CN115105769B - 一种隧道智能消防炮系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道消防设备领域，具体的说是一种隧道智能消防炮系统，包括安装支架、进出管道、水平旋转接头、C型管道、垂直旋转接头、炮管、伸长组件和浓烟收集组件，所述安装支架通过膨胀螺丝安装在隧道的检修道上方，安装支架上固定安装有进出管道，进出管道的顶部连接有水平旋转接头，水平旋转接头的顶部通过法兰连接有C型管道，C型管道的顶部管口处连接有垂直旋转接头，垂直旋转接头的端头处安装有炮管，炮管的末端连接有伸长组件，伸长组件的外侧同心位置设置有浓烟收集组件，本发明不仅可以对隧道内火情进行实时的监测灭火与布控，还可在灭火过程中对着火点处产生的浓烟进行快速吸附排出，消防防范措施进一步得到提升。

Description

一种隧道智能消防炮系统

技术领域

本发明涉及隧道消防设备领域，具体的说是一种隧道智能消防炮系统。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道等，隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长的隧道还有专门的通风和照明设备。

在隧道消防预警中，防范的对象不单一的为自然危害，还伴随一定量的人为操作危害；如在夏季酷热气候条件下，隧道内车辆因高温或故障引起自燃的灾情防控。对于此类灾情，消防设施一般均采用隧道消防炮进行防控。

隧道内消防炮与隧道内给水系统为一整体结构，给水系统将高压介质从管网中流入到对应的消防炮内，再从消防炮喷出对着火的车辆进行快速灭火作业。但在隧道车辆发生火灾时，不仅明火为致命危害，浓烟亦是另一危险因素之一。特别是在隧道这种空间相对封闭的区域场所下，车辆着火时产生的浓烟若不及时排放出隧道外，隧道内的一氧化碳、二氧化碳的浓度将骤升，严重影响隧道内其他行驶车辆的人员安全，特别是在隧道着火时出现拥堵的条件下。

发明内容

针对现有技术中罐体内常处于压力不稳条件下使用导致橡胶膜出现损坏的问题，本发明提供了一种隧道智能消防炮系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种隧道智能消防炮系统，包括安装支架、进出管道、水平旋转接头、C型管道、垂直旋转接头、炮管、伸长组件和浓烟收集组件，所述安装支架通过膨胀螺丝安装在隧道的检修道上方，安装支架上固定安装有进出管道，进出管道的顶部连接有水平旋转接头，水平旋转接头的顶部通过法兰连接有C型管道，C型管道的顶部管口处连接有垂直旋转接头，垂直旋转接头的端头处安装有炮管，炮管的末端连接有伸长组件，伸长组件的外侧同心位置设置有浓烟收集组件；

所述伸长组件包括固定前管、连接管、固定尾管、旋转管、喷头、L型伸缩槽、L型伸缩块、弹性件和钢珠，固定前管通过螺栓固定在炮管的端头处，固定前管的端头延长线方向依次并排设置有连接管和固定尾管，固定前管和连接管的一侧端面处均开设有L型伸缩槽，连接管的另一侧端面处和固定尾管的其中一侧端面处均固定安装有L型伸缩块，且L型伸缩块安装在L型伸缩槽内，L型伸缩块的侧壁与L型伸缩槽内壁之间嵌入有弹性件，固定尾管的另一侧端面处转动安装有旋转管，旋转管的端面处安装有喷头，旋转管的两侧壁与固定尾管和喷头的连接处均设置有钢珠，喷头的外壁通过C型杆固定安装在固定尾管的外壁，连接管的数量为若干个，可根据不同隧道要求安装对应的数量；

所述旋转管的内壁周向等间距安装有驱动扇叶板，旋转管的外壁周向等间距安装有吸风扇叶；

所述浓烟收集组件包括外套管、密封圆盘、伸缩软管和排烟软管，外套管同心布置在喷头外侧，且外套管与固定尾管之间通过圆杆固定，外套管朝向垂直旋转接头的一端连接有伸缩软管，伸缩软管的尾部嵌入在密封圆盘的侧壁，密封圆盘通过焊接固定在炮管的外壁，密封圆盘内部居上位置开设有排烟孔，密封圆盘的另一侧壁且位于排烟孔的位置安装有排烟软管，排烟软管与隧道排气管道相连。

具体的，所述固定尾管的内部居中位置通过定位杆固定安装有圆形块，圆形块朝向炮管的一侧外壁中心位置焊接有密封管。

具体的，所述炮管的内壁固定安装有排放管，排放管的端头中心位置开设有连接套孔，且排放管通过连接套孔套接在密封管的外壁，排放管开设有连接套孔的一端外侧壁位置周向等间距焊接有承托杆，承托杆的末端焊接有定位圆环，若干个承托杆的间隙处组成排放口。

具体的，所述L型伸缩块相对L型伸缩槽的可位移长度和与密封管端面和定位圆环侧壁的距离值等大。

具体的，所述浓烟收集组件的外侧居上位置安装有红外温度勘测模块，红外温度勘测模块通过导线与隧道消防给水系统电信连接，浓烟收集组件的外侧居下位置设置有设置有画面摄影模块，画面摄影模块与控制显示器相连。

本发明的有益效果：

(1)本发明所述的一种隧道智能消防炮系统，设置有伸长组件和浓烟收集组件等构件，当消防炮在进行作业时，高速喷出的介质与驱动扇叶板接触后，驱动扇叶板受水平方向介质冲击力的作用下具有周向的挤压力，该挤压力使得驱动扇叶板高速转动，即旋转管转动后带动吸风扇叶转动，高速转动的吸风扇叶产生吸力，该吸力将着火点处燃烧产生的浓烟吸入到外套管和伸缩软管内，再通过排烟软管进入到隧道内的排气管道，将浓烟排出隧道外界，有效的减轻浓烟对隧道内行驶人员的危害。

(2)本发明所述的一种隧道智能消防炮系统，在吸收排放浓烟前，高压介质还可在其水压的作用下带动伸长组件进入工作状态，使得消防炮的整体长度增大，一方面缩短喷头与着火点的距离，使得浓烟收集组件的相对吸附能力提升，吸附效率更高，另一方面，也使得喷头喷出介质的流经距离缩短，喷头喷出的介质尾部压力值相对增大，压力值越大灭火的冲击力越大，灭火效率更快。

(3)本发明所述的一种隧道智能消防炮系统，本发明配套设置有红外温度勘测模块和画面摄影模块，通过红外温度勘测模块可对隧道内的发生的灾害进行实时的监测预防，保证在出现火情时，消防炮能够第一时间进行灭火，同时通过画面摄影模块拍摄传输的画面，部分防范人员可在控制对现场进行实时布控。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的一种隧道智能消防炮系统的一种较佳实施例整体结构示意图；

图2为本发明局部结构剖视图一；

图3为本发明局部结构剖视图二；

图4为本发明图3的A处放大示意图；

图5为本发明图3的B处放大示意图；

图中：1、安装支架；2、进出管道；3、水平旋转接头；4、C型管道；5、垂直旋转接头；6、炮管；7、伸长组件；8、浓烟收集组件；71、固定前管；72、连接管；73、固定尾管；74、旋转管；75、喷头；76、L型伸缩槽；77、L型伸缩块；78、弹性件；79、钢珠；741、驱动扇叶板；742、吸风扇叶；81、外套管；82、密封圆盘；83、伸缩软管；84、排烟软管；731、圆形块；732、密封管；61、排放管；62、连接套孔；63、承托杆；64、定位圆环；91、红外温度勘测模块；92、画面摄影模块。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。

参阅图1，本发明所述的一种隧道智能消防炮系统，包括安装支架1、进出管道2、水平旋转接头3、C型管道4、垂直旋转接头5、炮管6、伸长组件7和浓烟收集组件8，所述安装支架1通过膨胀螺丝安装在隧道的检修道上方，安装支架1上固定安装有进出管道2，进出管道2的顶部连接有水平旋转接头3，水平旋转接头3的顶部通过法兰连接有C型管道4，C型管道4的顶部管口处连接有垂直旋转接头5，垂直旋转接头5的端头处安装有炮管6，炮管6的末端连接有伸长组件7，伸长组件7的外侧同心位置设置有浓烟收集组件8，水平旋转接头3和垂直旋转接头5上分别配备有水平控制电机和垂直控制电机，本实施例中，安装支架1的安装位置为检修道上方6-7米的位置，且隧道内安装支架1的安装间距保持在35-45米的范围内，进出管道2的底部设有连接法兰，通过管道将连接法兰与管网相连。

参阅图1-图3，所述浓烟收集组件8的外侧居上位置安装有红外温度勘测模块91，红外温度勘测模块91的一路传输线路通过导线与隧道消防给水系统电信连接，红外温度勘测模块91的另一路传输线路通过控制器与水平控制电机和垂直控制电机相连，红外温度勘测模块91处于24h不间断工作状态，实现不间断隧道内火情实时监测的效果，其电源供给来自隧道内电力供给系统，当隧道内出现火情时，红外温度勘测模块91将捕捉到起火点的位置，并以电信号的方式将信号传递至隧道消防给水系统、水平控制电机和垂直控制电机，水平控制电机和垂直控制电机首先工作，通过水平、垂直方向的调节使得炮管6对准起火点的位置，随后隧道消防给水系统接收到信号后工作，隧道消防给水系统内稳压泵、稳压罐、电磁阀进入到工作状态，将管网内的介质高压输送到进出管道2内，针对隧道主要对象多为车辆，火灾的主要方式也为油料或是车载塑料件货物着火为多，因此介质优先为泡沫，且泡沫是由酸性物质(硫酸铝)和碱性物质(碳酸氢钠)的水溶液混合后发生化学反应而生成的，并顺着水平旋转接头3、C型管道4、垂直旋转接头5和炮管6从伸长组件7的一端喷出起到消防灭火的作用，浓烟收集组件8的外侧居下位置设置有画面摄影模块92，画面摄影模块92与控制显示器相连，画面摄影模块92的电源供给也为隧道内电力供给系统，具体的为通过网线将画面摄影模块92拍摄的影像传输到光纤收发器，光纤收发器将接收到的信号通过插在光纤收发器上的光通信模块进行光电转换，通过网线传输到用户机房的交换机设备，光通信模块的作用是将光电信号进行转换，光纤跳线是进行光信号传输，交换机的作用是用来连接多台画面摄影模块92，并实现信息交换的作用，视频录像机是把摄像头录制的监控画面存储，以便监控室调用，值得说明的是，光纤收发器、交换机设备、光通信模块等均安装在后台消防控制内。

参阅图1-图2、图4，所述伸长组件7包括固定前管71、连接管72、固定尾管73、旋转管74、喷头75、L型伸缩槽76、L型伸缩块77、弹性件78和钢珠79，固定前管71通过螺栓固定在炮管6的端头处，固定前管71的端头延长线方向依次并排设置有连接管72和固定尾管73，固定前管71和连接管72的一侧端面处均开设有L型伸缩槽76，连接管72的另一侧端面处和固定尾管73的其中一侧端面处均固定安装有L型伸缩块77，且L型伸缩块77安装在L型伸缩槽76内，L型伸缩块77的侧壁与L型伸缩槽76内壁之间嵌入有弹性件78，弹性件78可为弹性绳或拉簧，本实施例以弹性绳为例，固定尾管73的另一侧端面处转动安装有旋转管74，旋转管74的端面处安装有喷头75，旋转管74的两侧壁与固定尾管73和喷头75的连接处均设置有钢珠79，喷头75的外壁通过C型杆固定安装在固定尾管73的外壁，连接管72的数量为若干个，可根据不同隧道要求安装对应的数量，该要求因满足若干个连接管72组装完毕后的工作长度不影响隧道内大型车辆的正常通行限高，初始状态下，在弹性件78的拉力作用下，固定前管71、连接管72和固定尾管73之间相互紧靠。

参阅图1-图5，所述固定尾管73的内部居中位置通过定位杆固定安装有圆形块731，圆形块731朝向炮管6的一侧外壁中心位置焊接有密封管732，所述炮管6的内壁固定安装有排放管61，排放管61的端头中心位置开设有连接套孔62，且排放管61通过连接套孔62套接在密封管732的外壁，排放管61开设有连接套孔62的一端外侧壁位置周向等间距焊接有承托杆63，承托杆63的末端焊接有定位圆环64，若干个承托杆63的间隙处组成排放口，所述旋转管74的内壁周向等间距安装有驱动扇叶板741，旋转管74的外壁周向等间距安装有吸风扇叶742，初始状态下，排放口被密封管732外壁阻挡，此时炮管6与排放口之间互不连通，当高压介质流向炮管6后，介质将直接作用在密封管732的端面处，在压力的作用下介质将推动密封管732相对连接套孔62发生水平滑动，直到密封管732的端面处位移至定位圆环64的侧壁处时停止移动，该状态下炮管6与排放口之间相互连通，介质将通过排放口流向喷头75，喷头75喷出的介质作用在起火点的物体表面，实现灭火的效果。

在上述高压介质推动密封管732发生水平位移的过程中，圆形块731同时带动固定尾管73发生移动，固定尾管73一侧安装的L型伸缩块77在其相邻的L型伸缩槽76内滑行，同理，连接管72一侧安装的L型伸缩块77也在其相邻的L型伸缩槽76内滑行，此时相对初始时固定前管71、连接管72和固定尾管73之间的相互紧靠状态，三者之间产生等值距离差，三者间的相对长度增大，这样便使得喷头75离着火点的位置越近，喷头75的喷射距离相对减小，喷头75喷出的介质尾部压力值相对增大，压力值越大灭火的冲击力越大，灭火效率更快，且在灭火作业结束后，被拉伸的弹性绳在其回弹力的作用下又带动连接管72和固定尾管73复位，恢复初始的相互紧靠状态，对隧道内的车辆行驶要求不造成影响。

参阅图3-图5，所述浓烟收集组件8包括外套管81、密封圆盘82、伸缩软管83和排烟软管84，外套管81同心布置在喷头75外侧，且外套管81与固定尾管73之间通过圆杆固定，外套管81朝向垂直旋转接头5的一端连接有伸缩软管83，伸缩软管83的尾部嵌入在密封圆盘82的侧壁，密封圆盘82通过焊接固定在炮管6的外壁，密封圆盘82内部居上位置开设有排烟孔，密封圆盘82的另一侧壁且位于排烟孔的位置安装有排烟软管84，排烟软管84与隧道排气管道相连，伸缩软管83在初始状态下处于松弛状态，当伸长组件7工作时伸缩软管83逐步从松弛状态受紧绷，直至紧绷，紧绷时为伸长组件7位移至其最大伸长量，排烟软管84也为松弛状态，即排烟软管84具有一定量的预留长度，该预留长度满足其不影响水平旋转接头3和垂直旋转接头5正常工作即可；在炮管6与排放口之间相互连通，介质通过排放口流向喷头75过程中，介质同时不断高速的作用在驱动扇叶板741上，驱动扇叶板741相对旋转管74的内壁均为倾斜布置，当高速喷出的介质与驱动扇叶板741接触后，驱动扇叶板741受水平方向介质冲击力的作用下具有周向的挤压力，该挤压力使得驱动扇叶板741高速转动，即旋转管74在固定尾管73和喷头75之间高速转动，旋转管74转动后带动吸风扇叶742转动，高速转动的吸风扇叶742产生吸力，该吸力将着火点处燃烧产生的浓烟吸入到外套管81和伸缩软管83内，再通过排烟软管84进入到隧道内的排气管道，将浓烟排出隧道外界，有效的减轻浓烟对隧道内行驶人员的危害。

参阅图4，所述L型伸缩块77相对L型伸缩槽76的可位移长度和与密封管732端面和定位圆环64侧壁的距离值等大，从而保证每当介质从喷头75喷出时，伸长组件7均位移至其最大伸长量。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种隧道智能消防炮系统，包括安装支架(1)、进出管道(2)、水平旋转接头(3)、C型管道(4)、垂直旋转接头(5)、炮管(6)、伸长组件(7)和浓烟收集组件(8)，其特征在于：所述安装支架(1)通过膨胀螺丝安装在隧道的检修道上方，安装支架(1)上固定安装有进出管道(2)，进出管道(2)的顶部连接有水平旋转接头(3)，水平旋转接头(3)的顶部通过法兰连接有C型管道(4)，C型管道(4)的顶部管口处连接有垂直旋转接头(5)，垂直旋转接头(5)的端头处安装有炮管(6)，炮管(6)的末端连接有伸长组件(7)，伸长组件(7)的外侧同心位置设置有浓烟收集组件(8)；

所述伸长组件(7)包括固定前管(71)、连接管(72)、固定尾管(73)、旋转管(74)、喷头(75)、L型伸缩槽(76)、L型伸缩块(77)、弹性件(78)和钢珠(79)，固定前管(71)通过螺栓固定在炮管(6)的端头处，固定前管(71)的端头延长线方向依次并排设置有连接管(72)和固定尾管(73)，固定前管(71)和连接管(72)的一侧端面处均开设有L型伸缩槽(76)，连接管(72)的另一侧端面处和固定尾管(73)的其中一侧端面处均固定安装有L型伸缩块(77)，且L型伸缩块(77)安装在L型伸缩槽(76)内，L型伸缩块(77)的侧壁与L型伸缩槽(76)内壁之间嵌入有弹性件(78)，固定尾管(73)的另一侧端面处转动安装有旋转管(74)，旋转管(74)的端面处安装有喷头(75)，旋转管(74)的两侧壁与固定尾管(73)和喷头(75)的连接处均设置有钢珠(79)，喷头(75)的外壁通过C型杆固定安装在固定尾管(73)的外壁；

所述旋转管(74)的内壁周向等间距安装有驱动扇叶板(741)，旋转管(74)的外壁周向等间距安装有吸风扇叶(742)；

所述浓烟收集组件(8)包括外套管(81)、密封圆盘(82)、伸缩软管(83)和排烟软管(84)，外套管(81)同心布置在喷头(75)外侧，且外套管(81)与固定尾管(73)之间通过圆杆固定，外套管(81)朝向垂直旋转接头(5)的一端连接有伸缩软管(83)，伸缩软管(83)的尾部嵌入在密封圆盘(82)的侧壁，密封圆盘(82)通过焊接固定在炮管(6)的外壁，密封圆盘(82)内部居上位置开设有排烟孔，密封圆盘(82)的另一侧壁且位于排烟孔的位置安装有排烟软管(84)，排烟软管(84)与隧道排气管道相连。

2.根据权利要求1所述的一种隧道智能消防炮系统，其特征在于：所述固定尾管(73)的内部居中位置通过定位杆固定安装有圆形块(731)，圆形块(731)朝向炮管(6)的一侧外壁中心位置焊接有密封管(732)。

3.根据权利要求2所述的一种隧道智能消防炮系统，其特征在于：所述炮管(6)的内壁固定安装有排放管(61)，排放管(61)的端头中心位置开设有连接套孔(62)，且排放管(61)通过连接套孔(62)套接在密封管(732)的外壁，排放管(61)开设有连接套孔(62)的一端外侧壁位置周向等间距焊接有承托杆(63)，承托杆(63)的末端焊接有定位圆环(64)，若干个承托杆(63)的间隙处组成排放口。

4.根据权利要求3所述的一种隧道智能消防炮系统，其特征在于：所述L型伸缩块(77)相对L型伸缩槽(76)的可位移长度和与密封管(732)端面和定位圆环(64)侧壁的距离值等大。

5.根据权利要求1所述的一种隧道智能消防炮系统，其特征在于：所述浓烟收集组件(8)的外侧居上位置安装有红外温度勘测模块(91)，浓烟收集组件(8)的外侧位置设置有设置有画面摄影模块(92)。

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