CN114259677A - 消防车、消防喷水系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消防车、消防喷水系统及其控制方法，上述消防喷水系统包括：水泵、消防炮、第一阀体、第二阀体、供液装置、流量传感器和压力传感器；所述供液装置通过第一液体管路与所述消防炮连通，所述水泵、和所述第一阀体沿所述第一液体管路的延伸方向依次设于所述第一液体管路；所述第二阀体设于第二液体管路，所述第二液体管路的一端连接于所述水泵和所述第一阀体之间，所述第二液体管路的另一端用于连接用水装置；所述流量传感器用于获取所述第一阀体的流量值，所述压力传感器用于获取所述第二阀体的压力值。消防喷水系统具有恒压模式、恒流模式和直控模式三种工作方式，相较于现有的消防车而言，能够适应多种工况，提高了系统的可靠性。

Description

消防车、消防喷水系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及灭火设备技术领域，尤其涉及一种消防车、消防喷水系统及其控制方法。

背景技术

消防车是目前事故救援最主要的救援设备之一，尤其在火灾、高空等救援现场应用最为广泛，我国的大部分消防部门也会将其应用到其他紧急救援用途，消防车即可以作为交通运输工作运送消防技术人员抵达救援现场，又可以搭载救援任务需要的多种设备工具。

水枪在灭火过程中，消防员处在紧急情况下往往需要既关注救援现场情况，又需要关注设备状况，现有的喷水系统不利于消防员的安全便捷使用。

发明内容

本发明提供一种消防车、消防喷水系统及其控制方法，用以解决现有技术中喷水系统不利于消防员的安全快捷使用的问题。

第一方面，本发明提供一种消防喷水系统，包括：水泵、消防炮、第一阀体、第二阀体、供液装置、流量传感器以及压力传感器；

所述供液装置通过第一液体管路与所述消防炮连通，所述水泵、和所述第一阀体沿所述第一液体管路的延伸方向依次设于所述第一液体管路；

所述第二阀体设于第二液体管路，所述第二液体管路的一端连接于所述水泵和所述第一阀体之间，所述第二液体管路的另一端用于连接用水装置；

所述流量传感器用于获取所述第一阀体的流量值，所述压力传感器用于获取所述第二阀体的压力值。

根据本发明提供的一种消防喷水系统，所述消防喷水系统还包括控制器，所述流量传感器、所述压力传感器以及所述水泵均与所述控制器连接，所述第一阀体和所述第二阀体中的至少一者与所述控制器连接；

其中，在所述控制器确定所述第一阀体处于开启状态，所述第二阀体处于关闭状态的情况下，所述控制器根据所述流量传感器的流量值，控制所述水泵的转速，以使所述流量传感器的流量值等于目标流量值；

或者，在所述控制器确定所述第一阀体处于关闭状态，所述第二阀体处于开启状态的情况下，所述控制器根据所述压力传感器的压力值，控制所述水泵的转速，以使所述压力传感器的压力值等于目标压力值。

根据本发明提供的一种消防喷水系统，所述消防喷水系统还包括人机交互装置，所述人机交互装置与所述控制器连接，所述人机交互装置用于接收所述目标流量值、所述目标压力值以及对所述水泵执行控制的输入指令，所述控制器根据所述输入指令生成相应的控制指令。

根据本发明提供的一种消防喷水系统，所述消防喷水系统还包括第一输液口，所述第一输液口与所述供液装置连接；

和/或，第二输液口，所述第二输液口设于所述供液装置和所述水泵之间。

根据本发明提供的一种消防喷水系统，在所述消防喷水系统还包括第二输液口的情况下，所述消防喷水系统还包括第三阀体，所述第三阀体设于所述供液装置和所述第二输液口之间。

根据本发明提供的一种消防喷水系统的控制方法，还包括：

在所述第一阀体开启，所述第二阀体关闭的情况下，确定所述流量传感器处于失效状态，控制所述水泵的转速，以调节所述消防炮的出水流量。

第二方面，本发明提供一种消防车，包括：车体和上述的消防喷水系统，所述消防喷水系统设于所述车体。

第三方面，本发明提供一种消防喷水系统的控制方法，包括：

确定第一阀体处于开启状态，第二阀体处于关闭状态，获取水泵的转速和流量传感器的流量值；

根据所述流量传感器的流量值，控制所述水泵的转速，以使所述流量传感器的流量值等于目标流量值；

或者，确定第一阀体处于关闭状态，第二阀体处于开启状态，获取水泵的转速和压力传感器的压力值；

根据所述压力传感器的压力值，控制所述水泵的转速，以使所述压力传感器的压力值等于目标压力值。

根据本发明提供的一种消防喷水系统的控制方法，还包括：

确定所述第一阀体处于开启状态，所述第二阀体处于关闭状态，所述流量传感器处于失效状态；

控制所述水泵的转速，以调节所述第一阀体处的出水流量。

根据本发明提供的一种消防喷水系统的控制方法，还包括：

确定所述第一阀体处于关闭状态，所述第二阀体处于开启状态，所述压力传感器处于失效状态；

控制所述水泵的转速，以调节所述第二阀体处的出水压力。

第四方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述消防喷水系统的控制方法的步骤。

本发明提供的消防车、消防喷水系统及其控制方法，消防喷水系统具有恒压模式、恒流模式以及直控模式三种工作方式，相较于现有的消防车而言，能够适应多种工况，其中的恒流模式，能够稳定消防车喷射流量，有利于整个供水与喷水链条的稳定性，有利于减轻举高车操作手的负担；恒压模式可以保证用水装置在使用过程中，如喷水枪在使用过程中，不会因为过高的反作用力影响操作人员的安全；直控模式可以在系统传感器出现故障的情况下，直接对发动机进行控制，保障了在一定程度上可以继续安全作业的可能，提高了系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的消防喷水系统的结构框图；

图2是本发明提供的消防喷水系统的控制方法的流程示意图；

附图标记：

1：供液装置； 2：水泵； 3：第二阀体；

4：第一阀体； 5：消防炮； 6：流量传感器；

7：压力传感器； 8：第四阀体； 9：安全阀；

10：止回阀； 11：第三阀体； 12：第一输液口；

13：第二输液口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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作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。

如图1所示，本发明实施例提供的消防喷水系统，包括：水泵2、消防炮5、第一阀体4、第二阀体3、供液装置1、流量传感器6以及压力传感器7。

供液装置1用于储存液体，供液装置1通过第一液体管路与消防炮5连通，沿着液体的输送方向，水泵2以及第一阀体4依次设于第一液体管路。其中，第一阀体4具有开启和关闭两种状态，其无法调节开度。

第二阀体3设于第二液体管路，第二液体管路的一端连接于水泵2和第一阀体4之间，第二液体管路的另一端用于连接用水装置。

其中，第二阀体3具有开启和关闭两种状态，其无法调节开度。用水装置可以为水枪，其具体类型在此不作具体限定。

流量传感器6用于获取第一阀体4的流量值，压力传感器7用于获取第二阀体3的压力值

需要说明的是，流量传感器6设于第一液体管路，例如沿着液体的输送方向，水泵2、流量传感器6以及第一阀体4依次设于第一液体管路，此时第二液体管路的一端连接于流量传感器6和第一阀体4之间。

压力传感器7可以设于第一液体管路、第二液体管路或第三液体管路，第三液体管路的一端与供液装置1连接，第三液体管路的另一端连接于水泵2和流量传感器6之间。

本发明实施例提供的消防喷水系统具有恒压模式、恒流模式以及直控模式。

具体地，只有消防炮5处于工作状态时，使用恒流模式，也就是说，在第一阀体4开启，第二阀体3关闭的情况下，系统自动进入恒流模式，通过控制水泵2的转速，以使流量传感器6的流量值等于目标流量值。

例如，在流量传感器6的流量值小于目标流量值的情况下，控制水泵2的转速增大直至流量传感器6的流量值等于目标流量值。在流量传感器6的流量值大于目标流量值的情况下，控制水泵2的转速减小直至流量传感器6的流量值等于目标流量值。其中的目标流量值可以为一具体的数值或者一数值范围，其根据实际需求进行选取，在此不作具体限定。

特别需要指出的是，在第一阀体4开启，第二阀体3关闭，且确定流量传感器6处于失效状态的情况下，也就是说，此时无法获取第一管路中的流量值，此时防喷水系统可以使用直控模式，在直控模式中使用人机交互模块直接控制水泵2的转速，以调节消防炮5的出水流量。

只有水枪处于工作状态时，使用恒压模式，也就是说，在第一阀体4关闭，第二阀体3开启的情况下，系统自动进入恒压模式，通过控制水泵2的转速，以使压力传感器7的压力值等于目标压力值。

例如，在压力传感器7的压力值小于目标压力值的情况下，控制水泵2的转速增大直至压力传感器7的压力值等于目标压力值。在压力传感器7的压力值大于目标压力值的情况下，控制水泵2的转速减小直至压力传感器7的压力值等于目标压力值。其中的目标压力值可以为一具体的数值或者一数值范围，其根据实际需求进行选取，在此不作具体限定。

特别需要指出的是，在第二阀体3开启，第一阀体4关闭，且确定压力传感器7处于失效状态的情况下，也就是说，此时无法获取第二管路中的压力值，此时防喷水系统可以使用直控模式，在直控模式中使用人机交互模块直接控制水泵2的转速，以调节第二阀体3的出水压力。

本发明实施例提供的消防喷水系统，具有恒压模式、恒流模式以及直控模式三种工作方式，相较于现有的消防车而言，能够适应多种工况，其中的恒流模式，能够稳定消防车喷射流量，有利于整个供水与喷水链条的稳定性，有利于减轻举高车操作手的负担；恒压模式可以保证用水装置在使用过程中，如喷水枪在使用过程中，不会因为过高的反作用力影响操作人员的安全；直控模式可以在系统传感器出现故障的情况下，直接对发动机进行控制，保障了在一定程度上可以继续安全作业的可能，提高了系统的可靠性。

在可选的实施例中，消防喷水系统还包括控制器，流量传感器6、压力传感器7以及水泵2均与控制器连接，第一阀体4和第二阀体3中的至少一个与控制器连接。

也就是说，控制器可以获取第一阀体4及第二阀体3的开启或关闭状态，可调整水泵2的转速，可接收流量传感器6的流量值和压力传感器7的压力值。

控制器获取第一阀体4、第二阀体3的开启闭合状态的方式包括直接获取和间接获取。在可选的实施方式中，当第一阀体4、第二阀体3均为电磁阀或气动阀时，控制器直接获取第一阀体4、第二阀体3的开启闭合状态。在可选的实施方式中，当第二阀体3为电磁阀或气动阀时，控制器直接获取第二阀体3的开关情况，结合流量传感器6的信息，当第二阀体3处于闭合时，便可以间接获得第一阀体4的开闭状态。

控制器确定第一阀体4开启、第二阀体3关闭时，进入恒流模式，控制器控制水泵2的转速直至流量传感器6的流量值等于目标流量值。

控制器确定第二阀体3开启，第一阀体4关闭时，进入恒压模式，控制器控制水泵2的转速直至压力传感器7的压力值等于目标压力值。

控制器确定第一阀体4处于开启状态，确定第二阀体3处于关闭状态，流量传感器6处于失效状态，进入直控模式。

控制器确定第一阀体4处于关闭状态，第二阀体3处于开启状态，压力传感器7处于失效状态，进入直控模式。

在直控模式下，使用人机交互模块直接控制水泵2的转速，以调节消防炮5的出水流量或者第二阀体3的出水压力。

在可选的实施例中，消防喷水系统还包括人机交互装置，人机交互装置与控制器连接，人机交互装置用于接收目标流量值、目标压力值以及对水泵2执行控制的输入指令，控制器根据输入指令生成相应的控制指令。

在可选的实施方式中，人机交互装置包括旋钮装置，通过旋钮装置，可以调节目标流量值和目标压力值，也可以通过旋钮装置调节发动机转速。

例如，在恒流模式下，控制器自动根据旋钮装置的输入指令生成对目标流量值的调整控制指令，控制器控制水泵2的转速，以使流量传感器6的流量值等于新的目标流量值。

例如，在恒压模式下，控制器自动根据旋钮装置的输入指令生成对目标压力值的调整控制指令，控制器控制水泵2的转速，以使压力传感器7的压力值等于新的目标压力值。

例如，在直控模式下，控制器自动根据旋钮装置的输入指令生成对目标发动机转速值的调整控制指令，控制发动机转速的增加或减小。

通过自动识别恒流、恒压、直控模式，可以减小设备操作压力，且在出现误操作时，例如大流量但是炮出水阀关闭时，用水装置的操作人员存在巨大的安全风险，自动识别成恒压模式，可以降低安全风险。

在可选的实施方式中，人机交互装置包括触摸屏，触摸屏上设置有水泵2的调速按钮，通过点击调速按钮，水泵2的转速能够发生相应的调整。并且，用户可以通过人机交互装置写入目标流量值和目标压力值，人机交互装置上还可以显示水泵2的转速、压力传感器7的压力值、流量传感器6的流量值、目标流量值和目标压力值。

例如，采用恒流模式时，点击触摸屏上的启动按钮，并选择恒流模式，控制器控制第一阀体4开启，第二阀体3关闭，连续点击调速按钮，调整目标流量值，控制器根据目标流量值控制水泵2的转速，直至流量传感器6的流量值等于目标流量值。

采用恒压模式时，点击触摸屏上的启动按钮，并选择恒压模式，控制器控制第二阀体3开启，第一阀体4关闭，连续点击调速按钮，调整目标压力值，控制器根据目标流量值控制水泵2的转速，直至压力传感器7的压力值等于目标压力值。

采用直控模式时，点击触摸屏上的启动按钮，并选择直控模式，连续点击调速按钮，控制器控制水泵2的转速，以调节消防炮5的出水流量或者第二阀体3的出水压力。

在可选的实施例中，消防喷水系统还包括第一输液口12，第一输液口12与供液装置1连接。

也就是说，外界的水源可以通过第一输液口12输送至供液装置1内，以便于消防喷水系统的持续工作。

或者，消防喷水系统还包括第二输液口13，第二输液口13设于供液装置1和水泵2之间。

也就是说，消防喷水系统还有备用水源，此时备用水源通过第二输液口13进入第一管路，水泵2能够直接使用该备用水源。

或者，为了保证用水的稳定性，消防喷水系统同时包括第一输液口12和第二输液口13。

在可选的实施例中，在消防喷水系统还包括第二输液口13的情况下，消防喷水系统还包括第三阀体11，第三阀体11设于供液装置1和第二输液口13之间。

其中，第三阀体11具有开启和关闭两种状态，其无法调节开度。

需要说明的是，通过在供液装置1和第二输液口13之间布设有第三阀体11，在第三阀体11开启的情况下，消防喷水系统可以同时使用两路水源，在第三阀体11关闭的情况下，消防喷水系统使用备用水源。

在可选的实施例中，消防喷水系统还包括止回阀10，止回阀10设于第三液体管路的另一端和流量传感器6之间。

需要说明的是，通过设置止回阀10能够防止第一阀体4和第二阀体3在关闭后管路内存留液体的倒灌对水泵2的结构产生损伤。

在可选的实施例中，消防喷水系统还包括第四阀体8，第四阀体8设于压力传感器7和供液装置1之间。

其中，第四阀体8具有开启和关闭两种状态，其无法调节开度。

需要说明的是，水泵2输送的液体可通过第三管路输送至供液装置1中，能够防止水泵2的出液端的压力值过大。

在可选的实施例中，消防喷水系统还包括安全阀9，安全阀9设于第三液体管路，安全阀9设于压力传感器7的上游。

需要说明的是，安全阀9能够防止水泵2的出液端的压力值过大。

此外，本发明实施例还提供一种消防车，消防车包括：车体和上述的消防喷水系统，消防喷水系统设于车体。

本发明实施例的消防车，通过自动识别恒流、恒压、直控模式，可以减小设备操作压力，且在出现误操作时，例如大流量但是第一阀体4关闭时，用水装置的操作人员存在巨大的安全风险，自动识别成恒压模式，可以降低安全风险。

此外，如图2所示，本发明实施例的消防喷水系统的控制方法，包括：

S100，确定第一阀体4处于开启状态，第二阀体3处于关闭状态，获取水泵2的转速和流量传感器6的流量值；

根据流量传感器6的流量值，控制水泵2的转速，以使流量传感器6的流量值等于目标流量值。

控制器确定第一阀体4开启、第二阀体3关闭时，进入恒流模式，控制器控制水泵2的转速直至流量传感器6的流量值等于目标流量值。

或者，确定第一阀体4处于关闭状态，第二阀体3处于开启状态，获取水泵2的转速和压力传感器7的压力值；

根据压力传感器7的压力值，控制水泵2的转速，以使压力传感器7的压力值等于目标压力值。

控制器确定第二阀体3开启，第一阀体4关闭时，进入恒压模式，控制器控制水泵2的转速直至压力传感器7的压力值等于目标压力值。

在可选的实施例中，还包括：

S101，确定第一阀体4处于开启状态，第二阀体3处于关闭状态，流量传感器6处于失效状态；

控制水泵2的转速，以调节第一阀体4处的出水流量。

控制器确定第一阀体4处于开启状态，确定第二阀体3处于关闭状态，流量传感器6处于失效状态，进入直控模式。

在直控模式下，使用人机交互模块直接控制水泵2的转速，以调节消防炮5的出水流量。

在可选的实施例中，还包括：

S102，确定第一阀体4处于关闭状态，第二阀体3处于开启状态，压力传感器7处于失效状态；

控制水泵2的转速，以调节第二阀体3处的出水压力。

控制器确定第一阀体4处于关闭状态，第二阀体3处于开启状态，压力传感器7处于失效状态，进入直控模式。

在直控模式下，使用人机交互模块直接控制水泵2的转速，以调节第二阀体3的出水压力。

本发明实施例的消防喷水系统的控制方法，通过自动识别恒流、恒压、直控模式，可以减小设备操作压力，且在出现误操作时，例如大流量但是炮出水阀关闭时，用水装置的操作人员存在巨大的安全风险，自动识别成恒压模式，可以降低安全风险。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的消防喷水系统的控制方法。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的消防喷水系统的控制方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种消防喷水系统，其特征在于，包括：水泵、消防炮、第一阀体、第二阀体、供液装置、流量传感器以及压力传感器；

所述供液装置通过第一液体管路与所述消防炮连通，所述水泵、和所述第一阀体沿所述第一液体管路的延伸方向依次设于所述第一液体管路；

所述第二阀体设于第二液体管路，所述第二液体管路的一端连接于所述水泵和所述第一阀体之间，所述第二液体管路的另一端用于连接用水装置；

所述流量传感器用于获取所述第一阀体的流量值，所述压力传感器用于获取所述第二阀体的压力值。

2.根据权利要求1所述的消防喷水系统，其特征在于，所述消防喷水系统还包括控制器，所述流量传感器、所述压力传感器以及所述水泵均与所述控制器连接，所述第一阀体和所述第二阀体中的至少一者与所述控制器连接；

其中，在所述控制器确定所述第一阀体处于开启状态，所述第二阀体处于关闭状态的情况下，所述控制器根据所述流量传感器的流量值，控制所述水泵的转速，以使所述流量传感器的流量值等于目标流量值；

或者，在所述控制器确定所述第一阀体处于关闭状态，所述第二阀体处于开启状态的情况下，所述控制器根据所述压力传感器的压力值，控制所述水泵的转速，以使所述压力传感器的压力值等于目标压力值。

3.根据权利要求2所述的消防喷水系统，其特征在于，所述消防喷水系统还包括人机交互装置，所述人机交互装置与所述控制器连接，所述人机交互装置用于接收所述目标流量值、所述目标压力值以及对所述水泵执行控制的输入指令，所述控制器根据所述输入指令生成相应的控制指令。

4.根据权利要求1所述的消防喷水系统，其特征在于，所述消防喷水系统还包括第一输液口，所述第一输液口与所述供液装置连接；

和/或，第二输液口，所述第二输液口设于所述供液装置和所述水泵之间。

5.根据权利要求4所述的消防喷水系统，其特征在于，在所述消防喷水系统还包括第二输液口的情况下，所述消防喷水系统还包括第三阀体，所述第三阀体设于所述供液装置和所述第二输液口之间。

6.一种消防车，其特征在于，包括：车体和根据权利要求1至5任一项所述的消防喷水系统，所述消防喷水系统设于所述车体。

7.一种根据权利要求1至5任一项所述的消防喷水系统的控制方法，其特征在于，包括：

确定第一阀体处于开启状态，第二阀体处于关闭状态，获取水泵的转速和流量传感器的流量值；

根据所述流量传感器的流量值，控制所述水泵的转速，以使所述流量传感器的流量值等于目标流量值；

或者，确定第一阀体处于关闭状态，第二阀体处于开启状态，获取水泵的转速和压力传感器的压力值；

根据所述压力传感器的压力值，控制所述水泵的转速，以使所述压力传感器的压力值等于目标压力值。

8.根据权利要求7所述的消防喷水系统的控制方法，其特征在于，还包括：

确定所述第一阀体处于开启状态，所述第二阀体处于关闭状态，所述流量传感器处于失效状态；

控制所述水泵的转速，以调节所述第一阀体处的出水流量。

9.根据权利要求7所述的消防喷水系统的控制方法，其特征在于，还包括：

确定所述第一阀体处于关闭状态，所述第二阀体处于开启状态，所述压力传感器处于失效状态；

控制所述水泵的转速，以调节所述第二阀体处的出水压力。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7至9任一项所述消防喷水系统的控制方法的步骤。

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