CN206837312U - 一种智能模拟型末端试水装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能模拟型末端试水装置及系统，能够实时采集压力和流量数据，实现测试数据的现场与远程同步传输、显示和存储管理，其测试控制精度高、适用范围广，且有效地提高了长期试水运行的稳定性和可靠性。该末端试水装置包括：压力表、检修阀、压力变送器、流量变送器、电磁阀、试水喷头、火焰探测组件、信号处理器、和测试阀；其中，压力变送器和流量变送器发送检测到的压力和流量信号；火焰探测组件向信号处理器发送火焰探测信号；信号处理器生成测试指令信号和检测数据，向远端发送生成的检测数据和运行状态数据并从远端接收测试指令信号；电磁阀用于根据测试指令信号开启或者关闭。

Description

一种智能模拟型末端试水装置及系统

技术领域

本实用新型涉及自动水灭火系统技术技术领域，尤其涉及一种智能模拟型末端试水装置及系统。

背景技术

自动水灭火系统包括自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、自动跟踪定位射流灭火系统、细水雾灭火系统等自动的消防给水系统。根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084，自动喷水灭火系统的每个报警阀组控制的最不利点喷头处应设末端试水装置。对于末端试水装置的组成和功能，国家标准《自动喷水灭火系统第21部分：末端试水装置》GB5135.21记载了，末端试水装置按控制方式分为手动式和电动式，按反馈装置分为带信号反馈装置式和不带信号反馈装置式。

申请公布号为CN105688359A的中国实用新型专利申请公开了一种自动水灭火系统自动末端试水装置，自动水灭火给水管道上沿水流方向依次连接手动阀门、压力传感器、压力表、自动开启阀、末端试水接头。其外壳上设有压力传感器观察窗、压力与阀门开启观察窗和外壳门开启按钮；压力与阀门开启观察窗与压力表和自动开启阀的显示位置对应。然而该装置存在如下问题，一方面，其设置的压力传感器和压力表分别用于向远端发送压力数据和在现场显示压力表的读数，然而压力传感器和压力表的测量结果存在不一致的问题，导致控制中心和现场观察的数据不一致；另一方面，该装置不能准确模拟各种自动水灭火系统的各种运行状态，因此其适应性、稳定性和可靠性均较低；并且，该设备不具备设备防护设置，无法保证长期稳定的运行，可靠性不足。

实用新型内容

本实用新型的目的之一至少在于，针对上述现有技术存在的问题，提供一种智能模拟型末端试水装置及系统，能够能够实时采集压力和流量数据，实现测试数据的现场与远程同步传输、显示和存储管理，其测试控制精度高、适用范围广，且有效地提高了长期试水运行的稳定性和可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括以下各方面。

一种智能模拟型末端试水装置，其包括：压力表、检修阀、压力变送器、流量变送器、电磁阀、试水喷头、火焰探测组件、信号处理器、和测试阀；

其中，压力表、检修阀、压力变送器、流量变送器、电磁阀、试水喷头通过多个管道连接件依次连接在主给水管道上；支路给水管道与主给水管道并行设置且连接在电磁阀两端；测试阀设置在支路给水管道上，用于在电磁阀无法开启时进行现场机械式开启或者关闭；

压力变送器和流量变送器通过信号输出端与信号处理器通信连接，用于发送检测到的压力和流量信号；火焰探测组件设置在信号处理器的机壳外部，用于向信号处理器发送火焰探测信号；信号处理器通过机壳设置在主给水管道上，用于根据压力和流量信号以及火焰探测信号生成测试指令信号和检测数据，向远端发送生成的检测数据和运行状态数据并从远端接收测试指令信号；电磁阀用于根据测试指令信号开启或者关闭。

优选地，所述信号处理器进一步包括设置在机壳表面的显示屏、多个指示灯以及多个控制按键；所述显示屏用于显示实时生成的检测数据；指示灯用于显示电磁阀的状态；控制按键用于控制电磁阀的开启和关闭以及信号处理器的启动和关闭。

优选地，所述末端试水装置进一步包括设置在压力表之前的过滤器，用于过滤水流中的杂质。

优选地，所述末端试水装置进一步包括火警联动组件，其与信号处理器通信连接，用于发送火警触发信号；信号处理器进一步用于根据火警触发信号生成测试指令信号。

优选地，所述火警联动组件包括烟雾传感器、温度传感器和热成像传感器。

优选地，所述压力表和压力变送器的测量范围为0～1.6MPa，计量精度不低于0.5级；流量变送器的工作压力为2.5MPa，测量范围5-150m³/h，计量精度不低于1.0级；压力变送器和流量变送器的工作电压为DC20～25V、输出信号4～20mA，均具备IP65防护等级；电磁阀的工作电压为DC24V，工作电流1.5A。

优选地，所述火焰探测组件包括紫外火焰传感器和火焰侦测电路，用于侦测波长范围为185～260nm的紫外波；探测组件的工作电压为DC5V，输出信号为12ms脉冲信号或者TTL高电平信号。

一种智能模拟型末端试水系统，其包括一个或者多个上述的末端试水装置，以及远程监控终端；

所述远程监控终端包括显示模块、控制模块和通信模块；其中，所述通信模块通过网络与末端试水装置的信号处理器连接，用于接收信号处理器发送的检测数据和运行状态数据并向其发送测试指令信号；控制模块用于对检测数据和运行状态数据进行匹配处理，通过显示模块上的人机交互界面实时显示当前获取的检测数据和运行状态数据，以及通过人机交互界面接收测试控制指令以生成测试指令信号。

优选地，所述末端试水系统进一步包括存储模块；控制模块用于将当前接收的检测数据和对应的运行状态数据作为历史测试数据存储在存储模块中，并根据存储模块中所存储的预定时间段内的历史测试数据来生成测试控制指令信号。

优选地，所述网络为CAN、RS485网络或者以太网。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：

能够实时采集压力和流量数据，实现测试数据的现场与远程同步传输、显示和存储管理，为检测数据的完整存储管理和分析提供了数据基础，提高了试水装置的控制精度；通过火焰探测组件、烟感温感及火警联动接口，配合电控开阀、机械式手动开阀等多种模拟方式，不仅能够准确模拟常规水系统设备运行，还能模拟大空间自动消防炮灭火设备运行，从而提高了试水装置的适用范围；通过设置过滤器，解决了管道杂质堵塞压力表、压力变送器、流量变送器、电磁阀的问题，能够保证末端试水装置的长效、可靠运行检测；此外，通过并行设置的测试阀和支路给水管道，大大提高了试水装置的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是根据本实用新型一实施例的一种智能模拟型末端试水装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型另一实施例的一种智能模拟型末端试水装置的结构示意图；

图3是根据本实用新型一实施例的一种智能模拟型末端试水系统的结构示意图；

图4是根据本实用新型一实施例的一种智能模拟型末端试水系统的显示模块所显示的人机交互界面示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，以使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，根据本实用新型一实施例的一种智能模拟型末端试水装置包括：压力表1、检修阀2、压力变送器5、流量变送器6、电磁阀7、试水喷头8、火焰探测组件4、信号处理器3、和测试阀71。其中，压力表1、检修阀2、压力变送器5、流量变送器6、电磁阀7、试水喷头8通过多个管道连接件10依次连接在主给水管道11上；测试阀71设置在支路给水管道21上，支路给水管道21与主给水管道11并行设置且连接在电磁阀7两端。

信号处理器3的机壳31设置在主给水管道上；压力变送器5和流量变送器6设置在信号处理器3的机壳31内的主给水管道11上，二者的信号输出端与信号处理器3通信连接；火焰探测组件4设置在信号处理器3的机壳31外部正下方。信号处理器3进一步包括设置在机壳31表面的显示屏32、多个指示灯33以及多个控制按键34。火焰探测组件4主要用于模拟自动洒水灭火装置、自动射水灭火装置的运行，以及方便施工人员利用火焰信号触发启动末端试水装置进行工作。

上述实施例的智能模拟型末端试水装置可以安装在建筑自动喷淋灭火系统和消防炮灭火系统设定的防火分区的最不利点，用于模拟自动水灭火系统的各种火情状态并测量相应的供水压力和流量参数。当通过模拟火情使自动水灭火系统供水而进行压力和流量检测时，开启电磁阀7并关闭测试阀71，试水喷头8开始模拟运行。灭火系统的供水首先流经压力表1，高精密度的压力表1的指针随即发生变化，指到当前压力刻度。如果当前压力值小于最小测试压力阈值或者大于最大测试压力阈值，现场测试人员可以及时通过检修阀2关闭供水，以便及时进行检修，排出诸如泄露或堵塞等安全隐患并避免损坏装置内的各种器件。

进一步地，压力变送器5和流量变送器6均开始工作，将采集到的压力和流量信号发送给信号处理器3。信号处理器3对接收的压力和流量信号进行分析处理，实时生成包括压力和流量数据以及电磁阀状态、火焰探数据的检测数据。一方面，可以通过液晶屏31以数字方式显示实时压力和流量数据和/或通过多个指示灯33指示装置的运行状态；另一方面，在本地显示的同时还可以通过网络将压力和流量数据、阀门状态等信息传输给远程监控端，实现本地和远端的同步显示，避免因现场与远端数据不一致而需要反复确认核对的问题，便于检测数据的快速处理和记录，提高了测试效率。

在各种实施例中，当电磁阀7不能正常开启时，可以打开与电磁阀7并行的测试阀71，末端试水装置仍可正常运行，故其稳定性、可靠性较高。在其他各种实施例中，电磁阀7还有多种开关方式，例如可通过操作信号处理器3上的控制按键34来开关电磁阀7；当火焰探测组件4检测到火焰持续时长超过预设阈值(例如，10秒)时，可生成测试指令信号来开启电磁阀7；并且，远程监控终端也可通过网络向信号处理器3发送测试指令信号，实现远程开关电磁阀7。通过多种触发方式对各种水灭火系统进行多种模拟，能够提高末端试水装置的适用范围并提高测试准确度。

图2示出了根据本实用新型另一实施例的一种智能模拟型末端试水装置，其在图1所示的末端试水装置的基础上，进一步包括过滤器12和火警联动组件13。

其中，过滤器12设置在末端试水装置的入口端，位于压力表1之前，用于过滤水流中的杂质。当水流中的杂质超过预定的规格时，可能堵塞过滤器12和/或给水管道从而造成压力超过最大测试压力阈值，现场测试人员可以及时通过检修阀2关闭供水，避免因管道杂质导致压力表、压力变送器、流量变送器、电磁阀等器件损坏的问题，从而提高了末端试水装置长期运行的稳定性和可靠性。

火警联动组件13可以包括烟雾传感器、温度传感器和热成像传感器等，其与信号处理器通信连接，用于发送火警触发信号。通过火警联动组件13，可以对末端试水装置所应用的环境内的烟雾、温度、热分布情况进行多角度实时检测，准确获取火灾发生各个阶段(例如，初起、发展、猛烈、下降、熄灭)的持续时间和强度，能够将末端试水装置所获取的水流压力和流量检测数据与火灾的各阶段进行精确匹配，从能够提高模拟准确度，更为试水设备的后续改进以及整个灭火系统的改进提供了丰富的数据基础。

在优选的实施例中，上述压力表、压力变送器的测量范围为0～1.6MPa，计量精度不低于0.5级，压力变送器的工作电压DC24V、输出信号4～20mA，具备IP65防护等级；流量变送器的工作压力为2.5MPa，测量范围5-150m³/h，计量精度不低于1.0级，工作电压为DC24V(±20％)、输出信号4～20mA，具备IP65防护等级；电磁阀的工作电压DC24V，工作电流1.5A。上述火焰探测组件采用紫外火焰传感器匹配火焰侦测电路，能够有效侦测火焰发出的较为集中的紫外波，紫外波的范围185～260nm，实现远距离非接触式探测，探测组件的工作电压为DC5V，输出信号为12ms脉冲信号或TTL(晶体管-晶体管逻辑电平，TransistorTransistor Logic)高电平信号。

图3示出了根据本实用新型另一实施例的一种智能模拟型末端试水系统，其包括多个上述的末端试水装置和远程监控终端9。远程监控终端9包括显示模块、控制模块和通信模块。其中，通信模块通过网络与多个位于不同物理位置处的末端试水装置的信号处理器连接，用于接收信号处理器发送的检测数据和运行状态数据并向其发送测试指令信号。控制模块用于对检测数据和运行状态数据进行匹配处理，并通过显示模块上的人机交互界面实时显示当前获取的检测数据和运行状态数据，并可以通过人机交互界面接收测试控制指令。图4示出了根据本实用新型一实施例的一种智能模拟型末端试水系统的显示模块所显示的人机交互界面示意图。通过该界面，可以实时显示每个末端试水装置物理位置、阀门状态、压力和流量检测数据。进一步地，该系统可以进一步包括存储模块，控制模块还可以将当前接收的检测数据和对应的运行状态数据作为历史测试数据存储在存储模块中，以供对试水系统在长时间范围的测试情况进行整体分析，从而作出更准确和全面的测试控制指令。

在优选的实施例中，所述网络包括控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)、RS485网络或者以太网。其中，CAN网络的最大通信距离可达10KM，通信速率最高可达1Mbps。例如，光纤以太网的通信距离可达20KM，通信速率可达100Mbps，响应时间＜0.5s。通过该系统不仅能够解决测试现场与远程控制之间的延迟问题，实现现场与远端数据的同步显示，而且能够减少因现场观察数据数据与远程监控终端显示数据不一致的而反复核对确认导致测试效率低下的问题。

以上所述，仅为本实用新型具体实施方式的详细说明，而非对本实用新型的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能模拟型末端试水装置，其特征在于，所述末端试水装置包括：压力表、检修阀、压力变送器、流量变送器、电磁阀、试水喷头、火焰探测组件、信号处理器、和测试阀；

其中，压力表、检修阀、压力变送器、流量变送器、电磁阀、试水喷头通过多个管道连接件依次连接在主给水管道上；支路给水管道与主给水管道并行设置且连接在电磁阀两端；测试阀设置在支路给水管道上，用于在电磁阀无法开启时进行现场机械式开启或者关闭；

压力变送器和流量变送器通过信号输出端与信号处理器通信连接，用于发送检测到的压力和流量信号；火焰探测组件设置在信号处理器的机壳外部，用于向信号处理器发送火焰探测信号；信号处理器通过机壳设置在主给水管道上，用于根据压力和流量信号以及火焰探测信号生成测试指令信号和检测数据，向远端发送生成的检测数据和运行状态数据并从远端接收测试指令信号；电磁阀用于根据测试指令信号开启或者关闭。

2.根据权利要求1所述的末端试水装置，其特征在于，所述信号处理器进一步包括设置在机壳表面的显示屏、多个指示灯以及多个控制按键；所述显示屏用于显示实时生成的检测数据；指示灯用于显示电磁阀的状态；控制按键用于控制电磁阀的开启和关闭以及信号处理器的启动和关闭。

3.根据权利要求1所述的末端试水装置，其特征在于，所述末端试水装置进一步包括设置在压力表之前的过滤器，用于过滤水流中的杂质。

4.根据权利要求1所述的末端试水装置，其特征在于，所述末端试水装置进一步包括火警联动组件，其与信号处理器通信连接，用于发送火警触发信号；信号处理器进一步用于根据火警触发信号生成测试指令信号。

5.根据权利要求4所述的末端试水装置，其特征在于，所述火警联动组件包括烟雾传感器、温度传感器和热成像传感器。

6.根据权利要求1所述的末端试水装置，其特征在于，所述压力表和压力变送器的测量范围为0～1.6MPa，计量精度不低于0.5级；流量变送器的工作压力为2.5MPa，测量范围5-150m³/h，计量精度不低于1.0级；压力变送器和流量变送器的工作电压为DC20～25V、输出信号4～20mA，均具备IP65防护等级；电磁阀的工作电压为DC24V，工作电流1.5A。

7.根据权利要求1所述的末端试水装置，其特征在于，所述火焰探测组件包括紫外火焰传感器和火焰侦测电路，用于侦测波长范围为185～260nm的紫外波；探测组件的工作电压为DC5V，输出信号为12ms脉冲信号或者TTL高电平信号。

8.一种智能模拟型末端试水系统，其特征在于，所述系统包括一个或者多个权利要求1至7中任一项的末端试水装置，以及远程监控终端；

所述远程监控终端包括显示模块、控制模块和通信模块；其中，所述通信模块通过网络与末端试水装置的信号处理器连接，用于接收信号处理器发送的检测数据和运行状态数据并向其发送测试指令信号；控制模块用于对检测数据和运行状态数据进行匹配处理，通过显示模块上的人机交互界面实时显示当前获取的检测数据和运行状态数据，以及通过人机交互界面接收测试控制指令以生成测试指令信号。

9.根据权利要求8所述的末端试水系统，其特征在于，所述末端试水系统进一步包括存储模块；控制模块用于将当前接收的检测数据和对应的运行状态数据作为历史测试数据存储在存储模块中，并根据存储模块中所存储的预定时间段内的历史测试数据来生成测试控制指令信号。

10.根据权利要求8所述的末端试水系统，其特征在于，所述网络为CAN、RS485网络或者以太网。