CN112512643A

CN112512643A - 灭火系统和用于灭火的方法

Info

Publication number: CN112512643A
Application number: CN201980046691.XA
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·德克·胡特; 埃皮埃·薇内玛
Original assignee: HYTRANS BEHEER BV
Current assignee: HYTRANS BEHEER BV
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2039-07-19
Also published as: US20210236865A1; JP2021530321A; NL2021363B1; CN112512643B; US12064655B2; WO2020017973A1; EP3823730A1

Abstract

本发明涉及用于灭火的灭火系统和方法。该灭火系统包括：用于泵送灭火剂的泵系统；一个或更多个喷嘴，其可操作地连接到泵系统，用于将灭火剂喷射在火源处；供应源或入口，其布置在泵系统上，用于向泵系统供应灭火剂；灭火导管，其具有布置在泵系统上的灭火长度，用于向至少一个喷嘴供应灭火剂；灭火控制器，其设置有用于输入系统数据的输入系统，包括关于灭火导管、泵系统和至少一个喷嘴的数据，其中，灭火控制器被配置成用系统数据确定至少一个喷嘴处或至少一个喷嘴附近的操作压力，从而控制泵系统。

Description

灭火系统和用于灭火的方法

本发明涉及一种用于熄灭火源的灭火系统。这样的火源例如是工业园区(industrial compound)、建筑物和自然区域的火灾。

实践中已知的灭火系统利用包括驱动器和所谓的增压泵或潜水泵的泵系统。用于灭火的水由水路或消防栓供应，并由泵系统输送至至少一个喷嘴，通过该喷嘴来对抗火源。

这种灭火系统的问题是在实践中发生的压力和流量的变化。例如，如果连接到泵系统的一个喷嘴关闭，就会发生这种情况。这种变化对正在使用或仍在使用的一个或更多个喷嘴有破坏性的影响。因此，对火源的对抗不那么有效。

因此，例如在实践中已知的是，在设置有一千米灭火导管和作为喷嘴的两个雨淋枪的灭火系统中，当喷嘴中的一个喷嘴关闭时，操作压力从5巴增加到8巴。这是由泵的操作和灭火导管中液压损失的减少引起的。

在常规的灭火系统中，可以为泵提供压力传感器，例如以压力探针配件的形式，用于测量当前压力，从而控制或至少校正泵系统。这种常规的灭火系统在这里依赖于这种传感器的操作。灭火系统主要应用于移动应用程序(mobile application)中，在难以接近的位置和困难的条件下。这通常使得这种传感器的处理和/或布置变得笨拙。由于这种传感器的故障或其他运转不良(malfunctioning)，问题可能进一步发生，由此灭火系统作为一个整体不再如期望的那样起作用。

本发明的目的是提供一种用于灭火的改进的灭火系统，由此消除或至少减少上述缺点，从而可以有效地对抗火源。

这个目的通过根据本发明的用于灭火的灭火系统来实现，该灭火系统包括：

-用于泵送灭火剂的泵系统；

-一个或更多个喷嘴，其可操作地连接到泵系统，用于在火源处喷射灭火剂；

-供应源或入口，其布置在泵系统上，用于向泵系统供应灭火剂；

-灭火导管，其具有布置在泵系统上的灭火长度(extinguishing length)，用于向至少一个喷嘴供应灭火剂；

-灭火控制器，其设置有用于输入系统数据的输入系统，该系统数据包括关于灭火导管、泵系统和至少一个喷嘴的数据，

其中，该灭火控制器被配置成利用系统数据确定至少一个喷嘴处或至少一个喷嘴附近的操作压力，从而控制泵系统。

灭火剂，特别是用于灭火的水，可选地还提供有添加剂。喷嘴可以由不同的喷射系统形成，包括软管、喷枪等。作为供应，通常使用柔性消防软管，该消防软管连接到水路(如沟渠、运河、湖泊或河流)，或连接到合适的消防栓或其他水连接装置(water connection)。泵系统设有带电机和泵的驱动器。驱动器可以提供能量和各种方式。在一个当前优选的实施例中，使用所谓的柴油液压动力组(diesel hydraulic power pack)来实现能量供应。显然，其他驱动器也是可能的。该泵可以包括所谓的增压泵，以及潜水泵或其他合适的泵。根据本发明的灭火系统优选是可移位的(例如，使用卡车)，并且因此可以在火源处灵活使用。

根据本发明的灭火系统优选在100米至10公里以上的距离上具有1000升/分钟至25000升/分钟的容量。可选地使用泡沫混合系统供应添加剂。

通过提供灭火控制器，泵系统可以以有效方式被控制。灭火控制器在这里利用系统数据，该系统数据包括灭火导管的类型、尺寸和长度的数据，关于泵系统的数据，包括泵特性，例如液压驱动系统的数据，以及关于灭火系统中提供的喷嘴的数量和类型的信息。

根据本发明，灭火控制器基于用输入系统获得的数据来确定在至少一个喷嘴处或至少一个喷嘴附近(即，在灭火系统的出口处)的操作压力，从而控制泵系统。这里可以及时地预见发生的干扰，并且可以在根据本发明的灭火系统的性能中，在这种干扰的影响实际变得明显之前调整控制。这种干扰例如是由于一个喷嘴的连接或关闭而发生的。还可以通过确定使用过程中在这些导管中出现的水力损失来考虑例如灭火导管的长度。由此获得了一种可靠的灭火系统，该灭火系统能够自动运行，并且在使用过程中能够独立运行。

根据本发明，灭火控制器优选地通过确定灭火系统出口处、一个或更多个喷嘴处的操作压力，在此考虑到发生的干扰，而起到一种前馈控制器(feedforward controller)的作用。为此目的，灭火控制器优选地设置有前馈部件(feedforward component)。如上所述，由此可以及时预见这种干扰，并且可以在根据本发明的灭火系统的性能中，在这种干扰的影响实际变得明显之前调整控制。

输入系统可以利用用户通过输入端或屏幕提供的数据。这种屏幕可以固定地连接到灭火系统或单独设置。用户也可以通过例如移动电话或平板电脑上的应用程序来输入数据。这实现了用户能够以有效的方式修改灵活的输入端(flexible input)。附加地或替代地，输入系统可以利用来自数据库的数据(例如，关于灭火导管和喷嘴的数据)。以这种方式，根据本发明的灭火系统很容易获得这些数据。例如，当其他类型的灭火导管或喷嘴可用时，也可以在此更新该数据库。泵特性等也可以由灭火控制器读取。

关于灭火导管的数据例如涉及灭火导管的数量、灭火导管的长度和/或直径、刚性或柔性灭火导管的应用。

因为灭火控制器能够基于系统数据确定至少一个喷嘴处或至少一个喷嘴附近的当前操作压力，从而确定灭火系统的出口处的当前操作压力，所以当发生干扰时和/或考虑到可变数据(例如，喷嘴的类型、软管长度和喷嘴的数量)时，也能够以有效的方式控制泵系统。因此，有可能以简单有效的方式在灭火系统的设置中考虑特定的情况。因此，可以有效地对抗火源，而不会浪费时间。灭火系统因此可以在更短的时间内用于以最有效的方式对抗火源。

此外，根据本发明的灭火系统不完全依赖于传感器或仪表(包括压力传感器和流量计)的操作。这种传感器和仪表通常需要电缆，在对抗火源的过程中会对人造成危险。在使用灭火系统的通常困难且有时甚至危险的情况下，这种传感器和仪表还容易发生故障。此外，这种传感器和仪表的冻结也可能存在问题，因此传感器和仪表不能正常工作。根据本发明的灭火系统避免了这些问题，同时灭火控制器通过确定出口处的当前压力可以实现有效的操作。

灭火控制器还可以设置有喷嘴控制，由此可以打开和/或关闭喷嘴。这可以例如通过控制阀来实现。通过为用户使用移动应用程序，这是可选得可实现的。这里，用户可以例如使用该应用程序来控制灭火系统，例如激活的喷嘴(active nozzle)的数量和灭火系统的可选的进一步设置。

在根据本发明的有利的优选实施例中，灭火控制器可以进一步用于确定灭火系统的输出端。

灭火系统的输出端例如被定义为流动灭火剂的量，特别是用于灭火的水流量。由此获得关于灭火系统性能的进一步信息，并且如果需要，灭火系统可以由此被控制。灭火控制器优选适于确定每个单独喷嘴的输出端。这使得更精确地对抗火源成为可能。

在根据本发明的有利实施例中，灭火系统还包括在泵系统处或泵系统附近的压力传感器或流量计，压力传感器或流量计被配置成测量泵系统出口处的操作压力和/或流量。

传感器或仪表向灭火控制器提供信息，该信息在这里可以起到控制灭火控制器的确定是否正确的作用。此外，在至少一个喷嘴处或至少一个喷嘴附近确定的操作压力的精度因此可以得到提高。在现有灭火系统已经设置有例如压力探针配件形式的压力传感器的情况下，根据本发明的灭火控制器可以有效地用作安全检查。利用根据本发明的灭火系统，安全性也因此在现有的灭火系统中得到改善。

在根据本发明的另一有利实施例中，灭火系统包括在至少一个喷嘴中的一个喷嘴处或至少一个喷嘴中的一个喷嘴附近的压力传感器和/或流量计，用于测量喷嘴处或附近的操作压力和/或流量。

由此获得灭火系统出口侧(即，火源实际对抗位置)上当前出现的压力和流量的额外信息。可选地，可以在泵系统处或泵系统附近以及在喷嘴处或喷嘴附近应用传感器的组合。灭火系统的精度因此可以进一步提高。在喷嘴处或喷嘴附近应用压力传感器使得前馈灭火控制与反馈部件相结合成为可能。

传感器和仪表优选地可操作地连接到灭火控制器，并且灭火控制器优选地被配置成基于获得的测量数据更新泵系统的控制。因此，仍然可以检测到可能的不可预见的干扰，从而灭火系统可以保持有效和安全的运行。

在当前优选的实施例中，灭火控制器被配置成至少部分地补偿至少一个灭火导管的动态效应。这种动态效应特别是在使用柔性灭火导管时出现，该导管可以移动并且可以影响例如压力等。当使用柔性灭火导管时，尤其会发生这种动态影响，该柔性灭火导管会移动并且会影响其它事物(例如压力)。通过考虑这种影响，灭火控制器可以例如确定更好的操作压力，从而获得根据本发明的灭火系统的(甚至)更好的操作。

泵系统优选适于将灭火剂输送到多个喷嘴。在当前优选的实施例中，灭火系统设有至少两个喷嘴。通过为灭火系统提供多个喷嘴，可以有效地对抗火源。然后通过应用根据本发明的灭火控制器，可以考虑特定的条件，由此灭火系统可以根据其可能被使用的情况设置有灵活数量的喷嘴。由此获得有效且高效的灭火系统。

根据本发明的灭火系统优选地设置有操作装置，该操作装置被配置成增加或降低操作压力。操作装置例如由增加按钮和减少按钮形成，用户可以利用增加按钮和减少按钮快速有效地操作泵系统，也可以在灭火系统实际使用的通常困难的条件下操作，并且可以例如增加或降低操作压力。所述按钮可以设置为泵系统上或泵系统附近的物理按钮和/或触摸屏、移动应用程序等上的虚拟按钮。

本发明还涉及一种用于灭火的方法，该方法包括以下步骤：

-提供根据本发明的实施例中的灭火系统；

-安装灭火系统；

-激活灭火系统，包括向输入系统提供系统数据，系统数据包括关于灭火导管、泵系统和至少一个喷嘴的数据；

-用灭火控制器确定至少一个喷嘴处或至少一个喷嘴附近的操作压力，从而控制泵系统。

这种方法提供了与灭火系统所述相同的效果和优点。

当至少一个喷嘴中的一个被关闭或调整时，该方法优选地提供对泵系统的控制的校正。可选地，可以基于由一个或更多个传感器和/或仪表执行的测量来进一步校正控制。由此可以进一步提高灭火操作的准确性。

本发明的另外的优点、特征和细节在其优选实施例的基础上被阐明，其中参考了附图，在附图中：

-图1示出了根据本发明的灭火系统的视图。

灭火系统2用于对抗火源4(图1)。灭火系统2在此设置有泵6，该泵在使用过程中布置在水路8中，并且使用具有动力组(power pack)12的驱动系统10驱动。泵6设置有用于从水路8供水的入口14。泵6还设置有灭火导管16，在所示实施例中，灭火导管16通过歧管18分成通向第一喷嘴28的灭火导管24和通向第二喷嘴30的灭火导管26，歧管18可选地设置有阀20、22。

灭火系统2还设置有控制器32，用于直接地或间接地控制泵6。在所示实施例中，控制器32可操作地连接到灭火控制器34。控制器32可选地与灭火控制器34集成在一起。灭火控制器34可以通过输入端36将信息接收到数据库38中和/或通过用户44的输入设备42接收到输入端40。在所示实施例中，输入设备42是移动应用程序。

在所示的实施例中，灭火系统2设置有两个(可选的)传感器46、48，利用这两个传感器，灭火控制器34可以通过测量信号50、52接收信息。还可选地提供测量信号54、56，以用于将阀20、22的阀位置和/或阀控制从灭火控制器34传输和向灭火控制器34传输。如果需要，可以在靠近泵6的输入侧和输出侧提供额外的传感器58、60，传感器58、60通过测量信号62、64向灭火控制器34提供信息。作为传感器60的附加或替代，压力探针配件61可以被提供，用于压力测量，例如经由测量信号65向灭火控制器34提供控制和/或附加输入数据。传感器46、48、58、60、61可以是各种类型的传感器，例如适于测量压力和/或流量的传感器。同样可以将泵数据66提供给灭火控制器34。基于获得的和/或已经获得的信息，灭火控制器34可以向控制器32发送设置命令或控制命令68，并且可选地通过控制信号70将设置命令或控制命令发送到泵6。

在火源4的情况下，灭火系统2被运送到期望的位置。泵6靠近水路8放置。带有驱动器10的动力组12放置在地面72上。用户44通过输入端42向灭火控制器34提供信息40(例如以移动应用程序的形式)。灭火控制器34在这里同样可以利用来自数据库38的信息36。在此基础上，灭火控制器34结合泵数据66的信息和多个喷嘴28、30的具体情况以及灭火长度L，确定喷嘴20、30侧的操作压力。灭火系统2对火源4的影响因此可以预先以有效的方式预先确定，并且如果需要，可以使用控制信号68、70进行设置。

通过更新泵数据66、用户数据40和来自测量信号50、52、54、56、62、64、65的数据，可以获得情况的可能变化。如果需要，也可以让用户44通过操作按钮74、76调整例如泵6的操作压力的当前设置。有效且高效的灭火系统32由此被用于以对抗火源4。当与火源4的对抗结束时，用户44可以通过操作按钮74、76和/或输入系统42来停用灭火系统2，之后灭火系统2可以被清除并被存放和/或在不同的位置使用。

本发明决不限于以上描述的其优选的实施例。所寻求保护的权利由所附权利要求界定，在权利要求的范围内可以设想许多修改。

Claims

1.一种用于灭火的灭火系统，包括：

-用于泵送灭火剂的泵系统；

-一个或更多个喷嘴，其可操作地连接到所述泵系统，用于将灭火剂喷射在火源处；

-供应源或入口，其布置在所述泵系统上，用于向所述泵系统供应灭火剂；

-灭火导管，其具有布置在所述泵系统上的灭火长度，用于向所述至少一个喷嘴供应灭火剂；

-灭火控制器，其设置有用于输入系统数据的输入系统，所述系统数据包括关于所述灭火导管、所述泵系统和所述至少一个喷嘴的数据，

其中，所述灭火控制器被配置成用所述系统数据确定所述至少一个喷嘴处或所述至少一个喷嘴附近的操作压力，从而控制所述泵系统。

2.根据权利要求1所述的灭火系统，其中，所述灭火控制器被配置成确定所述灭火系统的输出端。

3.根据权利要求1或2所述的灭火系统，还包括在所述泵系统处或所述泵系统附近的压力传感器和/或流量计，所述压力传感器和/或流量计被配置成测量在所述泵系统的出口处或所述泵系统的出口附近的操作压力和/或流量。

4.根据权利要求1、2或3所述的灭火系统，还包括在所述至少一个喷嘴中的一个喷嘴处或所述至少一个喷嘴中的一个喷嘴附近的压力传感器和/或流量计，用于测量所述喷嘴处或所述喷嘴附近的操作压力和/或流量。

5.根据权利要求3或4所述的灭火系统，其中，所述压力传感器和/或流量计可操作地连接到所述灭火控制器，并且其中所述灭火控制器被配置成基于测量数据更新所述泵系统的控制。

6.根据前述权利要求中任一项所述的灭火系统，其中，所述灭火控制器被配置成至少部分地补偿所述至少一个灭火导管的动态效应。

7.根据前述权利要求中任一项所述的灭火系统，其中，所述灭火系统设置有至少两个喷嘴。

8.根据前述权利要求中任一项所述的灭火系统，还包括被配置成增加或降低操作压力的操作装置。

9.根据前述权利要求中任一项所述的灭火系统，其中，所述输入系统包括移动应用程序。

10.根据前述权利要求中任一项所述的灭火系统，其中，所述输入系统包括数据库。

11.根据前述权利要求中任一项所述的灭火系统，其中，所述灭火控制器包括喷嘴控制，所述喷嘴控制被配置为打开或关闭所述至少一个喷嘴中的一个喷嘴。

12.根据前述权利要求中任一项所述的灭火系统，其中，所述灭火系统是可移位的灭火系统。

13.一种用于灭火的方法，包括以下步骤：

-提供根据前述权利要求中任一项所述的灭火系统；

-安装所述灭火系统；

-激活所述灭火系统，包括向所述输入系统提供系统数据，所述系统数据包括关于所述灭火导管、所述泵系统和所述至少一个喷嘴的数据；和

-用所述灭火控制器确定所述至少一个喷嘴处或所述至少一个喷嘴附近的操作压力，从而控制所述泵系统。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括当所述至少一个喷嘴中的一个喷嘴被关闭或调整时，校正所述泵系统的控制。

15.根据权利要求13或14所述的方法，还包括基于由一个或更多个传感器和/或仪表执行的测量来校正所述泵系统的控制。