CN210278031U - 一种公路隧道火灾智能灭火系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种公路隧道火灾智能灭火系统，所述信息显示系统设置在隧道入口处，所述排烟系统、智能火灾识别系统和智能灭火系统设置在隧道顶部内侧，所述信息显示系统通过中央处理器与智能火灾识别系统相连，所述智能火灾识别系统与排烟系统、智能灭火系统相连接。本实用新型实施例提供的公路隧道火灾智能灭火系统不仅能快速对火灾做出灭火控制，减轻火势蔓延，还能为救援人员提供动态火情信息，具有安全高效、实用性强、智能准确等优点，大大降低了公路隧道火灾的发展，对抑制初期火灾和火灾扑救具有重要的作用，对营运高速公路安全管理具有重要的意义，为偏远隧道行车安全提供了一份可靠的保障。

Description

一种公路隧道火灾智能灭火系统

技术领域

本实用新型涉及高速公路隧道安全装置，具体涉及一种公路隧道火灾智能灭火系统。

背景技术

随着近年来我国公路建设行业的不断发展，我国已经成为了世界上公路隧道数量和规模最大的国家，随着新建隧道工程不断的投入到高速公路的运营管理中，公路隧道火灾事故也相对频发，相比普通开放式道路公路隧道发生事故数量相对较少，但其后果影响往往较大，高速公路隧道建设一般处于人员相对稀少的山岭地段，一旦发生隧道火灾事故救援人员和车辆设备难以快速到达，往往会造成火势蔓延扩大，不仅会造成人员伤亡和财产损失，也对隧道建筑物本身造成了严重的损坏，对我国公路运营安全造成了严重威胁。

经相关研究表明，公路隧道火灾发生的原因主要包括车辆自身故障、交通事故导致的火灾、车载货物自燃引发的火灾和隧道内电器线路引起的短路等。公路隧道的具有的狭长筒状结构和密闭特点，其火灾的发生不同于一般火灾，公路隧道火灾发生后产生的烟雾大、温度高、隧道内能见度低、容易引发爆炸、火势蔓延快、人员疏散困难，易造成交通堵塞引发二次灾难，具有随机性和不可预见性。尤其是救援过程中火情勘查难给救援带来了极大的困难，伴随着火焰的蔓延燃烧物会产生高浓度的一氧化碳以及其他类有毒有害气体，如氢氰酸、氯化氢等会对人体产生的直接危害，加之人员在能见度较低的情况下容易产生恐怖心理使得疏散困难、秩序混乱，往往造成严重的后果。

因此对隧道内火灾的快速预判和控制的问题必须得到重视，以防止火势蔓延、人员发生危险。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种能够在隧道火灾初期快速进行火源控制的公路隧道火灾智能灭火系统。

为实现该技术目的，本实用新型的方案是：一种公路隧道火灾智能灭火系统，包括排烟系统、智能火灾识别系统、智能灭火系统和信息显示系统，所述信息显示系统设置在隧道入口处，所述排烟系统、智能火灾识别系统和智能灭火系统设置在隧道顶部内侧，所述信息显示系统通过中央处理器与智能火灾识别系统相连，所述智能火灾识别系统与排烟系统、智能灭火系统相连接。

作为优选，所述排烟系统由两组排烟管组成，两组所述排烟管设置在隧道顶部中心线两侧，所述排烟管为圆筒形，所述排烟管侧面设置有多个排烟口，每个排烟口旁设置有烟雾传感器。

作为优选，两组所述排烟管在隧道行车出口方向设置有排烟风机，所述排烟口等距分布在排烟管上，所述排烟口为矩形的百叶窗结构，所述烟雾传感器与排烟口的传动装置相连，烟雾传感器控制排烟口的开关。

作为优选，所述智能灭火系统包括消防管路和消防枪，所述消防管路上安装有多组消防枪，所述消防管路安装在隧道顶部中心线。

作为优选，所述智能火灾识别系统包括多个一氧化碳传感器、氧气传感器、光纤光栅温度传感器和双红外火焰探测器，所述一氧化碳传感器和氧气传感器设置在光纤光栅温度传感器之间，所述一氧化碳传感器和氧气传感器安装位置相同，所述光纤光栅温度传感器直线等距铺满隧道顶部中心线。

作为优选，所述消防枪包括轴向转动装置、径向转动装置、角度传感器、消防水带和喷水枪，所述轴向转动装置、径向转动装置环绕在消防管路上，轴向转动装置和径向转动装置能调节消防枪的角度，所述消防水带与消防管路相连接。

作为优选，所述消防管路两端与隧道两端具有一定距离。

作为优选，所述双红外火焰探测器安装在消防枪旁边。

作为优选，所述信息显示系统包括监控摄像仪和显示屏，所述显示屏位于隧道入口方向，多个所述监控摄像仪设置在排烟管下方，确保无遮挡盲区。

本实用新型的有益效果，本实用新型实施例提供的公路隧道火灾智能灭火系统不仅能快速对火灾做出灭火控制，减轻火势蔓延，还能为救援人员提供动态火情信息，具有安全高效、实用性强、智能准确等优点，大大降低了公路隧道火灾的发展，对抑制初期火灾和火灾扑救具有重要的作用，对营运高速公路安全管理具有重要的意义，为偏远隧道行车安全提供了一份可靠的保障。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的右视结构示意图；

图3为本实用新型的消防枪的示意图；

图4为本实用新型的结构框图。

其中，1、排烟管，2、排烟口，3、烟雾传感器，4、消防管路，5、消防枪，501、轴向转动装置，502、径向转动装置，503、角度传感器，504、消防水带，505、喷水枪，6、一氧化碳传感器，7、氧气传感器，8、光纤光栅温度传感器，9、双红外火焰探测器，10、监控摄像头，11、显示屏，12、排烟风机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1-4所示，本实用新型所述的具体实施例为一种公路隧道火灾智能灭火系统，包括排烟系统、智能火灾识别系统、智能灭火系统和信息显示系统，所述信息显示系统设置在隧道入口处，所述排烟系统、智能火灾识别系统和智能灭火系统设置在隧道顶部内侧，所述信息显示系统通过中央处理器与智能火灾识别系统相连，所述智能火灾识别系统与排烟系统、智能灭火系统相连接。

排烟系统能防止烟雾在隧道内快速聚集，避免造成能见度低和一氧化碳浓度过高的后果，所述排烟系统由两组排烟管1组成，两组所述排烟管1设置在隧道顶部中心线两侧，所述排烟管1为圆筒形，所述排烟管1侧面设置有多个排烟口2，每个排烟口2旁设置有烟雾传感器3。两组所述排烟管1在隧道行车出口方向设置有排烟风机12，所述排烟口2等距分布在排烟管1上，所述排烟口2为矩形的百叶窗结构，所述烟雾传感器3与排烟口2的传动装置相连，烟雾传感器3控制排烟口2的开关。排烟口内部的传动装置会根据烟雾传感器的反馈信息来决定开启与关闭排烟口，排烟风机单向对隧道内产生的烟雾进行排出，保证烟雾排到出口无行车位置，保证隧道入口的车辆安全。

智能火灾识别系统能够第一时间对火灾情况进行预判，并为救援人员提供动态火情信息，所述智能火灾识别系统包括多个一氧化碳传感器6、氧气传感器7、光纤光栅温度传感器8和双红外火焰探测器9，所述一氧化碳传感器6和氧气传感器7设置在光纤光栅温度传感器8之间，所述一氧化碳传感器6和氧气传感器7安装位置相同，所述光纤光栅温度传感器8直线等距铺满隧道顶部中心线。其中光纤光栅温度传感器铺设于整个隧道的顶部中心线上，双红外火焰探测器根据隧道长度等距安装在隧道中心线上，保证两组火焰探测器相对识别的区域无盲区，不仅满足了火焰识别，同时尽可能的减少使用火焰探测器的数量，上述两种传感器共同作用识别隧道内火源，确保零误识别。

智能灭火系统能快速对灭火进行控制，减轻火势蔓延，所述智能灭火系统包括消防管路4和消防枪5，所述消防管路4上安装有多组消防枪5，所述消防管路4安装在隧道顶部中心线。所述消防枪5包括轴向转动装置501、径向转动装置502、角度传感器503、消防水带504和喷水枪505，所述轴向转动装置501、径向转动装置502环绕在消防管路上，轴向转动装置501和径向转动装置502能调节消防枪5的角度，所述消防水带504与消防管路4相连接。消防管路与外置灭火剂相连(灭火剂可采用水系灭火剂或者泡沫灭火剂)，消防枪具有自动开启关闭功能，每两组消防枪安装位置相对喷射时可覆盖两组消防枪之间的全部区域，确保在两组消防枪之内的火源能够得到抑制和扑灭；轴向转动装置、径向转动装置确保消防枪可以旋转到任意角度进行灭火工作，每个消防枪上的角度传感器用来调整喷水枪指向火源位置，消防枪的开关与智能火灾识别系统相连。

为了隧道两端的消防枪喷射范围可达隧道出入口，所述消防管路4两端与隧道两端具有一定距离。为了快速了解动态火情信息，所述双红外火焰探测器9安装在消防枪5旁边。确保双红外火焰探测器能够第一时间转动以探测火源信息。

为了快速知晓隧道内部信息，所述信息显示系统包括监控摄像仪10和显示屏11，所述显示屏11位于隧道入口方向，多个所述监控摄像仪10设置在排烟管1下方，确保无遮挡盲区。摄像仪具体安装位置同样根据隧道实际长度和监控要求来设定，显示屏位于隧道入口方向一定距离。

在上述实施例中，本实用新型的工作环境类似于隧道内部各处发生的各种原因的起火。

当高速公路车辆进入隧道发生起火，或者车辆所载货物在隧道内起火，或者在隧道内发生交通事故引起的火灾，此时火源位于隧道内被智能火灾识别系统的光纤光栅温度传感器和双红外火焰探测器共同识别确定火源位置，此时起火信号传入中央处理器同时点亮位于隧道入口处的显示屏，发生火灾警报，提醒未进入隧道内的车辆隧道发生火灾，使车辆暂定行驶如隧道以免发生二次事故，同时隧道内部排烟系统、智能灭火系统处于工作状态，显示屏开始接收数据；

智能火灾识别系统一旦识别火源，信息立刻反馈至中央处理器，同时中央处理器发出指令，根据判断的火源位置，位于火源位置两侧的智能灭火系统开始工作，通过角度传感器定位，确保轴向转动装置转动带动整个消防枪，径向转动装置转动调节至行车方向的位置，最终使得左右两组消防枪同时指向火源位置，此时消防枪打开开关，通过消防水带接引消防管路中的灭火剂对准火源进行喷射；

在火源识别确定的同时，位于排烟管上的每组烟雾传感器工作接收隧道内烟气浓度，当有一个传感器接收到的烟气浓度超过预设值时两组排烟风机开始运行，同时超过预设烟气浓度的排烟口自动开启进行通风排烟，确保烟气全部排至隧道出口方向，如排烟口处烟雾传感器所测浓度未超过预设值，则对应排烟口不开启；

在火源确定的同时，一氧化碳传感器、氧气传感器和监控摄像仪同时开始工作，动态将数据传输到显示屏，显示屏上实时显示隧道内画面、一氧化碳和氧气分布，同时接受来自光纤光栅温度传感器的隧道温度分布显示在显示屏上，隧道外部人员和救援人员可根据显示屏对隧道内部复杂的火场环境进行了解，对接下来的火灾救援和交通疏导具有重要的指导意义。

当智能火源识别系统确定隧道内部火源消失，说明火源被熄灭，火灾得到扑救，此时消防枪停止工作，当所有烟雾传感器接收烟雾浓度低于预设值时，两组排烟系统停止工作，但此时一氧化碳传感器、氧气传感器和视频摄像仪仍然继续工作，为外部人员提供隧道内部信息，直至所有参数恢复正常，说明此次智能灭火程序完毕。道路交管部门可根据实际情况进行交通疏导。

本实用新型实施例提供的公路隧道火灾智能灭火系统不仅能快速对火灾做出灭火控制，减轻火势蔓延，还能为救援人员提供动态火情信息，具有安全高效、实用性强、智能准确等优点，大大降低了公路隧道火灾的发展，对抑制初期火灾和火灾扑救具有重要的作用，对营运高速公路安全管理具有重要的意义，为偏远隧道行车安全提供了一份可靠的保障。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种公路隧道火灾智能灭火系统，其特征在于：包括排烟系统、智能火灾识别系统、智能灭火系统和信息显示系统，所述信息显示系统设置在隧道入口处，所述排烟系统、智能火灾识别系统和智能灭火系统设置在隧道顶部内侧，所述信息显示系统通过中央处理器与智能火灾识别系统相连，所述智能火灾识别系统与排烟系统、智能灭火系统相连接。

2.根据权利要求1所述的公路隧道火灾智能灭火系统，其特征在于：所述排烟系统由两组排烟管组成，两组所述排烟管设置在隧道顶部中心线两侧，所述排烟管为圆筒形，所述排烟管侧面设置有多个排烟口，每个排烟口旁设置有烟雾传感器。

3.根据权利要求2所述的公路隧道火灾智能灭火系统，其特征在于：两组所述排烟管在隧道行车出口方向设置有排烟风机，所述排烟口等距分布在排烟管上，所述排烟口为矩形的百叶窗结构，所述烟雾传感器与排烟口的传动装置相连，烟雾传感器控制排烟口的开关。

4.根据权利要求1所述的公路隧道火灾智能灭火系统，其特征在于：所述智能灭火系统包括消防管路和消防枪，所述消防管路上安装有多组消防枪，所述消防管路安装在隧道顶部中心线。

5.根据权利要求1所述的公路隧道火灾智能灭火系统，其特征在于：所述智能火灾识别系统包括多个一氧化碳传感器、氧气传感器、光纤光栅温度传感器和双红外火焰探测器，所述一氧化碳传感器和氧气传感器设置在光纤光栅温度传感器之间，所述一氧化碳传感器和氧气传感器安装位置相同，所述光纤光栅温度传感器直线等距铺满隧道顶部中心线。

6.根据权利要求4所述的公路隧道火灾智能灭火系统，其特征在于：所述消防枪包括轴向转动装置、径向转动装置、角度传感器、消防水带和喷水枪，所述轴向转动装置、径向转动装置环绕在消防管路上，轴向转动装置和径向转动装置能调节消防枪的角度，所述消防水带与消防管路相连接。

7.根据权利要求4所述的公路隧道火灾智能灭火系统，其特征在于：所述消防管路两端与隧道两端具有一定距离。

8.根据权利要求5所述的公路隧道火灾智能灭火系统，其特征在于：所述双红外火焰探测器安装在消防枪旁边。

9.根据权利要求1所述的公路隧道火灾智能灭火系统，其特征在于：所述信息显示系统包括监控摄像仪和显示屏，所述显示屏位于隧道入口方向，多个所述监控摄像仪设置在排烟管下方，确保无遮挡盲区。

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