CN117049302A - 适用于电梯轿厢内的灭火系统和灭火方法 - Google Patents

适用于电梯轿厢内的灭火系统和灭火方法 Download PDF

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Abstract

一种适用于电梯轿厢内的灭火系统和灭火方法，采用轿厢内火情实时监控模块进行监控，发现火情后启动执行电磁阀，灭火材料从容器中经管道、喷头喷出，尽快覆盖着火的区域，实现电梯轿厢内的及时灭火，同时能够联动电梯控制系统，将电梯轿厢及时停放到合适的楼层，开门释放轿厢内的人员，保证生命安全。网络通信模块采用光纤通信，再加持内部电池的供电保证，在火情初期通信不会由于火烧而中断，能够与控制中心和电梯控制系统进行交互，对于同一栋楼的若干个电梯统一安装该灭火系统后，相邻的电梯之间火情可以互传，及时提醒相邻的电梯避让着火电梯的轿厢停车楼层，及时释放相邻电梯轿厢内的人员，最大可能的保证人员生命安全，避免损失扩大。

Description

适用于电梯轿厢内的灭火系统和灭火方法
技术领域
本发明涉及灭火器材的技术领域，特别是涉及适用于电梯轿厢内的灭火系统和灭火方法。
背景技术
随着近年来高层建筑的在我国的兴起，箱式垂直电梯渐渐融入了人们生产生活，在一些高层的办公楼内、在一些住宅楼内，在一些商场内，箱式垂直电梯都得到了广泛的应用，人们对于电梯的运行安全也提出了各种各样的要求，来保证搭乘电梯人员的生命和财产安全。但是少见有涉及电梯内防火安全措施的，由于箱式电梯内部的空间有限，运行过程中还是个封闭结构，一旦发生火灾，很容易内部形成黑暗区域，视线很差，烟雾和有害气体无法扩散，造成问题会比较严重。对于灭火装备来说，不是简单的放置一个灭火器就能解决的，这就要求灭火装备有一定的自动识别和灭火能力，并且具备对于电梯的控制能力，能够及时停梯和打开电梯门，让内部人员及时逃生，另外还需要具备相邻电梯的提醒功能，避免蔓延出发生火情的电梯轿厢的烟雾、火焰、以及后面的救火措施影响相邻电梯的安全运行。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种适用于电梯轿厢内的灭火系统和灭火方法。
本发明的技术方案是：一种适用于电梯轿厢内的灭火系统，包括位于网络上的远程控制中心，和位于每个轿厢内安装的灭火执行装置，灭火材料容器，其特征是：
所述的灭火材料容器与灭火执行装置之间通过可拆卸机构连接；
所述的灭火执行装置至少包括
外接常态电源模块和不间断电源模块，两电源模块用于给灭火执行装置各个用电元件供电；
灭火执行电磁阀，用于根据控制模块的指令将灭火材料进行释放；
执行控制模块，用于接收火情监测模块的信号和网络通信模块的信号，并根据信号进行判断和下达指令给执行电磁阀，还用于将接收到的火情信号通过网络通信模块发送至远程控制中心，电梯控制系统中设置有就近停车模块，接收到火情信号后就近楼层停车开轿厢门；
网络通信模块，同时与执行控制模块、远程控制中心、电梯控制系统建立网络连接，传输信号，至少通过该网络通信模块向网络广播火情信号，网络通信模块采用光纤进行网络物理连接；
火情监测模块，用于在电梯轿厢内监测火情，并将火情信号传递给执行控制模块；
管路及灭火材料喷头，管路用于将喷头与灭火材料容器之间实现连通，执行电磁阀安装于该管路上；所述的灭火材料容器上靠近可拆卸机构的部位设有安全阀甲，所述的管路上靠近拆卸机构的部位设有安全阀乙。
优选的，所述的管路上还设有压力传感器。
优选的，所述的网络通信模块包括信号接收单元和信号发出单元，其中信号接收单元设有光电耦合器，将光纤发来的光信号转换为电信号，传递给执行控制模块；所述的信号发出单元包括有激光发生器，将执行控制模块发来的电信号转换为光信号并通过光纤发送出去至网络上的远程控制中心和电梯控制系统。
优选的，所述的灭火材料容器、可拆卸机构、不间断电源模块、灭火执行电磁阀、执行控制模块、光纤网络通信模块均安装于轿厢内的隔热封闭容器内，喷头和火情监测模块位于该容器外部；隔热封闭容器上设有光纤连接端口和电源连接端口，还设有管路接口用于连接或者安装喷头。该隔热封闭容器为箱体结构，可以拆分，在灭火材料容器进行拆卸更换的时候进行拆分，更换后再次合上实现封闭。
优选的，所述的火情监测模块包括有视频和图像监测单元、烟雾监测单元和温度监测单元，通过三个不同角度来监测轿厢内的火情。
优选的，所述的可拆卸机构处双侧设有安全阀。
一种适用于电梯轿厢内的灭火方法，采用前面所述的任一灭火系统来实现，包括如下步骤：
1）.火情监测
火情监测模块实时监测轿厢内火情，若某一个火情因素超出设定的阈值，启动报警程序，将火情信号报送给执行控制模块，同时通过光纤网络通信模块将火情信号上报给控制中心；
2）.灭火
执行控制模块打开灭火执行电磁阀灭火材料从容器内经管道、电磁阀到喷头喷出，覆盖轿厢内的起火部位；
3）.停车开门
执行控制模块将停车信号通过网络通信模块发给电梯控制系统，电梯控制系统中设置的火灾就近停车模块启动，控制电梯轿厢在行进方向的就近楼层停车，然后轿厢门与楼层门对正后打开电梯轿厢门，释放内部人员外出，
4）.火情报警
执行控制模块的通过网络通信模块将火情上报给控制中心并通过网络广播该火情发生信号，同时通过网络将火情报给火情处置单位；
5）.邻近电梯获知火情
电梯竖井相邻并行运行的其他电梯通过控制中心或者网络上的广播信号接收有电梯轿厢发生火情的信号；
6）.邻近电梯停车开门
邻近的其他电梯轿厢内的执行控制模块的停车信号发出单元将停车信号发给电梯控制系统，电梯控制系统中设置的火灾就近停车模块启动，控制该邻近电梯轿厢在行进方向避开步骤3）中发生火情电梯的停车的楼层后停车，然后该电梯的轿厢门与楼层门对正后打开电梯轿厢门，释放内部人员外出。
进一步的，步骤3）中电梯控制系统将停车的楼层信息通过网络通信模块发送给执行控制模块，同时通过网络广播和传送给控制中心；
步骤6）中邻近电梯通过网络广播或者控制中心获知发生火情的电梯停车的楼层信息，该邻近电梯选择低于步骤3）中发生火情电梯停车的楼层停车。
进一步的，所述的火情因素包括烟雾、温度、或者火焰。
进一步的，所述的网络通信模块的连接的光纤以有光作为正常状态， 长时间无光作为异常状态。
本发明的有益效果是：
本专利提供一种适用于电梯轿厢内的灭火系统和灭火方法，采用轿厢内火情实时监控模块进行监控，发现火情后启动执行电磁阀，灭火材料从容器中经管道、喷头喷出，尽快覆盖着火的区域，实现电梯轿厢内的及时灭火，同时能够联动电梯控制系统，将电梯轿厢及时停放到合适的楼层，开门释放轿厢内的人员，保证生命安全。网络通信模块采用光纤通信，再加持内部电池的供电保证，在火情初期通信不会由于火烧而中断，能够与控制中心和电梯控制系统进行交互，对于同一栋楼的若干个电梯统一安装该灭火系统后，相邻的电梯之间火情可以互传，及时提醒相邻的电梯避让着火电梯的轿厢停车楼层，及时释放相邻电梯轿厢内的人员，最大可能的保证人员生命安全，避免损失扩大。
附图说明
图1为该适用于电梯轿厢内的灭火系统结构组成示意图；
图2为该系统中电气部分的结构框图；
图3为其灭火触发程序的流程图；
图4为灭火执行装置与灭火材料容器的连接机构示意图；
图5为图4的局部放大结构示意图；
图中：1.隔热封闭容器、2.灭火材料容器、3.可拆卸机构、4.管道、5.压力传感器、6.执行电磁阀、7.火情监测模块、8.灭火喷头、9.执行控制模块、10.外接常态电源模块、11.不间断电源、12.网络通信模块、13. 电源连接端口、14.光纤连接端口、15.网络、16.控制中心、17.光纤，18.电梯控制系统；101.灭火材料容器、102.出料端、103.安全阀甲、104.可拆卸机构、105.安全阀乙、106.电磁阀、107.喷头连接管路、108.灭火喷头、21.拉紧螺母套乙、22.拉紧环体乙、23.台阶面乙、24.插入连接端的锥形面、71.拉紧螺母套甲、72.台阶面甲、73.拉紧环体甲、74. 套接端的锥形面、75.密封垫。
具体实施方式
下面结合附图来说明具体说明该发明的实施方式和使用过程。
实施例一：参见图1-5，图中一种适用于电梯轿厢内的灭火系统，包括位于网络上的远程控制中心，和位于每个轿厢内安装的灭火执行装置，灭火材料容器，
所述的灭火材料容器与灭火执行装置之间通过可拆卸机构连接；可拆卸机构方便更换灭火容器内的灭火材料，
所述的灭火执行装置至少包括
外接常态电源模块、不间断电源模块，用于给灭火执行装置各个用电元件供电；
灭火执行电磁阀，用于根据控制模块的指令将灭火材料进行释放；
执行控制模块，用于接收火情监测模块的信号和网络通信模块的信号，并根据信号进行判断和下达指令给执行电磁阀，还用于将接收到的火情信号通过网络通信模块发送至远程控制中心，电梯控制系统中设置有就近停车模块，接收到火情信号后就近楼层停车开轿厢门；
网络通信模块，同时与执行控制模块、远程控制中心、电梯控制系统建立网络连接，传输信号，至少通过该网络通信模块向网络广播火情信号，网络通信模块采用光纤进行网络物理连接；所述的网络通信模块的连接的光纤以有光作为正常状态， 长时间无光作为异常状态，这样能够当光纤被烧断，或者其他情况造成的光纤不通都可以作为异常信号传给网络。
火情监测模块，用于在电梯轿厢内监测火情，并将火情信号传递给执行控制模块；所述的火情监测模块包括有视频和图像监测单元、烟雾监测单元和温度监测单元，通过三个不同维度来监测轿厢内的火情，视频和图像监测单元通过图中的火焰形状以及火焰颜色进行火情判断，烟雾监测通过空气中的烟尘含量进行火情监测，温度监测比较常用，通过温度计测量外部轿厢内的温度，超过某一阈值即为火情信号。
管路及灭火材料喷头，管路用于将喷头与灭火材料容器之间实现连通，执行电磁阀安装于该管路上；所述的灭火材料容器上靠近可拆卸机构的部位设有安全阀甲，所述的管路上靠近拆卸机构的部位设有安全阀乙，两侧的安全阀甲和乙同时关闭的时候可以对灭火材料容器进行拆卸更换，更换完成后两个安全阀各自打开，实现灭火材料容器与执行电磁阀及其管路连通，保证灭火时能够正常喷出灭火材料。
所述的管路上还设有压力传感器，用于监测灭火材料容器内的压力是否达标，若不达标，及时更换，由于容器内的压力与其内部的灭火材料的多少有关系，也与发生火灾后的喷发灭火能力有关系，因此通过压力来判断容器内的状态更为科学合理。
所述的光纤网络通信模块包括信号接收单元和信号发出单元，其中信号接收单元设有光电耦合器，将光纤发来的光信号转换为电信号，传递给执行控制模块；所述的信号发出单元包括有激光发生器，将执行控制模块发来的电信号转换为光信号并通过光纤发送出去至网络上的远程控制中心。
所述的灭火材料容器、可拆卸机构、外接常态电源模块、不间断电源模块、灭火执行电磁阀、执行控制模块、光纤网络通信模块均安装于轿厢内的隔热封闭容器内，在起火初期能够对这些部件和元器件进行隔热保护，使其能够正常灭火和外传信号；喷头和火情监测模块位于该容器外部；隔热封闭容器上设有光纤连接端口和电源连接端口，还设有管路接口用于连接或者安装喷头。
所述的可拆卸机构处双侧设有安全阀。用于更换灭火材料容器时两侧封闭后打开拆卸机构；
所述的可拆卸机构包括分别位于喷头连接管路上的拉紧螺母套甲、灭火材料容器出料口端的拉紧螺母套乙，拉紧螺母套乙能够拧入到拉紧螺母套甲内；还包括位于灭火材料容器上出料口端部的插入连接端、位于喷头连接管路另一端的套接端，插入连接端和套接端之间设有密封垫；两个拉紧螺母套对接拧紧后，套装在插入连接端和套接端外部，二者通过锥形面进行密封。
所述的拉紧螺母套甲的后端部设有收缩的拉紧环体甲，喷头连接管路另一端设有台阶面甲，拉紧环体甲挂装在台阶甲上；
在拉紧螺母套乙的后端部设有拉紧环体乙，出料口端部设有台阶面乙，拉紧环体乙挂装在台阶乙上，该结构能够保证两个螺母套接后，内部的连接压力，实现密封连接。
所述的插入连接端的圆周侧面为锥形面，所述的套接端的内圆周侧面为锥度匹配的锥形面，该锥形面作为两个螺母安装压紧后的密封面。
在实施例一的基础上，该系统中还涉及灭火器容器的时间检测模块，通过在可拆卸机构处设置触点获取拆卸更换时间，同时根据压力传感器的变化进行内部容量的推断，二者结合后判断是否需要更换，而后将更换信号通过网络通信模块发出后，提醒相关维护人员来更换，同时也可以在电梯内设声光报警器进行提醒；
在实施例一的基础上，系统内还可以设有电池电压监控模块，用于判断电池工作状态，在检测到电池寿命下降后，通过网络通信模块发送更换信息，提醒维护人员更换。也可以通过声光报警器进行提醒。
在实施例一的基础上，该系统中的内设灭火器动作次数的监控，也就是执行电磁阀的动作次数和具体时间的监控，通过动作次数与内部压力的结合判断，能够估算灭火材料容器是否需要更换。
具体结合图2，该系统中的隔热封闭容器内设置电源适配器，通过电池控制芯片给电池供电，并管理电池，执行空心模块采用SoC芯片，该芯片通过电源适配器和电池控制芯片双路供电，该芯片输出继电器控制信号继电器，继电器控制执行电磁阀动作；压力传感器通过AD转换器与提供压力信号给该芯片，拆卸机构的触点和安全阀甲、乙的触点分别提供信号该该芯片，该芯片通过I2C总线与电池控制芯片双向通信，同时该芯片通过I2C总线与声光报警器、操作按钮、显示屏幕连接，光纤通信模块与该芯片连接。
实施例二：一种适用于电梯轿厢内的灭火方法，采用技术方案中或者实施例一中灭火系统来实现，包括如下步骤：
1）.火情监测
火情监测模块实时监测轿厢内火情，若某一个火情因素超出设定的阈值，启动报警程序，将火情信号报送给执行控制模块，同时通过光纤网络通信模块将火情信号上报给控制中心；所述的火情因素包括烟雾、温度、或者火焰。通过前面所述的三种不同的监测元器件进行监测。
2）.灭火
执行控制模块打开灭火执行电磁阀灭火材料从容器内经管道、电磁阀到喷头喷出，覆盖轿厢内的起火部位；
3）.停车开门
执行控制模块将停车信号通过网络通信模块发给电梯控制系统，电梯控制系统中设置的火灾就近停车模块启动，控制电梯轿厢在行进方向的就近楼层停车，然后轿厢门与楼层门对正后打开电梯轿厢门，释放内部人员外出，
4）.火情报警
执行控制模块的通过网络通信模块将火情上报给控制中心并通过网络广播该火情发生信号，同时通过网络将火情报给火情处置单位；
5）.邻近电梯获知火情
电梯竖井相邻并行运行的其他电梯通过控制中心或者网络上的广播信号接收有电梯轿厢发生火情的信号；
6）.邻近电梯停车开门
邻近的其他电梯轿厢内的执行控制模块的停车信号发出单元将停车信号发给电梯控制系统，电梯控制系统中设置的火灾就近停车模块启动，控制该邻近电梯轿厢在行进方向避开步骤3）中发生火情电梯的停车的楼层后停车，然后该电梯的轿厢门与楼层门对正后打开电梯轿厢门，释放内部人员外出。
其中步骤3）中电梯控制系统将停车的楼层信息通过网络通信模块发送给执行控制模块，同时通过网络广播和传送给控制中心；
步骤6）中邻近电梯通过网络广播或者控制中心获知发生火情的电梯停车的楼层信息，该邻近电梯选择低于步骤3）中发生火情电梯停车的楼层停车，这样避免起火电梯的火焰上窜的影响，低于它就不会受其火焰影响。
所述的网络通信模块的连接的光纤以有光作为正常状态，长时间无光作为异常状态。当光纤内长时间无光，就说明光纤自身出问题了或者电梯内的通信模块出问题了，可以用于判断这两个问题的存在，进一步的也可能是电梯内部着火后，将其烧坏了，利用该光纤可以作为一个问题检测的元件。

Claims (10)

1.一种适用于电梯轿厢内的灭火系统，包括位于网络上的远程控制中心，和位于每个轿厢内安装的灭火执行装置，灭火材料容器，其特征是：
所述的灭火材料容器与灭火执行装置之间通过可拆卸机构连接；
所述的灭火执行装置至少包括
外接常态电源模块和不间断电源模块，两电源模块用于给灭火执行装置各个用电元件供电；
灭火执行电磁阀，用于根据控制模块的指令将灭火材料进行释放；
执行控制模块，用于接收火情监测模块的信号和网络通信模块的信号，并根据信号进行判断和下达指令给执行电磁阀，还用于将接收到的火情信号通过网络通信模块发送至远程控制中心，电梯控制系统中设置有就近停车模块，接收到火情信号后就近楼层停车开轿厢门；
网络通信模块，同时与执行控制模块、远程控制中心、电梯控制系统建立网络连接，传输信号，至少通过该网络通信模块向网络广播火情信号，网络通信模块采用光纤进行网络物理连接；
火情监测模块，用于在电梯轿厢内监测火情，并将火情信号传递给执行控制模块；
管路及灭火材料喷头，管路用于将喷头与灭火材料容器之间实现连通，执行电磁阀安装于该管路上；所述的灭火材料容器上靠近可拆卸机构的部位设有安全阀甲，所述的管路上靠近拆卸机构的部位设有安全阀乙。
2.根据权利要求1所述的适用于电梯轿厢内的灭火系统，其特征在于： 所述的管路上还设有压力传感器。
3.根据权利要求2所述的适用于电梯轿厢内的灭火系统，其特征在于：
所述的网络通信模块包括信号接收单元和信号发出单元，其中信号接收单元设有光电耦合器，将光纤发来的光信号转换为电信号，传递给执行控制模块；所述的信号发出单元包括有激光发生器，将执行控制模块发来的电信号转换为光信号并通过光纤发送出去至网络上的远程控制中心和电梯控制系统。
4.根据权利要求1所述的适用于电梯轿厢内的灭火系统，其特征在于： 所述的灭火材料容器、可拆卸机构、不间断电源模块、灭火执行电磁阀、执行控制模块、光纤网络通信模块均安装于轿厢内的隔热封闭容器内，喷头和火情监测模块位于该容器外部；隔热封闭容器上设有光纤连接端口和电源连接端口，还设有管路接口用于连接或者安装喷头。
5.根据权利要求1所述的适用于电梯轿厢内的灭火系统，其特征在于：所述的火情监测模块包括有视频和图像监测单元、烟雾监测单元和温度监测单元，通过三个不同角度来监测轿厢内的火情。
6.根据权利要求1所述的适用于电梯轿厢内的灭火系统，其特征在于：
所述的可拆卸机构处双侧设有安全阀。
7.一种适用于电梯轿厢内的灭火方法，采用权利要求1-6中任一灭火系统来实现，包括如下步骤：
1）火情监测
火情监测模块实时监测轿厢内火情，若某一个火情因素超出设定的阈值，启动报警程序，将火情信号报送给执行控制模块，同时通过光纤网络通信模块将火情信号上报给控制中心；
2）灭火
执行控制模块打开灭火执行电磁阀灭火材料从容器内经管道、电磁阀到喷头喷出，覆盖轿厢内的起火部位；
3）停车开门
执行控制模块将停车信号通过网络通信模块发给电梯控制系统，电梯控制系统中设置的火灾就近停车模块启动，控制电梯轿厢在行进方向的就近楼层停车，然后轿厢门与楼层门对正后打开电梯轿厢门，释放内部人员外出，
4）火情报警
执行控制模块的通过网络通信模块将火情上报给控制中心并通过网络广播该火情发生信号，同时通过网络将火情报给火情处置单位；
5）邻近电梯获知火情
电梯竖井相邻并行运行的其他电梯通过控制中心或者网络上的广播信号接收有电梯轿厢发生火情的信号；
6）邻近电梯停车开门
邻近的其他电梯轿厢内的执行控制模块的停车信号发出单元将停车信号发给电梯控制系统，电梯控制系统中设置的火灾就近停车模块启动，控制该邻近电梯轿厢在行进方向避开步骤3）中发生火情电梯的停车的楼层后停车，然后该电梯的轿厢门与楼层门对正后打开电梯轿厢门，释放内部人员外出。
8.根据权利要求7所述的一种适用于电梯轿厢内的灭火方法，其特征在于：步骤3）中电梯控制系统将停车的楼层信息通过网络通信模块发送给执行控制模块，同时通过网络广播和传送给控制中心；
步骤6）中邻近电梯通过网络广播或者控制中心获知发生火情的电梯停车的楼层信息，该邻近电梯选择低于步骤3）中发生火情电梯停车的楼层停车。
9.根据权利要求7所述的一种适用于电梯轿厢内的灭火方法，其特征在于：所述的火情因素包括烟雾、温度、或者火焰。
10.根据权利要求7所述的一种适用于电梯轿厢内的灭火方法，其特征在于：所述的网络通信模块的连接的光纤以有光作为正常状态， 长时间无光作为异常状态。
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