消防供水协同控制方法及系统

技术领域

本发明涉及消防供水技术领域，尤其涉及一种消防供水协同控制方法及系统。

背景技术

在发生火灾时，由于火灾现场的水源通常难以满足灭火的需求，消防部队往往通过供水设备向消防设备接力供水，在保障火场用水的同时，确保消防设备能够正常地进行灭火作业。

然而，当前的作业现场大多通过喊话或手持对讲机的方式来指挥操作员进行供水操作，现场环境嘈杂，可能导致操作员操作不及时，造成供水不足，罐体被吸空，或者出现供水过快，造成水源浪费的情况，难以较好地实现供水设备与消防设备之间的协同供水作业。

发明内容

本发明提供一种消防供水协同控制方法及系统，用以解决当前难以较好地实现供水设备与消防设备之间协同供水作业的问题。

本发明提供一种消防供水协同控制方法，包括：建立供水设备与消防装备之间的通讯连接；采集所述消防装备上消防水罐的液位信息；所述供水设备获取所述液位信息，并依据所述液位信息控制所述供水设备上向所述消防装备供水的供水泵的转速。

根据本发明提供的一种消防供水协同控制方法，所述依据所述液位信息，控制所述供水设备上向所述消防装备供水的供水泵的转速，包括：对所述消防水罐的液位设定多个液位区间，对所述供水泵在每个所述液位区间一一对应地进行转速标定；根据所述液位信息所处的所述液位区间，按照对所述供水泵所标定的转速进行所述供水泵的转速控制。

根据本发明提供的一种消防供水协同控制方法，所述供水泵的转速为预设值与增量值之和；所述增量值包括多个不同的数值，并与所述液位区间一一对应设置；在每个所述液位区间，对所述供水泵的转速，按照时间轴以预设时间间隔为基准进行所述液位区间所对应的增量值的逐次叠加。

根据本发明提供的一种消防供水协同控制方法，还包括：依据所述液位信息，启动对所述供水泵与所述消防装备上的消防水泵的停止控制：在所述消防水罐内的液位低于第一预设值时，先停止所述消防水泵，再停止所述供水泵；在所述消防水罐内的液位高于第一预设值，且低于第二预设值时，同时停止所述消防水泵与所述供水泵；在所述消防水罐内的液位高于第二预设值时，先停止所述供水泵，再停止所述消防水泵。

根据本发明提供的一种消防供水协同控制方法，还包括：依据所述液位信息，对所述消防装备上的消防水泵进行启动控制：在所述消防水罐内的液位低于第三预设值时，控制所述消防水泵以怠速启动运行；在所述消防水罐内的液位高于第三预设值，且低于第四预设值时，控制所述消防水泵以限定速度启动运行，所述限定速度大于所述怠速，且小于所述消防水泵的额定转速；在所述消防水罐内的液位高于第四预设值时，控制所述消防水泵以低于其额定转速的任一转速启动运行。

根据本发明提供的一种消防供水协同控制方法，在所述建立供水设备与消防装备之间的通讯连接之前，还包括启动供水设备与消防装备的协同供水操作：将所述供水设备上的供水管与所述消防水罐连通；向所述消防装备上的第一电控柜输入第一协同供水指令，所述第一电控柜响应于所述第一协同供水指令，控制与所述消防水罐连通的消防水管上的消防水阀开启；向所述供水设备上的第二电控柜输入第二协同供水指令，所述第二电控柜响应于所述第二协同供水指令，控制所述供水管上的供水阀开启。

根据本发明提供的一种消防供水协同控制方法，还包括：采集从所述消防水罐泵出水的第一流量信息及所述供水设备向所述消防装备供水的第二流量信息；建立所述第一电控柜与所述第二电控柜之间的无线通讯连接；所述第一电控柜实时显示所述第一流量信息与所述第二流量信息，所述第二电控柜实时显示所述第一流量信息与所述第二流量信息。

本发明还提供一种如上所述的消防供水协同控制方法的消防供水协同控制系统，包括：第一控制模块，设置于所述消防装备上，并分别与所述消防装备上的消防水泵及消防水阀通讯连接；第二控制模块，与所述第一控制模块通讯连接，所述第二控制模块设置于所述供水设备上，并分别与所述供水设备上的供水泵及供水阀通讯连接；液位传感器，设置于所述消防装备上的消防水罐内，并与所述第一控制模块通讯连接；其中，所述供水设备上设有用于与所述消防水罐连通的供水管，所述供水泵及所述供水阀安装于所述供水管上。

根据本发明提供的消防供水协同控制系统，还包括：第一控制柜，设置于所述消防装备上，所述第一控制柜上设有与所述第一控制模块通讯连接的第一操作模块，所述第一操作模块用于接收用户输入的第一协同供水指令，以控制所述消防装备上的消防水泵的启/停与消防水阀的开/闭；第二控制柜，设置于所述供水设备上，所述第二控制柜上设有与所述第二控制模块通讯连接的第二操作模块，所述第二操作模块用于接收用户输入的第二协同供水指令，以控制所述供水设备上的供水泵的启/停与供水阀的开/闭。

根据本发明提供的消防供水协同控制系统，还包括：第一无线通讯模块与第二无线通讯模块，所述第一无线通讯模块分别与所述第一控制模块及所述第二无线通讯模块通讯连接，所述第二无线通讯模块与所述第二控制模块通讯连接；遥控器，所述遥控器与所述第一控制模块无线通讯连接，所述遥控器用于接收用户对所述消防水泵的启/停控制的操作指令。

本发明提供的消防供水协同控制方法及系统，在进行供水设备与消防设备之间的协同供水时，通过将供水设备与消防装备通讯连接，以便供水设备实时获取消防设备上的消防水罐的液位信息，并对供水设备上向消防装备供水的供水泵的转速进行相应地控制，可以使得供水设备的供水流量与消防设备的液位信息较好地匹配，有效地解决现有依靠喊话或对讲的方式指挥供水造成的供水过快或过慢引发的水源浪费或罐体吸空地问题，提升了消防协同供水的智能化水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种消防供水协同控制方法的流程示意图；

图2是本发明提供的基于消防水罐的液位信息对供水泵进行转速调节的流程示意图；

图3是本发明提供的基于消防水罐的液位信息进行消防水泵与供水泵的停止控制的流程示意图；

图4是本发明提供的基于消防水罐的液位信息进行消防水泵的启动运行控制的流程示意图；

图5是本发明提供的消防供水协同控制系统的控制结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图5描述本发明的消防供水协同控制方法及系统。

如图1所示，本实施例提供一种消防供水协同控制方法，包括如下实施步骤：

步骤110，启动供水设备与消防装备的协同供水操作。

具体地，在进行协同供水时，需要将供水设备上从储水罐引出的供水管与消防装备上的消防水罐连通，且打开供水管上的供水阀，并打开从消防水罐上引出的消防水管上的消防水阀。其中，供水阀为罐出水阀，供水管上装有供水泵；消防水管上装有消防水泵，且消防水阀包括罐出水阀与炮出水阀。本实施例所示的供水设备可以为大罐车，消防装备可以为高喷车。

步骤120，建立供水设备与消防装备之间的通讯连接。

具体地，本实施例可以通过有线或无线的通讯方式实现供水设备与消防装备之间的通讯连接。其中，为了便于远距离跨障碍进行数据传输，本实施例优选通过4G及其他能够远距离通讯的无线网络实现供水设备与消防装备之间的通讯连接。

步骤130，采集消防装备上消防水罐的液位信息。

具体地，本实施例可通过设置于消防水罐内的压力传感器或浮球式液位计采集消防水罐的液位信息，在此不做具体限定。

步骤140，供水设备获取液位信息，并依据消防水罐的液位信息控制供水设备上向消防装备供水的供水泵的转速。

具体地，基于供水设备与消防装备之间的通讯连接，便于供水设备实时获取消防水罐的液位信息。。

在依据消防水罐的液位信息，对供水泵进行转速调节时，可具体采用如下方案：

具体地，本实施例可以对消防水罐的液位设定多个液位区间，对供水泵在每个液位区间一一对应地进行转速标定；根据实时监测到的消防水罐的液位信息所处的液位区间，按照对供水泵所标定的转速进行供水泵的转速控制。

其中，供水泵的转速为预设值与增量值之和；增量值包括多个不同的数值，并与液位区间一一对应设置；在每个液位区间，对供水泵的转速，按照时间轴以预设时间间隔为基准进行液位区间所对应的增量值的逐次叠加，从而依据消防水罐的液位信息，可针对性地实现对供水泵的转速的适应性调节。

如图2所示，在消防水罐内的液位大于消防水罐深度的90％时，上述设定的增量值为-40r/min。在此，可控制供水泵以预设值减40r/min的转速运转，并在每隔200ms时，对应控制供水泵的转速减去40r/min。

随着消防水罐内液位的降低，在消防水罐内的液位达到消防水罐深度的60％-70％时，上述设定的增量值为0r/min。在此，可控制供水泵以当前转速运转，显然，当前转速的大小为预设值。

进一步地，在消防水罐内的液位低于消防水罐深度的30％时，上述设定的增量值为+50r/min。在此，可控制供水泵以预设值加50r/min的转速运转，并在每隔200ms时，对应控制供水泵的转速加50r/min。

当然，消防水罐的液位还设定其它液位区间，例如消防水罐深度的80％-90％、消防水罐深度的70％-80％、消防水罐深度的50％-60％、消防水罐深度的40％-50％、消防水罐深度的30％-40％等，在每个液位区间均对供水泵的转速进行相应地标定。如此，可基于消防水罐内的液位信息，针对性地对供水泵的转速进行调节。既确保了供水设备供水的及时有效性，又能满足消防装备的用水需求。

由上可知，本实施例在进行供水设备与消防设备之间协同供水时，通过将供水设备与消防装备通讯连接，以便供水设备实时获取消防设备上的消防水罐的液位信息，并对供水设备上向消防装备供水的供水泵的转速进行相应地控制，可以使得供水设备的供水流量与消防设备的液位信息较好地匹配，有效地解决现有依靠喊话或对讲的方式指挥供水造成的供水过快或过慢引发的水源浪费或罐体吸空地问题，提升了消防协同供水的智能化水平。

进一步地，为了实现对水资源的合理利用，防止出现供水浪费，本实施例所示的方法还包括：依据消防水罐的液位信息，启动对供水泵与消防装备上的消防水泵的停止控制：在消防水罐内的液位低于第一预设值时，先停止消防水泵，再停止供水泵；在消防水罐内的液位高于第一预设值，且低于第二预设值时，同时停止消防水泵与供水泵；在消防水罐内的液位高于第二预设值时，先停止供水泵，再停止消防水泵。

如图3所示，本实施例所示的第一预设值可设置为消防水罐深度的30％，第二预设值可设置为消防水罐深度的80％。

相应地，在消防水罐内的液位低于消防水罐深度的30％时，可停止消防水泵，在1s后再停止供水泵。在消防水罐内的液位高于消防水罐深度的30％，且低于消防水罐深度的80％时，可同时停止消防水泵与供水泵。在消防水罐内的液位高于消防水罐深度的80％时，可先停止供水泵，再停止消防水泵。

进一步地，为了确保供水安全，实现对消防水罐的安全防护，本实施例所示的方法还包括：依据消防水罐的液位信息，对消防装备上的消防水泵进行启动控制：在消防水罐内的液位低于第三预设值时，控制消防水泵以怠速启动运行；在消防水罐内的液位高于第三预设值，且低于第四预设值时，控制消防水泵以限定速度启动运行，限定速度大于所述怠速，且小于消防水泵的额定转速；在消防水罐内的液位高于第四预设值时，控制消防水泵以低于其额定转速的任一转速启动运行。

如图4所示，本实施例所示的第三预设值可设置为消防水罐深度的20％，第四预设值可设置为消防水罐深度的30％。

相应地，在消防水罐内的液位低于消防水罐深度的20％时，为了防止消防水泵转速过大导致消防水罐内被吸空形成负压，对消防水罐造成损伤，本实施例可控制消防水泵以怠速启动运行。与此同时，在消防水罐内的液位高于消防水罐深度的20％，且低于消防水罐深度的30％时，同样为了进一步对消防水罐形成有效地安全防护，本实施例可控制消防水泵以限定速度启动运行，该限定速度大于所述怠速，且小于消防水泵的额定转速。另外，在消防水罐内的液位高于消防水罐深度的30％，即在消防水罐内的水容量相对较大的情况下，由于消防水罐在短时间内不会出现吸空的问题，从而可控制消防水泵以低于其额定转速的任一转速启动运行。

基于上述实施例的改进，本实施例所示的启动供水设备与消防装备的协同供水操作，具体包括：将供水设备上的供水管与所述消防水罐连通；向消防装备上的第一电控柜输入第一协同供水指令，第一电控柜响应于第一协同供水指令，控制与消防水罐连通的消防水管上的消防水阀开启；向供水设备上的第二电控柜输入第二协同供水指令，第二电控柜响应于第二协同供水指令，控制供水管上的供水阀开启。

在此应指出的是，本实施例可具体通过设置于第一电控柜上的电控按钮向第一电控柜内的第一控制模块输入第一协同供水指令，该第一协同供水指令为一开关量信号，第一控制模块可即时响应于该第一协同供水指令，以控制消防水阀开启。相应地，本实施例可具体通过设置于第二电控柜上的电控按钮向第二电控柜内的第二控制模块输入第二协同供水指令，并由第二控制模块即时控制供水阀开启。

进一步地，本实施例还可在消防装备的消防水管上安装与第一控制模块通讯连接的第一流量监测模块，以采集从所述消防水罐泵出水的第一流量信息。同时，在供水设备的供水管上安装与第二控制模块通讯连接的第二流量监测模块，以采集供水设备向消防装备供水的第二流量信息。

与此同时，本实施例还可建立第一电控柜与第二电控柜之间的无线通讯连接，即将第一控制模块与第二控制模块通讯无线通讯模块进行通讯连接，以实现两个控制模块之间的数据传输。由此，可在第一电控柜上通过与第一控制模块通讯连接的第一显示模块实时显示第一流量信息与第二流量信息，并在第二电控柜上通过与第二控制模块通讯连接的第二显示模块实时显示第一流量信息与第二流量信息，以便操作人员直观地监测供水设备与消防装备之间的协同供水情况。

如图5所示，本实施例还基于如上所述的方法，提供一种消防供水协同控制系统，包括：第一控制模块、第二控制模块及液位传感器；第一控制模块设置于消防装备上，并分别与消防装备上的消防水泵及消防水阀通讯连接；第二控制模块与第一控制模块通讯连接，第二控制模块设置于供水设备上，并分别与供水设备上的供水泵及供水阀通讯连接；液位传感器设置于消防装备上的消防水罐内，并与第一控制模块通讯连接；其中，供水设备上设有用于与消防水罐连通的供水管，供水泵及供水阀安装于供水管上。

具体地，本实施例在通过第一控制模块与第二控制模块控制供水设备与消防装备协同供水时，通过液位传感器实时监测消防设备上的消防水罐的液位信息，由第二控制模块依据该液位信息对供水设备上供水泵的转速进行相应地控制，可使得供水设备的供水流量与消防设备的液位信息较好地匹配，有效地解决现有依靠喊话或对讲的方式指挥供水造成的供水过快或过慢引发的水源浪费或罐体吸空地问题，提升了消防协同供水的智能化水平。

与此同时，本实施例所示的控制系统还设置有第一控制柜与第二控制柜。第一控制柜设置于消防装备上，第一控制柜上设有与第一控制模块通讯连接的第一操作模块，第一操作模块用于接收用户输入的第一协同供水指令，以控制消防装备上的消防水泵的启/停与消防水阀的开/闭；第二控制柜设置于供水设备上，第二控制柜上设有与第二控制模块通讯连接的第二操作模块，第二操作模块用于接收用户输入的第二协同供水指令，以控制供水设备上的供水泵的启/停与供水阀的开/闭。

其中，本实施例所示的第一控制模块与第二控制模块均可采用本领域所公知的单片机或PLC控制器，本实施例所示的第一操作模块与第二操作模块既可以为本领域所公知的电控按钮，也可以为触摸屏控制器，以便于操作人员输入操控指令，且第一操作模块与液位传感器均可通过CAN总线通讯连接第一控制模块，第二操作模块可通过CAN总线通讯连接第二控制模块。

另外，本实施例也可在供水设备的储水罐内安装于第二控制模块通讯连接的压力传感器，可依据压力传感器所检测到的储水罐内的压力信息，计算获取储水罐内的液位信息，并由第二控制柜上的第二显示模块实时显示储水罐内的液位。

进一步地，为了实现第一控制模块与第二控制模块之间的无线通讯连接，本实施例所示的控制系统还设置有第一无线通讯模块与第二无线通讯模块，其中，第一无线通讯模块与第二无线通讯模块均可以为本领域所公知的4G模块。第一无线通讯模块分别与第一控制模块及第二无线通讯模块通讯连接，第二无线通讯模块与第二控制模块通讯连接。

与此同时，本实施例还可设置遥控器，并设置遥控器与第一控制模块无线通讯连接，遥控器用于接收用户对消防水泵的启/停控制的操作指令。操作人员可具体通过操作遥控器上设置的启/停按钮，来操控消防水泵的启/停，同时供水设备上的第二控制模块实时接收来自消防装备的液位信息，自动控制供水泵的启/停。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。