CN114904197A - 一种智能试验消火栓测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑消防中的消火栓系统技术领域，尤其为一种智能试验消火栓测试系统，包括智能试验消火栓测试装置，所述智能试验消火栓测试装置配备有消防测试水枪，所述智能试验消火栓测试装置通过DC24V智能试验消火栓测试装置电源线与消防专用电源配电箱连接，所述智能试验消火栓测试装置通过流量和压力信号传输线和电磁阀控制线与试验消火栓控制器连接，所述消防专用电源配电箱通过DC24V高清智能摄像机电源线连接有高清智能摄像机，所述高清智能摄像机通过视频信号传输线连接有视频监控系统，所述试验消火栓控制器通过通讯总线与消防联动控制器连接，所述试验消火栓控制器与消防联动控制器通过AC220V主、备电源线连接，本发明通过设计具有益性和创新性。

Description

一种智能试验消火栓测试系统

技术领域

本发明涉及建筑消防中的消火栓系统技术领域，具体为一种智能试验消火栓测试系统。

背景技术

为确保消火栓系统功能的完好有效性，便于室内消火栓系统在的调试和测试，《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)第7.4.9条规定：“设有室内消火栓的建筑应设置带有压力表的试验消火栓，多层和高层建筑应在其屋顶设置；单层建筑宜设置在水力最不利处，且应靠近出入口”，第5.2.2条规定：“最不利点处(试验消火栓处)的静水压力要求：一类高层公共建筑，不应低于0.10MPa，但当建筑高度超过100m时，不应低于0.15MPa；高层住宅、二类高层公共建筑、多层公共建筑，不应低于0.07MPa，多层住宅不宜低于0.07MPa；工业建筑不应低于0.10MPa，当建筑体积小于20000m³时，不宜低于0.07MPa”，第7.4.12条规定：“室内消火栓栓口动压和消防水枪充实水柱要求：高层建筑、厂房、库房和室内净空高度超过8m的民用建筑等场所，消火栓栓口动压不应小于0.35MPa，且消防水枪充实水柱应按13m计算；其他场所，消火栓栓口动压不应小于0.25MPa，且消防水枪充实水柱应按10m计算”，第13.1.8条规定：“试验消火栓动作时，应检测消防水泵是否在规定的时间内自动启动(消防水泵应确保从接到启泵信号到水泵正常运转的自动启动时间不应大于2min)；试验消火栓动作时，应测试其出流量、压力和充实水柱的长度”，

而在当前“互联网+”、物联网、大数据时代，我国消火栓系统中的试验消火栓均采用现场机械操作进行测试，存在诸多问题和弊端，如：

(1)试验消火栓测试只能现场机械操作，试压消火栓出水流量、压力和充实水柱的长度需人工记录和人工判断，技术手段落后；

(2)试验消火栓安装位置高、安装位置无操作空间等因素，现场测试操作安全风险高，测试过程中存在人员高处坠落、被测试水枪水柱击伤、击倒等安全风险；

(3)消防巡查、消防检查需人员到屋顶查看，最不利点处(试验消火栓处)的静水压力等数据需人工记录，缺乏实时有效的监管；

(4)消防重点单位的试验消火栓仅每天巡查一次，当试验消火栓甚至最不利点处室内消火栓的无水或压力不足时，无法及时知道并采取措施，消防安全隐患极大；

(5)试验消火栓设置在设有室内消火栓的建筑的最不利处或屋顶，数量多、位置高且距离消防控制室远，试验消火栓仅能通过人工现场一个又一个重复的机械启动测试，费时、费力，测试极其不方便，且不便于检测出消防水泵是否在规定的时间内自动启动。

因此设计一种新型智能试验消火栓测试系统以改变上述技术缺陷，显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能试验消火栓测试系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能试验消火栓测试系统，包括智能试验消火栓测试装置，所述智能试验消火栓测试装置配备有消防测试水枪，所述智能试验消火栓测试装置通过DC24V智能试验消火栓测试装置电源线与消防专用电源配电箱连接，所述智能试验消火栓测试装置通过流量和压力信号传输线和电磁阀控制线与试验消火栓控制器连接，所述消防专用电源配电箱通过DC24V高清智能摄像机电源线连接有高清智能摄像机，所述高清智能摄像机通过视频信号传输线连接有视频监控系统，所述试验消火栓控制器通过通讯总线与消防联动控制器连接，所述试验消火栓控制器与消防联动控制器通过AC220V主、备电源线连接，且所述AC220V主、备电源线与消防专用电源配电箱相互串联。

作为本发明优选的方案，所述智能试验消火栓测试装置由活接头(或消防接口)、压力变送器、电磁控制阀、电磁流量计、输入/输出模块、给水管道、消防接口和控制箱体组成，各组件集中安装于箱内，操作面板设置有显示屏、指示灯、测试启、停按钮和箱体打开按钮，箱体外壳采用钢-铝合金制作，防护等级IP67。

作为本发明优选的方案，所述消防专用电源配电箱以交流220V作为主电源，自带3h蓄电池，输出电压为24V。

作为本发明优选的方案，所述DC24V智能试验消火栓测试装置电源线、流量和压力信号传输线、电磁阀控制线、通讯总线、DC24V高清智能摄像机电源线、视频信号传输线和AC220V主、备电源线均设置有钢管保护套。

作为本发明优选的方案，所述高清智能摄像机采用针孔摄像机或半球形摄像机设计，采用针孔摄像机可安装于智能试验消火栓测试装置的箱体内，与智能试验消火栓测试装置形成一体机。

作为本发明优选的方案，所述试验消火栓控制器的主电采用220V、50Hz交流电设计，其具备电源管理功能，所述试验消火栓控制器采用供电合一的技术，终端设备可由监控器提供24V直流电源，自带蓄电池电源能满足控制器在主电源中断后工作3h，所述试验消火栓控制器具备存储智能试验消火栓测试装置状态详细信息的能力，能将信息实时显示和同步打印。

作为本发明优选的方案，所述试验消火栓控制器的通信协议和接口与消防控制中心已设的消防联动控制器进行通信和连接。

作为本发明优选的方案，具体操作步骤如下：

S1，在消防值班控制中心内安装试验消火栓控制器；

S2，安装智能试验消火栓测试装置，并连接消防测试水枪和最不利点处给水管道；

S3，安装高清智能摄像机；

S4，在测试装置附近弱电间内安装消防专用电源配电箱，设备或设施之间电气线路的敷设和接线(含AC220V主、备电源线、流量和压力信号传输线、电磁阀控制线、DC24V智能试验消火栓测试装置电源线、DC24V高清智能摄像机电源线、视频信号传输线和通讯总线的敷设和接线)；

S5，试验消火栓控制器和智能试验消火栓测试装置的单机调试；

S6，整个智能试验消火栓测试系统进行调试及联动试验，各功能指标均正常后，本系统即可投入使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)消防行业至今未有试验消火栓测试系统：目前消火栓系统水压测试只有单个的试验消火栓，还未研发有智能试验消火栓测试系统。

(2)技术具有前瞻性、应用广泛：本发明是消防物联网(智慧消防)发展的趋势，在设有室内消火栓的建筑工程中均可推广运用，可全面提升消防设施的运维技术水平。

(3)安装灵活：多种安装方式，既可以直接安装在建筑现有消火栓系统上使用，也可以安装新建工程消火栓系统上。

(4)节省人力、测试便捷：值班、监督等人员在消防控制室内就可以远程完成试验消火栓的压力测试等工作，具体远程自动测试功能，不需要人亲自到各栋建筑试验消火栓处一个又一个的机械启动测试。

(5)先进、安全、可靠：可实时、远程监测和控制试验消火栓水压、水量情况，可提高消火栓系统运行的可检测性和可靠性，使消火栓系统的运行、维护更具有自动化、智能化、物联化，可实现消防管理“云”办公。

(6)可实时、自动记录：系统控制器可自动记录试验消火栓的静压、测试动压、出水流量和消火栓自动启泵时间。

(7)可报警提醒：当试验消火栓处无水压或其压力低于规定压力值时，能进行报警提醒，及时维修排查故障。

(8)经济效益：本系统具有较好的成果转换价值，如果批量生产后投入市场销售的话，还能创造较好的经济效益。

附图说明

图1为本发明智能试验消火栓测试系统的控制原理图；

图2为本发明智能试验消火栓测试系统的结构示意图；

图3为本发明智能试验消火栓测试系统的实施结构示意图。

图中：1-智能试验消火栓测试装置、2-消防测试水枪、3-高清智能摄像机、4-消防专用电源配电箱、5-DC24V智能试验消火栓测试装置电源线、6-流量和压力信号传输线、7-电磁阀控制线、8-DC24V高清智能摄像机电源线、9-视频信号传输线、10-AC220V主、备电源线、11-视频监控系统、12-试验消火栓控制器、13-通讯总线、14-消防联动控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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。

为了便于理解本发明，下面将参照相关对本发明进行更全面的描述,给出了本发明的若干实施例,但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例,相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件,当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同,本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明,本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：

一种智能试验消火栓测试系统，包括智能试验消火栓测试装置1，智能试验消火栓测试装置1配备有消防测试水枪2，智能试验消火栓测试装置1通过DC24V智能试验消火栓测试装置电源线5与消防专用电源配电箱4连接，智能试验消火栓测试装置1通过流量和压力信号传输线6和电磁阀控制线7与试验消火栓控制器12连接，消防专用电源配电箱4通过DC24V高清智能摄像机电源线8连接有高清智能摄像机3，高清智能摄像机3通过视频信号传输线9连接有视频监控系统11，试验消火栓控制器12通过通讯总线13与消防联动控制器14连接，试验消火栓控制器12与消防联动控制器14通过AC220V主、备电源线10连接，且AC220V主、备电源线10与消防专用电源配电箱4相互串联。

进一步的，智能试验消火栓测试装置1由活接头(或消防接口)、压力变送器、电磁控制阀、电磁流量计、输入/输出模块、给水管道、消防接口和控制箱体组成，各组件集中安装于箱内，操作面板设置有显示屏、指示灯、测试启、停按钮和箱体打开按钮，箱体外壳采用钢-铝合金制作，防护等级IP67。

进一步的，消防专用电源配电箱4以交流220V作为主电源，自带3h蓄电池，输出电压为24V。

进一步的，DC24V智能试验消火栓测试装置电源线5、流量和压力信号传输线6、电磁阀控制线7、通讯总线13、DC24V高清智能摄像机电源线8、视频信号传输线9和AC220V主、备电源线10均设置有钢管保护套。

进一步的，高清智能摄像机3采用针孔摄像机或半球形摄像机设计，采用针孔摄像机可安装于智能试验消火栓测试装置1的箱体内，与智能试验消火栓测试装置1形成一体机。

进一步的，试验消火栓控制器12的主电采用220V、50Hz交流电设计，其具备电源管理功能，试验消火栓控制器12采用供电合一的技术，终端设备可由监控器提供24V直流电源，自带蓄电池电源能满足控制器在主电源中断后工作3h，试验消火栓控制器12具备存储智能试验消火栓测试装置1状态详细信息的能力，能将信息实时显示和同步打印。

进一步的，试验消火栓控制器12的通信协议和接口与消防控制中心已设的消防联动控制器14进行通信和连接。

具体实施案例：

请参阅图1-3，

步骤一：在消防值班控制中心内安装试验消火栓控制器12；

步骤二：安装智能试验消火栓测试装置1，并连接消防测试水枪2和最不利点处给水管道；

步骤三：安装高清智能摄像机3；

步骤四：在测试装置附近弱电间内安装消防专用电源配电箱4，设备或设施之间电气线路的敷设和接线(含AC220V主、备电源线10、流量和压力信号传输线6、电磁阀控制线7、DC24V智能试验消火栓测试装置电源线5、DC24V高清智能摄像机电源线8、视频信号传输线9和通讯总线13的敷设和接线)；

步骤五：试验消火栓控制器12和智能试验消火栓测试装置1的单机调试；

步骤六：整个智能试验消火栓测试系统进行调试及联动试验，各功能指标均正常后，本系统即可投入使用。

系统构成

试验消火栓控制器12：

能远程操作智能型试验消火栓试水装置的启、停，启、停动作信号应能反馈至控制器；能接收、显示、保持其配接的智能型试验消火栓试水装置的工作状态信息；能接收、显示试验消火栓压力值，且当压力值小于规定值时，能进行报警，能接收、显示试验电磁阀的开闭信号；能接收、显示智能型试验消火栓试水装置动作水流流量值；系统控制器通信协议、接口可与消防控制室内已有的消防联动控制器14可进行通信、连接，将压力、流量和电磁阀信号传至消防联动控制器14，并检测出消防水泵是否在规定的时间内自动启动(消防水泵从接到启泵信号到水泵正常运转的自动启动时间不应大于2min)。

控制器主电采用220V、50Hz交流电，具备电源管理功能，控制器采用供电合一的技术，终端设备可由监控器提供24V直流电源，主备电具备无缝切换的能力，切换过程中不会引发终端设备误动作，具备防止过充和过放的功能，能有效延长备电电池寿命，自带蓄电池电源能满足控制器在主电源中断后工作3h，控制器具备存储智能试验消火栓测试装置1状态详细信息的能力，能将信息实时显示和同步打印，控制器输入输出端具有短路检测和保护功能，控制器具备自检功能，能对显示器、指示灯、蜂鸣器等部件进行自检。

智能试验消火栓测试装置1：

智能试验消火栓测试装置1沿水流方向依次由活接头(或消防接口)、压力变送器、电磁控制阀、电磁流量计、输入/输出模块和消防接口组装而成，各组件集中安装于箱内，形成一体机。

压力变送器电源DC24V，精度0.5级，量程0-1.6Mpa，具有远传显示压力值和现场显示压力值的功能，若监测水压异常，及时推送报警信息，电磁控制阀电源DC24V，采用带远程复位装置执行机构的球阀，具有接受远程控制开、关和信号反馈功能，阀门开、关状态信号反馈由输入输出模块实现，电磁流量计电源DC24V，精度0.5级，量程0-15l/s，采集测试试水时的出水量，具有远传显示流量值和现场显示流量值的功能，若监测水流量异常，及时推送报警信息，本装置管道采用DN65热浸镀锌钢管，可采用活接头与消火栓给水管网固定连接，也可采用消防接口与试验消火栓临时连接，消防试验水枪为当量喷嘴直径19直流水枪，接口符合《消防接口第1部分：消防接口通用技术条件》(GB12514.1-2005)和《消防接口第2部分：内扣式消防接口型式和基本参数》(GB12514.2-2006)的规定。

测试装置设置显示屏，具有将监测压力等信息实时显示功能，控制面板上设置指示灯[电源、主电、备电、启动(电磁控制阀开灯亮、关灯灭)和故障]，设置现场测试启、停按钮，装置外壳箱体采用钢-铝合金制作，防护等级IP67。

高清智能摄像机3：

高清智能摄像机3实现试验消火栓装置远程可视测试，对现场测试的视频图像进行采集、压缩、传输，用于系统远程监测及图像分析，设置视频监控摄像机根据试验现场情况，视频设备可利用原有监控系统兼容接入，也可独立设置一套系统进行试验实时画面监控及资料的存储已备事后调阅查看。

智能摄像机采用针孔摄像机或半球形摄像机，采用针孔摄像机可安装于智能试验消火栓测试装置1箱体内，与智能试验消火栓测试装置1形成一体机。

消防专用电源及系统线路：

测试系统前端设备DC24V电源设置与建筑的规模、供电距离、消防设备的多少有关，为确保系统的供电稳定可靠，系统中配套布置消防电源箱，以满足现场报警设备的电源输出，消防电源箱以交流220V作为主电源，自带蓄电池可供3h，电源箱可对主、备电及电源输出状态进行监控，并具有输出电压、输出电流的显示功能，可直观地观察电源箱的工作状态。

系统电源线路采用耐火铜芯电线电缆，信息传输线路采用阻燃或阻燃耐火电线电缆。

系统控制方式

本发明具有远程手动控制、现场手动控制和机械启动三种控制方式，并以远程手动控制为主；

远程手动控制：试验消火栓控制器12处于手动允许状态下，操作人员按下电磁阀启/停按钮，远程操控智能试验消火栓测试装置1组件启/停的控制方式。

现场手动控制：智能试验消火栓测试装置1处于手动允许状态下，操作人员手动按下电磁阀启/停按钮，就地操控智能试验消火栓测试装置1组件启动的控制方式。

机械启动：智能试验消火栓系统失灵等特殊情况发生，无法通过远程手动控制和现场手动控制方式启动系统时，由操作人员就地打开测试管路上控制阀门测试的控制方式。

系统工作原理

系统工作原理：通过以上控制方式，操作智能试验消火栓测试装置1动作，可自动可视测试出试压消火栓出水流量、压力(动压和静压)和充实水柱的长度，并能自动检测出消防水泵自动启动时间。

消防水泵自动启动时间检测：测试装置动作后，消火栓系统出水干线压力开关或流量开关启动，信号传至消防水泵控制柜，联锁启动消防水泵，根据消防联动主机或试验消火栓控制器12，接收到的消火栓系统出水干线压力开关或流量开关启动信号时间和消防水泵自动启动时间差情况，自动检测出消防水泵是否在规定的时间内自动启动。

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 (8)

1.一种智能试验消火栓测试系统，包括智能试验消火栓测试装置(1)，其特征在于：所述智能试验消火栓测试装置(1)配备有消防测试水枪(2)，所述智能试验消火栓测试装置(1)通过DC24V智能试验消火栓测试装置电源线(5)与消防专用电源配电箱(4)连接，所述智能试验消火栓测试装置(1)通过流量和压力信号传输线(6)和电磁阀控制线(7)与试验消火栓控制器(12)连接，所述消防专用电源配电箱(4)通过DC24V高清智能摄像机电源线(8)连接有高清智能摄像机(3)，所述高清智能摄像机(3)通过视频信号传输线(9)连接有视频监控系统(11)，所述试验消火栓控制器(12)通过通讯总线(13)与消防联动控制器(14)连接，所述试验消火栓控制器(12)与消防联动控制器(14)通过AC220V主、备电源线(10)连接，且所述AC220V主、备电源线(10)与消防专用电源配电箱(4)相互串联。

2.根据权利要求1所述的一种智能试验消火栓测试系统，其特征在于：所述智能试验消火栓测试装置(1)由活接头(或消防接口)、压力变送器、电磁控制阀、电磁流量计、输入/输出模块、给水管道、消防接口和控制箱体组成，各组件集中安装于箱内，操作面板设置有显示屏、指示灯、测试启、停按钮和箱体打开按钮，箱体外壳采用钢-铝合金制作，防护等级IP67。

3.根据权利要求1所述的一种智能试验消火栓测试系统，其特征在于：所述消防专用电源配电箱(4)以交流220V作为主电源，自带3h蓄电池，输出电压为24V。

4.根据权利要求1所述的一种智能试验消火栓测试系统，其特征在于：所述DC24V智能试验消火栓测试装置电源线(5)、流量和压力信号传输线(6)、电磁阀控制线(7)、通讯总线(13)、DC24V高清智能摄像机电源线(8)、视频信号传输线(9)和AC220V主、备电源线(10)均设置有钢管保护套。

5.根据权利要求1所述的一种智能试验消火栓测试系统，其特征在于：所述高清智能摄像机(3)采用针孔摄像机或半球形摄像机设计，采用针孔摄像机可安装于智能试验消火栓测试装置(1)的箱体内，与智能试验消火栓测试装置(1)形成一体机。

6.根据权利要求1所述的一种智能试验消火栓测试系统，其特征在于：所述试验消火栓控制器(12)的主电采用220V、50Hz交流电设计，其具备电源管理功能，所述试验消火栓控制器(12)采用供电合一的技术，终端设备可由监控器提供24V直流电源，自带蓄电池电源能满足控制器在主电源中断后工作3h，所述试验消火栓控制器(12)具备存储智能试验消火栓测试装置(1)状态详细信息的能力，能将信息实时显示和同步打印。

7.根据权利要求1所述的一种智能试验消火栓测试系统，其特征在于：所述试验消火栓控制器(12)的通信协议和接口与消防控制中心已设的消防联动控制器(14)进行通信和连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能试验消火栓测试系统，其特征在于，具体操作步骤如下：

S1，在消防值班控制中心内安装试验消火栓控制器(12)；

S2，安装智能试验消火栓测试装置(1)，并连接消防测试水枪(2)和最不利点处给水管道；

S3，安装高清智能摄像机(3)；

S4，在测试装置附近弱电间内安装消防专用电源配电箱(4)，设备或设施之间电气线路的敷设和接线(含AC220V主、备电源线(10)、流量和压力信号传输线(6)、电磁阀控制线(7)、DC24V智能试验消火栓测试装置电源线(5)、DC24V高清智能摄像机电源线(8)、视频信号传输线(9)和通讯总线(13)的敷设和接线)；

S5，试验消火栓控制器(12)和智能试验消火栓测试装置(1)的单机调试；

S6，整个智能试验消火栓测试系统进行调试及联动试验，各功能指标均正常后，本系统即可投入使用。

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