CN114288588B - 一种电动车充电棚用火灾预警系统及方法 - Google Patents

一种电动车充电棚用火灾预警系统及方法 Download PDF

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Abstract

一种电动车充电棚用火灾预警系统，包括防火装置与充电装置；棚体由耐火墙以及耐火顶棚组成；外防火装置包括火灾监控报警单元与外灭火单元；火灾监控报警单元由第一火灾探测器与第一报警器组成；外灭火单元由第一管道与第二管道组成；充电装置包括壳体与外接充电单元，壳体内设置有配电箱、内防火装置与控制模块；配电箱与外接充电单元连接；内防火装置包括第三管道、第二火灾探测器与第二报警器；控制模块包括PLC控制器，PLC控制器与第一火灾探测器、第一报警器、第二火灾探测器与第二报警器电连接。通过这种设计可以做到在电动车充电时对电动车进行火灾监控，对充电装置内进行火灾监控，同时在火灾发生时可以及时发出警报以及自动灭火。

Description

一种电动车充电棚用火灾预警系统及方法
技术领域
本发明属于安全防火领域，具体为一种电动车充电棚用火灾预警系统
背景技术
目前我国有超过3亿辆电动车，电动车已成为百姓生活中的刚需，电动车之所以被人们所喜爱，主要是因为它的方便快捷，而且停车也是十分的方便。
由于市场需求大，市场上的电动车的质量也是参差不齐，其中主要体现在电池方面，传统的电动车普遍采用的是锂电池，但是锂电池存在安全性差，有爆炸的危险，特别是在充电的时候，如果没有加装安全保护电路板，在长期的充电过程中就会出现变形、漏液、爆炸的危险。
当然，引起电动车燃烧的原因有很多，并不仅仅是由于电动车的电池引起的，也可能是充电环境的原因，私拉乱接电线进行充电就可能引起电路断路从而引发火灾，还有可能是充电器长期充电时温度的囤积最终造成自燃。最重要的是电动车都是停在一起的，当一辆电动车发生燃烧就可能引起连环燃烧，从而造成严重的经济损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动车充电棚用火灾预警系统，以解决背景技术中提出的电动车在充电时容易发生燃烧，私拉乱接电线进行充电就可能引起电路断路从而引发火灾，充电器长期充电时温度的囤积最终造成自燃，一辆电动车发生燃烧就可能引起连环燃烧的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种电动车充电棚用火灾预警系统，包括棚体，棚体内设置有防火装置与充电装置；防火装置包括外防火装置与内防火装置；
棚体由耐火墙以及耐火顶棚组成，耐火顶棚下设置有外防火装置；外防火装置包括火灾监控报警单元与外灭火单元；火灾监控报警单元由第一火灾探测器与第一报警器组成；外灭火单元由第一管道与第二管道组成，第一管道与第二管道均连接灭火介质；第一管道设置在棚体内顶部，第二管道设置在耐火墙上；
充电装置包括壳体与外接充电单元，壳体内设置有配电箱、内防火装置与控制模块；配电箱与外接充电单元连接；内防火装置包括第三管道、第二火灾探测器与第二报警器；第三管道与灭火介质连接；控制模块包括PLC控制器，PLC控制器与第一火灾探测器、第一报警器、第二火灾探测器与第二报警器电连接；
第一管道上的第一喷嘴接头上设置有喷嘴支架，喷嘴支架包括连接件与斜接头，斜接头与连接件转动连接；斜接头包括若干具有一定倾斜角度的连接管，连接管用于连接喷嘴，连接管绕连接件的中轴线旋转布置。
进一步地，第一管道上设置有第一电磁阀，第一电磁阀与PLC控制器电连接；在第一管道上还设置有第一喷嘴接头，第一喷嘴接头用于连接锥形喷嘴。
进一步地，第二管道上设置有第二电磁阀，第二电磁阀与PLC控制器电连接；第二管道上设置有第二喷嘴接头，第二喷嘴接头用于连接扇形喷嘴。
进一步地，在耐火墙上设置有散热孔，散热孔内设置有第一散热风扇。
进一步地，第三管道上设置有第三电磁阀，第三电磁阀与PLC控制器电连接；第三管道上设置有第三喷嘴接头，第三喷嘴接头用于连接扇形喷嘴。
进一步地，壳体内设置有散热口，散热口处设置有散热铜条，散热铜条与PLC控制器连接。
进一步地，PLC控制器的侧边设置有机箱散热装置，机箱散热装置包括与电源连接的第二散热风扇。
进一步地，在棚体内设置有锁车固定架，锁车固定架包括若干U型架，U型架两端固定在地上或者垫板上。
一种电动车充电棚用火灾预警系统的操作方法，
包括外防火方法与内防火方法；
外防火方法：在电动车在棚体内充电的时候，散热孔内的第一散热风扇向电动车吹风散热，防止热量囤积；第一火灾探测器感应探测电动车周围的温度；当第一火灾探测器感应到电动车周围温度超过设定值的时候，第一火灾探测器向外发出信号，信号传递给PLC控制器；PLC控制器接收到信号后控制第一报警器发出警报，同时PLC控制器控制第一电磁阀与第二电磁阀打开，第一管道与第二管道上的喷嘴向电动车喷射灭火介质用于灭火；
内防火方法：PLC控制器工作的时候，散热铜条将PLC控制器产生的热量传输到散热口，同时，PLC控制器侧边的第二散热向PLC控制器吹风散热，保证PLC控制器的正常工作；壳体内的第二火灾探测器用于监测壳体内的情况，当第二火灾探测器感应到电动车周围温度超过设定值的时候，第二火灾探测器向外发出信号，信号传递给PLC控制器；当壳体内因短路或者热量囤积出现温度过高、明火以及冒烟的时候，PLC控制器接收到信号后控制第三电磁阀打开，第三管道上的扇形喷嘴向壳体内喷射灭火介质，防止火情蔓延导致电动车燃烧。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
电动车充电棚的墙体与顶棚均采用耐火材料，防止火灾蔓延出去引起大型火灾，可有效控制火情。
设置有内防火系统与外防火系统，外防火系统实时监控电动车周围的情况，当电动车出现火灾隐患的时候及时发出警报，当电动车出现失火的时候及时灭火。内防火系统实时监测充电装置内部情况，防止因短路或者其他原因发生电路燃烧。
棚体内设置有第一管道与第二管道，第一管道与第二管道配合灭火，一条管道发生故障或者灭火介质用完的问题，还可以防止一种灭火介质不起作用的问题，保证能够短时间内有效灭火。
设置了PLC控制器与火灾探测器，智能检测火灾并实现实时灭火，防止了火灾的发展错过最佳灭火期，保护生命财产安全。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图；
图2为本发明管道结构布置示意图；
图3为本发明的充电装置内部结构示意图。
图中标记：1-第一二氧化碳储罐，2-第二电磁阀，3-第二管道，4-耐火墙，5-耐火顶棚，6-连接管，7-连接件，8-第一报警器，9-第一火灾探测器，10-第一喷嘴接头，11-第一管道，12-第二喷嘴接头，13-外接充电单元，14-散热孔，15-第一散热风扇，16-锁车固定架，17-壳体，18-干粉灭火器，19-七氟丙烷储罐，20-第一电磁阀，21-第三电磁阀，22-第三管道，23-第二报警器，24第二火灾探测器，25-散热口，26-散热铜条，27-PLC控制器，28-第二散热风扇，29-第三喷嘴接头，30-第二二氧化碳储罐。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例
如图1或图2所示，一种电动车充电棚用火灾预警系统，包括棚体，棚体内设置有防火装置与充电装置；防火装置包括外防火装置与内防火装置；
如图1或图2所示，棚体由耐火墙4以及耐火顶棚5组成，耐火墙4采用混凝土结构，内部填充有耐火棉。耐火顶棚5采用玻璃纤维板，在耐火顶棚5下表面涂覆有一层纳米氢氧化铝阻燃层。耐火顶棚5下设置有外防火装置；外防火装置包括火灾监控报警单元与外灭火单元；火灾监控报警单元由第一火灾探测器9与第一报警器8组成；第一火灾探测器9用于检测电动车周围的情况，当电动车出现火灾隐患的时候第一报警器8发出警报提醒。外灭火单元由第一管道11与第二管道3组成，第一管道11与第二管道3均连接灭火介质；第一管道11设置在棚体内顶部，第二管道3设置在耐火墙4上；在电动车发生火情的时候，第一管道11与第二管道3喷出灭火介质用于灭火。其中，第一管道11连接的灭火介质为七氟丙烷，第二管道3连接的灭火介质为二氧化碳。
如图3所示，充电装置包括壳体17与外接充电单元13，外接充电单元13包括若干充电插座。壳体17内设置有配电箱、内防火装置与控制模块；配电箱与外接充电单元13连接，配电箱还为本发明的所有用电设备提供动力；内防火装置包括第三管道22、第二火灾探测器24与第二报警器23；第三管道22与灭火介质连接；第二火灾探测器24用于监测壳体17内的情况，当壳体17内出现火灾隐患的时候，第二报警器23发出警报提醒。
如图3所示，控制模块包括PLC控制器27，PLC控制器27与第一火灾探测器9、第一报警器8、第二火灾探测器24与第二报警器23电连接。第一火灾探测器9与第二火灾探测器24将检测的信息转化成电信号，PLC控制器27根据得到的电信号判断哪个位置出现火情。当棚体内出现火情的时候，PLC控制器27控制第一报警器8发出警报提醒。当壳体17内出现火情的时候，PLC控制器27控制第二报警器23发出警报提醒。
本实施例中，第一火灾探测器与第二火灾探测器均采用点型复合式感烟感温火灾探测器，具有烟检测与温检测两个独立系统，本实施例中设定报警温度为57℃。另外，采用点型复合式感烟感温火灾探测器还可以对烟雾进行检测，实现烟雾火灾报警。当达到点型复合式感烟感温火灾探测器的设定烟雾浓度后，点型复合式感烟感温火灾探测器向PLC控制器27发出报警信号。
在一个优选实施例中，如图1或图2所示，第一管道11上设置有第一电磁阀20，第一电磁阀20与PLC控制器27电连接；在第一管道11上还设置有第一喷嘴接头10，第一喷嘴接头10用于连接锥形喷嘴。当第一火灾探测器9监测到棚体内出现火情的时候，PLC控制器27控制打开第一电池阀，与第一管道11连接的七氟丙烷储罐19向第一管道11传输七氟丙烷，最终经第一喷嘴接头10上的锥形喷嘴喷出，实现灭火。采用锥形喷嘴使得喷出的灭火介质喷射的更远，由于第一管道11位于棚体内顶部，这样可以实现大面积灭火。
在一个优选实施例中，如图1或图2所示，第二管道3上设置有第二电磁阀2，第二电磁阀2与PLC控制器27电连接；第二管道3上设置有第二喷嘴接头12，第二喷嘴接头12用于连接扇形喷嘴。当第一火灾探测器9监测到棚体内出现火情的时候，PLC控制器27控制打开第二电池阀，与第一管道11连接的第一二氧化碳储罐1向第二管道3传输二氧化碳，最终经第二喷嘴接头12上的扇形喷嘴喷出，实现灭火。扇形喷嘴喷出的气体容易扩散开，实现大面积灭火。
需要说明的是，本实施例中的第一火灾探测器9、第一报警器8、第二火灾探测器24、第二报警器23、、PLC控制器27、第一电磁阀20、第二电磁阀2与第三电磁阀21均采用现有技术。第一火灾探测器9采用JTF-GOM-JBF-4000，第二火灾探测器24采用JTF-GOM-JBF-4000，第一报警器8与第二报警器23均采用SF-500A，PLC控制器27采用S7-200，第一电磁阀20采用JL-V0930-001，第二电磁阀2采用JL-V0930-001，第三电磁阀21采用JL-V1046，就不再一一赘述。
在一个优选实施例中，如图1所示，在耐火墙4上设置有散热孔14，散热孔14内设置有第一散热风扇15，在热天电动车进行充电的时候容易出现热量囤积，最终酝酿出火灾，采用第一散热风扇15对电动车散热，可有效防止这种情况发生。
在一个优选实施例中，如图3所示，第三管道22上设置有第三电磁阀21，第三电磁阀21与PLC控制器27电连接；第三管道22上设置有第三喷嘴接头29，第三喷嘴接头29用于连接扇形喷嘴。第二火灾探测器24监测到壳体17内出现火情的时候，PLC控制器27控制打开第三电池阀，与第一管道11连接的第二二氧化碳储罐30向第二管道3传输二氧化碳，最终经第三喷嘴接头29上的扇形喷嘴喷出，实现灭火。扇形喷嘴喷出的气体容易扩散开，实现大面积灭火。
在一个优选实施例中，如图3所示，壳体17内设置有散热口25，散热口25处设置有散热铜条26，散热铜条26与PLC控制器27连接，散热铜条26拥有优秀的热传导能力，可将PLC控制器27产生的热量传导到散热口25进行散热，保证PLC控制器27的正常工作。同时，当壳体17内出现火情的时候也能保证PLC控制器27短时间内不会失去工作能力，从而控制实现灭火。
在一个优选实施例中，如图3所示，PLC控制器27的侧边设置有机箱散热装置，机箱散热装置包括与电源连接的第二散热风扇28，用于给PLC控制器27辅助散热。
在一个优选实施例中，如图1所示，在棚体内设置有锁车固定架16，锁车固定架16包括若干U型架，U型架两端固定在地上或者垫板上。锁车固定架16用于锁车，防止电动车被盗。
在一个优选实施例中，如图1所示，棚体内设置有干粉灭火器18，方便人为扑灭局部火源。
在一个优选实施例中，如图1或图2所示，第一管道11上的第一喷嘴接头10上设置有喷嘴支架，喷嘴支架包括连接件7与斜接头，斜接头与连接件7转动连接；斜接头包括若干具有一定倾斜角度的连接管，连接管用于连接喷嘴，连接管绕连接件7的中轴线旋转布置。喷嘴支架可在喷嘴喷出液体介质的时候旋转，实现大面积均匀喷洒灭火介质，无死角的扑灭火源。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种电动车充电棚用火灾预警系统，其特征在于：包括棚体，棚体内设置有防火装置与充电装置；防火装置包括外防火装置与内防火装置；
棚体由耐火墙(4)以及耐火顶棚(5)组成，耐火顶棚(5)下设置有外防火装置；外防火装置包括火灾监控报警单元与外灭火单元；火灾监控报警单元由第一火灾探测器(9)与第一报警器(8)组成；外灭火单元由第一管道(11)与第二管道(3)组成，第一管道(11)与第二管道(3)均连接灭火介质；第一管道(11)设置在棚体内顶部，第二管道(3)设置在耐火墙(4)上；
充电装置包括壳体(17)与外接充电单元(13)，壳体(17)内设置有配电箱、内防火装置与控制模块；配电箱与外接充电单元(13)连接；内防火装置包括第三管道(22)、第二火灾探测器(24)与第二报警器(23)；第三管道(22)与灭火介质连接；控制模块包括PLC控制器(27)，PLC控制器(27)与第一火灾探测器(9)、第一报警器(8)、第二火灾探测器(24)与第二报警器(23)电连接；
第一管道(11)上的第一喷嘴接头(10)上设置有喷嘴支架，喷嘴支架包括连接件(7)与斜接头，斜接头与连接件(7)转动连接；斜接头包括若干具有一定倾斜角度的连接管，连接管用于连接喷嘴，连接管绕连接件(7)的中轴线旋转布置；
在耐火墙(4)上设置有散热孔(14)，散热孔(14)内设置有第一散热风扇(15)；壳体(17)内设置有散热口(25)，散热口(25)处设置有散热铜条(26)，散热铜条(26)与PLC控制器(27)连接；PLC控制器(27)的侧边设置有机箱散热装置，机箱散热装置包括与电源连接的第二散热风扇(28)。
2.根据权利要求1所述的一种电动车充电棚用火灾预警系统，其特征在于：第一管道(11)上设置有第一电磁阀(20)，第一电磁阀(20)与PLC控制器(27)电连接；在第一管道(11)上还设置有第一喷嘴接头(10)，第一喷嘴接头(10)用于连接锥形喷嘴。
3.根据权利要求1所述的一种电动车充电棚用火灾预警系统，其特征在于：第二管道(3)上设置有第二电磁阀(2)，第二电磁阀(2)与PLC控制器(27)电连接；第二管道(3)上设置有第二喷嘴接头(12)，第二喷嘴接头(12)用于连接扇形喷嘴。
4.根据权利要求1所述的一种电动车充电棚用火灾预警系统，其特征在于：第三管道(22)上设置有第三电磁阀(21)，第三电磁阀(21)与PLC控制器(27)电连接；第三管道(22)上设置有第三喷嘴接头(29)，第三喷嘴接头(29)用于连接扇形喷嘴。
5.根据权利要求1所述的一种电动车充电棚用火灾预警系统，其特征在于：在棚体内设置有锁车固定架(16)，锁车固定架(16)包括若干U型架，U型架两端固定在地上或者垫板上。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述一种电动车充电棚用火灾预警系统的操作方法，其特征在于：
包括外防火方法与内防火方法；
外防火方法：在电动车在棚体内充电的时候，散热孔(14)内的第一散热风扇(15)向电动车吹风散热，防止热量囤积；第一火灾探测器(9)感应探测电动车周围的温度；当第一火灾探测器(9)感应到电动车周围温度超过设定值的时候，第一火灾探测器(9)向外发出信号，信号传递给PLC控制器(27)；PLC控制器(27)接收到信号后控制第一报警器(8)发出警报，同时PLC控制器(27)控制第一电磁阀(20)与第二电磁阀(2)打开，第一管道(11)与第二管道(3)上的喷嘴向电动车喷射灭火介质用于灭火；
内防火方法：PLC控制器(27)工作的时候，散热铜条(26)将PLC控制器(27)产生的热量传输到散热口(25)，同时，PLC控制器(27)侧边的第二散热向PLC控制器(27)吹风散热，保证PLC控制器(27)的正常工作；壳体(17)内的第二火灾探测器(24)用于监测壳体(17)内的情况，当第二火灾探测器(24)感应到电动车周围温度超过设定值的时候，第二火灾探测器(24)向外发出信号，信号传递给PLC控制器(27)；当壳体(17)内因短路或者热量囤积出现温度过高、明火以及冒烟的时候，PLC控制器(27)接收到信号后控制第三电磁阀(21)打开，第三管道(22)上的扇形喷嘴向壳体(17)内喷射灭火介质，防止火情蔓延导致电动车燃烧。
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