智能微型细水雾灭火装置的制作方法

本实用新型属于消防领域，涉及一种智能微型细水雾灭火装置，可满足储能电站、配电房、社区非机动车库等分散且相对封闭的小型场所之智慧消防的应用需要。

背景技术：

储能，作为推动新能源发展的领先产业，在新能源并网、新能源汽车、智能电网、微电网、分布式能源系统等方面都发挥着巨大的作用。采用大规模储能技术，可促进可再生能源发展、提高电网安全和稳定性、改善供电质量、有效缓解用电供需矛盾。世界范围内，储能电站的装机容量正不断攀升中。储能电站或配电房的消防问题一直是这个产业的关键词之一。随着多地接连发生了电动汽车、充电桩、集装箱储能电站、配电房等失火燃烧事件。

此类场所的火灾类型以电气火灾为主。由于其空间相对狭小或封闭，常规大型的固定式细水雾灭火装置又无法在仅剩的区域进行布置。而目前市场上现有的针对性灭火方案大多采用气体灭火。用于气体灭火的灭火剂通常含有氟化合物，高温环境下会受热分解形成氢氟酸，对保护区域的部分金属及玻璃表面会产生腐蚀；对防护区内的人员有一定的毒性。因气体灭火的可喷放时间较短，其持续降温吸热作用有限，只适合初早期火灾的处置。此外，用于贮存气体的钢瓶又属于压力容器，需要日常检查或更换；由于灭火剂成本较高，如有泄漏，补充药剂及额外的维护成本也会增加。该灭火措施属于一次性喷放，一旦灭火剂用尽，无法实现快速补充。若喷放结束后电池部分发生二次复燃，那么整个储能电站内的设施将付之一炬，后果不堪设想。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种智能微型细水雾灭火装置。它不仅能满足快速响应，有效灭火，迅速降温，还具备持续冷却，自主运控，安全可靠，环保释毒，维护方便等特点。特别适用于固定式储能电站、移动储能多功能电源车、配电室这类模块化，标准化、智能化的小型且相对封闭的场景。为解决泵组单元的空间布置难题，进一步降低成本，便于现场安装。

为达到上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种智能微型细水雾灭火装置，所述智能微型细水雾灭火装置包括低压供水管路、泵组单元、柜箱、高压出水管网和高压细水雾喷头，所述高压出水管网通过管夹固定于被保护区域的顶面的下方，并按照设计规范进行布置，所述泵组单元与所述低压供水管路连通以供水，所述细水雾喷头与所述泵组单元通过高压出水管网相连通，所述泵组单元一体集成于所述柜箱内。

较佳地，所述泵组单元包括电控箱、储水箱及电气设备，所述电控箱、所述储水箱及所述电气设备通过空间向上罗叠方式布置在所述柜箱内。

较佳地，所述柜箱的底部安装有橡胶减震器。

较佳地，所述柜箱还包括吊环螺钉，所述的吊环螺钉对角设置于所述柜箱的顶部。

较佳地，所述柜箱包括柜室和与设于柜室内的机架，所述电气设备设置于所述柜室的底部，且位于所述机架的下方，所述储水箱固定设置于所述机架上，所述电控箱安装于储水箱的顶部。

较佳地，所述柜箱的侧板上设置有操作面板，所述操作面板朝所述柜箱内倾斜设置，所述操作面板的一端固定在所述电控箱，所述操作面板的另一端固定在所述柜箱的侧板上，并填充发泡条以确保其密封性。

进一步地，所述电气设备包括电动机和三柱塞高压泵，所述电控箱控制所述电动机，所述电动机驱动所述三柱塞高压泵，所述三柱塞高压泵的进水口通过排水管路与所述储水箱连通，所述三柱塞高压泵的出水口通过高压出水管网与所述高压细水雾喷头连接。

较佳地，所述储水箱上设有水位计，所述水位计用于显示所述储水箱内储水的液面高低以及当前水温。

进一步地，所述储水箱的底部安装有液位浮球开关，所述液位浮球开关与所述水位计通讯连接以用于液位高度变化而发出液位状态信号反馈，所述电控箱与所述液位浮球开关通讯连接以接收所述液位状态信号。

较佳地，所述泵组单元还包括补水电磁阀与手动球阀，所述补水电磁阀与所述手动球阀以并联的形式连接于低压供水管路上。

由于采用上述方案，本实用新型的有益效果是：本申请的泵组单元一体集成化于柜箱内，具备较高的集成及自动化控制程度。采用空间向上罗叠布置，可极大限度的减小占地面积；操作面采用倾斜布置，标识清晰便于操作；电控箱置于储水箱上部，兼顾了防水需求。装置底部设置有减震器，既满足整体的减震需要，又便于现场安装连接。以交流电为动力源，迅捷可靠。采用电动机驱动，性能稳定。采用水作为灭火介质，取用方便，绿色环保。在保证水源和消防电源的持续供应下，可实现长时间的灭火战斗的需要。水流在高压柱塞泵的作用下形成高压，经小喷嘴将水流进一步分解成细小雾滴，致使雾滴在喷放时已获得了较高的动能。又因储能电站的舱室或者配电房属于相对密闭的空间，更利于细水雾迅速扩散、蔓延并最终充满整个被保护空间，实现全淹没保护的效果。可有效处置遮蔽火并抑制火势的进一步蔓延。当细小的雾滴受热汽化后可快速隔绝可燃物表面的氧气，以达到高效扑灭火灾的目的。在蒸发的同时带走了大量的热量，进一步降低火场中心温度，有效防止二次复燃。在燃烧时释放出来的有毒有害颗粒或气体附着于水雾，形成细小的凝结核，受到重力作用，烟气扩散程度明显地降低，起到稀释毒害气体的浓度的作用。保障了火灾现场后期处置的人员生命安全，同时降低了财产受到更大损失的风险，有效地防止了次生事故的发生。本实用新型在工作时依然能通过补水装置实现灭火剂的补充，实现了持续喷放、降温的需要。

附图说明

图1是本实用新型柜箱的右视图；

图2是本实用新型柜箱在柜门打开后的前视图；

图3是本实用新型柜箱的左视图；

图4是本实用新型柜箱的后视图；

图5是本实用新型柜箱的仰视图；

图6是本实用新型柜箱的操作面板的结构示意图；

图7是本实用新型智泵组单元中的供水装置管路图；

图8是供水装置中的消防水带接口组件装配图；

图9是本实用新型中的快装补水管示意图；

图10是本实用新型柜箱的轴侧图；

图11是本实用新型柜箱的柜门打开后的轴侧图；

图12是本实用新型智能微型细水雾灭火装置应用于移动式储能车的平面布置图；

图13是本实用新型智能微型细水雾灭火装置应用于移动式储能车的立面示意图；

图14是本实用新型中的供水装置的安装面开孔示意图；

图15是本实用新型中高压细水雾喷头示意图；

图16是本实用新型智能微型细水雾灭火装置的原理图。

附图标记说明：1、柜箱；2、高压出水口；3、溢流排污口；4、电缆穿线口；5、输入穿线口；6、控制穿线口7、反馈穿线口；8、排水口；9、吊环螺钉；10、操作面板；11、电控箱；12、储水箱；13、补水电磁阀；14、低压供水管路；15、排污手动球阀；16、安全调压阀；17、压力开关；18、三柱塞高压泵；19、溢流管及溢流管罩；20、水位计；21、液位浮球开关；22、机架；23、电动机；24、排水管路；25、y型过滤器；26、进水口；27、后板；28、橡胶减震器；29、运行指示灯；30、电源指示灯；31、缺水指示灯；32、补水指示灯；33、手自动切换开关；34、启动按钮；35、补水手动球阀；36、故障指示灯；37、试灯按钮；38、停止按钮；39、压力表；40、消防水带接口组件；40-1、内扣式消防闷盖；40-2、滤网；40-3、滤网板；40-4、孔用弹性挡圈；40-5、内扣式消防接口；41、快装水闷盖；42、单向阀；43、耐火软管；44、连接活接头；45、快装接头；46、内衬钢丝耐压软管；47、快装水接口；48、报警主机；49、烟感探测器；50、被保护电池簇(或电气设备)；51、红外探测器；52、耐火高压软管；53、系统管网；54、高压细水雾喷头；55、金属管夹。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。

一种智能微型细水雾灭火装置，所述智能微型细水雾灭火装置包括低压供水管路、泵组单元、柜箱、高压出水管网和高压细水雾喷头，所述高压出水管网通过管夹固定于被保护区域的顶面的下方，并按照设计规范进行布置，所述泵组单元与所述低压供水管路连通以供水，所述细水雾喷头与所述泵组单元通过高压出水管网相连通，所述泵组单元一体集成于所述柜箱内。泵组单元包括电动机、三柱塞高压泵、安全泄压阀、储水箱、电控箱、进水过滤器、连接管路。柜箱一般采用靠墙安装，柜箱的外壳及外置的部件应具备一定的耐火、耐温的能力。

智能微型细水雾灭火装置工作过程：在准工作状态下，泵组单元的高压出口至高压细水雾喷头之间的管网是空的，储水箱存有足够的水，各部件能正常工作，并已接入了合格的消防电源及水源。通过采集电源电压、水箱液位高度、装置受控制模式等信号参数可反馈设备的实时状态。装置在调试或维保结束后应切换至自动控制模式下。

智能微型细水雾灭火装置还包括远程客户端，远程客户端可通过通讯模块接入物联网，可实现远程控制及实时状态参数的掌控。远程客户端为报警主机或电站的bms电池管理系统，当发生火灾时，报警主机或电站的bms电池管理系统接收到至少两种火灾探测元件(如烟感探测器、温度传感器、红外探测器或气体综合探测器等)探测到的火灾信号后，立即向本装置发出启泵信号，联动开启现场排烟风扇，同时断开所有应急状态下非工作设备的电源。当泵组单元中的电控箱中的电控系统接收到该信号后，立即启动电动机并驱动高压柱塞泵工作，系统迅速达到设定的压力。通过压力开关反馈装置的运行状态；通过管网末端的高压细水雾喷头上的小喷嘴，将水流分解成细小雾滴以实现喷放；通过在储水箱上的液位浮球开关，可分别实现高液位停止补水、低液位自动补水以及缺水状态下的停机保护功能。同时具备补水、缺水信号的反馈。若装置热保护器断开或电机未正常工作时，均需输出故障信号。

为进一步提高设备运行的可靠性，本装置应具备就地手动控制功能，支持手动就地启停设备，手动补水；支持指示灯功能的验证。装置及进出装置的电缆或信号线应具备一定的防水，耐火能力。电控箱应按不低于ip55要求进行制作。此外，装置应设置漏电接地保护措施。低压、高压进出水管路采用硬管或柔性耐火管进行连接，具备防火之需要。

结束灭火后，再由人工确认，然后手动关闭本装置，报警系统复位，装置及管网恢复到准工作状态，最后系统复位。

图1中展示了本实用新型的柜箱。柜箱1内壁附有岩棉材料，具备了一定的耐温和隔热能力。泵组单元被总装于内，其集成度高，占地面积小；其中高压出水口2、溢流排污口3分别设于柜箱的右侧面下部；耐火电缆经电缆穿线口4连接至柜箱1内以提供动力；报警主机48的泵组单元启动信号经耐火线缆连接至柜箱1的输入穿线口5；本实用新型外部手动泵组单元启动控制信号由控制穿线口6经耐火线缆连接至室外手动启动盘上；其任何状态参数的反馈由反馈穿线口7经耐火线缆连接至通讯模块或bms电池管理系统；排水口8位于底部用以排空残存的余液。

图2为本实用新型柜箱在柜门打开后的前视图。所述的吊环螺钉9对角设置于柜箱1的顶部，便于现场安全吊装。整个柜箱的门板及电控箱的门板位于同侧开启，易于操作及维护。所述操作面板10与竖直垂线方向呈10°的倾角，符合人机工程学设计，便于实际操作。电控箱11与操作面板10连接并填充发泡条以确保其密封性。整体的防护等级不低于ip55。电控箱11内集成有大量的元件或模块，分别对装泵组单元的各电气部件进行控制，并提供相关必要的参数实时信号反馈。泵组单元反馈的信号包含电源状态反馈、运行状态反馈、电动机23或热保护器的故障反馈、储水箱12缺水状态反馈、补水电磁阀13开启状态反馈、储水箱12满水状态反馈以及手动、自动运行模式的反馈。电控箱11安装于储水箱12的顶部，这样的结构形式有效地避免了因储水箱12漏水或低压供水管路14松动而导致电控箱11内被浸湿的风险，同时此高度较利于电控箱的日常检修和维护。所述储水箱12安装于机架22的上部，所述储水箱12内设有溢流管及溢流管罩19，所述溢流管罩19罩设于所述溢流管，所述溢流管与所述溢流排污口连通。如此设置的好处是当储水箱12灌满时，既能保证多余的水能顺利从溢流管流出，又能减少装置随移动车辆的晃动或因路面颠簸导致储水箱12内储存的水量从溢流管中流出的风险。

储水箱12上设置有水位计20，水位计20可以显示储水箱12内储水的液面高低以及当前水温。当气温继续降低并有可能跌破冰点时应立即向储水箱12内加注防冻液，并短时的运行本装置，确保防冻液能充满三柱塞高压泵18的泵腔。液位浮球开关21安装于储水箱12的底部，受液位高度变化而采取相应的动作或信号反馈。从冗余的角度出发，将补水电磁阀13与手动球阀35以并联的形式连接于低压供水管路14上，有效避免了因发生火灾时补水电磁阀13未打开而无法进行补水的缺陷。排污手动球阀15安装于给排水管路24上以实现储水箱12排空的动作，该球阀应常闭。安全调压阀16与三柱塞高压泵18相连接，三柱塞高压泵18的出水口与柜箱的高压出水口2通过软管连通，通过调压阀手轮可实现对装置高压出水口2的压力调节。在安全调压阀16后部旁通压力开关17，通过闭合状态可反馈装置当前的运行状态。电动机23直接驱动三柱塞高压泵18并安装于机架22的下部，并与给排水管路24相连接。

图3是本实用新型柜箱的左视图。源水流从进水口26进入装置，经y型过滤器25过滤后通过供水管路14最终流入储水箱12内；

图4是本实用新型柜箱的后视图。由于柜箱内部空间紧凑，为了方便安装及维修操作，所述后板27被设计成可拆卸式的，并覆于柜箱的后部。

图5是本实用新型柜箱的仰视图。所述橡胶减震器28安装于柜箱的底部，以起到装置的减震效果，同时也方便现场安装。

图6是本实用新型柜箱的操作面板的结构示意图。运行指示灯29、电源指示灯30、缺水指示灯31、补水指示灯32、手自动切换开关33、装置启动按钮34、补水手动球阀35、故障指示灯36、试灯按钮37、装置停止按钮38、压力表39总装并集成于操作面板10上。指示灯或按钮具备一定的阻燃耐温，附近设有对应标识。

当设备运行时会产生高压，其压力开关17会闭合，所述运行指示灯29会亮起，以判定装置正在运行。同时向通讯模块或电站的bms电池管理系统输出当前的运行状态信号；

当外部有动力电源接入本装置时，所述电源指示灯30会亮起以表明，以表明泵组单元此时工作电源已接通。同时向通讯模块或电站的bms电池管理系统输出当前的供电状态信号；

在其中一个实施例中，所述液位浮球开关与所述水位计通讯连接，以用于液位高度变化而采取发出液位状态信号反馈，所述电控箱与所述液位浮球开关通讯连接以接收液位状态信号，当储水箱12内的当前液位低于设定的停机保护液位时，所述电控箱发出指令，将停止电动机23的工作，以避免高压泵长期处于缺水状态下干磨导致泵头损坏，同时所述的缺水指示灯31会亮起，以表明装置正处于缺水状态。同时向通讯模块或电站的bms电池管理系统输出当前的缺水状态信号；所述电控箱还与所述补水电磁阀通讯连接，当储水箱12内的当前液位低于设定的补水液位时，所述电控箱发出指令，联动开启补水电磁阀13，同时所述的补水指示灯32会亮起，以表明装置正处于补水状态。同时向通讯模块或电站的bms电池管理系统输出当前的补水电磁阀开启状态信号；

在准工作状态下，默认智能微型细水雾灭火装置应处于自动控制模式，通过切换所述的手自动切换开关33，可改变对运行模式的切换。同时向通讯模块或电站的bms电池管理系统输出当前的控制模式信号；当智能微型细水雾灭火装置处于自动控制模式下，手动按下启动按钮34或停止按钮38是无效的。确保了两种控制模式互不干涉。

当确实发生了火灾，但自动启动失效需手动应急启动泵组单元时，应先将手自动切换开关33置于手动模式下，再按下启动按钮34，设备会立即工作。考虑到操作人员的安全性，将启动按钮34、停止按钮38的手动控制回路引至室外是必要的。

当泵组单元在运行过程中发生过载或过热保护跳闸时，所述的故障指示灯36均会亮起，此时设备将无法正常工作，同时向通讯模块或电站的bms电池管理系统输出当前的故障状态信号；

当进行日常维保时，可按下所述的试灯按钮37，此时所有的指示灯会亮起，松开后非工作指示灯会熄灭，对于验证指示灯功能非常方便。

压力表39通过测压软管连接到高压出水口2的前端，可以直接从表盘上读取系统当前的压力，当然也可以考虑将传统的机械式压力表替换成电子式的，以方便实时采集并上传压力信号。

如图7所示，所述泵组单元还包括供水装置，供水装置由所述的消防水带接口组件40、各管接头、快装水闷盖41、单向阀42、耐火软管43及连接活接头44按照图示的形式进行组装。供水装置兼顾了传统的消火栓接口以及定制的快装水接口，可解决因现场水源接口不匹配导致无法快速持续补水麻烦。

图8为消防水带接口组件40的装配图，由图可知：内扣式消防闷盖40-1与内扣式消防接口40-5通过旋入的方式结合，在原内扣式消防接口40-1近端处通过加工得到一个槽口，用以固定滤网40-2及滤网板40-3，并在滤网板40-3后部用孔用弹性挡圈40-4加以固定，安装时应注意滤网面向外。由于此结构中滤网靠近内扣式消防接口40-5的外端部，日常维护时滤网40-2的清洁程度一目了然，如有杂质只需用毛刷或清水冲洗刷表面即可。无需使用扳手拆卸过滤器滤芯或者因滤芯清洁不及时导致的堵塞。

如图9所示所述快装补水管由快装接头45、内衬钢丝耐压软管46、快装水接口47组成。

图10是本实用新型柜箱的轴侧图，展示了本实用新型主要的外部特征。

图11是本实用新型柜箱的柜门打开后的轴侧图，展示了本实用新型主要的内部结构特征。

图12、13是本实用新型智能微型细水雾灭火装置具体应用于移动式储能车的平面布置及立面示意图。其中网格区域代表高压细水雾喷头在喷放时可覆盖及保护的区域。当确实发生火灾时，所述的烟感探测器49、红外探测器51(或温度传感器、气体综合探测器)中的探测器探测到火灾信号后分别向所述的报警主机48输出信号，当接收到两种及以上的信号时确认火灾发生。联动断开被保护电池簇(或电气设备)50的电源供应，同时给到智能微型细水雾灭火装置一个启动信号，装置即开始工作。其产出的高压水流由耐火高压软管52经高压出水管网53输送，并最终被高压细水雾喷头54分解成细小的雾滴后喷放。所述的金属管夹55用以固定高压出水管网53。高压出水管网53及高压细水雾喷头54宜居中布置。在空间布置时其间距不应大于3m，与下部被保护设备的净空高度不应小于1.5m。

图14是本实用新型中的供水装置的安装面开孔示意图。便于消防水带接口组件40安装固定于移动式储能车的裙边处或配电房等场所室外指定安装处，通过耐火软管43引至室内并通过连接活接头44与智能微型细水雾灭火装置进行连接。

如15所示，是本实用新型中所使用到的高压细水雾喷头54的示意图。采用环形布置小喷嘴的可实现单位时间内空间各向蔓延的均匀性。

图16是本实用新型智能微型细水雾灭火装置最优实施方式的原理图。应当指出在本技术领域内，在不脱离本新型应用方案及原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

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