CN114377323A - 一种车棚自动灭火系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及能自动检测起火点坐标位置、带有自动灭火设施的电动自行车车棚技术领域，涉及一种车棚自动灭火系统。PLC可编程控制器通过可见光摄像机获取起火点的坐标位置；第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机驱动消防喷头旋转至对准起火点，喷射到起火点，使起火点迅速熄灭。淋水管快速向下喷出水雾，水雾和车棚顶一起把起火部位团团围起来，能切断火苗。防火卷帘向下伸展一半，然后继续向下完全伸展开，隔挡在车棚四周，车棚顶、车棚立柱和防火卷帘共同包围住起火区域，阻挡周围空气流入起火位置，使火缺氧窒息。本发明对起火点快速精准定位，灭火迅速及时，及时隔离起火位置，划分成小单元管理，火情检测精准，灭火难度降低。
Description
技术领域
本发明涉及能自动检测起火点坐标位置、带有自动灭火设施的电动自行车车棚技术领域，涉及一种车棚自动灭火系统。
背景技术
随着电动自行车的普及应用，很多社区里面都配置了电动自行车车棚，车棚内设置充电装置，居民可以刷卡取电，或者扫码取电，给电动自行车充电，这样就不必把电动自行车放入室内充电，很大程度上降低了居民楼的火灾风险。然而，风险却转移到了车棚内。一般车棚都设置在居民楼之间的空地上，包括车棚顶和车棚立柱，车棚立柱把车棚顶支撑起来，车棚一般不设置围墙，并且没有专人值守。
电动自行车的电瓶质量良莠不齐，质量差的在充电时容易起火，引发火灾。一个社区的所有电动自行车都集中放置在一起充电，引发火灾的概率又进一步加大。提倡居民购买质量可靠的电动自行车是一项很好的措施，然而质量可靠的产品价格也会比较高，居民收入有差异，让所有居民购买高价产品也很难实现。再则，很少居民真正懂得如何鉴别，往往会被销售商的花言巧语所误导，花了高价也不一定就能买到真正质量可靠的电动自行车。
车棚内的某辆电动自行车一旦起火，很容易引燃临近的电动自行车和充电装置，如果再有风，又很容易引燃周围的花草树木，危险性非常大。
有很多人研制出了车棚自动灭火系统，包括烟感报警器、烟雾报警器或者安防摄像头等烟火检测装置；还包括灭火器或者消防水龙头等灭火装置和切断电源的装置，由烟火检测装置检测到烟火产生，然后及时切断电源，最后由灭火装置执行灭火。
然而，这样的灭火系统还存在这样的问题。首先，刚起火时对起火点不能精确地定位，灭火装置大面积地喷出灭火干粉或者消防水，不能精准地对准起火点，不能及时有效地喷灭起火点，延误了灭火的最佳时期。其次，不能及时把起火位置隔离，导致火势随风向周围扩散，导致火灾进一步扩大。
发明内容
本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种对起火点快速精准定位、灭火迅速及时、及时隔离起火位置、划分成小单元管理、灭火难度降低的车棚自动灭火系统，
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
技术方案一，一种车棚自动灭火系统，包括车棚，车棚包括车棚顶和车棚立柱，车棚立柱在车棚顶下方，车棚立柱支撑车棚顶；
还包括可见光摄像机、灭火组件和PLC可编程控制器；
所述的可见光摄像机是指授权公告号为CN106485868B的中国专利所描述的可见光摄像机，该文献具体实施方式部分的实施例三描述了火情的监测系统，该系统还包括可见光摄像机，可见光摄像机用于根据目标区域的可见光图像、云台的运行信息以及监测位置与目标区域的距离，计算得到火情的地点信息，并在可见光图像上标识出坐标位置；具体地，在确定目标区域存在火情之后，可以根据云台的当前视场的纵、横轴角度，结合林区设置的监测设备的固定位置所在的经纬度和高度，在三维地理信息系统中，通过三维科学计算得到该火情的具体地点，最后在可见光图像中标识出火情所在的坐标位置；
可见光摄像机用于检测环境物体的异常温升并发出报警、识别定位起火点方位和本地声光报警，可实现早期火灾的预警、报警以及现场火情的可视化复核管理；可见光摄像机和PLC可编程控制器电联接；PLC可编程控制器通过可见光摄像机获取起火点的坐标位置；
灭火组件包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和消防喷头；第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机分别与PLC可编程控制器电联接；消防喷头和灭火剂源相连通，消防喷头和灭火剂源之间设置第一电磁阀；所述的灭火剂是指水、泡沫灭火剂或者固体灭火剂；
所述的第一伺服电机的外壳固定安装在车棚顶下面，第一伺服电机的输出轴朝下；第二伺服电机的外壳固定联接在第一伺服电机的输出轴上，第二伺服电机的输出轴水平设置；第三伺服电机的外壳固定联接在第二伺服电机的输出轴上，第二伺服电机的输出轴和第三伺服电机的输出轴不平行；消防喷头和第三伺服电机的输出轴固定联接；PLC可编程控制器根据所获取的起火点坐标位置，发送指令使第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机驱动消防喷头旋转至其喷射孔精确对准起火点；PLC可编程控制器发送指令使第一电磁阀开启，灭火剂通过消防喷头精准喷射到起火点，使起火点迅速熄灭。
以上所述的可见光摄像机，如果只设置一台，则很难对起火点精确定位，数量越多则定位越精确，要设置一至三台，最好是三台，并且三台成三角形分布，对起火点能精确定位。
对于火势较小的起火点，可能很快就扑灭了，但是对于发生爆燃的情况，如果不能及时扑灭，则会向外蔓延。为了避免火势向外剧烈蔓延，本技术方案还设置了淋水管，淋水管分布在车棚顶下方，沿着车棚顶的边沿布置，淋水管上设置多个喷水孔，淋水管通过管路与市政消防管路相联通，淋水管与市政消防管路之间设置有第二电磁阀；电动自行车、充电装置和其它易起火的装置要放在淋水管所包围区域的下方。
车棚顶一般都要使用阻燃材料制作。在起火时，PLC可编程控制器发送指令使第二电磁阀开启，淋水管快速向下喷出水雾，水雾和车棚顶一起把起火部位团团围起来，能切断火苗，能使里面的高温空气迅速降温后再流到外面，这样能防止刮风时火苗溢出引燃周围的花草树木或其它易燃物，有效防止火势蔓延。
尽管淋水管喷出的水雾能使起火点与周围隔离开来，但是还不能阻止空气流入起火位置，不能使火熄灭，本技术方案还设置了防火卷帘组件，防火卷帘组件包括防火卷帘，防火卷帘安装在车棚顶下方，防火卷帘沿着两个相邻的车棚立柱向下伸展阻挡空气流通；PLC可编程控制器发送指令使防火卷帘沿着两个相邻的车棚立柱迅速向下伸展隔挡在车棚四周，车棚顶、车棚立柱和防火卷帘共同包围住起火区域，阻挡周围空气流入起火位置，使火缺氧窒息。
技术方案二，一种组合式车棚自动灭火系统，包括车棚，车棚包括车棚顶和车棚立柱，车棚立柱在车棚顶下方，车棚立柱支撑车棚顶；
其特征在于：还包括可见光摄像机、灭火组件和PLC可编程控制器；
所述的车棚立柱把车棚区域划分为多个单元，把车棚进行了分区管理，一个大的车棚区域分成了车棚A区、车棚B区、车棚C区、车棚D区、车棚E区和车棚F区六个小的单元，每个单元里面都配置了可见光摄像机、灭火组件、第一电磁阀，也可以配置淋水管和第二电磁阀，也可以配置防火卷帘组件，每个单元的布置方式同技术方案一中所描述的车棚自动灭火系统；相邻的单元也可以共用车棚立柱和防火卷帘组件，这样可以减少制造材料，减少施工量，降低造价。
如果车棚的区域面积很大，使用一套技术方案一所述的灭火、挡火装置，那么尽管与周围都隔离开了，如果内部所有的电动自行车都相互引燃，也会造成很大的损失，也会造成很大的险情。如果车棚的区域面积很大，可见光摄像机在检测远处的火情时要以与水平面成比较小的角度去检测，相互紧密排列的电动自行车可能会相互遮挡光线，小的起火点被遮挡不能及时发现，延误了最佳灭火时期，火势变大时再灭火，增加了灭火的难度。消防喷头在喷射灭火剂可能会被临近的电动自行车遮挡，增加了灭火的难度。把车棚区域划分为多个单元，把车棚进行了分区管理后，每个单元的面积变小，被隔离的电动自行车数量减少，即使相互引燃，造成的损失也变小，造成的险情也变小。车棚的区域面积变小，可见光摄像机在检测时要以与水平面成不太小的角度去检测远处的火情，相互紧密排列的电动自行车相互遮挡光线的概率变小，小的起火点能被及时发现，避免延误最佳灭火时期，减小了灭火的难度。消防喷头在在喷射灭火剂时被临近的电动自行车遮挡的概率变小，减小了灭火的难度。
本发明的有益效果是：对起火点快速精准定位，灭火迅速及时，及时隔离起火位置，划分成小单元管理，火情检测精准，灭火难度降低。
附图说明
图1是本发明实施例1的三维结构示意图；
图2是防火卷帘组件3的三维结构示意图；
图3是防火卷帘组件3的气路连接示意图；
图4是灭火组件5的三维结构示意图；
图5是本发明实施例2的三维结构示意图。
图中：
A-车棚A区；
11-车棚顶；12-车棚立柱；2-可见光摄像机；
3-防火卷帘组件；31-防火卷帘；32-第一气缸；33-第二气缸；34-第一电磁开关阀；35-第二电磁开关阀；36-气罐；
4-淋水管；
5-灭火组件；51-第一伺服电机；52-第二伺服电机；53-第三伺服电机；54-消防喷头；O-消防喷头的喷嘴所在的点；
6-起火物品；7-水流；
B-车棚B区；C-车棚C区；D-车棚D区；E-车棚E区；F-车棚F区。
具体实施方式
下面将结合实施例及附图，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1，一种车棚自动灭火系统，如图1-4所示，包括车棚，车棚包括车棚顶11和车棚立柱12，车棚立柱12在车棚顶11下方，车棚立柱12支撑车棚顶11；
还包括可见光摄像机2、灭火组件5和PLC可编程控制器；
所述的可见光摄像机2是指授权公告号为CN106485868B的中国专利所描述的可见光摄像机，该文献具体实施方式部分的实施例三描述了火情的监测系统，该系统还包括可见光摄像机，可见光摄像机用于根据目标区域的可见光图像、云台的运行信息以及监测位置与目标区域的距离，计算得到火情的地点信息，并在可见光图像上标识出坐标位置；具体地，在确定目标区域存在火情之后，可以根据云台的当前视场的纵、横轴角度，结合林区设置的监测设备的固定位置所在的经纬度和高度，在三维地理信息系统中，通过三维科学计算得到该火情的具体地点，最后在可见光图像中标识出火情所在的坐标位置；
可见光摄像机2用于检测环境物体的异常温升并发出报警、识别定位起火点方位和本地声光报警，可实现早期火灾的预警、报警以及现场火情的可视化复核管理；可见光摄像机2和PLC可编程控制器电联接；PLC可编程控制器通过可见光摄像机2获取起火点的坐标位置；
灭火组件5包括第一伺服电机51、第二伺服电机52、第三伺服电机53和消防喷头54；第一伺服电机51、第二伺服电机52和第三伺服电机53分别与PLC可编程控制器电联接；所述的消防喷头54使用的灭火剂是水；消防喷头54和消防管道通过软管连通，消防管道上设置第一电磁阀；
所述的第一伺服电机51的外壳固定安装在车棚顶11下面，第一伺服电机51的输出轴朝下；第二伺服电机52的外壳固定联接在第一伺服电机51的输出轴上，第二伺服电机52的输出轴水平设置；第三伺服电机53的外壳固定联接在第二伺服电机52的输出轴上，第二伺服电机52的输出轴和第三伺服电机53的输出轴不平行；消防喷头54和第三伺服电机53的输出轴固定联接；PLC可编程控制器根据所获取的起火点坐标位置，发送指令使第一伺服电机51、第二伺服电机52和第三伺服电机53驱动消防喷头54旋转至其出水孔精确对准起火点；PLC可编程控制器发送指令使第一电磁阀开启，消防水通过消防喷头54精准喷射到起火点，使起火点迅速熄灭。本实施例通过旋转的方式使消防喷头54精确对准起火点，相比传统技术方案中沿轨道平移的方式，动作迅速，反应速度快，所占空间小，结构紧凑，造价低，安装方便。
以上所述的可见光摄像机2，如果只设置一台，则很难对起火点精确定位，数量越多则定位越精确，要设置一至三台，最好是三台，并且三台成三角形分布，对起火点能精确定位。
对于火势较小的起火点，可能很快就扑灭了，但是对于发生爆燃的情况，如果不能及时扑灭，则会向外蔓延。为了避免火势向外剧烈蔓延，本实施例还设置了淋水管4，淋水管4分布在车棚顶11下方，沿着车棚顶11的边沿布置，淋水管4上设置多个喷水孔，淋水管4通过管路与市政消防管路相联通，淋水管4与市政消防管路之间设置有第二电磁阀；电动自行车、充电装置和其它易起火的装置要放在淋水管4所包围区域的下方。
车棚顶11一般都要使用阻燃材料制作。在起火时，PLC可编程控制器发送指令使第二电磁阀开启，淋水管4快速向下喷出水雾，水雾和车棚顶11一起把起火部位团团围起来，能切断火苗，能使里面的高温空气迅速降温后再流到外面，这样能防止刮风时火苗溢出引燃周围的花草树木或其它易燃物，有效防止火势蔓延。
尽管淋水管4喷出的水雾能使起火点与周围隔离开来，但是还不能阻止空气流入起火位置，不能使火熄灭，本实施例还设置了防火卷帘组件3，防火卷帘组件3包括防火卷帘31，防火卷帘31装在车棚顶11下方，防火卷帘组件3沿着两个相邻的车棚立柱12向下伸展阻挡空气流通；PLC可编程控制器发送指令使防火卷帘31沿着两个相邻的车棚立柱12迅速向下伸展隔挡在车棚四周，车棚顶11、车棚立柱12和防火卷帘31包围住起火区域，阻挡周围空气流入起火位置，使火缺氧窒息。
目前使用的防火卷帘组件3都是由电机驱动防火卷帘31伸展开和卷起来，然而传统的防火卷帘组件3动作较慢，并且往往是通电后一次完全伸展开，不会停留在行程的中间某个点，而有的时候我们需要它停留在中间，起火时要给处于车棚里面的人足够的时间出来，这时可以让防火卷帘31先伸展开一半，然后警报声起，里面的人反应过来马上出来；伸展开的一半位于上半部，四面的防火卷帘31和车棚顶11一起围成一个开口朝下的容器，起火时的高温烟气重量较轻，向上流动，被封锁在这个开口朝下的容器内，能防止高温烟气流向四周引燃周围的物品。
防火卷帘组件3还包括第一气缸32、第二气缸33、第一电磁开关阀34和第二电磁开关阀35；第二气缸33的缸体与车棚固定联接，第二气缸33的活塞杆与第一气缸32的缸体固定联接，防火卷帘31的下端与第一气缸32的活塞杆固定联接，第一气缸32通过第一电磁开关阀34与高压气源相连通，第二气缸33通过第二电磁开关阀35与高压气源相连通；第一气缸32和第二气缸33都是靠弹簧复位的单作用气缸；防火卷帘31靠弹性发条复位卷起来；在起火时，PLC可编程控制器发送指令，先使第一电磁开关阀34开启，高压气源的空气通入第一气缸32，第一气缸32驱动防火卷帘31克服发条的弹性力向下伸展开一半，遮挡住车棚内空间的上面一半，四面的防火卷帘31和车棚顶11一起围成一个开口朝下的容器，起火时的高温烟气重量较轻，向上流动，被封锁在这个开口朝下的容器内，能防止高温烟气流向外面引燃周围的物品。延迟一段时间，给里面的人足够的时间离开危险位置。然后第二电磁开关阀35开启，高压气源的空气通入第二气缸33，第二气缸33驱动防火卷帘31克服发条的弹性力继续向下完全伸展开，四个防火卷帘31与车棚顶11一起把起火部位完全封闭在里面，阻挡周围空气流入起火位置，使火缺氧窒息。
所述的高压气源可以是气泵，也可以是一个气罐。使用气泵的反应速度往往太慢，不能满足快速启动的要求。所述的气罐是一个气密性的容器，通过气泵向里面充气。因为失火不是经常发生的事情，只是偶然发生的事情，使用气罐存储高压空气是比较好的选择。气泵与气罐之间可以使用快接式插接头连接，充满气之后气泵就可以取走，气罐内的高压能保持很长时间。每隔一段时间检测一下气罐内的气压是否足够大，如果小了就再充
车棚内设置有充电装置，充电装置的电源与PLC可编程控制器电联接，PLC可编程控制器通过可见光摄像机2获取到有起火点的信息后发送指令切断电源，以防止消防水喷射到带电的器件上引发更大的火情。
实施例2，一种组合式车棚自动灭火系统，如图1至5所示，包括车棚，车棚包括车棚顶11和车棚立柱12，车棚立柱12在车棚顶11下方，车棚立柱12支撑车棚顶11；
还包括可见光摄像机2、灭火组件5和PLC可编程控制器；
所述的车棚立柱12把车棚区域划分为多个单元，把车棚进行了分区管理，如图3所示，一个大的车棚区域分成了车棚A区、车棚B区、车棚C区、车棚D区、车棚E区和车棚F区六个小的单元，每个单元里面都配置了可见光摄像机2、灭火组件5、第一电磁阀、淋水管4、第二电磁阀和防火卷帘3，每个单元的布置方式同实施例1中所描述的车棚自动灭火系统，只是相邻的单元共用车棚立柱12和防火卷帘3，这样可以减少制造材料，减少施工量，降低造价。
整个组合式车棚自动灭火系统中所有的车棚自动灭火系统共用一台PLC可编程控制器，对整个区域统一管理，这样会更方便。
如果车棚的区域面积很大，使用一套实施例1所述的灭火、挡火装置，那么尽管与周围都隔离开了，如果内部所有的电动自行车都相互引燃，也会造成很大的损失，也会造成很大的险情。如果车棚的区域面积很大，可见光摄像机2在检测远处的火情时要以与水平面成比较小的角度去检测，相互紧密排列的电动自行车可能会相互遮挡光线，小的起火点被遮挡不能及时发现，延误了最佳灭火时期，火势变大时再灭火，增加了灭火的难度。淋水管4在喷水时水流可能会被临近的电动自行车遮挡，增加了灭火的难度。把车棚区域划分为多个单元，把车棚进行了分区管理后，每个单元的面积变小，被隔离的电动自行车数量减少，即使相互引燃，造成的损失也变小，造成的险情也变小。车棚的区域面积变小，可见光摄像机2在检测时要以与水平面成不太小的角度去检测远处的火情，相互紧密排列的电动自行车相互遮挡光线的概率变小，小的起火点能被及时发现，避免延误最佳灭火时期，减小了灭火的难度。消防喷头在喷水时被临近的电动自行车遮挡的概率变小，减小了灭火的难度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种车棚自动灭火系统，包括车棚，车棚包括车棚顶和车棚立柱，车棚立柱在车棚顶下方，车棚立柱支撑车棚顶；
其特征在于：还包括可见光摄像机、灭火组件和PLC可编程控制器；
可见光摄像机和PLC可编程控制器电联接；PLC可编程控制器通过可见光摄像机获取起火点的坐标位置；
灭火组件包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和消防喷头；第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机分别与PLC可编程控制器电联接；消防喷头和灭火剂源相连通，消防喷头和灭火剂源之间设置第一电磁阀；
所述的第一伺服电机的外壳固定安装在车棚顶下面，第一伺服电机的输出轴朝下；第二伺服电机的外壳固定联接在第一伺服电机的输出轴上，第二伺服电机的输出轴水平设置；第三伺服电机的外壳固定联接在第二伺服电机的输出轴上，第二伺服电机的输出轴和第三伺服电机的输出轴不平行；消防喷头和第三伺服电机的输出轴固定联接；PLC可编程控制器根据所获取的起火点坐标位置，发送指令使第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机驱动消防喷头旋转至其喷射孔对准起火点；PLC可编程控制器发送指令使第一电磁阀开启，灭火剂通过消防喷头喷射到起火点。
2.如权利要求1所述的车棚自动灭火系统，其特征在于：还包括淋水管，淋水管分布在车棚顶下方，淋水管沿着车棚顶的边沿布置，淋水管上设置多个喷水孔，淋水管通过管路与市政消防管路相联通，淋水管与市政消防管路之间设置有第二电磁阀。
3.如权利要求1所述的车棚自动灭火系统，其特征在于：还包括防火卷帘组件，防火卷帘组件包括防火卷帘，防火卷帘安装在车棚顶下方；PLC可编程控制器发送指令使防火卷帘沿着两个相邻的车棚立柱向下伸展。
4.如权利要求1或2或3所述的车棚自动灭火系统，其特征在于：可见光摄像机的数量是一至三台。
5.如权利要求1或2或3所述的车棚自动灭火系统，其特征在于：可见光摄像机的数量是三台，三台可见光摄像机成三角形分布。
6.如权利要求1或2或3所述的车棚自动灭火系统，其特征在于：车棚内设置有充电装置，充电装置的电源与PLC可编程控制器电联接，PLC可编程控制器通过可见光摄像机获取到有起火点的信息后发送指令切断电源。
7.如权利要求3所述的车棚自动灭火系统，其特征在于：所述的防火卷帘组件还包括第一气缸、第二气缸、第一电磁开关阀、第二电磁开关阀与高压气源；第二气缸的缸体与车棚固定联接，第二气缸的活塞杆与第一气缸的缸体固定联接，防火卷帘的下端与第一气缸的活塞杆固定联接，第一气缸通过第一电磁开关阀与高压气源相连通，第二气缸通过第二电磁开关阀与高压气源相连通；PLC可编程控制器发送指令，先使第一电磁开关阀开启，高压气源的空气通入第一气缸，第一气缸驱动防火卷帘向下伸展开一半，遮挡住车棚内空间的上面一半，四面的防火卷帘和车棚顶一起围成一个开口朝下的容器；然后第二电磁开关阀开启，高压气源的空气通入第二气缸，第二气缸驱动防火卷帘继续向下完全伸展开。
8.如权利要求7所述的车棚自动灭火系统，其特征在于：所述的高压气源是气泵或者是气罐。
9.一种包括权利要求1或2或3所述车棚自动灭火系统的组合式车棚自动灭火系统，其特征在于：车棚区域划分为多个单元，每个单元的布置方式同车棚自动灭火系统。
10.如权利要求9所述的组合式车棚自动灭火系统，其特征在于：相邻的单元共用防火卷帘。
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