CN110237475B - 一种地下城市综合管廊系统及其灭火方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下城市综合管廊系统，包括设置于城市消防控制中心的城市消防监控系统，设置于城市地下管廊内的火灾探测自动报警系统，以及设置于城市地下管廊内灭火系统；城市消防监控系统包括设置在城市消防控制中心的主监控系统，以及设置于若干分级消防控制中心的且均与主监控系统相连的若干次级监控系统；灭火系统包括设置于城市地下管廊内并与消防水管线相连的高压细水雾灭火装置，以及间隔设置于城市地下管廊内手提式灭火器，高压细水雾灭火装置分点设置，手提式灭火器间隔设置。本发明通过对消防系统的分级监控提高响应速度，分点高压细水雾灭火装置和手提式灭火器的配合设置，节约消防设备安装成本，节约了公共资源。

Description

一种地下城市综合管廊系统及其灭火方法

技术领域

本发明涉及城市地下管廊技术领域，具体涉及一种地下综合管廊系统及其灭火方法。

背景技术

城市地下综合管廊，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。地下综合管廊一旦发生火灾，则会带来巨大的财产损失，同时给人们生活带来极大的不便。因此，对于城市地下城市综合管廊系统进行全方位的布置就显得尤为重要。

综合管廊内的消防灭火系统根据灭火剂的性质可分为水系灭火系统和干粉灭火系统。在干粉灭火系统中，由于超细干粉为一次性喷放，无法扑灭复燃火灾，使得灭火性能较差，灭火有效性相对较低。而高压水雾灭火系统，因其灭火效果好，已经应用在地下城市管廊消防系统，为了保证整个地下城市管廊各个位置的灭火功效，高压水雾灭火装置间隔设置在地下城市管廊中。但由于城市地下综合管廊系统庞大，如果需要全范围的覆盖整个地下城市管廊，则需要大量的高压水雾灭火装置，而高压水雾灭火装置本身造价较高，投入成本高，不利于经济效益的提升；同时，地下城市管廊中各个位置发生火灾的几率不尽相同，如果在发生火灾几率不同的地点均采用造价较高的高压水雾灭火装置，势必造成资源的浪费，设计一种合理布置的地下城市管廊消防系统就显得尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种地下城市综合管廊系统及其灭火方法，合理优化的布置地下城市管廊中的消防设备，实现快速便捷的警示报警监控，并在保证地下城市管廊的防火防爆功能有效性前提下，尽可能的减少地下城市管廊消防系统的投入成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种地下城市综合管廊系统，包括建设于城市地下的地下管廊，设置于所述地下管廊内的供水系统、供气系统、通信系统和排污系统，以及用于控制地下管廊内火灾的消防系统，所述消防系统包括设置于城市消防控制中心的城市消防监控系统，设置于城市地下管廊内并与所述城市消防监控系统通讯连接的火灾探测自动报警系统，以及设置于城市地下管廊内并与所述火灾探测自动报警系统电连接的灭火系统；

其中，所述城市消防监控系统包括设置在城市消防控制中心的主监控系统，以及设置于若干分级消防控制中心的且均与所述主监控系统相连的若干次级监控系统；

所述火灾探测自动报警系统包括设置于城市地下管廊内的若干火灾探测器，设置于所述火灾探测器上的定位装置，以及设置于所述火灾探测器上并与所述次级监控系统无线通信连接的信号接收发射器；

所述灭火系统包括设置于城市地下管廊内并与消防水管线相连的高压细水雾灭火装置，以及在未设置有所述高压细水雾灭火装置的位置间隔设置于城市地下管廊内的手提式灭火器；所述高压细水雾灭火装置设置于综合管廊内电缆舱中高压电缆接头区、燃气舱中燃气管道连接部位、以及其他火灾风险高的位置。

进一步地，所述火灾探测器包括集成于一体并与所述信号接收发射器相连的烟雾传感器和温度传感器，和/或高灵敏火灾探测器；所述高灵敏火灾探测器包括感温光纤或者图像型火灾探测器。

进一步地，所述信号接收发射器包括单片机主控芯片，与所述单片机主控芯片电性相连的无线接发模块，以及与所述单片机主控芯片电性相连且同时与所述烟雾传感器和温度传感器电连接的A\D数模转换模块；其中，所述无线接发模块与所述次级监控系统无线通信连接。

进一步地，所述高压细水雾灭火装置包括设置于城市地下管廊内并与消防水管线相连的水雾喷头，设置在所述水雾喷头与消防水管线相连接的管线上的开关阀，以及设置于所述开关阀上并用于控制所述开关阀开闭的感应控制装置；所述感应控制装置包括固定于所述开关阀上的感温玻璃球，以及一端与所述感温玻璃球固定相连且另一端与所述开关阀阀芯相连的阀芯触发杆。

优选地，所述手提式灭火器相互之间等间距设置。

本发明还提供了一种地下城市综合管廊系统的灭方法，具体灭火方法如下：

S1：当地下城市管廊内发生火灾时，离火灾事发地最近的火灾探测器上的烟雾传感器或/和温度传感器感受到烟雾或/和温度的变化，并由A\D数模转换模块将烟雾或/和温度的变化信号转换为电信号，并将此电信号通过无线接发模块发送至次级监控系统；并由次级监控系统将火灾险情信息发送至主监控系统；

S2：若火灾事发地安装有高压细水雾灭火装置，则其感温玻璃球内的膨胀物质受热膨胀，致使感温玻璃球炸裂，与感温玻璃球相连的阀芯触发杆，在感温玻璃球炸裂后失去支撑，使开关阀的阀芯触发，打开开关阀，从而使消防水管线上内的水流经水雾喷头，形成水雾气喷出实现自动灭火；当火灾事发地刚好未安装有高压细水雾灭火装置，则通过火灾事发地的火灾探测器上的定位装置锁定火灾事发地的位置，次级监控中心的消防人员则及时赶往火灾事发地，并取用地下城市管廊内所设置的手提式灭火器进行手动灭火作业，消除火灾隐患；

当火灾事发地附近的所述火灾探测器为感温光纤或者图像型火灾探测器时，火灾险情发生时，感温光纤或者图像型火灾探测器将环境的变化信息反馈至单片机主控芯片，单片机主控芯片控制启动高压泵组，高压泵组将水箱内的存水抽出通过开式细水雾喷头喷出，进行自动灭火。；

当火灾事发地刚好未安装有高压细水雾灭火装置，则通过火灾事发地的火灾探测器上的定位装置锁定火灾事发地的位置，次级监控中心的消防人员则及时赶往火灾事发地，并取用地下城市管廊内所设置的手提式灭火器进行手动灭火作业，消除火灾隐患。

S3：当主监控系统接收到火灾险情发生的信息后，监控中心人员协调相对应分级消防控制中心人员，及时选取高压细水雾灭火装置的修复配件或/和手提式灭火器，赶往火灾事发地，协助扑灭火灾险情；当火灾险情扑灭后，及时修复高压细水雾灭火装置以备下一次的正常自动灭火，或/和及时补充所用掉的手动灭火器；

S4：当火灾事发地火灾事故险情较为严重时，主监控系统中心及时协调其它分级消防控制中心人员做好增援准备。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明只在供气系统中综合管廊电缆舱中高压电缆接头区和燃气舱中燃气管道连接部位、以及其他火灾风险高的位置设置高压细水雾灭火装置，及时扑灭易燃易爆位置的火灾险情，在非易燃易爆的位置不设高压细水雾灭火装置，而设置手提式灭火器，当非易燃易爆的位置发生火灾险情时，通过附近所设置的火灾探测自动报警系统，将火灾信息以及发生火灾的位置发送至次级监控系统，次级监控系统立即响应，所对应的分级消防控制中心人员，得到报警后，立即赶赴火灾事发地，利用设置在地下城市管廊内的手提式灭火器进行灭火作业，同样实现了火灾险情的及时处理，同时，减少了高压细水雾灭火装置的设置，从而减少了地下城市管廊消防系统的投入成本，节约了公共资源。

(2)本发明所设置分级监控系统，可以实现火灾探测器的分散化的控制和联动，因而可以减轻主监控中心的系统负荷，保持整个监控探测系统长期正常运转。同时，本发明的各个次级监控系统和火灾探测器独立工作，互不影响，不仅提高了消防系统的响应速度，也合理分配了消防资源，使消防资源得到了充分有效的利用。

(3)本发明的高压细水雾灭火装置，通过感温玻璃球控制开关阀的开启，实现水雾喷射灭火，具有结构简单，造价低廉，且感应灵敏的优点，进一步地减少了地下城市综合管廊消防系统的投入成本。

(4)本发明设置感应控制装置可以及时有效的实现火灾险情的自动灭火，同时设置的信号接收发射器也能及时有效的将火灾发生的位置及时发送至次级监控系统，以便人工进行下一步的应急处置。

附图说明

图1为本发明消防系统原理框图。

图2为本发明火灾探测自动报警系统原理框图。

图3为本发明开关阀结构示意图

其中，附图标记对应的名称为：

1-开关阀，2-阀芯，3-阀芯触发杆，4-感温玻璃球，5-进水口，6-出水口，7-水雾喷头。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1～3所示：

一种地下城市综合管廊系统，包括建设于城市地下的地下管廊，设置于所述地下管廊内的供水系统、供气系统、通信系统和排污系统，以及用于控制地下管廊内火灾的消防系统，所述消防系统包括设置于城市消防控制中心的城市消防监控系统，设置于城市地下管廊内并与所述城市消防监控系统通讯连接的火灾探测自动报警系统，以及设置于城市地下管廊内并与所述火灾探测自动报警系统电连接的灭火系统；

其中，所述城市消防监控系统包括设置在城市消防控制中心的主监控系统，以及设置于若干分级消防控制中心的且均与所述主监控系统相连的若干次级监控系统；

所述火灾探测自动报警系统包括设置于城市地下管廊内的若干火灾探测器，设置于所述火灾探测器上的定位装置，以及设置于所述火灾探测器上并与所述次级监控系统无线通信连接的信号接收发射器；所述火灾探测器包括集成于一体并与所述信号接收发射器相连的烟雾传感器和温度传感器，和/或高灵敏火灾探测器；所述高灵敏火灾探测器包括感温光纤或者图像型火灾探测器。

所述信号接收发射器包括单片机主控芯片，与所述单片机主控芯片电性相连的无线接发模块，以及与所述单片机主控芯片电性相连且同时与所述火灾探测器电连接的A\D数模转换模块；其中，所述无线接发模块与所述次级监控系统无线通信连接。为了实现信号接收发射器与次级监控系统的有效通信连接，所述主监控系统与所述次级监控系内也集成有信号接收发射器。

火灾险情发生时，离火灾事发地最近的火灾探测器上探测到环境变化，并由A\D数模转换模块将环境变化信号转换为电信号，并将此电信号通过无线接发模块发送至次级监控系统；并由次级监控系统将火灾险情信息发送至主监控系统，主控中心人员可以根据主监控系统所接收到的相关数据，对相应的分级消防控制中心的人员进行协调下一步的处理，当火灾险情较严重时，还可协调其它分级消防控制中心人员随时做好应援的准备。

所述灭火系统包括设置于城市地下管廊内并与消防水管线相连的高压细水雾灭火装置，以及在未设置有所述高压细水雾灭火装置的位置间隔设置于城市地下管廊内的手提式灭火器。所述高压细水雾灭火装置设置于综合管廊内电缆舱中高压电缆接头区、燃气舱中燃气管线连接部位、以及其他火灾风险高的位置，优选地，所述手提式灭火器相互之间等间距设置。高压细水雾灭火装置设置在易发生火灾险情的关键部位，既实现了管廊内高危部位的及时灭火，也大大的减少了高压细水雾灭火装置的需求数量，减少了成本城市管廊内消防系统的投入成本，节约了公共资源。在非高危的易燃易爆位置，发生火灾的几率小，即使发生火灾险情也是比较容易进行扑灭的，可以通过设置在管廊内的手提式灭火器，实现非高危位置发生火灾的应急处理，通过及时的发送火灾险情信息，人员及时赶赴现场扑灭火灾。

所述高压细水雾灭火装置包括设置于城市地下管廊内并与消防水管线相连的水雾喷头7，设置在所述水雾喷头与消防水管线相连接的管线上的开关阀1，以及设置于所述开关阀上并用于控制所述开关阀开闭的感应控制装置；所述感应控制装置包括固定于所述开关阀上的感温玻璃球4，以及一端与所述感温玻璃球固定相连且另一端与所述开关阀阀芯2相连的阀芯触发杆3，火灾险情发生后，感温玻璃球4内的膨胀物质受热膨胀，致使感温玻璃球4炸裂，与感温玻璃球相连的阀芯触发杆3，在感温玻璃球4炸裂后失去支撑，使开关阀的阀芯2触发落下，使开关阀的进水口5和出水口6连通，从而使消防水管线上内的水流到达水雾喷头7，形成水雾气喷出实现自动灭火。

当所述火灾探测器为感温光纤或者图像型火灾探测器时，所述高压细水雾灭火装置包括与消防水管线相连接的水箱，与所述水箱相连且与所述单片机主控芯片电连接的高压泵组，与所述高压泵组相连的开式细水雾喷头，设置于所述高压泵组与所述开式细水雾喷头连接管线上的开式控制阀，以及设置于所述水箱内的过滤装置。

本发明还提供了一种地下城市综合管廊系统的灭火方法，包括以下步骤：

S1：当地下城市管廊内发生火灾时，离火灾事发地最近的火灾探测器上的烟雾传感器或/和温度传感器感受到烟雾或/和温度的变化，并由A\D数模转换模块将烟雾或/和温度的变化信号转换为电信号，并将此电信号通过无线接发模块发送至次级监控系统；并由次级监控系统将火灾险情信息发送至主监控系统；

S2：若火灾事发地安装有高压细水雾灭火装置，则其感温玻璃球内的膨胀物质受热膨胀，致使感温玻璃球炸裂，与感温玻璃球相连的阀芯触发杆，在感温玻璃球炸裂后失去支撑，使开关阀的阀芯触发，打开开关阀，从而使消防水管线上内的水流经水雾喷头，形成水雾气喷出实现自动灭火；当火灾事发地刚好未安装有高压细水雾灭火装置，则通过火灾事发地的火灾探测器上的定位装置锁定火灾事发地的位置，次级监控中心的消防人员则及时赶往火灾事发地，并取用地下城市管廊内所设置的手提式灭火器进行手动灭火作业，消除火灾隐患；

对于燃气泄漏、大型动力电缆火灾发生的地方，需要尽早动作灭火，此时，需要设置高灵敏度的火灾探测器，即所述火灾探测器为包括感温光纤或者图像型火灾探测器，此时，所述高压细水雾灭火装置包括与消防水管线相连接的水箱，与所述水箱相连且与所述单片机主控芯片电连接的高压泵组，与所述高压泵组相连的开式细水雾喷头，设置于所述高压泵组与所述开式细水雾喷头连接管线上的开式控制阀，以及设置于所述水箱内的过滤装置，通过架设高压泵组，提高开始细水雾喷头的覆盖范围，以及喷射相应速度灭火系统的响应速度，及时扑灭燃气泄漏或者大型动力电缆火灾。；

S3：当主监控系统接收到火灾险情发生的信息后，监控中心人员协调相对应分级消防控制中心人员，及时选取高压细水雾灭火装置的修复配件或/和手提式灭火器，赶往火灾事发地，协助扑灭火灾险情；当火灾险情扑灭后，及时修复高压细水雾灭火装置以备下一次的正常自动灭火，或/和及时补充所用掉的手动灭火器；

S4：当火灾事发地火灾事故险情较为严重时，主监控系统中心及时协调其它分级消防控制中心人员做好增援准备。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种地下城市综合管廊系统，包括建设于城市地下的地下管廊，设置于所述地下管廊内的供水系统、供气系统、通信系统和排污系统，以及用于控制地下管廊内火灾的消防系统，其特征在于，所述消防系统包括设置于城市消防控制中心的城市消防监控系统，设置于城市地下管廊内并与所述城市消防监控系统通讯连接的火灾探测自动报警系统，以及设置于城市地下管廊内并与所述火灾探测自动报警系统电连接的灭火系统；

其中，所述城市消防监控系统包括设置在城市消防控制中心的主监控系统，以及设置于若干分级消防控制中心的且均与所述主监控系统相连的若干次级监控系统；

所述火灾探测自动报警系统包括设置于城市地下管廊内的若干火灾探测器，设置于所述火灾探测器上的定位装置，以及设置于所述火灾探测器上并与所述次级监控系统无线通信连接的信号接收发射器；

所述灭火系统包括设置于城市地下管廊内并与消防水管线相连的高压细水雾灭火装置，以及在未设置有所述高压细水雾灭火装置的位置间隔设置于城市地下管廊内的手提式灭火器；所述高压细水雾灭火装置设置于综合管廊内电缆舱中高压电缆接头区、燃气舱中燃气管道连接部位，并能直接向被保护对象进行有效喷放。

2.根据权利要求1所述的一种地下城市综合管廊系统，其特征在于，所述火灾探测器包括集成于一体并与所述信号接收发射器相连的烟雾传感器和温度传感器，和/或高灵敏火灾探测器；所述高灵敏火灾探测器包括感温光纤或者图像型火灾探测器。

3.根据权利要求2所述的一种地下城市综合管廊系统，其特征在于，所述信号接收发射器包括单片机主控芯片，与所述单片机主控芯片电性相连的无线接发模块，以及与所述单片机主控芯片电性相连且同时与所述火灾探测系统相连的A\D数模转换模块；其中，所述无线接发模块与所述次级监控系统无线通信连接。

4.根据权利要求3所述的一种地下城市综合管廊系统，其特征在于，所述高压细水雾灭火装置包括设置于城市地下管廊内并与消防水管线相连的水雾喷头，设置在所述水雾喷头与消防水管线相连接的管线上的开关阀，以及设置于所述开关阀上并用于控制所述开关阀开闭的感应控制装置；所述感应控制装置包括固定于所述开关阀上的感温玻璃球，以及一端与所述感温玻璃球固定相连且另一端与所述开关阀阀芯相连的阀芯触发杆。

5.根据权利要求4所述的一种地下城市综合管廊系统，其特征在于，所述手提式灭火器相互之间等间距设置。

6.权利要求5所述的一种地下城市综合管廊系统的灭火方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：当地下城市管廊内发生火灾时，离火灾事发地最近的火灾探测器上的传感器探测到外界环境的变化，并由A\D数模转换模块将外界环境变化信号转换为电信号，并将此电信号通过无线接发模块发送至次级监控系统；并由次级监控系统将火灾险情信息发送至主监控系统；

S2：若火灾事发地安装有高压细水雾灭火装置，则其感温玻璃球内的膨胀物质受热膨胀，致使感温玻璃球炸裂，与感温玻璃球相连的阀芯触发杆，在感温玻璃球炸裂后失去支撑，使开关阀的阀芯触发，打开开关阀，从而使消防水管线上内的水流经水雾喷头，形成水雾气喷出实现自动灭火；当火灾事发地附近的火灾探测器为感温光纤或者图像型火灾探测器时，火灾险情发生时，感温光纤或者图像型火灾探测器将环境的变化信息反馈至单片机主控芯片，单片机主控芯片控制启动高压泵组，高压泵组将水箱内的存水抽出通过开式细水雾喷头喷出，对着火部位进行自动灭火；

当火灾事发地刚好未安装有高压细水雾灭火装置，则通过火灾事发地的火灾探测器上的定位装置锁定火灾事发地的位置，次级监控中心的消防人员则及时赶往火灾事发地，并取用地下城市管廊内所设置的手提式灭火器进行手动灭火作业，消除火灾隐患；

S3：当主监控系统接收到火灾险情发生的信息后，监控中心人员协调相对应分级消防控制中心人员，及时选取高压细水雾灭火装置的修复配件或/和手提式灭火器，赶往火灾事发地，协助扑灭火灾险情；当火灾险情扑灭后，及时修复高压细水雾灭火装置以备下一次的正常自动灭火，或/和及时补充所用掉的手动灭火器；

S4：当火灾事发地火灾事故险情较为严重时，主监控系统中心及时协调其它分级消防控制中心人员做好增援准备。

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