CN112498325B - 一种机场主力泡沫消防车应急气制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机场主力泡沫消防车应急气制动系统，涉及气制动技术领域，包括空滤器、空气压缩机、空气干燥器与四回路保护阀，所述空滤器、空气压缩机、空气干燥器、四回路保护阀依次连接，所述四回路保护阀分别连接有后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒与辅助储气筒，所述空气干燥器与干燥性能检测装置连接，所述四回路保护阀与压力检测装置连接，所述后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒、手制动阀、继动阀分别与漏气检测装置连接。

Description

一种机场主力泡沫消防车应急气制动系统

技术领域

本发明涉及气制动技术领域，具体为一种机场主力泡沫消防车应急气制动系统。

背景技术

机场主力泡沫车是主要用来扑灭机场飞行器火灾的一种特种消防车辆，但是现有的消防车的应急气制动系统不包括检测功能，驾驶员不能及时知道空气干燥器的性能情况，并且如果出现气制动系统漏气，驾驶员也不能高效的找到漏气的部位。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机场主力泡沫消防车应急气制动系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种机场主力泡沫消防车应急气制动系统，包括空滤器、空气压缩机、空气干燥器与四回路保护阀，所述空滤器、空气压缩机、空气干燥器、四回路保护阀依次连接，所述四回路保护阀分别连接有后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒与辅助储气筒，所述后桥制动储气筒分别于所述制动阀的上腔、继动阀连接，所述制动阀的上腔与所述继动阀连接，所述继动阀与弹簧制动缸的充气制动室连接，所述前桥制动储气筒与所述制动阀的下腔连接，所述制动阀的下腔与前桥制动气室连接，所述手制动储气筒与手动阀连接，所述手动阀与快放阀连接，所述快放阀与弹簧制动缸的放气制动室连接；所述辅助储气筒与辅助气动装置连接，所述空气干燥器与干燥性能检测装置连接，所述四回路保护阀与压力检测装置连接，所述后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒、手制动阀、继动阀分别与漏气检测装置连接。

优选的，还包括云平台、控制模块、通信模块、空气湿度测量模块与显示模块，所述控制模块分别于所述通信模块、显示模块、空气湿度测量模块连接，所述通信模块与所述云平台连接，所述干燥性能检测装置包括支气管道、电磁阀、监测气筒、计时模块、湿度传感器与排气阀，所述空气干燥器与所述四回路保护阀通过进气管道连接，所述支气管道的进气口与所述进气管道的侧壁连通，所述支气管道的出气口与所述监测气筒连通，所述支气管道的进气口上设置有电测阀，所述湿度传感器设置所述监测气筒内部，所述排气阀与所述监测气筒通过出气管道连接，所述电磁阀、计时模块、湿度传感器、排气阀分别于所述控制模块连接。

优选的，所述压力检测装置包括压力传感器，所述压力传感器设置在与所述四回路阀连接的管道上，所述压力传感器与所述控制器连接。

优选的，所述漏气检测装置包括加热装置与红外热成像装置，所述加热装置设置在所述进气管道上，所述加热装置、红外热成像装置与所述控制模块通信连接，所述红外热成像装置用于采集所述进气管道、四回路保护阀、后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒、手制动阀、继动阀的红外图像。

优选的，所述辅助气动装置包括离合器助力泵、气喇叭与空气座椅。

优选的，所述空气湿度测量模块用于测量外界空气湿度，所述湿度传感器用于测量所述监测气筒内的空气湿度。

优选的，所述控制模块通过外界空气湿度和干燥后的监测气筒的气体湿度计算空气干燥器的干燥性能。

本发明的有益效果是：

1、云平台、控制模块、通信模块、空气湿度测量模块与显示模块，所述控制模块分别于所述通信模块、显示模块、空气湿度测量模块连接，所述通信模块与所述云平台连接，所述干燥性能检测装置包括支气管道、电磁阀、监测气筒、计时模块、湿度传感器与排气阀，可以定时多次检测空气干燥器的干燥性能，并通过显示模块显示给驾驶员看，方便驾驶员掌握空气干燥器的状态，知道何时需要更换。

2、所述压力传感器设置在与所述四回路阀连接的管道上，意味着四回路阀进气的气压与出气的气压都可以被实时监测到，如果出现气体泄漏的情况，控制模块可以第一时间提醒驾驶员。

3、当需要检测漏气部位的时候，控制模块启动加热装置，空气压缩机产生的气体被加热，加热后的气体进入后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒，关闭各个阀门，启动红外热成像装置，通过红外热成像装置获取的进气管道、四回路保护阀、后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒、手制动阀、继动阀的红外图像，可以看出气体的流动，从而找到气体泄漏的部位，直接检测到气体泄漏的部位，简单高效。

附图说明

图1为本发明的整体系统示意图；

图2为本发明的干燥检测装置的示意图；

图3为本发明的压力检测装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种机场主力泡沫消防车应急气制动系统，包括空滤器、空气压缩机、空气干燥器与四回路保护阀，所述空滤器、空气压缩机、空气干燥器、四回路保护阀依次连接，所述四回路保护阀分别连接有后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒与辅助储气筒，所述后桥制动储气筒分别于所述制动阀的上腔、继动阀连接，所述制动阀的上腔与所述继动阀连接，所述继动阀与弹簧制动缸的充气制动室连接，所述前桥制动储气筒与所述制动阀的下腔连接，所述制动阀的下腔与前桥制动气室连接，所述手制动储气筒与手动阀连接，

辅助气动装置连接，所述空气干燥器与干燥性能检测装置连接，所述四回路保护阀与压力检测装置连接，所述后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒、手制动阀、继动阀分别与漏气检测装置连接。其中，所述辅助气动装置包括离合器助力泵、气喇叭与空气座椅

考虑到空气干燥器的干燥性能会随着时间的推移逐渐下降，但是消防车的驾驶员并不知道空气干燥器的性能到底降到了什么程度，也不知道空气干燥器什么时候更换，不能及时掌握上述情况就有可能导致空气干燥器失效了还在使用，导致各个储气筒中有大量水分，影响驻车功能，所以设置了干燥性能检测装置，通过定时对干燥器的性能进行监测，使得驾驶员能够掌握空气干燥器的状态，具体内容如下：

如图2所示，还包括云平台、控制模块、通信模块、空气湿度测量模块与显示模块，所述控制模块分别于所述通信模块、显示模块、空气湿度测量模块连接，所述通信模块与所述云平台连接，所述干燥性能检测装置包括支气管道、电磁阀、监测气筒、计时模块、湿度传感器与排气阀，所述空气干燥器与所述四回路保护阀通过进气管道连接，所述支气管道的进气口与所述进气管道的侧壁连通，所述支气管道的出气口与所述监测气筒连通，所述支气管道的进气口上设置有电测阀，所述湿度传感器设置所述监测气筒内部，所述排气阀与所述监测气筒通过出气管道连接，所述电磁阀、计时模块、湿度传感器、排气阀分别于所述控制模块连接。

其中，控制模块内置有比较单元、预警单元、数模转换单元、模数转换单元、储存单元等，具备现有的控制模块的各种功能。通信模块包括5G单元、4G单元、蓝牙单元、zigbee等常见的通信方式。

显示模块设置在驾驶室，当需要对空气干燥器进行性能检测的时候，启动空滤器、空气压缩机与空气干燥器，通过控制模块控制支气管道上的电磁阀打开，经过空气干燥器的气体有一部分通过支气管道进入监测气筒，监测气筒内的湿度传感器检测进入气体的湿度，将数据传输给控制模块，空气湿度测量模块检测自然界即外界的空气湿度传输给控制模块，控制模块通过对比干燥之前的外界空气湿度和干燥之后的气体湿度，计算出空气干燥器的干燥性能存储，驾驶员可以通过计时模块设置检测的时间，定时提醒驾驶员进行检测，控制模块内设置有现有的软件，将每一次测得的空气干燥器的性能绘制成趋势图在显示模块显示，方便驾驶员掌握空气干燥器的干燥性能衰减的速率。

需要说明的是，此处的湿度指的是常用的相对湿度。

具体而言，干燥性能可以通过以下方式计算，将相对湿度的百分比表达方式对应为具体的数值，比如相对湿度百分之69，就对应为69这样数值；设外界的空气湿度为N，干燥后的气体的湿度为M，空气干燥器的性能为P，P＝(M-N)/N，通过计时模块可以设定具体的时间进行检测，比如每15检测一次。

第一次检测的结果为P1，第二次为P2，第N次为PN，然后控制模块将这些结果制成趋势图，直观的通过显示模块呈现个给驾驶员。

又因为每天的早中晚空气相对湿度不同，全国各个地区常年的湿度也不同，并且每次用来计算的空气干燥器性能的外界空气湿度相差比较大的话，对于空气干燥器的性能检测来说就不是很客观，所以除了定时检测之外，云平台中还存储有各个地区每个季度出现频率最高的空气相对湿度值，比如成都地区的春季，空气湿度55％为出现频率最高的空气相对湿度值，那么在成都春季时候，空气湿度测量模块检测到外界空气湿度为55％的时候，就通过控制模块提醒驾驶员进行检测，到了夏季，空气湿度40％为出现频率最高的空气相对湿度值，则空气湿度测量模块检测到外界空气湿度为40％的时候，就通过控制模块提醒驾驶员进行检测，检测的时间如果通过计时模块设置的为15天，那么空气湿度测量模块会在第13天的时候就开始启动进行外界空气湿度检测，当检测到外界空气湿度为上一次测量用的外界空气湿度的时候，就提醒驾驶员进行检测。

进一步的，允许误差存在，误差为确定的检测用的外界空气湿度的上下百分之3％，假设确定了检测用的外界空气湿度为55％，则外界空气湿度为52％到百分之58％之间，包括端点值的外界空气湿度都是可用来检测的。

同时，如果每个季节出现频率最高的空气湿度相差超过百分之三，那么控制模块会将每个季节的检测结果单独放在一起进行趋势分析。

另外，设置支气管道和监测气筒，而不是直接将湿度传感器设置在各个储气筒的好处为：消防车驾驶员不需要专门为了检测空气干燥器的性能停止出车，在空气压缩机向各个储气筒进行充气的过程中，控制模块控制电磁阀打开，获取到一部分气体后就关闭电磁阀，不影响继续向储气筒充气。

需要说明的是，每次检测完以后，控制模块控制排气阀打开，将检测后的气体排出不影响下次检测。

进一步的，在监测气筒内设置有加热管，加热管与控制模块连接，在排气的过程中，启动加热管，最大程度的保证监测气筒内干燥，减小监测气筒内的空气对测量结果的影响。

如图3所示。所述压力检测装置包括压力传感器，所述压力传感器设置在与所述四回路阀连接的管道上，所述压力传感器与所述控制器连接。

所述压力传感器设置在与所述四回路阀连接的管道上，意味着四回路阀进气的气压与出气的气压都可以被实时监测到，如果出现气体泄漏的情况，控制模块可以第一时间提醒驾驶员。

强力弹簧驻车制动系统最常见的故障就是漏气。需要注意的是：很多时候漏气的部位并不一定是故障部位，我们要根据这套系统的工作原理来分析究竟是什么部位出现了故障。比如手制动阀排气口漏气，很多时候并不是手制动阀坏了，而是继动阀内部密封件损坏了，漏气窜到了手制动阀中，并从排气口排出，这种情况下更换手制动阀是无法排除故障的，需要更换继动阀。还有就是在松开手制动阀的情况下，从刹车总泵的排气口漏气，拉上手制动阀就不漏了，这种情况并不是刹车总泵的故障，而是某一个刹车分泵内部漏气了，以往都是通过人工去听漏气的声音，不能很有效的找到漏气的部位，考虑到上述情况，通过设置漏气检测装置去准确的发现漏气部位。

所述漏气检测装置包括加热装置与红外热成像装置，所述加热装置设置在所述进气管道上，所述加热装置、红外热成像装置与所述控制模块通信连接，所述红外热成像装置用于采集所述进气管道、四回路保护阀、后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒、手制动阀、继动阀的红外图像。

当需要检测漏气部位的时候，控制模块启动加热装置，空气压缩机产生的气体被加热，加热后的气体进入后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒，关闭各个阀门，启动红外热成像装置，通过红外热成像装置获取的进气管道、四回路保护阀、后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒、手制动阀、继动阀的红外图像，可以看出气体的流动，从而找到气体泄漏的部位，直接检测到气体泄漏的部位，简单高效。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种机场主力泡沫消防车应急气制动系统，包括空滤器、空气压缩机、空气干燥器与四回路保护阀，所述空滤器、空气压缩机、空气干燥器、四回路保护阀依次连接，所述四回路保护阀分别连接有后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒与辅助储气筒，所述后桥制动储气筒分别与制动阀的上腔、继动阀连接，所述制动阀的上腔与所述继动阀连接，所述继动阀与弹簧制动缸的充气制动室连接，所述前桥制动储气筒与所述制动阀的下腔连接，所述制动阀的下腔与前桥制动气室连接，所述手制动储气筒与手动阀连接，所述手动阀与快放阀连接，所述快放阀与弹簧制动缸的放气制动室连接；所述辅助储气筒与辅助气动装置连接，其特征在于，所述空气干燥器与干燥性能检测装置连接，所述四回路保护阀与压力检测装置连接，所述后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒、手制动阀、继动阀分别与漏气检测装置连接；

还包括云平台、控制模块、通信模块、空气湿度测量模块与显示模块，所述控制模块分别与所述通信模块、显示模块、空气湿度测量模块连接，所述通信模块与所述云平台连接，所述干燥性能检测装置包括支气管道、电磁阀、监测气筒、计时模块、湿度传感器与排气阀，所述空气干燥器与所述四回路保护阀通过进气管道连接，所述支气管道的进气口与所述进气管道的侧壁连通，所述支气管道的出气口与所述监测气筒连通，所述支气管道的进气口上设置有电测阀，所述湿度传感器设置所述监测气筒内部，所述排气阀与所述监测气筒通过出气管道连接，所述电磁阀、计时模块、湿度传感器、排气阀分别与所述控制模块连接；

所述压力检测装置包括压力传感器，所述压力传感器设置在与所述四回路保护阀连接的管道上，所述压力传感器与控制器连接；

所述漏气检测装置包括加热装置与红外热成像装置，所述加热装置设置在所述进气管道上，所述加热装置、红外热成像装置与所述控制模块通信连接，所述红外热成像装置用于采集所述进气管道、四回路保护阀、后桥制动储气筒、前桥制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒、手制动阀、继动阀的红外图像；

所述辅助气动装置包括离合器助力泵、气喇叭与空气座椅；

所述空气湿度测量模块用于测量外界空气湿度，所述湿度传感器用于测量所述监测气筒内的空气湿度；

所述控制模块通过外界空气湿度和干燥后的监测气筒的气体湿度计算空气干燥器的干燥性能。

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