CN112587844A - 公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统。包括连接座套，连接座套内转动安装有蜗轮，连接座套的一侧固定安装有防爆电机，防爆电机的输出轴上固定安装有蜗杆，蜗杆贯穿连接座套并和连接座套转动连接，且蜗杆和蜗轮相啮合，所述连接座套内转动安装有进水管，所述进水管贯穿连接座套并和蜗轮过盈配合在一起，所述进水管的一侧连接有喷水装置，所述喷水装置包括柱雾套，所述柱雾套内固定安装有喷嘴，所述柱雾套的顶部内壁上固定安装有分水芯。本发明操作简单、使用方便，通过外接自动跟踪定位使得公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统可以主动灭火，并且灵活性强，可对现场进行实时监控并进行各种不同的消防要求。

Description

公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统

技术领域

本发明涉及的是消防设备技术领域，具体涉及一种公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统。

背景技术

隧道自动消防炮（又称空气压缩泡沫随动式消防炮）是建立在自动跟踪定位射流灭火装置基础上的一种全新的消防设备。

随着我国经济的高速发展，国家加大公路建设投入，公路里程数持续的增加，因我国山地、丘陵众多，在公路的建设中势必要开凿大量的隧道，而在众多隧道中，有很多长度达几公里，甚至十几公里的隧道。但在现有的隧道灭火设备中，还是以被动灭火为主，难以适应目前日趋复杂的交通状况。

自动跟踪定位射流灭火装置为主动灭火设备，可对现场进行实时监控，当配合不同的灭火介质时可满足各种不同的消防要求。

我国是世界上公路隧道最多，发展最快的国家，随着我国经济的发展现有公路的使用趋于饱和、车辆种类更加繁多，对于隧道自动消防炮这种可主动灭火的消防设备的需求日益增加。全国已有公路隧道15181，总长14039公里，公路隧道年增长率为24%。

尽管我国生产消防炮的厂家很多，但是能够提供满足隧道灭火要求的几乎是没有。本项目的成功产业化将为我国的隧道消防提供全新的设计方向，增强对隧道内各种车辆及人员的保护力度。符合国家保证经济发展安全的战略部署，并将打破国内隧道消防长期处于被动方式的局面，填补国内隧道消防设备领域的技术空白。

本项目的成功产业化将开创隧道灭火设备的全新发展方向，提升隧道灭火设备的技术水平。采用全新的数据采集及处理方法，配合空气压缩泡沫技术，实现对隧道内固定火和流淌火的抑制及灭火。

由于采用现有自动消防炮设备，只是对核心零部件及算法程序进行升级改进，大部分零部件的标准化大大降低了设备投入方面的成本，同时便于根据工艺要求进行局部的调整，从而实现了生产设备与工艺的匹配。

采用红、紫外探测或图像探测技术，将这两种不同的探测方式的安装方式进行改进，实现安装方式和接口方式的统一，设计出一种可适应不同隧道使用环境的，可灵活替换的隧道主动消防灭火设备。

公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统（又称空气压缩泡沫随动式公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统）是建立在自动跟踪定位射流灭火装置基础上的一种全新的消防设备，随着我国经济的高速发展，国家加大公路建设投入，公路里程数持续的增加，因我国山地、丘陵众多，在公路的建设中势必要开凿大量的隧道，而在众多隧道中，有很多长度达几公里，甚至十几公里的隧道。

但是，现有的隧道灭火设备中，还是以被动灭火为主，难以适应目前日趋复杂的交通状况，为此，本发明提出了公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统，结构设计合理，能够适应目前日趋复杂的交通状况，使用效果好，实用性强。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：包括公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统，包括连接座套，所述连接座套内转动安装有蜗轮，所述连接座套的一侧固定安装有防爆电机，所述防爆电机的输出轴上固定安装有蜗杆，所述蜗杆贯穿连接座套并和连接座套转动连接，且蜗杆和蜗轮相啮合，所述连接座套内转动安装有进水管，所述进水管贯穿连接座套并和蜗轮过盈配合在一起，所述进水管的一侧连接有喷水装置，所述喷水装置包括柱雾套，所述柱雾套内固定安装有喷嘴，所述柱雾套的顶部内壁上固定安装有分水芯，所述分水芯上固定安装有丝杆，所述丝杆上螺纹连接有导流器，所述导流器和分水芯均和喷嘴的内壁固定连接，所述喷嘴的底部固定安装有本体，所述本体的底部固定安装有出水管，所述出水管和喷嘴相连通，所述喷嘴远离喷嘴的一端转动安装有转动弧形管，所述弧形管和出水管相连通。

优选的，所述出水管上设有第一轴承，所述第一轴承的内圈过盈套设在出水管上，所述第一轴承的外圈和弧形管的内壁过盈配合在一起。

优选的，所述喷嘴的一侧设有电机安装板，所述电机安装板的顶部固定安装有内推螺杆，所述内推螺杆上转动套设有外推螺杆，所述外推螺杆的顶端固定安装有U形块，所述柱雾套和U形块的内壁固定连接在一起。

优选的，所述电机安装板的顶部固定安葬有轴承座，所述外推螺杆和轴承座的内壁固定连接，所述内推螺杆贯穿轴承座并和轴承座的内壁转动连接，且内推螺杆的底端固定安装有马达。

优选的，所述防爆电机的输出轴上固定安装有防爆座套，所述蜗杆和防爆座套的内圈过盈配合在一起。

优选的，所述连接座套内设有第二轴承，所述第二轴承的内圈固定套设在进水管上，所述第二轴承的外圈和连接座套的内壁过盈配合在一起。

优选的，所述电机安装板通过四个呈圆形排列的螺钉和轴承座固定连接在一起。

一种公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火方法，包括以下步骤：

使用外接的黑白和彩色两种摄像头进行火焰探测，通过摄像头采集保护范围内的图像信息，通过对图像数据的对比确定是否有火焰产生，确定有火焰后，防爆电机通过蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮再通过出水管带动整个公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统水平旋转，通过火点和公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统的位置计算火点与公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统的相对水平坐标，确定水平相对坐标后根据保存在存储器中的数据模型确定出水管的抬起角度，之后出水管喷水并进行灭火，一段时间后关闭公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统并检测现场火焰数据，如果采集到的火焰信号后重新计算火点坐标并启动公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统进行灭火。

本发明操作简单、使用方便，通过外接自动跟踪定位使得公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统可以主动灭火，并且灵活性强，可对现场进行实时监控并进行各种不同的消防要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中座套、蜗杆、防爆座套和防爆电动机的俯视剖视结构示意图；

图3为本发明中进水管、蜗轮、壳体和底座的俯视剖视结构示意图；

图4为本发明中喷水装置的正视剖视结构示意图；

图中：1、电机安装板；2、连接座套；3、蜗杆；4、防爆座套；5、轴承座；6、进水管；7、出水管；8、内推螺杆；9、蜗轮；10、防爆电机；11、本体；12、喷嘴；13、导流器；14、柱雾套；15、丝杆；16、分水芯；17、U形块；18、外推螺杆。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1-4，本具体实施方式采用以下技术方案：公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统，包括连接座套2，连接座套2内转动安装有蜗轮9，连接座套2的一侧固定安装有防爆电机10，防爆电机10的输出轴上固定安装有蜗杆3，蜗杆3贯穿连接座套2并和连接座套2转动连接，且蜗杆3和蜗轮9相啮合，连接座套2内转动安装有进水管6，进水管6贯穿连接座套2并和蜗轮9过盈配合在一起，进水管6的一侧连接有喷水装置，喷水装置包括柱雾套14，柱雾套14内固定安装有喷嘴12，柱雾套14的顶部内壁上固定安装有分水芯16，分水芯16上固定安装有丝杆15，丝杆15上螺纹连接有导流器13，导流器13和分水芯16均和喷嘴12的内壁固定连接，喷嘴12的底部固定安装有本体11，本体11的底部固定安装有出水管7，出水管7和喷嘴12相连通，喷嘴12远离喷嘴12的一端转动安装有转动弧形管，弧形管和出水管7相连通；

值得注意的是，所述的出水管7上设有第一轴承，第一轴承的内圈过盈套设在出水管7上，第一轴承的外圈和弧形管的内壁过盈配合在一起。

值得注意的是，所述的喷嘴12的一侧设有电机安装板1，电机安装板1的顶部固定安装有内推螺杆8，内推螺杆8上转动套设有外推螺杆18，外推螺杆18的顶端固定安装有U形块17，柱雾套14和U形块17的内壁固定连接在一起。

值得注意的是，所述的电机安装板1的顶部固定安葬有轴承座5，外推螺杆18和轴承座5的内壁固定连接，内推螺杆8贯穿轴承座5并和轴承座5的内壁转动连接，且内推螺杆8的底端固定安装有马达。

值得注意的是，所述的防爆电机10的输出轴上固定安装有防爆座套4，蜗杆3和防爆座套4的内圈过盈配合在一起。

值得注意的是，所述的连接座套2内设有第二轴承，第二轴承的内圈固定套设在进水管6上，第二轴承的外圈和连接座套2的内壁过盈配合在一起。

此外，所述的电机安装板1通过四个呈圆形排列的螺钉和轴承座5固定连接在一起。

一种公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火方法，包括以下步骤：

使用外接的黑白和彩色两种摄像头进行火焰探测，通过摄像头采集保护范围内的图像信息，通过对图像数据的对比确定是否有火焰产生，确定有火焰后，防爆电机10通过蜗杆3带动蜗轮9转动，蜗轮9再通过出水管7带动整个公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统水平旋转，通过火点和公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统的位置计算火点与公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统的相对水平坐标，确定水平相对坐标后根据保存在存储器中的数据模型确定出水管7的抬起角度，之后出水管7喷水并进行灭火，一端时间后关闭公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统并检测现场火焰数据，如果采集到的火焰信号后重新计算火点坐标并启动公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统进行灭火。

本具体实施方式的消防炮的自动定位功能，必须由架构的辅助才可实现。探测器的固定、炮体的旋转、定位后的喷水灭火功能都是由架构完成。主体架构必须适应隧道内的安装要求，炮体的俯仰角度和水平回转角度要根据隧道上部的空间结构进行调整。对于超长隧道，其内部的空气湿度大，空气流通性比较差，因此对于内部设备的防护要求比较高。需对消防炮进行防腐蚀测试，观察消防炮主架构金属部件、电机传动部件和电子部分的防护效果。

消防炮在对火点进行定位和喷水灭火时，需要根据内部保存的灭火数据模型进行比对，喷水的准确度取决于模型的精确度。将消防炮安装于模拟隧道中，测试和采集消防炮在灭火时的数据，根据数据建立隧道消防炮的灭火数据模型。

隧道内车辆众多，种类繁杂，使用水作为灭火介质很难满足隧道的灭火需求。需要选择一种可以隔绝空气为灭火原理的灭火介质，灭火介质的附着性、隔热性及灭火介质的用量方面都需要高于普通的灭火介质。

本具体实施方式通过彩色摄像头和黑白摄像头检测火焰在燃烧过程中释放的红外光线和紫外光线，在自动消防炮旋转的过程中确定火焰与自动消防炮的相对位置。对检测到的红外和紫外数据进行分析，通过软件算法的方法判断检测到的光线数据是火焰光线还是现场的干扰。

在炮体旋转的过程中，通过摄像头采集现场图像数据，通过比对判断在在摄像头的可视范围内是否存在火焰。在检测的过程中需要对火焰与灯光进行分辨，通过软件对摄像头的图像数据进行分析，对干扰源进行分辨。

隧道内同行的车辆以燃油车为主，而且还有很多运送可燃液体的车辆，因此隧道内的火灾多为流淌火火灾。采用图像探测，结合图像定位技术可确定在摄像头可视范围内的火点位置，结合给个火点的位置即可确定着火点的流动方向，从而实现火焰的跟随技术。

空气压缩泡沫液在灭火能力及泡沫液使用量等方面要优于传统的泡沫灭火液。采用专用泡沫和空气混合装置，将泡沫、空气、水按一定的比例进行混合。当隧道内发生火灾，消防炮定位成功并开启管路阀门后，将混合灭火液注入消防管网。

本具体实施方式操作简单、使用方便，通过外接自动跟踪定位使得公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统可以主动灭火，并且灵活性强，可对现场进行实时监控并进行各种不同的消防要求。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统，其特征在于，包括连接座套（2），其特征在于：所述连接座套（2）内转动安装有蜗轮（9），所述连接座套（2）的一侧固定安装有防爆电机（10），所述防爆电机（10）的输出轴上固定安装有蜗杆（3），所述蜗杆（3）贯穿连接座套（2）并和连接座套（2）转动连接，且蜗杆（3）和蜗轮（9）相啮合，所述连接座套（2）内转动安装有进水管（6），所述进水管（6）贯穿连接座套（2）并和蜗轮（9）过盈配合在一起，所述进水管（6）的一侧连接有喷水装置，所述喷水装置包括柱雾套（14），所述柱雾套（14）内固定安装有喷嘴（12），所述柱雾套（14）的顶部内壁上固定安装有分水芯（16），所述分水芯（16）上固定安装有丝杆（15），所述丝杆（15）上螺纹连接有导流器（13），所述导流器（13）和分水芯（16）均和喷嘴（12）的内壁固定连接，所述喷嘴（12）的底部固定安装有本体（11），所述本体（11）的底部固定安装有出水管（7），所述出水管（7）和喷嘴（12）相连通，所述喷嘴（12）远离喷嘴（12）的一端转动安装有转动弧形管，所述弧形管和出水管（7）相连通。

2.根据权利要求1所述的公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统，其特征在于，所述出水管（7）上设有第一轴承，所述第一轴承的内圈过盈套设在出水管（7）上，所述第一轴承的外圈和弧形管的内壁过盈配合在一起。

3.根据权利要求1所述的公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统，其特征在于，所述喷嘴（12）的一侧设有电机安装板（1），所述电机安装板（1）的顶部固定安装有内推螺杆（8），所述内推螺杆（8）上转动套设有外推螺杆（18），所述外推螺杆（18）的顶端固定安装有U形块（17），所述柱雾套（14）和U形块（17）的内壁固定连接在一起。

4.根据权利要求1所述的公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统，其特征在于，所述电机安装板（1）的顶部固定安葬有轴承座（5），所述外推螺杆（18）和轴承座（5）的内壁固定连接，所述内推螺杆（8）贯穿轴承座（5）并和轴承座（5）的内壁转动连接，且内推螺杆（8）的底端固定安装有马达。

5.根据权利要求1所述的公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统，其特征在于，所述防爆电机（10）的输出轴上固定安装有防爆座套（4），所述蜗杆（3）和防爆座套（4）的内圈过盈配合在一起。

6.根据权利要求1所述的公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统，其特征在于，所述连接座套（2）内设有第二轴承，所述第二轴承的内圈固定套设在进水管（6）上，所述第二轴承的外圈和连接座套（2）的内壁过盈配合在一起。

7.根据权利要求1所述的公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统，其特征在于，所述电机安装板（1）通过四个呈圆形排列的螺钉和轴承座（5）固定连接在一起。

8.一种公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用外接的黑白和彩色两种摄像头进行火焰探测，通过摄像头采集保护范围内的图像信息，通过对图像数据的对比确定是否有火焰产生，确定有火焰后，防爆电机通过蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮再通过出水管带动整个公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统水平旋转，通过火点和公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统的位置计算火点与公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统的相对水平坐标，确定水平相对坐标后根据保存在存储器中的数据模型确定出水管的抬起角度，之后出水管喷水并进行灭火，一端时间后关闭公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统并检测现场火焰数据，如果采集到的火焰信号后重新计算火点坐标并启动公路隧道压缩空气泡沫消防炮灭火装置系统进行灭火。

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