CN215691263U - 一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，包括：上装数据采集器，集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU、底盘数据采集控制器BBM、上装控制执行单元、集成式压缩空气泡沫混合单元及人机界面，上装数据采集器用于采集消防车水罐、发动机、取力器、消防泵及罐出水阀门的工况，与集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU连接，将信号传送给集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU；底盘数据采集控制器BBM与底盘发动机机械连接控制，并通过无线网络远程控制离合器；上装控制执行单元包括多种阀门；集成式压缩空气泡沫混合单元与空气压缩机以及A类/B类泡沫储箱连接，A类/B类泡沫储箱通过泡沫泵连接到集成式压缩空气泡沫混合单元。

Description

一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统

技术领域

本实用新型涉及消防设备技术领域，特别涉及一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统。

背景技术

随着国内经济的不断发展，城市建筑越来越密集，各类企业规模也越来越大，大型及超大型火灾也不断增多。我国灭火救援工作进入了一个新的发展阶段，愈来愈多的建筑呈现出高层化、功能化、复杂化的发展态势，石油、化工等工业所占的比例也呈上升趋势，石油、化工、高层建筑等大型企业一旦发生火灾，火势就很难控制，这时就急需用大量的水和灭火剂进行冷却降温，隔离，覆盖式灭火，水是灭火救援中最基础，最关键的灭火剂，任何的灭火剂都需要水作为中和剂，都需要跟水进行混合。这样就导致一旦发生火灾，水就是一种不可缺少，至关重要的灭火剂，但是往往因为建筑，交通等各种原因，一时无法保证水可以远远不断的供应，同时水的灭火效率低，仅能灭A类火，灭火的最佳时期往往又在着火初期。面对这种救援难题，急需研发出一种用水量少，灭火效率高，灭火范围广的灭火剂。

此外，传统的压缩空气泡沫混合灭火系统是消防车通过泡沫比例发生器,自动把水、高效泡沫浓缩和压缩空气按所需的比例混合,经压缩空气的搅动及吹动作用,产生大量细腻的灭火泡沫，压缩空气泡沫经过高压消防泵喷向火源。因此其具有灭火效率高,更加安全、水和泡沫用:量少,使用成本低、环保效果好等优点。然而现有的压缩空气泡沫混合灭火系统功能独立，不能完全兼备消防水泵的全部控制功能，只是单独的以一个压缩空气泡沫混合器的一个装置出现，同时压缩空气泡沫混合灭火系统的控制线路复杂，因此整体性能不佳,控制精度低,故障率高，操作不灵活,功能不完善，只能进行A类泡沫的混合，不能实现B类泡沫的混合，功能应用单一，严重制约了消防车的消防作业能力。因此,为解决现有技术中的不足之处,提供一种控制线路简单，性能良好,精度高，故障率低，功能完善且易于操作的消防车集成式压缩空气泡沫混合灭火系统显得尤为必要。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，集成有压缩空气泡沫混合灭火系统的所有功能同时还可以用于B类泡沫的混合，无需在增加B类泡沫混合器，同时控制系统集成有消防车水泵系统的所有控制功能，无需在增加多余的控制模块及装置，就可以实现对消防车辆的整体控制如：控制车辆启动、熄火、挂取力器(挂水泵)、油门+/油门-、打开罐出水阀门、炮阀门、内注水阀门、外注泡沫、外吸泡沫、罐出泡沫阀、警灯，警报等消防车的各类控制的操作。

本实用新型的目的在于提供一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，包括：

上装数据采集器，集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU、底盘数据采集控制器BBM、上装控制执行单元、集成式压缩空气泡沫混合单元、以及人机界面，其中：

所述上装数据采集器用于采集消防车水罐、发动机、取力器、消防泵以及罐出水阀门的工况，并与所述集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU连接，将所述上装数据采集器采集的传感器信号传送给所述集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU；

所述底盘数据采集控制器BBM与底盘发动机机械连接并对其进行控制，并通过无线网络远程控制离合器；

所述上装控制执行单元包括多种阀门，作为阀门信号控制器用于通过所述阀门执行控制指令；

所述集成式压缩空气泡沫混合单元与空气压缩机以及A类/B类泡沫储箱连接，所述 A类/B类泡沫储箱通过泡沫泵连接到所述集成式压缩空气泡沫混合单元，所述空气压缩机用于为所述集成式压缩空气泡沫混合单元提供压缩空气。

优选的，所述上装数据采集器包括液位传感器、转速传感器、发动机水温传感器、发动机油温传感器、取力器油温传感器、进水压力传感器、出水压力传感器以及流量传感器，用于采集消防车水罐内水的液位，发动机油温，水温，取力器油温，柴油油位，消防泵油温，并检测罐出水阀门以及泵进水阀门是否开启。

优选的，所述上装控制执行单元连接的阀体包括罐出水阀、炮出水阀、外供水阀以及内注水阀，阀体还留有一个冗余接口，与控制设备连接。

优选的，所述集成式压缩空气泡沫混合单元具有设置在底部连接的A类泡沫A出口(1)以及A类泡沫B出口及细水雾出口(2)，所述集成式压缩空气泡沫混合单元侧面板上设置突出的压力水进口(3)以及A类泡沫炮出口(4)；所述集成式压缩空气泡沫混合单元侧面板上还设置与空压机主气管连接的奶嘴口(5)、与清洗管连接的第一接口(6)、与进泡沫管连接的第二接口(7)以及与A类泡沫管进液管连接的第三接口(8)。

优选的，所述集成式压缩空气泡沫混合单元将水、泡沫和空气混合形成混合液后，通过出泡沫阀将所述混合液输送给消防炮，所述消防炮通过消防泵与底盘发动机连接。

优选的，所述集成式压缩空气泡沫混合单元底部另一侧设置机油加注口(9)，机油加注口(9)下方设置安装固定块(10)，从而确保机油加注口的水平。

优选的，安装固定块(10)前侧在集成式压缩空气泡沫混合单元的底板上设置空压机固定螺栓(11)以及皮带轮张紧力调整螺栓(12)，用于调整空压机的工作状态。

优选的，所述集成式压缩空气泡沫混合单元上设置调压阀(13)，用于调节内部气体的压力后获得压缩空气，压缩空气通过空气过滤器(14)排出。

优选的，还具有油气分离器(15)，用于将油气两相分离；通过增速齿轮(16)带动离合器与消防泵之间连接出水，通过消防泵向所述集成式压缩空气泡沫混合单元输送压力水。

优选的，所述人机界面为显示器。

本实用新型的有益效果：

1、集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，集成度高，操作简单、集成有消防车水泵系统的所有控制功能，消防车辆无需增加其他控制装置。

2、集成有A类,B类泡沫自动混合装置，可以使消防车同时喷射A类泡沫和B类泡沫。

3、集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，灭火效率高.与水灭火效率相比，灭火效率是水的10倍。

4、用水量少同时所需的泡沫混合比低0.1％—1％(常规的混合比6％—10％)，所需泡沫原液少，便于携带。

5、灭火时间短，人火间距远,隔热性好；控火能力强，灭火速度快，喷出的泡沫能有效减少烟雾形成，降低了轰然，对消防人员有更好的保护作用。

6、操作简单方便，可随时投入战斗：水带轻(水带内85％为空气).移动、拖动方便；输送距离远，由于水管里流动的是压缩空气泡沫，水管不怕折叠，同时泡沫轻，重量损失小，水管可拉至1 000m外的200m高处进行灭火，扑救高层建筑火灾非常方便,也是成本低且高效。

7、因泡沫不易流动，所含水分少，对未燃烧物不会在大的浸湿和损坏，对灭火现场周边环境污染、损失小，克服了普通泡沫的毒性和灭火后异味。

8、减轻建筑物承重压力与纯水相比，泡沫液比水要轻得多，能有效避免或减小建筑物因超负荷而造成坍塌事故。

附图说明

附图1为根据本实用新型实施例的集成式压缩空气泡沫混合灭火系统原理结构图。

附图2中(a)-(d)为根据本实用新型实施例的集成式压缩空气泡沫混合单元的主视图、左视图、俯视图以及立体图。

附图3中(a)和(b)为根据本实用新型实施例的集成式压缩空气泡沫混合单元辅助机械部件结构的主视图和俯视图。

其中，

1、A类泡沫A出口；2、A类泡沫B出口及细水雾出口；3、压力水进口；4、A类泡沫炮出口；5、奶嘴口；6、第一接口；7、第二接口；8、第三接口；9、机油加注口；10、安装固定块；11、空压机固定螺栓；12、皮带轮张紧力调整螺栓；13、调压阀；14、空气过滤器；15、油气分离器；16、增速齿轮

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，但并不用来限制本实用新型的保护范围。

集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，集成有压缩空气泡沫混合灭火系统的所有功能同时还可以用于B类泡沫的混合，无需在增加B类泡沫混合器，同时控制系统集成有消防车水泵系统的所有控制功能，无需在增加多余的控制模块及装置，就可以实现对消防车辆的整体控制如：控制车辆启动、熄火、挂取力器挂水泵、油门+/油门-、打开罐出水阀门、炮阀门、内注水阀门、外注泡沫、外吸泡沫、罐出泡沫阀、警灯，警报等消防车的各类控制的操作。

集成式压缩空气泡沫混合灭火系统简称CAFS技术是一种新型高效的灭火系统，采用高新的灭火技术，完全可以应付新形势下的灭火救援工作。具有如下优点：①水带载荷量小，由于水帯中充满的不再全是泡沫混合液，而是泡沫混合液和压缩空气的混合物。混合液在水带中流动过程中，不断地扰动形成空气泡沫，从水枪喷岀。由于水帯的载荷量大大减轻，CAFS的机动性好，消防队员体力消耗少，易于操作.对于实际火灾扑救十分有利。②灭火效率高，与水灭火效率相比，泡沫液灭火效率是水的3倍，空气泡沫的灭火效率是水的5倍，而压缩空气泡沫的灭火效率是水的10倍。同时压缩空气泡沫所形成的气泡可以360°吸收热量。③用水量少，并且由此压缩空气泡沫系统技术对环境、建筑和设备的损失大大减小，灾后的维修费用随之降低。因此，CAPS技术是环保技术，是消防行业的一场革命。这个特点对水资源贫乏地区以及野外消防和防火保护CAFS技术显得十分有用。④泡沫本身有一种能降低水的表面张力的能力，这使着火材料很容易吸收水分，达到吸热降温目的，能更快地控制火势。⑤CAFS技术所需的泡沫混合比低0.1％— 1％常规的混合比6％—10％，所需泡沫原液少，便于携带。

如图1-2所示，本实施例的集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，包括：

上装数据采集器，集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU、底盘数据采集控制器BBM、上装控制执行单元、集成式压缩空气泡沫混合单元、以及人机界面，其中：

上装数据采集器用于采集消防车水罐、发动机、取力器、消防泵以及罐出水阀门的工况，并与集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU连接，将上装数据采集器采集的传感器信号传送给集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU；

底盘数据采集控制器BBM与底盘发动机机械连接并对其进行控制，并通过无线网络远程控制离合器；

上装控制执行单元包括多种阀门，作为阀门信号控制器用于通过阀门执行控制指令；

集成式压缩空气泡沫混合单元与空气压缩机以及A类/B类泡沫储箱连接，A类/B类泡沫储箱通过泡沫泵连接到集成式压缩空气泡沫混合单元，空气压缩机用于为集成式压缩空气泡沫混合单元提供压缩空气

上装数据采集器包括液位传感器、转速传感器、发动机水温传感器、发动机油温传感器、取力器油温传感器、进水压力传感器、出水压力传感器以及流量传感器，用于采集消防车水罐内水的液位，发动机油温，水温，取力器油温，柴油油位，消防泵油温，并检测罐出水阀门以及泵进水阀门是否开启。

上装控制执行单元连接的阀体包括罐出水阀、炮出水阀、外供水阀以及内注水阀，本实施例还留有一个冗余接口，与其他控制设备连接。

集成式压缩空气泡沫混合单元具有设置在底部连接的A类泡沫A出口1以及A类泡沫B出口及细水雾出口2，集成式压缩空气泡沫混合单元侧面板上设置突出的压力水进口3以及A类泡沫炮出口4；集成式压缩空气泡沫混合单元侧面板上还设置与空压机主气管连接的奶嘴口5、与清洗管连接的第一接口6、与进泡沫管连接的第二接口7以及与 A类泡沫管进液管连接的第三接口8。

集成式压缩空气泡沫混合单元将水、泡沫和空气混合形成混合液后，通过出泡沫阀将混合液输送给消防炮，消防炮通过消防泵与底盘发动机连接。

参见图3，集成式压缩空气泡沫混合单元底部另一侧设置机油加注口9，机油加注口 9下方设置安装固定块10，从而确保机油加注口的水平。

安装固定块10前侧在集成式压缩空气泡沫混合单元的底板上设置空压机固定螺栓 11以及皮带轮张紧力调整螺栓12，用于调整空压机的工作状态。

集成式压缩空气泡沫混合单元上设置调压阀13，用于调节内部气体的压力后获得压缩空气，压缩空气通过空气过滤器14排出。

还具有油气分离器15，用于将油气两相分离。

此外，整个辅助机械部分通过增速齿轮16带动，动力强，满足现场泡沫混合的要求。

离合器与消防泵之间连接出水，通过消防泵向集成式压缩空气泡沫混合单元输送压力水。

人机界面为显示器。

工作原理：

该系统通过人机界面进行系统内部参数设定如：工作模式、报警信息、限定信息，设定工作压力、泡沫混合比例等参数设置，控制系统CPU存储人机界面的设置信息。参数设置完成后，通过人机界面打开罐出水阀门、罐出泡沫阀门、空压机。此时罐内水进入消防泵内，此时通过人机界面启动车辆，发动机怠速运行，然后打开取力器开关，此时消防水泵和空压机同时运行，打开出泡沫阀门，集成式压缩空气泡沫混合灭火系统会根据人机界面设定的工作模式自动运行，如此前设置的为“压力模式”系统会自动根据设定的压力，通过发送指令给底盘发动机，提高发动机的转速进而增大消防泵的转速，到出水压力等于设定压力时，发动机转速停止上升，并保持恒定。同时集成式压缩空气泡沫混合单元也会根据设定的泡沫和水的混合比例，通过检测到的水流量信号和泡沫流量信号，控制系统CPU获取的水流量信号和泡沫流量信号后输出比例控制信号至泡沫流量调整电机泡沫泵,通过调节泡沫流量实现调节泡沫和水的混合比例。另一方面,利用空压机出口压力传感器，实时检测空压机出口压力信号并将其传送给系统CPU,系统CPU根据水和泡沫混合比例的情况以及空压机出口压力信号输出压力控制信号至空气压缩机以调整空气压缩机的输出气压。通过调节泡沫和水的混合比例和空气压缩机的输出气压，从而使系统可输出能达到所需效果的灭火泡沫。

消防车集成式压缩空气泡沫混合单元是将泡沫混入水中；空压机系统再将压缩空气直接注入混合管路，与水/泡沫的混合液强行搅拌混合、发泡，形成压缩空气泡沫；最后，从喷射器(如消防炮、消防枪)喷射出去。这一切的动作，都是由消防员输入指令，通过集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU操作完成的。集成式压缩空气泡沫混合单元详见图2；空气压缩机详见图3。同时该系统为有效保证消防人员使用的便捷及安全及救援过程装备的性能稳定可靠，对底盘和上装的关键部件都进行实时的监控。避免因长时间使用，维护保养或操作不当导致在救援过程中因油温、水温、转速过高，而导致消防车辆或关键部件损坏。

在实际灭火作战过程中，消防队员通过转速控制模式或压力控制模式设定灭火所需的消防泵工作压力，消防水泵压力控制系统自动根据所设定的参数对消防系统进行调整，同时监控消防车水罐内水的液位，发动机油温，水温，取力器油温，柴油油位，消防泵油温，检测罐出水阀门(泵进水阀门)是否开启，开启之后水进入到消防泵内部后才可以结合运转消防泵，检测消防泵出水阀门是否打开，只有出水阀门打开才允许增加发动机转速及消防泵转速。实时监测，油温及水温，当检测到关键部件温度过高，会自动打开系统冷却装置，同时发出声光报警，提醒操作人员警示，如果长时间温度没有下降或，温度在继续升高，系统会自动降低发动机转速，直至温度接近正常设定允许值。系统当检测到液位过低，会触动低液位报警系统，同时自动降低发动机及水泵的转速，避免因缺水导致水泵无水空转，发热，损坏消防泵。同时呢，通过消防水泵压力控制系统，也可以设定，消防泵最高工作压力及最高工作转速，避免因转速高压力过大导致，水泵及动力传动系统损坏，避免发生人员伤害。

采用本实施例：

1、集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，集成度高，操作简单、集成有消防车水泵系统的所有控制功能，消防车辆无需增加其他控制装置。

2、集成有A类,B类泡沫自动混合装置，可以使消防车同时喷射A类泡沫和B类泡沫。

3、集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，灭火效率高.与水灭火效率相比，灭火效率是水的10倍。

4、用水量少同时所需的泡沫混合比低0.1％—1％(常规的混合比6％—10％)，所需泡沫原液少，便于携带。

5、灭火时间短，人火间距远,隔热性好；控火能力强，灭火速度快，喷出的泡沫能有效减少烟雾形成，降低了轰然，对消防人员有更好的保护作用。

6、操作简单方便，可随时投入战斗：水带轻(水带内85％为空气).移动、拖动方便；输送距离远，由于水管里流动的是压缩空气泡沫，水管不怕折叠，同时泡沫轻，重量损失小，水管可拉至1 000m外的200m高处进行救火，扑救高层建筑火灾非常方便,也是成本低且高效。

7、因泡沫不易流动，所含水分少，对未燃烧物不会在大的浸湿和损坏，对灭火现场周边环境污染、损失小，克服了普通泡沫的毒性和灭火后异味。

8、减轻建筑物承重压力与纯水相比，泡沫液比水要轻得多，能有效避免或减小建筑物因超负荷而造成坍塌事故。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时本领域的一般技术人员，根据本实用新型的实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，其特征在于包括：

上装数据采集器，集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU、底盘数据采集控制器BBM、上装控制执行单元、集成式压缩空气泡沫混合单元、以及人机界面，其中：

所述上装数据采集器用于采集消防车水罐、发动机、取力器、消防泵以及罐出水阀门的工况，并与所述集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU连接，将所述上装数据采集器采集的传感器信号传送给所述集成式压缩空气泡沫混合灭火系统CPU；

所述底盘数据采集控制器BBM与底盘发动机机械连接并对其进行控制，并通过无线网络远程控制离合器；

所述上装控制执行单元包括多种阀门，作为阀门信号控制器用于通过所述阀门执行控制指令；

所述集成式压缩空气泡沫混合单元与空气压缩机以及A类/B类泡沫储箱连接，所述A类/B类泡沫储箱通过泡沫泵连接到所述集成式压缩空气泡沫混合单元，所述空气压缩机用于为所述集成式压缩空气泡沫混合单元提供压缩空气。

2.根据权利要求1所述的一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，其特征在于：所述上装数据采集器包括液位传感器、转速传感器、发动机水温传感器、发动机油温传感器、取力器油温传感器、进水压力传感器、出水压力传感器以及流量传感器，用于采集消防车水罐内水的液位，发动机油温，水温，取力器油温，柴油油位，消防泵油温，并检测罐出水阀门以及泵进水阀门是否开启。

3.根据权利要求1所述的一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，其特征在于：所述上装控制执行单元连接的阀体包括罐出水阀、炮出水阀、外供水阀以及内注水阀，所述阀体还留有一个冗余接口，与控制设备连接。

4.根据权利要求1所述的一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，其特征在于：所述集成式压缩空气泡沫混合单元具有设置在底部连接的A类泡沫A出口(1)以及A类泡沫B出口及细水雾出口(2)，所述集成式压缩空气泡沫混合单元侧面板上设置突出的压力水进口(3)以及A类泡沫炮出口(4)；所述集成式压缩空气泡沫混合单元侧面板上还设置与空压机主气管连接的奶嘴口(5)、与清洗管连接的第一接口(6)、与进泡沫管连接的第二接口(7)以及与A类泡沫管进液管连接的第三接口(8)。

5.根据权利要求4所述的一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，其特征在于：所述集成式压缩空气泡沫混合单元将水、泡沫和空气混合形成混合液后，通过出泡沫阀将所述混合液输送给消防炮，所述消防炮通过消防泵与底盘发动机连接。

6.根据权利要求5所述的一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，其特征在于：所述集成式压缩空气泡沫混合单元底部另一侧设置机油加注口(9)，机油加注口(9)下方设置安装固定块(10)，从而确保机油加注口的水平。

7.根据权利要求6所述的一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，其特征在于：所述安装固定块(10)前侧在集成式压缩空气泡沫混合单元的底板上设置空压机固定螺栓(11)以及皮带轮张紧力调整螺栓(12)，用于调整空压机的工作状态。

8.根据权利要求7所述的一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，其特征在于：所述集成式压缩空气泡沫混合单元上设置调压阀(13)，用于调节内部气体的压力后获得压缩空气，压缩空气通过空气过滤器(14)排出。

9.根据权利要求1所述的一种集成式压缩空气泡沫混合灭火系统，其特征在于：还具有油气分离器(15)，用于将油气两相分离；通过增速齿轮(16)带动离合器与消防泵之间连接出水，通过消防泵向所述集成式压缩空气泡沫混合单元输送压力水。

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