一种固定式压缩空气泡沫灭火系统消防炮自动控制方法

技术领域

本发明涉及消防炮自动控制方法，尤其涉及一种固定式压缩空气泡沫灭火系统消防炮自动控制方法。

背景技术

固定式压缩空气泡沫灭火系统(Compress Air Foam System,CAFS)具有灭火和降温效能好、灭火效能高、节省耗水量等优点，适用于特高压换流站大型变压器热油火灾扑救，是一种可显著提升现有特高压换流站消防能力的先进灭火技术。

目前特高压换流站已经开始加装CAFS作为换流变消防灭火手段，CAFS末端用于泡沫释放的一种重要的方式就是消防炮。目前使用比较多的消防炮有两种类型，一种是直筒消防炮，炮口无调节作用，射流为柱状模式，射程较远；另一种为带有柱状/雾状转换功能的消防炮，炮口带有柱状/雾状转换功能，能够通过手动调节实现消防炮射流柱状和雾状的连续变化。消防炮安装于高处，通过人工控制，实现消防炮射流从近端点至远端点之间连续调节。

采用柱状/雾状转换消防炮，可以实现在针对近端着火点灭火时，采用雾状模式，射流为雾状开花，覆盖面大、冲击力小；针对远端着火点灭火时，采用柱状模式，射流为水柱状，射程远、冲击力大。然而目前的柱状/雾状转换消防炮在实际使用过程中，均需要人工手动调节消防炮射流从柱状到雾状或者从雾状到柱状的变化，增加了人员操作难度同时存在误操作的风险，也增加了火灾处置时的响应时间。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能实现消防炮射流从柱状到雾状或者从雾状到柱状连续变化的固定式压缩空气泡沫灭火系统消防炮自动控制方法。

技术方案：本发明的消防炮自动控制方法，包括步骤：

(1)根据消防炮安装位置和射程要求，确定近端点和远端点；

(2)根据消防炮安装高度H、近端点和远端点的位置，在竖直平面上确定消防炮射流指向近端点时的角度θ

(3)根据消防炮在竖直平面上的调节角度θ，计算消防炮柱状/雾状射流转换的控制值K，通过控制值K计算柱状/雾状转换伸缩管的运动长度L，计算公式如下：

L＝K×(L2-L1)+L1

其中，θ

(4)消防炮控制器根据柱状/雾状转换伸缩管的运动长度L值的计算结果，通过控制直流电机运行，实现消防炮射流从柱状到雾状或者从雾状到柱状的连续变化。

进一步，所述的消防炮柱状/雾状射流转换，由消防炮控制器控制直流电机，直流电机通过连接杆组件带动柱状/雾状转换伸缩管进行往复运动，实现消防炮柱状/雾状射流的连续转换。

进一步，所述步骤(4)中，所述消防炮控制器有两种控制模式：

第一种，柱状/雾状转换伸缩管的运动长度随调节角度θ实时变化；

第二种，柱状/雾状转换伸缩管的运动长度不随调节角度θ实时变化，待调节角度θ调节完成后，再进行柱状/雾状转换伸缩管的运动长度的调节。

进一步，在第一种控制模式下，柱状/雾状转换伸缩管的运动长度的计算值实时更新，记为L’，根据实时更新的计算值L’进行控制消防炮射流状态；

在第二种控制模式下，当判断调节角度θ在时间t内不再变化时，0≤t≤5，此时计算柱状/雾状转换伸缩管的运动长度，记为L”，根据计算值L”进行控制消防炮射流状态。

本发明与现有技术相比，其显著效果如下：1、通过固定式压缩空气泡沫灭火系统消防炮实际使用场景，确定了消防炮在实际灭火时的近端点和远端点，从而确定在竖直平面上消防炮射流指向近端点时的角度θ

附图说明

图1为消防炮射流角度调节示意图；

图2为消防炮柱状/雾状伸缩管的运动位置示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步详细描述。

如图1所示，消防炮为高空安装，安装高度为H，通过调节，实现消防炮射流从近端点至远端点之间连续调节。详细实现过程如下：

步骤1，根据实际现场保护范围确定消防炮射流近端点A和远端点B，消防炮在竖直方向上进行转动实现角度调节时，就可以实现消防炮射流射程的调节。

步骤2，通过坐标轴(以消防炮转动轴心为坐标原点O)确定消防炮在竖直平面上转动时，射流方向指向近端点A时，消防炮转动角度为θ

在消防炮实际工作时，根据射程需求，确定消防炮调节角度为θ，其中θ

步骤3，根据消防炮实际调节角度值计算消防炮柱状/雾状射流的控制值K，K值通过以下公式进行计算：

步骤4，如图2的消防炮柱状/雾状转换伸缩管运动位置示意图所示，直流电机1的输出端与连接杆组件2连接，连接杆组件2与柱状/雾状转换伸缩管3连接。消防炮控制器通过控制消防炮上的直流电机，控制连接杆组件带动柱雾转换伸缩管3进行往复运动，即可实现消防炮柱状射流和雾状射流的连续变化。

消防炮的柱状/雾状转换通过直流电机转动带动连接杆带动柱雾转换伸缩管3做往复运动实现。在近端点时，消防炮为准雾状模式，柱雾转换伸缩管3位置运动长度为L1；在远端点时，消防炮为准柱状模式，柱雾转换伸缩管3位置运动长度为L2；则实际柱雾转换伸缩管3运动长度L通过以下公式进行计算：

L＝K×(L2-L1)+L1(2)

消防炮控制器根据柱状/雾状转换伸缩管3运动长度L的计算值，控制直流电机转动，实现消防炮根据射程需要在竖直平面上进行角度调节时，消防炮射流从柱状到雾状或者从雾状到柱状连续变化的自动控制。

柱状/雾状转换伸缩管3运动长度数值的变化有两种模式：

在第一种控制模式下，柱雾转换伸缩管3运动长度根据调节角度θ实时变化，实时更新柱雾转换伸缩管3运动长度的计算值，记为L’，根据实时更新的计算值L’进行控制消防炮射流状态。

在第二种控制模式下，柱雾转换伸缩管3运动长度L变化不随调节角度θ实时变化，判断调节角度θ在时间t内(0≤t≤5s，t值可以人工设定)不再变化时，则计算柱雾转换伸缩管3运动长度的数值，记为L”，根据计算值L”进行控制消防炮射流状态。

实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。