CN115006763A - 一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，包括泡沫灭火单元以及作用于泡沫灭火单元的水流量检测单元，泡沫回路控制算法单元，空气回路控制算法单元，报警装置单元和故障运行单元。本发明一种带自动火焰追踪的压缩空气泡沫灭火系统，具有上位机监测系统以及人为手动系统通过控制系统的控制，提高操作者的用户体验，并且可以较为准确地达到想要的输出，符合灭火的需求，提高了泡沫灭火系统的自动化程度，进而在一定程度上提高了灭火的安全性和可靠性，提升了人们的安全系数，具有较好的实用意义。
Description
技术领域
本发明属于消防灭火辅助设备技术领域，具体涉及一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统。
背景技术
防火一直是我们生活中必备的意识，我们在生活或者工作中需要时刻注意火灾，养成良好的防火意识，因为火灾是日常生活中或者工业中的危害较大的灾害，其不可控性较高，一旦发生火灾事故将直接影响人们的生活，严重时可能带来不可预估的损失以及对人们的生命安全造成威胁；
针对现有灭火环境和多元化的情况，目前普通的灭火器可以预防和灭火，在对应较大火灾上，灭火系统的引入，较大程度上提升了灭火的质量，但是面对不同环境影响的情况下，现有常用的灭火系统和性能仍需进一步优化和提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，解决了目前消防灭火设备的有待进一步提高的一部分问题。
本发明所采用的技术方案是，
一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，包括泡沫灭火单元以及作用于泡沫灭火单元的水流量检测单元，泡沫回路控制算法单元，空气回路控制算法单元，报警装置单元和故障运行单元。
本发明的特点还在于；
水流量检测单元：用于通过水流量计和PLC的比例调节器来将随时间变化的水流的物理量转化为数字量保存在PLC的存储单元内。
泡沫回路控制算法单元用于将泡沫流量稳定在所需要的流量范围内。
空气回路控制算法单元用于利用水压和空气压力的关系，来通过PID控制算法将空气压力控制在所需要的范围内。
报警装置单元通过温度传感器，用于在出现火灾的情形下，当温度到达某一阈值则会启动系统进行灭火。
故障运行单元用于出现故障问题的情形下为系统做出应急预案。
水流量检测单元结合泡沫回路控制算法单元，空气回路控制算法单元，报警装置单元以及故障运行单元，以便控制泡沫灭火单元产生泡沫，进而进行灭火。
本发明的有益效果是，本发明一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，可以及时显示并控制当前的水流量和泡沫流量以及空气流量和压力等，提高操作者的用户体验，并且可以较为准确地达到想要的输出，符合灭火的需求，具有上位机监测系统以及人为手动系统，具有一定的实用意义。
附图说明
图1是本发明一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统的系统示意图；
图2是本发明一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统的自动检测控制方法原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统进行详细说明。
如图1和图2所示，一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，包括泡沫灭火单元以及作用于泡沫灭火单元的水流量检测单元，泡沫回路控制算法单元，空气回路控制算法单元，报警装置单元和故障运行单元。
其中水流量检测单元，用于通过水流量计和PLC的比例调节器来将随时间变化的水流的物理量转化为数字量保存在PLC的存储单元内，以用来供应其他算法需求。
其中泡沫回路控制算法单元，用于将泡沫流量稳定在所需要的流量范围内。由于这个过程是一个动态过程，所以涉及动态调节比如运动控制中的PID控制方式。将所需的给定数字量与反馈过来的现实数字量进行比较最终实现我们想要的得到的结果。
其中空气回路控制算法单元，用于利用水压和空气压力的关系，来通过PID控制算法将空气压力控制在所需要的范围内。
其中报警装置单元，用于当出现火灾时的报警装置，通过温度传感器即可实现，当温度到达某一阈值则会启动系统进行灭火。
其中故障运行单元，用于出现故障问题时，该系统所做出来的应急预案。
下面通过具体的实施例对本发明一种自动检测和控制的压缩空气泡沫灭火系统进行进一步详细说明。
系统待机运行，通过各个传感器模组(sensors)实时监测各个部位的状态，若出现反常情况，该信息会立即上报至上位机模块，上位机模块通过诊断方式判断后，会进行报警处理。如果没有问题则等待火警信号。
设备火警运行，总出口的执行器电动蝶阀(E5)保持常闭，立即启动水泵、利用水流量检测单元迅速提取到水流量信息Qw，利用混合室单元迅速检测到水+泡沫液压力信息PH，以上两种信息作为空气计量阀(E6)和泡沫路执行器(E1、E2、E3)执行的依据；导通气路的气动蝶阀(E4)、导通泡沫路的气动三通球阀(E3)以及空压机，以保证整个设备的高反应速度。
完成上述步骤后，设备通过水路流量计检测单元检测水流(Qw)是否有变化，当检测到水流有变化后迅速启动泡沫泵并通过泡沫路PID控制算法跟进水路的流量值，本PID控制算法侧重反应速度和跟随性。
在完成上述步骤的情况下，PLC控制单元检测混合室前端的压力传感器的压力信号(S3)，如果信号则通过气路PID控制算法调控气路的空气计量阀(E6)，以保证气路和空气路的压力比值保持恒定。
步骤5：在完成步骤4的情况下，检测混合室单元中的压力达到4bar以上时则会开启总出口的电动蝶阀(E5)，电动蝶阀打开后预先在混合室中混合好的泡沫液从CAFS出口喷出。
本发明一种带自动火焰追踪的压缩空气泡沫灭火系统，在针对CAFS系统的自动检测控制方法如下：
步骤1：当机器正常工作时，首先通过水流量计进行检测出水流的大小Qw，将模拟量转换成数字量发送给PLC的PID模块，
步骤2：在完成步骤1之后，通过得到的Qw以及Qf和Qw的函数比例关系可以得到泡沫溶液的流量大小，从而根据所需泡沫溶液的大小可以得到泡沫泵的转速。
步骤3：在完成步骤2之后，通过PLC来控制泡沫泵的转速来得到所需要的泡沫溶液的流量Qf。
步骤4：在完成步骤3后，通过混合室内的压力传感器得到水和泡沫溶液的总压力Ph，气压与水和泡沫溶液的压力之间为1.1倍关系，那么根据这一关系将其联系起来，将压力传感器的模拟信号转换成数字信号送给PLC。
步骤5：在完成步骤4后，通过空气压力Pa和水溶液Ph的1.1倍关系计算出所需的空气压力，
步骤6：空气压力大小与其出口的比例阀的开度为线性关系来控制，故再将所需空气压力与其对应的比例阀值计算出来，实现将水流量Qw泡沫流量Qf和空气压力Pa之间的数量运算。
步骤7：完成步骤6后，利用PLC控制器中的模拟量输出模组控制比例阀开度，进而控制空气压力大小在给定的范围内波动，以保证装置平稳运行。综上完成整个系统的自动检测控制。
本发明一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，通过控制系统的控制，提高了泡沫灭火系统的自动化程度，进而在一定程度上提高了灭火的安全性和可靠性，提升了人们的安全系数，具有较好的实用意义。
Claims (7)
1.一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于，包括泡沫灭火单元以及作用于泡沫灭火单元的水流量检测单元，泡沫回路控制算法单元，空气回路控制算法单元，报警装置单元和故障运行单元。
2.根据权利要求1所述的一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于，所述水流量检测单元：用于通过水流量计和PLC的比例调节器来将随时间变化的水流的物理量转化为数字量保存在PLC的存储单元内。
3.根据权利要求1所述的一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于，所述泡沫回路控制算法单元用于将泡沫流量稳定在所需要的流量范围内。
4.根据权利要求1所述的一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于，所述空气回路控制算法单元用于利用水压和空气压力的关系，来通过PID控制算法将空气压力控制在所需要的范围内。
5.根据权利要求1所述的一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于，所述报警装置单元通过温度传感器，用于在出现火灾的情形下，当温度到达某一阈值则会启动系统进行灭火。
6.根据权利要求1所述的一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于，所述故障运行单元用于出现故障问题的情形下为系统做出应急预案。
7.根据权利要求1所述的一种自动检测控制的压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于，所述水流量检测单元结合泡沫回路控制算法单元，空气回路控制算法单元，报警装置单元，故障运行单元以及供电单元，以便控制泡沫灭火单元产生泡沫，进而进行灭火。
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