立体喷射消防车及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种立体喷射消防车及其控制方法，涉及消防车领域，用以实现立体喷射模式下各个消防炮供液流量的合理分配和高效利用。立体喷射消防车包括发动机、第一消防炮、第一供液管路、第二消防炮、第二供液管路、增压泵以及控制器。第一供液管路与第一消防炮流体连通。第二消防炮处于工作状态下，第二消防炮的工作高度高于第一消防炮的工作高度，且第二消防炮的工作高度可调节。第二供液管路与第二消防炮流体连通。增压泵与第一供液管路和第二供液管路均流体连通；增压泵与发动机驱动连接，以在发动机的驱动下向第一供液管路和第二供液管路提供灭火剂。发动机加速控制装置被构造为通过调节发动机的转速来控制第一和/或第二供液管路的流量。供液管路的流量。供液管路的流量。

【技术实现步骤摘要】
立体喷射消防车及其控制方法


[0001]本专利技术涉及消防车领域，具体涉及一种立体喷射消防车及其控制方法。

技术介绍

[0002]众所周知，一台消防车如果仅有一个消防炮配置，或虽然具有多个消防炮，但是不能同时喷射，这样一台消防车对多点起火、火情较大的灾情往往难以形成快速有效的遏制，势必会耽误火灾的扑灭进程。
[0003]在实际消防灭火作业过程中，多辆消防车能够到达现场，但是经常会遇到因火场附近受建筑物、地形等影响，难以在有限空间内充分布置多台消防车来实现多个消防炮共同喷射形成大强度的灭火剂供应去灭火作业。而且，当面对大型火灾现场时，即使火场阵地空间充分，能够允许多台消防车进入协同喷射灭火，但是一旦火灾不能及时扑灭，作战进入相持阶段，这些车辆的车载灭火剂消耗完后，还会因为后续补给车辆难以进入，内线车辆难以调出，形成现场车辆无法动弹的拥堵场面，这些都严重影响了火灾的高效扑救。
[0004]特别是在石油化工类型火灾扑救中，石油化工生产设备高大密集，呈立体型布置，管线纵横交错紧密连接。石化产品具有气液两种不同形态。石油化工火灾具有火势蔓延速度极快、立体式高温燃烧、连续性爆炸、有毒有害气体扩散范围广等特点。当化工装置出现破损、变形和塌陷，大量燃烧着的化工油品从罐内流出，形成地面(含地沟)、低空、高空立体式燃烧，扑救难度极大。爆炸性燃烧化工装置火灾发生后，在短时间内能够到达火场的灭火力量往往有限；冷却、灭火往往不能同时进行。这样一是丧失了火灾初期油品温度较低的有利灭火时机，使得后期灭火需要投入更大的人力和物力；二是延长了灭火周期，从而也加大了火灾的经济损失。
[0005]因此，如果一台消防车能有多个消防炮配置，灭火剂制备及输送管路供应能力充分，在火灾现场将具有显著的作战优势。
[0006]相关技术中，立体喷射消防车分为三种类型：第一类是各消防炮的灭火剂供给系统相互独立，即每一个消防炮对应一个增压泵和输送管路系统。
[0007]第二类是各消防炮的灭火剂供给系统共用一个增压泵和大部分输送管路，且各消防炮安装基本处于同一高度。在喷射作业中各消防炮在各自额定流量Q
n
(即：Q1、Q2、Q3等)喷射时，不仅其供液管路的管路压力损失P
YJn
(即：P
YJ1
、P
YJ2
、P
YJ3
等)(注：管路压力损失包含两部分：沿程压力损失和局部压力损失)基本相同，即：P
YJ1
≈P
YJ2
≈P
YJ3
≈
…
≈P1。而且，在该流量下为了能够取得更好的喷射性能所需的入口压力P
In
(即：P
I1
、P
I2
、P
I3
等)也基本相同，即：P
I1
≈P
I2
≈P
I3
≈
…
≈P2，这样各消防炮为了保证其额定流量下获得更好喷射性能就无需考虑各灭火剂输送支路的供应压力调节。
[0008]第三类是各消防炮的灭火剂供给系统共用一个增压泵和小部分输送管路，但是各消防炮或者安装高度位置差异大，或者在喷射作业中其供液管路的管路压力损失差异大(注：各消防炮均在各自额定流量喷射条件下)，或者各消防炮达到额定流量所需的入口压力也存在较大差异。总之，各消防炮为了保证其额定流量下获得更好喷射性能，必须考虑各
灭火剂输送支路的供应压力调节，才能保证使其灭火剂的入口压力供应P
In
(即：P
I1
、P
I2
、P
I3
等)与各消防炮所需的额定压力P
Gn
(即：P
G1
、P
G2
、P
G3
等)相匹配，即：P
I1
≈P
G1
、P
I2
≈P
G2
、P
I3
≈P
G3
。
[0009]专利技术人发现，在上述三种类型的立体喷射消防车中，第一和第二类的多炮消防车立体喷射控制方法相对比较简单容易，不过，第一类消防系统存在管路复杂、组成系统成本高的缺点，多用于不同类型灭火剂的消防炮喷射系统如干粉喷射和水炮联合作业，很少用于同类灭火剂的多炮系统。第二类立体喷射消防车因为各消防炮安装基本处于同一高度，立体喷射效果显然相比第三类立体喷射消防车差。
[0010]进一步地，专利技术人还发现，现有技术中至少存在下述问题：如果第三类的立体喷射消防车想实现良好的立体喷射效能，则亟需解决一个难以解决的瓶颈问题，那就是在多炮同时工作时，如何解决一个共用增压泵的灭火剂输送系统中多个消防炮压力和流量合理匹配的难题。目前，第三类的立体喷射消防车，在实际作业中或者压力和流量过载，或者泵供流量不足，多炮喷射相互牵制，往往顾此失彼，在调节过程中不仅浪费大量灭火剂，而且各消防炮喷射状态不稳定，导致延误扑救火灾的战机。

技术实现思路

[0011]本专利技术提出一种立体喷射消防车及其控制方法，用以实现立体喷射模式下各个消防炮供液流量的合理分配和高效利用。
[0012]本专利技术实施例提供了一种立体喷射消防车，包括：
[0013]发动机；
[0014]第一消防炮；
[0015]第一供液管路，与所述第一消防炮流体连通，以向所述第一消防炮提供灭火剂；
[0016]第二消防炮，处于工作状态下，所述第二消防炮的工作高度高于所述第一消防炮的工作高度，且所述第二消防炮的工作高度可调节；
[0017]第二供液管路，与所述第二消防炮流体连通，以向所述第二消防炮提供灭火剂；
[0018]增压泵，与所述第一供液管路和所述第二供液管路均流体连通；所述增压泵与所述发动机驱动连接，以在所述发动机的驱动下向所述第一供液管路和所述第二供液管路提供灭火剂；以及
[0019]控制器，包括发动机加速控制装置；所述发动机加速控制装置被构造为通过调节所述发动机的转速来控制所述第一供液管路和/或第二供液管路的流量。
[0020]在一些实施例中，所述发动机加速控制装置包括：
[0021]第一加速模块，被构造为执行以下操作：控制发动机转速在当前转速基础上，以Δω1的步幅连续增速；实时检测第一供液管路的实际流量值Q
1X
；如果Q
1X
<K1*Q1，持续增加发动机转速；如果Q
1X
≥K1*Q1，停止增加发动机转速；
[0022]其中，K1为比例系数；Q1为所述第一消防炮的额定流量；Q
1X
为第一供液管路的实际流量值，Δω1为设定值。
[0023]在一些实施例中，其特征在于，K1为1.05～1.1。
[0024]在一些实施例中，所述发动机加速控制装置包括：
[0025]第二加速模块，被构造为执行以下操作：控制发动机转速在当前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立体喷射消防车，其特征在于，包括：发动机(1)；第一消防炮(2)；第一供液管路(3)，与所述第一消防炮(2)流体连通，以向所述第一消防炮(2)提供灭火剂；第二消防炮(4)，处于工作状态下，所述第二消防炮(4)的工作高度高于所述第一消防炮(2)的工作高度，且所述第二消防炮(4)的工作高度可调节；第二供液管路(5)，与所述第二消防炮(4)流体连通，以向所述第二消防炮(4)提供灭火剂；增压泵(6)，与所述第一供液管路(3)和所述第二供液管路(5)均流体连通；所述增压泵(6)与所述发动机(1)驱动连接，以在所述发动机(1)的驱动下向所述第一供液管路(3)和所述第二供液管路(5)提供灭火剂；以及控制器，包括发动机加速控制装置(7)，所述发动机加速控制装置(7)被构造为通过调节所述发动机(1)的转速来控制所述第一供液管路(3)和/或第二供液管路(5)的流量。2.根据权利要求1所述的立体喷射消防车，其特征在于，所述发动机加速控制装置(7)包括：第一加速模块(71)，被构造为执行以下操作：控制所述发动机(1)转速在当前转速基础上，以Δω1的步幅连续增速；实时检测所述第一供液管路(3)的实际流量值Q
1X
；如果Q
1X
＜K1*Q1，持续增加所述发动机(1)转速；如果Q
1X
≥K1*Q1，停止增加所述发动机(1)转速；其中，K1为比例系数；Q1为所述第一消防炮(2)的额定流量；Q
1X
为第一供液管路(3)的实际流量值，Δω1为设定值。3.根据权利要求2所述的立体喷射消防车，其特征在于，K1为1.05～1.1。4.根据权利要求1所述的立体喷射消防车，其特征在于，所述发动机加速控制装置(7)包括：第二加速模块(72)，被构造为执行以下操作：控制所述发动机(1)转速在当前转速基础上，以Δω2的步幅连续增速；实时检测所述第二消防炮(4)在不同高度条件下所述第二供液管路(5)的实际流量值Q
2X
；如果Q
2X
＜K2*Q2，持续增加所述发动机(1)转速；如果Q
2X
≥K2*Q2，停止增加所述发动机(1)转速；其中，Q
2X
为所述第二供液管路(5)的实际流量值；K2为比例系数，Q2为所述第二消防炮(4)的额定流量。5.根据权利要求4所述的立体喷射消防车，其特征在于，K2为1～1.05。6.根据权利要求1所述的立体喷射消防车，其特征在于，所述发动机加速控制装置(7)包括：第三加速模块(73)，被构造为执行以下操作：所述发动机(1)转速在当前基础上，实时检测所述第一供液管路(3)的实际流量值Q
1X
；在采样周期内每当持续ΔT秒满足Q
1X
＜Q1时，控制所述发动机(1)以Δω3的步幅增速；每当持续ΔT秒满足所述增压泵(6)的输出流量Q
BX
≥(K1*Q1+Q
2X
)时，所述发动机(1)就暂停增速；直到每当持续ΔT秒满足所述增压泵(6)的输出流量Q
BX
≥(Q1+Q2)时，所述发动机(1)就终止增速；其中，Q1为所述第一消防炮(2)的额定流量；K1为比例系数；Q
2X
为所述第二供液管路(5)
的实际流量值，Q2为所述第二消防炮(4)的额定流量；Q
BX
为所述增压泵(6)的输出流量。7.根据权利要求1所述的立体喷射消防车，其特征在于，所述发动机加速控制装置(7)包括：第四加速模块(74)，被构造为执行以下操作：所述发动机(1)转速在当前基础上，实时检测所述第二消防炮(4)在不同高度条件下所述第二供液管路(5)的实际流量值Q
2X
；在采样周期内每当持续ΔT秒满足Q
2X
＜Q2时，控制所述发动机(1)自动以Δω4的步幅增速；每当持续ΔT秒满足Q
2X
≥K2*Q2时，所述发动机(1)暂停增速；直到每当持续ΔT秒满足Q
BX
≥(Q1+Q2)时，所述发动机(1)终止增速；其中，Q
2X
为所述第二供液管路(5)的实际流量值，Q2为所述第二消防炮(4)的额定流量；K2为比例系数，Q2为所述第二消防炮(4)的额定流量；Q
BX
为所述增压泵(6)的输出流量。8.根据权利要求1所述的立体喷射消防车，其特征在于，还包括：减速模块，被构造为执行以下操作：控制所述发动机(1)的转速在当前基础上，以Δω5的步幅连续减速，减至所述发动机(1)怠速n0停止。9.根据权利要求1所述的立体喷射消防车，其特征在于，还包括：第一流量调节阀(8)，设于所述第一供液管路(3)，以调节所述第一供液管路(3)的流量大小；和/或第二流量调节阀(9)，设于所述第二供液管路(5)，以调节所述第二供液管路(5)的流量大小；所述控制器还包括阀开度调节装置(10)，所述阀开度调节装置(10)与所述第一流量调节阀(8)和所述第二流量调节阀(9)均电连接，所述阀开度调节装置(10)被构造为执行以下操作：按照设定的调节幅度调节所述第一流量调节阀(8)和所述第二流量调节阀(9)各自的开度。10.根据权利要求9所述的立体喷射消防车，其特征在于，所述阀开度调节装置(10)包括：第一阀开度调节模块(101)，被构造为执行以下操作：当所述第一供液管路(3)的实际流量值Q
1X
≥K1*Q1时，所述第二流量调节阀(9)自动打开并设定初始开度为Δε2％；实时检测Q
1X
和Q
BX
的变化；在采样周期内每当持续ΔT秒满足Q
1X
≥K1*Q1时，所述第二流量调节阀(9)就以Δε2％步幅增大阀的开度；每当持续ΔT秒满足Q
1X
＜Q1时，所述第二流量调节阀(9)就暂停增大开度；重复以上步骤，直到所述第二流量调节阀(9)达到全开；此后，在采样周期内每当持续ΔT秒满足Q
1X

【专利技术属性】
技术研发人员：田志坚，冯瑜，叶家良，阚四华，
申请(专利权)人：徐工消防安全装备有限公司，
类型：发明
国别省市：