出，所述 的增压泵组8与摆动水/泡沫炮7连接。所述的摆动水/泡沫炮7包括炮筒71、转动 底座72和排炮支座73，所述的炮筒71的后端连接于转动底座72上，所述的转动 底座72可通过转动使得炮筒71的方位角调整，所述的排炮支座73的一端连接于 炮筒71前端外壁上，另一端垂直连接于转动底座72上，通过排炮支座73的上下 收缩可实现炮筒71前端的上下摆动，所述的增压泵组8与炮筒71连接并为炮筒 71提供增压或减压后的灭火物质。
通过上述装置配合消防车可进行智能的灭火过程，包括以下步骤：
S1：通过架设于消防车上的热成像仪1获得着火区域侧方的热分布图，通过 激光测距仪2获得热分布图中每个点的与摆动水/泡沫炮7喷射点的距离值与每个 点的高度，并以摆动水/泡沫炮7喷射点为原点建立三维坐标系，使得点均具有对 应的温度值T，通过信号转换器3将三维坐标系中的数据转化为电信号；
S2：通过转换处理器5读取S1中的电信号，转换处理器5查找温度值较高的 点对应的坐标值，并向摆动水/泡沫炮7发出喷射指令，电信号为20mA～40mA的 电流信号，温度值的范围为50℃～1300℃，每个电信号均与具体的数据信号对应。
S3：摆动水/泡沫炮7根据转换处理器5生成的喷射指令向对应的坐标位置喷 射灭火物质，喷射时使得灭火物质的着落点到达目标点位置并将摆动水/泡沫炮7 向上向下摆动，之后重复步骤S1。通过变频器9调整增压泵组8的输出压力，使 得摆动水/泡沫炮7获得不同的喷射距离，同时通过摆动水/泡沫炮7方位角调整改 变摆动水/泡沫炮7喷射目标点。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此 说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限 于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改 进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于消防车的智能灭火设备，其特征在于，包括：
热成像系统：架设于消防车上，包括热成像仪(1)、激光测距仪(2)和信号转换器(3)，所述的热成像仪(1)和激光测距仪(2)均与信号转换器(3)电连接并将两者获得的数据转换为电信号；
控制系统：包括依次电连接的输入接口(4)、转换处理器(5)和输出接口(6)，所述的输入接口(4)与信号转换器(3)电连接，输入接口(4)用于接收信号转换器(3)生成的电信号，并将电信号转换为数字信号输入转换处理器(5)，所述的输出接口(6)用于将转换处理器(5)获得的数字信号转换为电信号；
喷射系统：包括摆动水/泡沫炮(7)、增压泵组(8)和变频器(9)，所述的摆动水/泡沫炮(7)架设于消防车上，所述的输出接口(6)分别与摆动水/泡沫炮(7)和变频器(9)电连接并向两者输出电信号，所述的变频器(9)用于向增压泵组(8)提供电能输出，所述的增压泵组(8)与摆动水/泡沫炮(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于消防车的智能灭火设备，其特征在于，所述的摆动水/泡沫炮(7)包括炮筒(71)、转动底座(72)和排炮支座(73)，所述的炮筒(71)的后端连接于转动底座(72)上，所述的转动底座(72)可通过转动使得炮筒(71)的方位角调整，所述的排炮支座(73)的一端连接于炮筒(71)前端外壁上，另一端垂直连接于转动底座(72)上，通过排炮支座(73)的上下收缩可实现炮筒(71)前端的上下摆动，所述的增压泵组(8)与炮筒(71)连接并为炮筒(71)提供增压后的灭火物质。
3.根据权利要求2所述的一种用于消防车的智能灭火设备，其特征在于，所述的输出接口(6)和增压泵组(8)上均设有信号放大器。
4.根据权利要求1所述的一种用于消防车的智能灭火设备，其特征在于，所述的转换处理器(5)为ARM处理器。
5.根据权利要求1所述的一种用于消防车的智能灭火设备，其特征在于，所述的增压泵组(8)为增压泵及柴油机组动力。
6.根据权利要求1所述的一种用于消防车的智能灭火设备，其特征在于，所述的电信号为20mA～40mA的电流信号。
7.一种用于消防车的智能灭火方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过架设于消防车上的热成像仪(1)获得着火区域侧方的热分布图，通过激光测距仪(2)获得热分布图中每个点的与摆动水/泡沫炮(7)喷射点的距离值与每个点的高度，并以摆动水/泡沫炮(7)喷射点为原点建立三维坐标系，使得点均具有对应的温度值T，通过信号转换器(3)将三维坐标系中的数据转化为电信号；
S2：通过转换处理器(5)读取S1中的电信号，处理器(5)查找温度值较高的点对应的坐标值，并向摆动水/泡沫炮(7)发出喷射指令；
S3：摆动水/泡沫炮(7)根据转换处理器(5)生成的喷射指令向对应的坐标位置喷射灭火物质，喷射时使得灭火物质的着落点到达目标点位置并将摆动水/泡沫炮(7)向下摆动，之后重复步骤S1。
8.根据权利要求7所述的一种用于消防车的智能灭火方法，其特征在于，通过变频器(9)调整增压泵组(8)的输出压力，使得摆动水/泡沫炮(7)获得不同的喷射距离，同时通过摆动水/泡沫炮(7)方位角调整改变摆动水/泡沫炮(7)喷射目标点。
9.根据权利要求7所述的一种用于消防车的智能灭火方法，其特征在于，所述的步骤S1中的电信号为20mA～40mA的电流信号。
10.根据权利要求7所述的一种用于消防车的智能灭火方法，其特征在于，所述的步骤S1中温度值的范围为50℃～1300℃。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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