CN114470563A - 基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统，包括消防报警机构、灭火机构、摄像机构、传感机构和通风机构。本发明的有益效果是：本系统设有电力参数监测模块可实时发现充电异常、进而进行火灾隐患报警，并且在贴近火灾隐患的蓄电池部分的车底和车侧面设有无线传输红外测温摄像头、烟感和温感等传感器，可在第一时间在1～2秒内发现火情并发出报警信号，进而联动开启各个电动阀、电控灭火剂管路、电动喷头等喷水或喷灭火剂，利用火情初起的几秒宝贵时间窗口，将火灾消灭在初起的几秒钟到几十秒内对电动车外部、顶部、底部和内部进行三维全方位灭火，采用水、各种灭火剂综合灭火。

Description

基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统
技术领域
本发明涉及一种消防报警和灭火系统，具体为基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统，属于电动车充放电设施技术领域。
背景技术
电动汽车充电起火的机理：电动汽车常见的动力电池为锂电池。锂电池在正常充电时会缓慢释放出氢气和氧气,氢气如在密闭的室内空间聚集(如地下汽车库),遇到外来火源或充电的电火花,极有可能起火燃烧: 此外,电动汽车在大电流充电时,相关电气部件及导线会持续发热,如果产品不符合相关技术标准或者散热处理不当,会加速导线绝缘层老化甚至融化,造成相关电气部件失效及短路,从而引发火灾。
从现有的电动汽车运行情况来看,更多的电动车充电火灾事故是由动力电池过充电引起的。锂电池过充电时,有机电解质溶液缺乏内在的电压钳制机制,电池的电压随充电时间持续上升,导致贫锂态的正极材料发生分解,在放热的同时释放出活性氧。活性氧进一步引发电解液的氧化分解、放热,产生大量可燃性小分子气体,进而增加电池内部的温度和压力。此外,电池的荷电态越高,电池越不安全,在满荷电态下,高度脱锂态的正极和高度嵌锂态的负极分别呈强氧化性和强还原性,此时火灾危险性最高。
现有的电动车充放电设施智能消防报警和灭火系统在使用时存在一些问题，其一、灭火方式单一，灭火效率较差，其二、蓄电池布置在电动车底部，一旦起火，极易引燃车厢内的座椅和内饰等可燃物，一旦火势变大，扑灭将非常困难，现有技术仅对车厢外部进行灭火，难以控制车厢内部的火势，待顶棚或玻璃烧穿烧破后灭火的水才能进入到车厢内部，错过灭火最佳时机，导致火势难以控制和无法挽回的财产损失，基于此，本申请提出基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：包括消防报警机构、灭火机构、摄像机构、传感机构和通风机构，所述消防报警机构包括消防疏散广播，所述消防疏散广播固定安装在地下车库的上侧，所述灭火机构包括电动喷头和灭火球释放器，所述灭火球释放器固定安装在地下车库的上侧，且灭火球释放器的内部设置有瞬爆灭火球，所述地下车库的内部停放有电动汽车，且电动汽车的车头内部设置有电动车蓄电池，所述地下车库的一侧侧壁固接有充电兼受电桩，所述充电兼受电桩的一侧设置有摄像机构，且充电兼受电桩的下侧固定安装有自爆型灭火剂箱，所述充电兼受电桩的上侧固定安装有分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器，所述地下车库的内部设置有传感机构，且地下车库位于电动汽车上侧的位置还固定安装有通风机构。
作为本发明再进一步的方案：所述电动喷头由高位电动喷头、低位灭火电动喷头和车底灭火剂电动喷头构成，所述高位电动喷头固定安装在充电兼受电桩靠近电动汽车的一侧，且高位电动喷头的下端通过管道与自爆型灭火剂箱进行连接，所述低位灭火电动喷头固定安装在地下车库位于充电兼受电桩下侧与电动汽车之间的位置，且低位灭火电动喷头的一侧与自爆型灭火剂箱连接，所述低位灭火电动喷头的另一侧固接有埋地灭火剂管路，所述埋地灭火剂管路设置在车底部的建筑楼板里，所述埋地灭火剂管路远离低位灭火电动喷头的一端连接有车底灭火剂电动喷头。
作为本发明再进一步的方案：所述自爆型灭火剂箱的下侧还固定连接有电控灭火剂管路，所述电控灭火剂管路远离自爆型灭火剂箱的一端与柔性灭火剂管路固接，所述柔性灭火剂管路远离电控灭火剂管路的一端与设置在电动汽车车厢侧面的车门上的电动车灭火剂接口固定连接。
作为本发明再进一步的方案：所述摄像机构由高位无线传输红外测温摄像头和车底无线传输红外测温摄像头构成，所述高位无线传输红外测温摄像头设置有两个，且分别位于电动汽车一侧的不同位置，所述车底无线传输红外测温摄像头固定设置在电动汽车的车底，且高位无线传输红外测温摄像头和车底无线传输红外测温摄像头均能够为分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器提供可见光和红外视频参数。
作为本发明再进一步的方案：所述传感机构由无线传输温感、无线传输烟感、车底无线传输温感和车底无线传输烟感构成，所述无线传输温感固定设置在充电兼受电桩的上侧，且无线传输温感的上侧固定设置有无线传输烟感，所述无线传输温感和无线传输烟感均可通过无线通信模块将信号传输到现有技术的区域消防控制器或建筑消防控制室内的控制器，并传输到分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器上，所述车底无线传输温感和车底无线传输烟感均固定设置在电动汽车的车底，所述车底无线传输温感和车底无线传输烟感均可通过无线通信模块将信号传输到建筑消防控制器和分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器。
作为本发明再进一步的方案：所述通风机构由电动补风口、电动排烟口和空气质量监测器构成，所述电动补风口设置在地下车库的上端，且电动补风口的右侧还设置有电动排烟口，且电动补风口和电动排烟口均可接受分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器的指令进行开闭，所述电动补风口的下侧设置有空气质量监测器，所述空气质量监测器可以采集空气中的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮化物、氢气等有害气体或者火灾时产生气体的浓度，并传输到分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器。
作为本发明再进一步的方案：所述分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器的上表面依次固接有电源应急切断装置和电力参数监测模块，所述电源应急切断装置可接收分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器的指令进行断电，所述电力参数监测模块所述电力参数监测模块采用 RN8209D单相电能计量芯片，采用完全差分输入方式测量电流和一路电压，并可以采集充电桩的电压、电流和功率等参数，进而监测充电桩的充电状态。
本发明的有益效果是：该基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统设计合理，本系统设有电力参数监测模块可实时发现充电异常、进而进行火灾隐患报警，并且在贴近火灾隐患的蓄电池部分的车底和车侧面设有无线传输红外测温摄像头、烟感和温感等传感器，可在第一时间在1～2秒内发现火情并发出报警信号，进而联动相关报警和灭火设施，避免了在电动车火灾初期，火焰非常小或者只有烟气未见明火的时候无法及时发现火情，本发明不但预警和发现火情及时，而且灭火措施都采用常高压系统，电动开启、瞬间开始喷水或者瞬间开始喷雾的实时喷水的快速反应形式，在发现火情的1～2秒内直接联动开启各个电动阀、电控灭火剂管路、电动喷头等喷水或喷灭火剂，利用火情初起的几秒到几十秒内的宝贵时间窗口，将火灾消灭在初起的几秒钟到几十秒内。并且，针对电动车火灾的特点，对电动车外部、顶部、底部和内部进行三维全方位灭火，采用水、各种灭火剂综合灭火。
附图说明
图1为本发明车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统结构示意图。
图中：1、地下车库，2、充电兼受电桩，3、自爆型灭火剂箱，4、电控灭火剂管路，5、柔性灭火剂管路，6、分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器，7、电源应急切断装置，8、高位电动喷头，9、无线传输温感，10、高位无线传输红外测温摄像头，11、无线传输烟感，12、电动车蓄电池，13、灭火球释放器，14、瞬爆灭火球，15、电动补风口，16、电动排烟口，17、消防疏散广播，18、空气质量监测器，19、电力参数监测模块，20、电动汽车灭火剂接口，21、电动汽车，22、低位灭火电动喷头，23、埋地灭火剂管路，24、车底无线传输温感，25、车底灭火剂电动喷头，26、车底无线传输烟感和27、车底无线传输红外测温摄像头。
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。
实施例一
请参阅图1，基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统，包括消防报警机构、灭火机构、摄像机构、传感机构和通风机构，所述消防报警机构包括消防疏散广播17，所述消防疏散广播17固定安装在地下车库 1的上侧，所述灭火机构包括电动喷头和灭火球释放器13，所述灭火球释放器13固定安装在地下车库1的上侧，且灭火球释放器13的内部设置有瞬爆灭火球14，所述地下车库1的内部停放有电动汽车21，且电动汽车21的车头内部设置有电动车蓄电池12，所述地下车库1的一侧侧壁固接有充电兼受电桩2，所述充电兼受电桩2的一侧设置有摄像机构，且充电兼受电桩2的下侧固定安装有自爆型灭火剂箱3，所述充电兼受电桩2的上侧固定安装有分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器6，所述地下车库1的内部设置有传感机构，且地下车库1位于电动汽车21上侧的位置还固定安装有通风机构。
在本发明实施例中，所述电动喷头由高位电动喷头8、低位灭火电动喷头22和车底灭火剂电动喷头25构成，所述高位电动喷头8固定安装在充电兼受电桩2靠近电动汽车21的一侧，且高位电动喷头8的下端通过管道与自爆型灭火剂箱3进行连接，所述低位灭火电动喷头22固定安装在地下车库1位于充电兼受电桩2下侧与电动汽车21之间的位置，且低位灭火电动喷头22的一侧与自爆型灭火剂箱3连接，所述低位灭火电动喷头22的另一侧固接有埋地灭火剂管路23，所述埋地灭火剂管路23设置在车底部的建筑楼板里，所述埋地灭火剂管路23远离低位灭火电动喷头22的一端连接有车底灭火剂电动喷头25，便于通过不同高度的喷头对火灾进行扑灭，提高灭火效率。
在本发明实施例中，所述自爆型灭火剂箱3的下侧还固定连接有电控灭火剂管路4，所述电控灭火剂管路4远离自爆型灭火剂箱3的一端与柔性灭火剂管路5固接，所述柔性灭火剂管路5远离电控灭火剂管路4的一端与设置在电动汽车21车厢侧面的车门上的电动车灭火剂接口20固定连接，便于在车厢内着火时，可将自爆型灭火剂箱3内的灭火剂通过电控灭火剂管路4 和柔性灭火剂管路5喷入电动车车厢内，扑灭电动车车厢内的火焰，降低电动车车厢内的温度。
在本发明实施例中，所述摄像机构由高位无线传输红外测温摄像头10 和车底无线传输红外测温摄像头26构成，所述高位无线传输红外测温摄像头10设置有两个，且分别位于电动汽车21一侧的不同位置，所述车底无线传输红外测温摄像头26固定设置在电动汽车21的车底，且高位无线传输红外测温摄像头10和车底无线传输红外测温摄像头26均能够为分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器6提供可见光和红外视频参数，便于发现火灾隐患或者火灾，记录火灾发生时的影像，利于火灾后的火灾原因判断、责任划分。
实施例二
请参阅图1，基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统，包括消防报警机构、灭火机构、摄像机构、传感机构和通风机构，所述消防报警机构包括消防疏散广播17，所述消防疏散广播17固定安装在地下车库 1的上侧，所述地下车库1的内部设置有传感机构，且地下车库1位于电动汽车21上侧的位置还固定安装有通风机构。
在本发明实施例中，所述传感机构由无线传输温感9、无线传输烟感 11、车底无线传输温感24和车底无线传输烟感27构成，所述无线传输温感 9固定设置在充电兼受电桩2的上侧，且无线传输温感9的上侧固定设置有无线传输烟感11，所述无线传输温感9和无线传输烟感11均可通过无线通信模块将信号传输到现有技术的区域消防控制器或建筑消防控制室内的控制器，并传输到分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器6上，所述车底无线传输温感24和车底无线传输烟感27均固定设置在电动汽车21的车底，所述车底无线传输温感24和车底无线传输烟感27均可通过无线通信模块将信号传输到建筑消防控制器和分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器6，便于能够更加迅速的感知车身以及蓄电池所在的车底处的烟雾和温度，及时的发现火情并报警，进而联动灭火机构进行灭火或降温。
在本发明实施例中，所述通风机构由电动补风口15、电动排烟口16和空气质量监测器18构成，所述电动补风口15设置在地下车库1的上端，且电动补风口15的右侧还设置有电动排烟口16，且电动补风口15和电动排烟口16均可接受分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器6的指令进行开闭，所述电动补风口15的下侧设置有空气质量监测器18，所述空气质量监测器18可以采集空气中的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮化物、氢气等有害气体或者火灾时产生气体的浓度，并传输到分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器6，便于对地下车库1进行通风，避免有害气体聚集产生爆燃危险。
在本发明实施例中，所述分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器6的上表面依次固接有电源应急切断装置7和电力参数监测模块19，所述电源应急切断装置7可接收分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器6的指令进行断电，所述电力参数监测模块19所述电力参数监测模块 19采用RN8209D单相电能计量芯片，采用完全差分输入方式测量电流和一路电压，并可以采集充电桩的电压、电流和功率等参数，进而监测充电桩的充电状态，便于在发生充放电异常情况时，及时断电。
工作原理：在使用该基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统时，在日常使用时，通过本发明设有的可见光和红外视觉(红外测温摄像头)、空气质量、烟感、温感、电参等多种监测设备对电动车的正常充电放电进行监测，并将参数传输到分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器6进行存储、处理和分析，预先发现电动车蓄电池12的安全隐患，当监测到电动车蓄电池12充放电异常时，电源应急切断装置7强行切断电源，停止充电，在发生火灾时，利用高位无线传输红外测温摄像头10定位火情位置在哪一辆车，在高位还是低位，在车辆外部还是内部，然后根据火情位置，高位电动喷头8以及低位灭火电动喷头22均喷水，并且，如果是火情发生在底部蓄电池处，则进一步开启车底灭火剂电动喷头25喷射灭火剂；如果高位无线传输红外测温摄像头10通过车前挡风玻璃发现在车厢内部有火情，则开启电控灭火剂管路4向车厢内喷射灭火剂对车厢内灭火车内有人员时不喷射，当火情严重，喷头无法控制时，灭火球释放器13释放瞬爆灭火球14到车顶灭火，自爆型灭火剂箱3受热爆破灭火，并使用高位电动喷头8、低位灭火电动喷头22、车底灭火剂电动喷头25、瞬爆灭火球14 这几种灭火部件对车顶、车侧面、内部的综合灭火，火灾被扑灭的概率显著提高。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统，其特征在于：包括消防报警机构、灭火机构、摄像机构、传感机构和通风机构；
所述消防报警机构包括消防疏散广播(17)，所述消防疏散广播(17)固定安装在地下车库(1)的上侧，所述灭火机构包括电动喷头和灭火球释放器(13)，所述灭火球释放器(13)固定安装在地下车库(1)的上侧，且灭火球释放器(13)的内部设置有瞬爆灭火球(14)；
所述地下车库(1)的内部停放有电动汽车(21)，且电动汽车(21)的车头内部设置有电动车蓄电池(12)，所述地下车库(1)的一侧侧壁固接有充电兼受电桩(2)，所述充电兼受电桩(2)的一侧设置有摄像机构，且充电兼受电桩(2)的下侧固定安装有自爆型灭火剂箱(3)；
所述充电兼受电桩(2)的上侧固定安装有分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器(6)，所述地下车库(1)的内部设置有传感机构，且地下车库(1)位于电动汽车(21)上侧的位置还固定安装有通风机构。
2.根据权利要求1所述的基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统，其特征在于：所述电动喷头由高位电动喷头(8)、低位灭火电动喷头(22)和车底灭火剂电动喷头(25)构成，所述高位电动喷头(8)固定安装在充电兼受电桩(2)靠近电动汽车(21)的一侧，且高位电动喷头(8)的下端通过管道与自爆型灭火剂箱(3)进行连接，所述低位灭火电动喷头(22)固定安装在地下车库(1)位于充电兼受电桩(2)下侧与电动汽车(21)之间的位置，且低位灭火电动喷头(22)的一侧与自爆型灭火剂箱(3)连接，所述低位灭火电动喷头(22)的另一侧固接有埋地灭火剂管路(23)，所述埋地灭火剂管路(23)设置在车底部的建筑楼板里，所述埋地灭火剂管路(23)远离低位灭火电动喷头(22)的一端连接有车底灭火剂电动喷头(25)。
3.根据权利要求1所述的基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统，其特征在于：所述自爆型灭火剂箱(3)的下侧还固定连接有电控灭火剂管路(4)，所述电控灭火剂管路(4)远离自爆型灭火剂箱(3)的一端与柔性灭火剂管路(5)固接，所述柔性灭火剂管路(5)远离电控灭火剂管路(4)的一端与设置在电动汽车(21)车厢侧面的车门上的电动车灭火剂接口(20)固定连接。
4.根据权利要求1所述的基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统，其特征在于：所述摄像机构由高位无线传输红外测温摄像头(10)和车底无线传输红外测温摄像头(26)构成，所述高位无线传输红外测温摄像头(10)设置有两个，且分别位于电动汽车(21)一侧的不同位置，所述车底无线传输红外测温摄像头(26)固定设置在电动汽车(21)的车底，且高位无线传输红外测温摄像头(10)和车底无线传输红外测温摄像头(26)均能够为分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器(6)提供可见光和红外视频参数。
5.根据权利要求1所述的基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统，其特征在于：所述传感机构由无线传输温感(9)、无线传输烟感(11)、车底无线传输温感(24)和车底无线传输烟感(27)构成，所述无线传输温感(9)固定设置在充电兼受电桩(2)的上侧，且无线传输温感(9)的上侧固定设置有无线传输烟感(11)，所述无线传输温感(9)和无线传输烟感(11)均可通过无线通信模块将信号传输到现有技术的区域消防控制器或建筑消防控制室内的控制器，并传输到分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器(6)上，所述车底无线传输温感(24)和车底无线传输烟感(27)均固定设置在电动汽车(21)的车底，所述车底无线传输温感(24)和车底无线传输烟感(27)均可通过无线通信模块将信号传输到建筑消防控制器和分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器(6)。
6.根据权利要求1所述的基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统，其特征在于：所述通风机构由电动补风口(15)、电动排烟口(16)和空气质量监测器(18)构成，所述电动补风口(15)设置在地下车库(1)的上端，且电动补风口(15)的右侧还设置有电动排烟口(16)，且电动补风口(15)和电动排烟口(16)均可接受分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器(6)的指令进行开闭，所述电动补风口(15)的下侧设置有空气质量监测器(18)，所述空气质量监测器(18)可以采集空气中的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮化物、氢气等有害气体或者火灾时产生气体的浓度，并传输到分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器(6)。
7.根据权利要求1所述的基于车内外立体灭火的充放电设施消防报警和灭火系统，其特征在于：所述分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器(6)的上表面依次固接有电源应急切断装置(7)和电力参数监测模块(19)，所述电源应急切断装置(7)可接收分布式电动车火灾风险智能评估和自动消防服务器(6)的指令进行断电，所述电力参数监测模块(19)所述电力参数监测模块(19)采用RN8209D单相电能计量芯片，采用完全差分输入方式测量电流和一路电压，并可以采集充电桩的电压、电流和功率等参数，进而监测充电桩的充电状态。
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