一种智能消防系统及消防方法
技术领域
本发明涉及消防器材领域,具体是一种智能消防系统及消防方法。
背景技术
现有建筑内的消防系统中消防喷头大多是使用喷洒面较大的消防喷淋头喷水进行消防灭火的,该技术方案存在喷洒面过大,容易对室内电器、家具或书籍等物品造成损伤,而且最有效的灭火方式是对火源喷洒灭火剂,进行灭火,使用消防喷淋头喷水虽然增加了灭火剂的覆盖面,但是也减少了灭火剂对火源的喷洒量,降低了灭火效率。
发明内容
发明目的:提供一种智能消防系统及消防方法,以解决现有技术存在的上述问题。
技术方案:一种智能消防系统包括:均匀分布在室内的至少三个消防装置,所述消防装置包括与墙顶固定连接的旋转组件,与旋转组件固定连接的消防罐,以及与消防罐固定连接的第一射流喷头组件。
所述消防罐内收容有灭火剂,所述第一射流喷头组件与地面之间存在小于90°的夹角,所述旋转组件带动消防罐和第一射流喷头组件向火灾方向旋转。
在进一步的实施例中,所述旋转组件包括与墙顶固定连接的动力元件,与动力元件的输出轴固定连接的主动轮,以及与消防罐固定连接的齿圈,所述主动轮与齿圈啮合。
所述消防罐的顶端还固定安装有转动组件,所述转动组件包括与消防罐的顶端固定连接的转动盘,与转动盘套接的固定盘,以及固定安装在转动盘和固定盘之间推力轴承,所述固定盘与墙顶固定连接,所述转动盘的截面形状呈T字形,所述固定盘的内部开有阶梯通孔,通过齿轮与齿圈的啮合传动,以及通过转动组件对消防罐进行支撑,能够减小消防设备的体积的同时,避免动力元件的输出轴直接与消防罐转动连接使输出轴扭矩过大,造成输出轴的损伤。
在进一步的实施例中,所述第一射流喷头组件至少有三个,所述第一射流喷头组件绕消防罐的中心轴圆周等分。
所述第一射流喷头组件包括与消防罐固定连接的电磁控制阀,以及与电磁控制阀固定连接的第一喷嘴,所述电磁控制阀的进料口与消防罐连通,出料口与第一喷嘴连通,靠近火源的电磁控制阀通电喷出灭火剂,其余电磁控制阀锁死减少误伤,通过增加第一射流喷头组件的数量,能够减少旋转组件的旋转角度,使第一射流喷头组件能够更快的向火源方向喷射灭火剂,提高灭火效率,并且在一个第一射流喷头组件启动后,锁死其余第一射流喷头组件,能够保持已启动第一射流喷头组件的灭火剂喷洒量,并减少误伤。
在进一步的实施例中,一种智能消防系统还包括固定安装在消防罐一侧的信息模块,所述信息模块包括固定安装在消防罐一侧的综合处理模块,以及固定安装在综合处理模块一侧的信息采集单元。
所述综合处理模块与旋转组件、第一射流喷头组件、信息采集模块和联网消防系统电连接。
所述信息采集单元采集预定范围内的环境信息,在消防装置工作预定时间后,信息模块的信息采集单元收集到的火灾现场的环境信息仍在预定范围内,则判定为火灾过大,消防罐内的灭火剂仅能延缓火灾的蔓延趋势,无法消灭火灾,此时通过综合处理模块向联网消防系统发送警示信号,请求消防队进行灭火。
通过信息模块的信息采集单元,能够及时的收集到火灾现场的环境信息,并根据环境信息判断是否需要向联网消防系统求救,解决了在遇到大的火灾时,存在消防罐内灭火剂已用完,而火灾还未消除的问题。
在进一步的实施例中,所述综合处理模块包括与罐体的一侧固定连接的电池,与电池电连接的综合处理器,与综合处理器电连接的通讯单元,以及与综合处理器电连接的告警单元。
所述通讯单元与联网消防系统电连接。
所述信息采集单元包括与告警单元电连接的烟雾传感器和温度传感器,所述烟雾传感器和温度传感器至少有三个,所述烟雾传感器和温度传感器与墙顶固定连接,所述烟雾传感器和温度传感器绕旋转组件的中心轴圆周等分分布。
所述烟雾传感器检测预定范围内的烟雾浓度和烟雾浓度的上升趋势,所述温度传感器检测预定范围内的温度和温度的上升趋势,通过烟雾传感器检测预定范围内的烟雾浓度和烟雾浓度的上升趋势,通过温度传感器检测预定范围内的温度和温度的上升趋势,能够及时的计算出是否发生火灾,能够及时灭火,做到了火灾的预防。
通过圆周等分安装烟雾传感器和温度传感器能够准确的检测到火源方向,使旋转组件能够将第一射流喷头组件更准确的向火源方向喷射灭火剂。
在进一步的实施例中,还包括压力传感器,所述压力传感器插接在消防罐的一侧,所述压力传感器检测消防罐内的压强,所述消防罐的侧面还开有一个通孔,所述通孔内还固定安装有一个单向阀,通过信息模块将压力传感器的检测数据实时的上传至联网消防系统,能够及时了解到消防罐内灭火剂的余量,并通过侧面通孔及时的补充灭火剂,而且通过单向阀还能够防止灭火剂从通孔内泄漏。
在进一步的实施例中,一种智能消防系统还包括至少一个由温感玻璃泡和第二喷嘴组成的第二射流喷头组件,所述温感玻璃泡的一端与消防罐的出口抵接,另一端与一个第二喷嘴抵接,所述温感玻璃泡的启动温度高于电磁控制阀的启动温度,通过温感玻璃泡,能够减少信息的传递链,提高了灭火器的启动率,将温感玻璃泡的启动温度设定为高于电磁控制阀的启动温度,能够避免温感玻璃泡先于电磁控制阀启动。
当温度超过温感玻璃泡的承受范围时,可以判定为火灾较大,仅依靠第一射流喷头组件无法及时灭火,需要增加室内灭火剂的浓度,以加速灭火速度,或电磁控制阀无法正常启动,所以温度超过温感玻璃泡的启动范围时,温感玻璃泡就立即破碎,释放灭火剂进行灭火。
在进一步的实施例中,所述灭火剂是全氟己酮灭火剂,通过使用不消耗臭氧层、几乎无温室效应,标准大气压下的沸点为48℃左右,凝固点为-108℃,绝缘强度≥110kv,在常温常压下呈液态,可局部应用或全淹没灭火,灭火浓度仅为4-6%,可扑灭A、B、C、E、类火灾,可安全适用于有人场所,灭火后无残留的全氟己酮作为灭火剂,能够在不伤害人、设备和环境的情况下进行灭火工作。
智能消防系统的消防方法包括:当发生火灾时,靠近火源的电磁控制阀通电,使该第一射流喷头组件喷出灭火剂,其余电磁控制阀锁死,减少灭火剂的误伤范围,同时旋转组件调整第一射流喷头组件的角度,使第一射流喷头组件朝向火源方向喷出灭火剂。
其中,所有消防装置之间电连接,在一个消防装置的电磁控制阀启动时,其余消防装置也启动一个电磁控制阀,并通过旋转组件调整后启动的消防装置的角度,使后启动的消防装置的第一射流喷头组件向第一个启动的消防装置方向喷出灭火剂。
有益效果:本发明公开了一种智能消防系统及消防方法,该智能消防系统能够通过旋转组件调整第一射流喷头组件的角度,使第一射流喷头组件朝向火源方向喷射灭火剂,增加了对火源的灭火剂喷洒量,提高了灭火效率,同时解决了现有技术中喷淋头喷洒面过大,容易对室内电器、家具或书籍等物品造成损伤的问题。
附图说明
图1是本发明的旋转组件示意图。
图2是本发明的消防罐局部示意图。
图3是本发明的第一射流喷头组件工作原理示意图。
图4是本发明的第二射流喷头组件工作原理示意图。
图5是本发明的消防设备工作流程示意图。
图6是本发明的信息采集单元分布示意图。
图1至图6所示附图标记为:旋转组件1、消防罐2、第一射流喷头组件3、转动组件4、信息模块5、压力传感器6、第二射流喷头组件7、动力元件11、主动轮12、齿圈13、转动盘41、固定盘42、电磁控制阀31、第一喷嘴32、综合处理模块51、信息采集单元52、温感玻璃泡71、第二喷嘴72、烟雾传感器521、温度传感器522。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
申请人在研发消防设备时发现现有建筑内的消防系统中消防喷头大多是使用喷洒面较大的消防喷淋头喷水进行消防灭火的,该技术方案存在喷洒面过大,容易对室内电器、家具或书籍等物品造成损伤,而且最有效的灭火方式是对火源喷洒灭火剂,进行灭火,使用消防喷淋头喷水虽然增加了灭火剂的覆盖面,但是也减少了灭火剂对火源的喷洒量,降低了灭火效率。
为了解决上述问题,申请人研发了一种智能消防系统及消防方法,该智能消防系统包括旋转组件1、消防罐2、第一射流喷头组件3、转动组件4、信息模块5、压力传感器6、第二射流喷头组件7、动力元件11、主动轮12、齿圈13、转动盘41、固定盘42、电磁控制阀31、第一喷嘴32、综合处理模块51、信息采集单元52、烟雾传感器521、温度传感器522、温感玻璃泡71、第二喷嘴72和灭火剂。
通过旋转组件1、消防罐2和第一射流喷头组件3组成消防装置。
旋转组件1是伺服电机或步进电机等,能够控制消防罐2做角位移的旋转动力源。
消防罐2是内部收容有灭火剂的罐体。
第一射流喷头组件3包括GG系列射流喷嘴,能够使消防罐2内的灭火剂呈柱状流体喷射至火源方向。
装配时,使旋转组件1的输出轴与消防罐2的顶端固定连接,使第一射流喷嘴组件固定在消防罐2的底端,并使第一射流喷头组件3与消防罐2的内部连通组成消防装置,最后将至少三个消防装置的旋转组件1与墙顶固定连接,在装配时应注意使第一射流喷头组件3与地面之间存在小于90°的夹角,使消防装置均匀分布在室内,发生火灾时旋转组件1带动消防罐2和第一射流喷头组件3向火灾方向旋转。
工作原理:当发生火灾时,使靠近火源的第一射流喷头组件3喷出灭火剂,其余第一射流喷头组件3锁死,减少灭火剂的误伤范围,同时旋转组件1调整消防罐2和第一射流喷头组件3的角度,使第一射流喷头组件3朝向火源方向喷出灭火剂。
其中,所有的消防装置之间电连接,当一个消防装置的第一射流喷头组件3启动时,其余消防装置也启动一个第一射流喷头组件3,并通过旋转组件1调整后启动的消防装置的角度,使后启动的消防装置的第一射流喷头组件3向第一个启动的消防装置方向喷出灭火剂,达到对火源灭火的效果。
在进一步的实施例中,使旋转组件1的旋转动力源输出轴对消防罐2进行称重的同时还要转动,容易使输出轴扭矩过大,造成输出轴的损伤,降低了旋转组件1的使用寿命的同时,还降低旋转组件1的角位移精度。
为了解决上述问题,旋转组件1包括与墙顶固定连接的动力元件11,与动力元件11的输出轴固定连接的主动轮12,以及与消防罐2固定连接的齿圈13,并且主动轮12与齿圈13啮合,其中,动力元件11是伺服电机或步进电机等,能够控制消防罐2做角位移的旋转动力源。
消防罐2的顶端还固定安装有转动组件4,转动组件4包括与消防罐2的顶端固定连接的转动盘41,与转动盘41套接的固定盘42,以及固定安装在转动盘41和固定盘42之间推力轴承,固定盘42与墙顶固定连接,转动盘41的截面形状呈T字形,固定盘42的内部开有阶梯通孔。
通过齿轮与齿圈13的啮合传动,以及通过转动组件4对消防罐2进行支撑,能够减小消防设备的体积的同时,避免动力元件11的输出轴直接与消防罐2转动连接使输出轴扭矩过大,造成输出轴的损伤,提高了旋转组件1的使用寿命和角位移精度。
在进一步的实施例中,由于旋转组件1的旋转存在一定的时间,所以为了进一步的提高灭火效率,第一射流喷头组件3至少有三个,第一射流喷头组件3绕消防罐2的中心轴圆周等分。
第一射流喷头组件3包括与消防罐2固定连接的电磁控制阀31,以及与电磁控制阀31固定连接的第一喷嘴32,电磁控制阀31的进料口与消防罐2连通,出料口与第一喷嘴32连通,靠近火源的电磁控制阀31通电喷出灭火剂,其余电磁控制阀31锁死减少误伤,其中,电磁控制阀31是K22JK-W系列二位二通电磁换向阀。
通过增加第一射流喷头组件3的数量,能够减少旋转组件1的旋转角度,使第一射流喷头组件3能够更快的向火源方向喷射灭火剂,提高灭火效率,并且在一个第一射流喷头组件3启动后,锁死其余的第一射流喷头组件3,能够保持已启动第一射流喷头组件3的灭火剂喷洒量,并减少误伤。
在进一步的实施例中,因为消防罐2内灭火剂的存量有限,所以在遇到大的火灾时,存在消防罐2内灭火剂已用完,而火灾还未消除的问题。
为了解决上述问题,消防设备还包括固定安装在消防罐2一侧的信息模块5,信息模块5包括固定安装在消防罐2一侧的综合处理模块51,以及固定安装在综合处理模块51一侧的信息采集单元52,综合处理模块51与旋转组件1、第一射流喷头组件3、信息采集模块和联网消防系统电连接,信息采集单元52采集预定范围内的环境信息。
其中,联网消防系统包括信号集中器、服务器和终端,信号集中器包括信息接收单元、信息发射单元和电源,信息接收单元、信息发射单元均与电源电连接,终端包括PC终端和手机等移动设备终端,信息接收单元与信息模块5之间通过微功率无线信号传输数据与电信号,信息发射单元与服务器之间通过GPRS/GMS传输数据与电信号,服务器与终端通过互联网传输数据,其中,终端包括PC终端和手机移动终端,在信息模块5的侧面还安装有调试接口,工作人员能够通过调试接口使计算机与信息模块5电连接,对信息模块5进行数据和程序的调整。
在消防装置工作预定时间后,信息模块5的信息采集单元52收集到的火灾现场的环境信息仍在预定范围内,则判定为火灾过大,消防罐2内的灭火剂仅能延缓火灾的蔓延趋势,无法消灭火灾,此时通过综合处理模块51向联网消防系统发送警示信号,请求消防队进行灭火。
通过信息模块5的信息采集单元52,能够及时的收集到火灾现场的环境信息,并根据环境信息判断是否需要向联网消防系统求救,解决了在遇到大的火灾时,存在消防罐2内灭火剂已用完,而火灾还未消除的问题。
在进一步的实施例中,在现有技术中检测火灾是仅依靠温度传感器522检测预定范围内的环境温度是否达到预定值,当温度超过预定值时,才会启动消防装置进行灭火,火源距离温度传感器522较远时该技术方案无法及时进行灭火工作,做不到火灾的预防。
为了解决上述问题,综合处理模块51包括与罐体的一侧固定连接的电池,与电池电连接的综合处理器,与综合处理器电连接的通讯单元,以及与综合处理器电连接的告警单元,通讯单元与联网消防系统电连接,信息采集单元52包括与告警单元电连接的烟雾传感器521和温度传感器522,烟雾传感器521和温度传感器522至少有三个,烟雾传感器521和温度传感器522与墙顶固定连接,烟雾传感器521和温度传感器522绕旋转组件1的中心轴圆周等分分布,烟雾传感器521检测预定范围内的烟雾浓度和烟雾浓度的上升趋势,温度传感器522检测预定范围内的温度和温度的上升趋势,其中,综合处理器是单片机、CPU或PLC。
通过烟雾传感器521检测预定范围内的烟雾浓度和烟雾浓度的上升趋势,通过温度传感器522检测预定范围内的温度和温度的上升趋势,能够及时的计算出是否发生火灾,能够及时灭火,做到了火灾的预防。
通过圆周等分安装烟雾传感器521和温度传感器522,能够准确的检测到火源方向,使旋转组件1能够将第一射流喷头组件3更准确的向火源方向喷射灭火剂。
在进一步的实施例中,在现有技术中消防设备的检测是人工定期检查,该技术方案存在检测不及时的问题。
为了解决上述问题,消防设备还包括压力传感器6,压力传感器6插接在消防罐2的一侧,压力传感器6检测消防罐2内的压强,消防罐2的侧面还开有一个通孔,通孔内还固定安装有一个单向阀,压力传感器6还与信息模块5电连接。
通过信息模块5将压力传感器6的检测数据实时的上传至联网消防系统,能够及时了解到消防罐2内灭火剂的余量,并通过侧面通孔及时的补充灭火剂,而且通过单向阀还能够防止灭火剂从通孔内泄漏。
在进一步的实施例中,因为电磁控制阀31的电连接控制环节过多,其中一个环节的电信号受到干扰,或出现元件损坏时都会使电磁控制阀31无法启动,所以容易导致消防设备启动率低的问题。
为了解决上述问题,消防设备还包括至少一个由温感玻璃泡71和第二喷嘴72组成的第二射流喷头组件7,温感玻璃泡71的一端与消防罐2的出口抵接,另一端与一个第二喷嘴72抵接,温感玻璃泡71的启动温度高于电磁控制阀31的启动温度,例如,电磁控制阀31的启动温度是温度大于50℃,则温感玻璃泡71的启动温度是温度大于60℃。
通过温感玻璃泡71,能够减少信息的传递链,提高了灭火器的启动率,将温感玻璃泡71的启动温度设定为高于电磁控制阀31的启动温度,能够避免温感玻璃泡71先于电磁控制阀31启动。
当温度达到温感玻璃泡71的启动温度时,可以判定为火灾较大,仅依靠第一射流喷头组件3无法及时灭火,需要增加室内灭火剂的浓度,以加速灭火速度,或电磁控制阀31无法正常启动,所以温度超过温感玻璃泡71的启动范围时,温感玻璃泡71就立即破碎,释放灭火剂进行灭火。
在进一步的实施例中,现有技术中灭火剂都有哈龙和氟代烷类的灭火剂,干粉灭火剂,泡沫灭火剂,二氧化碳灭火剂,和七氟丙烷灭火剂,其中,哈龙和氟代烷类的灭火剂存在对臭氧层有破坏性的问题,干粉灭火剂存在有毒和不易清理等问题,泡沫灭火剂不能扑救B类火灾中的水溶性可燃、易燃液体的火灾,如醇、酯、醚和酮等物质火灾,也不能扑救带电设备及C类和D类火灾,二氧化碳灭火剂在封闭空间中使用时具有窒息危险,七氟丙烷灭火剂对设备具有腐蚀性,安全余量小不适合有人场所。
为了解决上述问题,灭火剂是全氟己酮灭火剂。
通过使用不消耗臭氧层、几乎无温室效应,标准大气压下的沸点为48℃左右,凝固点为-108℃,绝缘强度≥110kv,在常温常压下呈液态,可局部应用或全淹没灭火,灭火浓度仅为4-6%,可扑灭A、B、C、E、类火灾,可安全适用于有人场所,灭火后无残留的全氟己酮作为灭火剂,能够在不伤害人、设备和环境的情况下进行灭火工作。
其中,全氟己酮灭火机理是通过物理和化学两方面的作用灭火,可分为三个过程:第一是降温灭火,全氟己酮液体高速雾化喷出后遇到大于48℃的温度发生汽化,由于汽化潜热大,具有较强的吸热能力,使火焰快速丧失热量,中断燃烧。
第二是覆盖窒息灭火,全氟己酮比重大,与空气混合物比较重,在下落的过程中可以隔绝空气中的氧气灭火。
第三是化学抑制灭火,原理是高温下发生分解,捕捉燃烧产生的自由基,终止引起火焰传播的链式反应,从而阻止火势的发展。
其中,信息模块5、压力传感器6、第一射流喷头组件3和第二射流喷头组件7可以同时安装在同一消防设备上,这样工作步骤包括:当一个消防设备的信息模块5检测到周围环境的烟雾浓度或温度达到第一启动条件时,判断发生火灾,靠近火源的电磁控制阀31通电,使该第一射流喷头组件3喷出灭火剂,其余电磁控制阀31锁死,减少灭火剂的误伤范围,同时旋转组件1调整第一射流喷头组件3的角度,使第一射流喷头组件3朝向火源方向喷出灭火剂,同时所有消防装置之间通过信息模块5的通讯单元电连接,在一个消防装置的电磁控制阀31启动时,其余消防装置也启动一个电磁控制阀31,并通过旋转组件1调整后启动的消防装置的角度,使后启动的消防装置的第一射流喷头组件3向火源方向喷出灭火剂。
当第一射流喷头组件3工作一定时间后,信息模块5检测到周围环境的烟雾浓度或温度达到了温感玻璃泡71的启动条件,此时,可以判定为达到了第二启动条件,即火灾较大,仅依靠第一射流喷头组件3无法及时灭火,或电磁控制阀31无法正常启动,此时温感玻璃泡71就立即破碎,释放灭火剂进行灭火,同时通过信息模块5的通讯单元向联网消防系统求救。
在没有火灾发生时,通过压力传感器6检测消防罐2内的压强,并通过信息模块5的通讯单元将压力传感器6的检测数据实时的上传至联网消防系统,使工作人员能够及时了解到消防罐2内灭火剂的余量,当消防罐2内的压强下降到预定值时,工作人员能够及时的通过消防罐2侧面的通孔,向消防罐2内补充灭火剂。
其中,上述实施例中,第一射流喷头组件和第二射流喷头组件的第一喷嘴和第二喷嘴均是GG系列射流喷嘴。