一种快速定位装置、消防水炮及其控制系统

技术领域

本发明属于自动消防水炮制造技术领域，尤其涉及一种快速定位装置、消防水炮及其控制系统。

背景技术

自动跟踪定位射流灭火系统是以水为射流介质,利用探测装置对初期火灾进行自动探测、跟踪、定位,并运用自动控制方式来实现射流灭火的固定灭火系统,包括灭火装置、探测装置、控制装置、水流指示器、模拟末端试水装置以及管网、供水设施等主要组件，通过这样的方式实现自动对着火点进行射流灭火。

现有的自动跟踪定位射流灭火装置在对着火点进行射流扑灭之后，需要立即将各个轴点恢复到原点上，这样在下次发升着火的时候，能够让系统准确的判断，灭火装置的水枪头所处位置，并对其进行下指令开始动作，但是在实际应用中，当火被扑灭之后，系统控制灭火装置回复原点的过程中，着火点容易二次着火，这样的紧急情况下无法快速对水炮头位置进行精确定位，只能等待恢复原点位置才能做出对应动作，但是火势发生较快很容易造成较大的损失。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决现有自动跟踪定位射流灭火装置灭火之后需要将水炮头恢复原点位置，才能对其下指令，这样导致无法及时对着火点二次着火进行扑救等问题而提供快速定位装置、消防水炮及其控制系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种快速定位装置，包括编码器和用于固定编码器的连接装置，连接装置一端固定在水管上，另一端与编码器固定连接，编码器下端固定连接有从动齿轮。

进一步的，连接装置包括套设在水管上的固定环，固定环一侧为开口，开口处折弯形成平行的两个平面，两个平面通过锁扣装置连接，固定环一侧设有止转机构，止转机构用于固定编码器，套环与编码器固定连接，固定环与止转机构通过连板连接。

进一步的，锁扣装置包括焊接在平面上的螺母，螺母之间通过紧固螺栓连接。

进一步的，锁扣装置包括开设在固定环径面上的若干插槽，两个平面插在对应插槽中。

进一步的，止转机构包括套设在编码器上套环，套环下方固定连接有仿形罩，仿形罩外径面上两侧对称设有止转螺栓。

一种消防水炮，其特征在于：消防水炮包括消防水炮本体、控制模块、烟雾传感器和电子阀门，消防水炮本体包括管路，管路为U形，管路与总水管之间设有第一电动转动装置，第一电动转动装置外表面上设有第一红外传感器，管路下端连接有水炮头，水炮头与管路之间设有第二电动转动装置，水炮头端部设有第二红外传感器。

进一步的，快速定位装置设于第一电动转动装置和第二电动转动装置一侧，第一电动转动装置和第二电动转动装置外径面上均设有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮相啮合。

一种具有快速定位定位功能的消防水炮控制系统，包括控制模块、烟雾传感器、消防水泵、自动控制阀、射流系统、第一电动转动装置、第二电动转动装置、声光报警器、第一红外传感器和第二红外传感器，控制模块、烟雾传感器、消防水泵、自动控制阀、射流系统、第一电动转动装置、第二电动转动装置、声光报警器、第一红外传感器和第二红外传感器相互之间通过电性连接。

进一步的，系统在自动控制状态下,控制模块在接到火警信号，确认火灾发生后,应能自动启动消防水泵、打开自动控制阀、启动射流系统灭火，并应同时启动声光警报器和其他联动设备，系统在手动控制状态下,应人工确认火灾后手动启动射流系统灭火。

进一步的，系统自动启动后应能连续射流灭火，当系统探测不到火源时,灭火系统应连续射流不小于5min后停止喷射，系统停止射流后再次探测到火源时,应能再次启动射流灭火。

有益效果：本发明设计合理，结构简单稳定，实用性强，具有以下有益效果：在自动跟踪定位射流灭火装置上设置主动齿轮跟随转动装置转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，编码器此时可以进行记录，这样在PLC控制系统的基础上能够实时定位水炮头位置，快速实现将水炮头对准着火点扫描识别。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明连接装置结构示意图；

图3为本发明消防水炮本体结构示意图；

图4为本发明实施例一连接装置结构示意图；

图5为本发明实施例二连接装置结构示意图；

图6为本发明水炮头喷水强度参数参考表图；

图7为本发明灭火装置流量参考表图；

图8为本发明消防系统原理图。

图中：1-连接装置、2-编码器、3-从动齿轮、4-消防水炮本体、5-主动齿轮；

11-固定环、12-平面、13-套环、14-连扳、15-螺母、16-紧固螺栓、17-仿形罩盖、18-止转螺栓；

41-管路、42-第一电动转动装置、43-第一红外传感器、44-水炮头、45-第二电动转动装置、46-第二红外传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

结合图1-4所示，本发明的一个实施例：一种快速定位装置，包括用于固定的连接装置1，连接装置1一侧固定设有编码器2，编码器2下端固定连接有从动齿轮3。

本实施例中连接装置1包括固定环11，固定环11可以套设在水管上或消防水炮上，固定环11一侧为开口，开口处折弯形成平行的两个平面12，两个平面12通过螺栓固定连接，用以夹紧在水管或消防水炮上，固定环11一侧设有固定编码器2的套环13，套环13与编码器2固定连接，固定环11与套环13通过连板14连接。

本实施例中包括焊接在平面上的螺母15，螺母15之间通过紧固螺栓16连接，用于紧固开口的固定环11，使其卡在水管或消防水炮上。

本实施例中套环13包括套设在编码器2外径的环体，环体下方固定连接有编码器2仿形罩盖17，仿形罩盖17外径面上两侧均设有止转螺栓18，止转螺栓18贯穿仿形罩盖17顶住编码器2的外径面，防止编码器2与消防水炮转动而随动。

结合图1至图3所示的，一种消防水炮，包括消防水炮本体4、控制模块、烟雾传感器和电子阀门，消防水炮本体4包括管路41，管路41为U形，管路41上端与总水管连接，且管路41与总水管之间设有第一电动转动装置42，用于电动调节水平方向旋转角度，第一电动转动装置42外表面上设有第一红外传感器43，用于轴向扫描识别火点，管路41下端连接有水炮头44，水炮头44与管路41之间设有第二电动转动装置45，用于电动调节高低角度，水炮头44端部设有第二红外传感器46，用于扫描识别水炮头44对准位置的火点，这样在发生火灾的时候能够及时定位。

本实施例中一种消防水炮，控制模块、烟雾传感器、电子阀门、第一红外传感器43和第二红外传感器46之间，相互通过电性连接，通过PLC编程进行控制。

本实施例中第一电动转动装置42和第二电动转动装置45一侧均固定连接快速定位装置，快速定位装置设于所述第一电动转动装置和第二电动转动装置一侧，第一电动转动装置和第二电动转动装置外径面上均设有主动齿轮5，主动齿轮5与从动齿轮3相啮合。

结合图1至图8所示的，一种消防水炮的控制系统，包括控制模块、烟雾传感器、自动控制阀、水炮流量阀、第一电动转动装置、第二电动转动装置、第一红外传感器和第二红外传感器，控制模块、烟雾传感器、自动控制阀、水炮流量阀、第一电动转动装置、第二电动转动装置、第一红外传感器和第二红外传感器相互之间通过电性连接。

本实施例中水炮流量阀控制消防水炮流量不应小于20L/s，消防水炮流量计算方法公式是

本实施例中消防场景同时开启消防水炮水量为2台，灭火系统的设计流量应为设计同时开启的灭火装置流量之和,且不应小于10L/s，自动跟踪定位射流灭火系统的设计持续喷水时间应不小于1h。

本实施例中消防水炮喷射压力计算方法参考下表：

本实施例中，应采用复合探测方式，并应能有效探测和判定保护区域内的火源，监控半径应与对应灭火装置的保护半径或保护范围相匹配，探测装置的布置应保证保护区域内无探测育区，探测装置应满足相应使用环境的防尘、防水、抗现场干扰等要求。

本实施例中，控制模块应控制自动消防炮或喷射型自动射流灭火装置的水平、俯仰回转动作、射流状态转换，应控制自动控制阀的开启和关闭，应远程启动消防水泵,但不应自动和远程停止消防水泵，控制主机在自动控制状态下,应按设定程序控制灭火装置动作，控制主机应具有消防水泵、灭火装置、自动控制阀、信号阀和水流指示器等的状态显示功能，现场控制箱应具有消防水泵、自动控制阀等的状态显示功能。

本实施例中流量计算方式为：

本实施例中，保护区内应均匀设置声、光警报器,可与火灾自动报警系统合用，声、光警报器的声压级不应小于60dB；在环境噪声大于60dB的场所，其声压级应高于背景噪声15dB。

本实施例中，管道和阀门自动消防炮灭火系统和喷射型自动射流灭火系统每台灭火装置、喷洒型自动射流灭火系统每组灭火装置之前的供水管路应布置成环状管网。环状管网的管道管径应按对应的设计流量确定。系统的环状供水管网上应设置具有信号反馈的检修阀检修阀的设置应确保在管路检修时，受影响的供水支管不大于5根。每台自动消防炮的供水支管上应设置自动控制阀和具有信号反馈的手动控制阀，自动控制阀应设置在靠近灭火装置进口的部位。

信号阀、自动控制阀的启、闭信号应传至消防控制室，室内、室外架空管道宜采用热浸锌镀锌钢管等金属管材。架空管道的连接宜采用沟槽连接件(卡箍)、螺纹、法兰、卡压等方式，不宜采用焊接连接，埋地管道宜采用球墨铸铁管、钢丝网骨架塑料复合管和加强防腐的钢管等管材。埋地金属管道应采取可靠的防措施。阀门应密封可靠,并应有明显的启、闭标志。在系统供水管道上应设泄水阀或泄水口并应在可能滞留空气的管段顶端设自动排气阀。水平安装的管道宜有不小于1的坡度，并应坡向泄水阀。当管道穿越建筑变形缝时；应采取吸收变形的补偿措施。当管道穿越承重墙时,应设金属套管；当穿越地下室外墙时,还应采取防水措施。

本实施例中供水系统，自动消防炮灭火系统应设置独立的消防水泵和供水管网，喷射型自动射流灭火系统和喷洒型自动射流灭火系统宜设置独立的消防水泵和供水管网，当喷射型自动射流灭火系统或喷洒型自动射流灭火系统与自动喷水灭火系统共用消防水泵及供水管网时，应符合下列规定：1、两个系统同时工作时，系统设计水量、水压及一次灭火用水量应满足两个系统同时使用的要求；2、两个系统不同时工作时，系统设计水量、水压及一次灭火用水量应满足较大一个系统使用的要求；3、两个系统应能正常运行,互不影响。

消防水泵应按一用一备或两用一备的比例设置备用泵备用泵的工作能力不应小于其中工作能力最大的一台工作泵。按二级负荷供电的建筑，宜采用柴油机泵作为备用泵。

消防水泵和稳压泵应采用自灌式吸水方式。每台消防水泵宜设独立的吸水管从消防水池吸水。当每台消防水泵单独从消防水池吸水有困难时,可采取单独从吸水总管上吸水。

吸水总管伸入消防水池的引水管不应少于2根，当其中1根关闭时,其余的引水管应能通过全部的用水量。每组消防水泵应有不少于2根出水管与系统供水管道连接。当其中1根出水管关闭时,其余的出水管应能通过系统的全部用水量。

消防水泵吸水管上应设置过滤器、真空压力表和控制阀。消防水泵出水管上应设止回阀、控制阀、压力表和公称直径不小于65mm的试水阀。压力表量程应为消防水泵额定工作压力的2倍～2.5倍。当消防水泵的最大出口压力大于1.0MPa时,消防水泵出水管上应采取防止系统超压的措施。消防水泵出水管上还应设置流量和压力检测装置。

消防水泵吸水管和出水管上设置的控制阀应采用明杆闸阀或带自锁装置的蝶阀。消防水泵房内的电气设备应采取有效的防水、防潮和防腐蚀等措施。消防水泵房应根据具体情况设计相应的采暖、通风和排水设施。柴油机消防水泵房应设置进气和排气的通风装置，室内环境应符合柴油机的使用要求。

采用临时高压给水系统的自动跟踪定位射流灭火系统，宜设高位消防水箱。自动跟踪定位射流灭火系统可与消火栓系统或自动喷水灭火系统合用高位消防水箱。

气压稳压装置的设置应符合下列规定：供水压力应保证系统最不利点灭火装置的设计工作压力；稳压泵流量宜为3L/s～5L/s,并小于一个最小流量灭火装置工作时的流量；稳压泵应设备用泵；

气压稳压装置的气压罐宜采用隔膜式气压罐,其调节水容积应根据稳压泵启动次数不大于15次/min计算确定，且不宜小于150L；

本实施例中系统应具有自动控制、消防控制室手动控制和现场手动控制三种控制方式。消防控制室手动控制和现场手动控制相对于自动控制应具有优先权；

自动消防炮灭火系统和喷射型自动射流灭火系统在自动控制状态下,当探测到火源后,应至少有2台灭火装置对火源扫描定位，并应至少有1台且最多2台灭火装置自动开启射流，且其射流应能到达火源进行灭火；

喷洒型自动射流灭火系统在自动控制状态下,当探测到火源后,发现火源的探测装置对应的灭火装置应自动开启射流，且其中应至少有一组灭火装置的射流能到达火源进行灭火；

系统在自动控制状态下,控制主机在接到火警信号，确认火灾发生后,应能自动启动消防水泵、打开自动控制阀、启动系统射流灭火，并应同时启动声光警报器和其他联动设备。系统在手动控制状态下,应人工确认火灾后手动启动系统射流灭火；

系统自动启动后应能连续射流灭火。当系统探测不到火源时,对于自动消防炮灭火系统和喷射型自动射流灭火系统应连续射流不小于5min后停止喷射对于喷洒型自动射流灭火系统应连续喷射不小于10min后停止喷射。系统停止射流后再次探测到火源时,应能再次启动射流灭火；

稳压泵的启动、停止应由压力开关控制，气压稳压装置的最低稳压压力设置应满足系统最不利点灭火装置的设计工作压力。

实施例二：该实施例二中的一种快速定位装置是在上述实施例基础上的改进，上述实施例中公开的技术内容不重复描述，上述实施例中公开的内容也属于该实施例二公开的内容。

结合图5所示的，本发明的一个实施例，锁扣装置包括开设在固定环径面上的若干插槽，两个平面插在对应插槽中，两个平面对向设置。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神.或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。