用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法、系统及消防车与流程

本发明涉及消防车技术领域，具体地，涉及一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法、系统及消防车。

背景技术：

cafs又称压缩空气泡沫系统，是一种将压缩空气注入泡沫，然后与水混合后形成压缩空气泡沫后，进行灭火的消防系统，一般安装在消防车或其他消防设备上。在压缩空气泡沫系统输出泡沫时，通常采用空气、泡沫和水按照比例混合，当面对不同火灾情况时，调整电动机转速，达到最佳泡沫比例，即可达到最佳的灭火效果。

在现有的技术之中，消防员在启动消防车进行灭火时，会需要输出大量的泡沫用于灭火，在此过程中由于泡沫检测的不稳定导致泡沫流量计算误差大，并且常规的电动机自身调速性能局限，而导致现有的泡沫比例控制并不精准。另外，若发生紧急火灾时，若不能精准控制泡沫的泡沫比，就无法达到最佳的灭火效果。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法、系统及消防车，用于解决或至少解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法，方法包括：

获取压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫比；以及

将当前泡沫比与预设泡沫比进行比较，确定当前泡沫比与预设泡沫比之间的差值，并基于该差值调整压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速。

优选地，在调整压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速期间，获取压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫比，执行调整，直至该当前泡沫比符合预设泡沫比。

优选地，当前泡沫比是通过以下方式被获得的：

获取压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫流量和当前水流量；

当前泡沫比＝当前泡沫流量/当前水流量。

优选地，该方法还包括：通过滤波算法剔除当前泡沫流量和/或当前水流量峰值和零值，并将该剔除峰值和零值之后的当前泡沫流量和/或当前水流量用于计算当前泡沫比。

优选地，伺服电机为用于控制泡沫泵的伺服电机。

优选地，该方法包括：显示压缩空气泡沫系统的以下一者或多者：当前泡沫流量、当前水流量、伺服电机转速、以及当前泡沫比。

相应地，本发明实施例还提供了一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制系统，包括：

控制器模块，用于获取所述压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫比；以及

用于将当前泡沫比与预设泡沫比进行比较，确定当前泡沫比与预设泡沫比之间的差值；

伺服驱动器模块，用于基于该差值调整压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速。

优选地，在调整压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速期间，控制器模块还用于获取压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫比，执行调整，直至在该当前泡沫比符合预设泡沫比。

优选地，系统还包括：

流量传感器模块，用于获取压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫流量和当前水流量；

当前泡沫比＝当前泡沫流量/当前水流量。

优选地，系统还包括：滤波器模块，用于通过滤波算法剔除当前泡沫流量和/或当前水流量峰值和零值，并将该剔除峰值和零值之后的当前泡沫流量和/或当前水流量用于计算所述当前泡沫比。

优选地于，系统还包括：显示器模块，用于显示压缩空气泡沫系统的以下一者或多者：当前泡沫流量、当前水流量、伺服电机转速、以及当前泡沫比。

相应地，本发明实施例还提供了一种消防车，消防车包括上述的用于消防车的一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制系统。

通过上述技术方案，根据精准的泡沫流量的计算，进而能够调整压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速，相应地能够更精准地控制泡沫比例，从而促使消防员在灭火过程中做到更加精准快捷地灭火。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制系统的结构框图；

图4是本发明实施例提供的另一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制系统的结构框图；

图5是本发明实施例提供的一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制系统的泡沫流量检测框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

压缩空气泡沫系统是消防车进行灭火操作的主要消防系统之一，在输出大量泡沫进行灭火的同时，还需精准地控制泡沫的泡沫比，进而达到最佳的灭火效果。基于此，本发明实施例提供了一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法、系统及消防车用来精准控制泡沫比。

图1示出了根据本发明实施例的一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法的流程示意图。如图1所示，本发明实施例提供了一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法，该方法包括：步骤101，获取所述压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫比；以及步骤102，将所述当前泡沫比与预设泡沫比进行比较，确定所述当前泡沫比与预设泡沫比之间的差值，并基于该差值调整所述压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速。

在一些实施例中，通过调整一次所述压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速，还未能达到预期的目标，所以还需要在调整所述压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速期间，获取所述压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫比，执行所述调整，直至该当前泡沫比符合所述预设泡沫比。在一些实施例中，获取所述压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫流量和当前水流量，然后根据公式：当前泡沫比＝当前泡沫流量/当前水流量，获取所述压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫比。具体地，以消防车为例，通过在消防车上安装的流量传感器，检测消防车中压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫流量和当前水流量，一般情况下是通过流量传感器检测消防车中泡沫泵中的泡沫流量和水流量；其中，所述压缩空气泡沫系统所输出泡沫中不仅有泡沫和水，也混杂了一部分空气，所以，泡沫流量和水流量会带有变化性，直接影响到所获取的当前泡沫流量和当前水流量的准确性；并且，泡沫泵的运转也会受到外界因素的干扰，例如温度、电压、自身的损伤等，导致泡沫泵不能正常运转。

所以，为了使获取的所述压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫流量和当前水流量达到流量稳定和准确，在检测消防车中压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫流量和当前水流量时，需要实时检测当前泡沫流量和当前水流量，然后通过滤波算法剔除所述当前泡沫流量和/或当前水流量峰值和零值，进而用于计算所述当前泡沫比。

在一些实施例中，将获取到的当前泡沫比与预设泡沫比进行比较，确定所述当前泡沫比与预设泡沫比之间的差值，并基于该差值调整所述压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速。

具体地，以消防车为例，在获取从消防车的压缩空气泡沫系统输出泡沫的当前泡沫比之后，与预设泡沫比进行比较并取得两者的差值，若所述差值不为零，即所述当前泡沫比与预设泡沫比不同，则根据所述差值，通过线性补偿的方法对消防车中伺服电机的转速进行调整，若该差值为零，即所述当前泡沫比等于预设泡沫比，则结束所述调整。

具体地，依旧以消防车为例，通过线性补偿的方法对消防车中伺服电机的转速进行调整之后，继续获取所述压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫比，与预设泡沫比进行比较并取得两者的差值，若该差值为零，即所述当前泡沫比等于预设泡沫比，则结束所述调整；若所述差值不为零，继续执行所述调整，直至该当前泡沫比符合所述预设泡沫比。

可选的，在一些实施例中，还需获取压缩空气泡沫系统中伺服电机的转速信息，并显示所述伺服电机的转速信息，进一步地，依旧以消防车为例，可在消防车上安装转速传感器，通过转速传感器来检测压缩空气泡沫系统中伺服电机的转速信息，然后通过显示器来显示所述伺服电机的转速信息，从而使得消防员掌握伺服电机的转速信息及其伺服电机转速调整的幅度。

其中，通过显示器还能显示压缩空气泡沫系统中的当前泡沫流量、当前水流量、以及当前泡沫比中的一者或多者。

图2示出了根据本发明实施例的另一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法的流程示意图。如图2所示，本发明实施例提供了一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法，该方法包括：步骤201，检测泡沫流量、水流量和伺服电机转速；步骤202，设置预设泡沫比；步骤203控制器计算当前泡沫比，以及计算当前泡沫比与预设泡沫比的差值；步骤204，控制器将差值作为补偿速度发送至伺服驱动器；步骤205，当前泡沫比是否符合预设泡沫比；步骤206，结束。

在一些实施例中，需要优先检测泡沫流量、水流量和伺服电机转速，下一步通过显示器进行设置预设泡沫比，也可优先通过显示器进行设置预设泡沫比，再检测泡沫流量、水流量和伺服电机转速，步骤的进行顺序可由工作人员随机设置，然后再通过控制器根据所述泡沫流量和水流量计算得到当前泡沫比，以及与设置的预设的泡沫比进行比较，计算两者的差值，然后控制器通过线性补偿的方法，对差值进行处理，将差值作为补偿速度发送至伺服驱动器，进而对伺电机的转速进行调整后，重新获取所述泡沫流量和水流量，确定当前泡沫比，继续与所述设置的预设泡沫比进行比较，若当前泡沫比符合预设泡沫比，就结束所述调整，若当前泡沫比不符合预设泡沫比，则返回所述步骤203的操作。在一些实施例中，cafs，即压缩空气泡沫系统中的核心控制器可采用plc控制器，也可采用其他类型的控制器，这里将不再赘述。

图3示出了根据本发明实施例的一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法的系统的结构框图。如图3所示，本发明实施例提供了一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制系统，该系统包括：控制器模块301，用于获取所述压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫比；以及用于将所述当前泡沫比与预设泡沫比进行比较，确定所述当前泡沫比与预设泡沫比之间的差值；伺服驱动器模块302，用于基于该差值调整所述压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速；在调整所述压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速期间，所述控制器模块301还用于获取所述压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫比，执行所述调整，直至在该当前泡沫比符合所述预设泡沫比。

进一步地，所述控制器模块301将所述当前泡沫比与预设泡沫比进行比较，得到所述当前泡沫比与预设泡沫比的差值，伺服驱动器模块302基于该差值调整所述压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速，进而能够更精准地控制泡沫比例。

其中，控制器301可以是独立的模块，也可以和消防车的中央控制器集成在一起。

在一些实施例中，所述伺服驱动器模块302采用can通讯模式与伺服电机进行通讯，通过程序输入目标转速从而快速及高精准控制转速。

图4示出了根据本发明实施例的又一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法的系统的结构框图。如图4所示，本发明实施例还提供了另一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制系统，该还系统包括流量传感器模块401，与所述控制器模块301连接，用来获取所述压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫流量和当前水流量，进而将所述当前泡沫流量和当前水流量传输给所述控制器模块301，然后所述控制器模块301根据公式：所述当前泡沫比＝当前泡沫流量/当前水流量，计算得到所述当前泡沫比；转速传感器模块402，用于获取所述压缩空气泡沫系统中伺服电机的转速；显示器模块403，用于显示所述压缩空气泡沫系统的以下一者或多者：当前泡沫流量、当前水流量、伺服电机转速、以及当前泡沫比。

在一些实施例中，所述系统还包括滤波器模块，在流量传感器模块获取所述压缩空气泡沫系统所输出泡沫的当前泡沫流量和当前水流量之后，所述滤波器模块会通过滤波算法剔除所述当前泡沫流量和/或当前水流量峰值和零值，并将该剔除峰值和零值之后的当前泡沫流量和/或当前水流量用于计算所述当前泡沫比，使得当前泡沫比的计算更加精准。

图5示出了根据本发明实施例的一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法的系统的泡沫流量检测框图。如图5所示，本发明实施例还提供了另一种用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制系统的泡沫流量检测框图，包括：控制器501、伺服驱动器502、伺服电机503、泡沫泵504、流量传感器505和显示器506。

具体地，在泡沫泵504在运行期间，流量传感器505会实时检测泡沫泵504中的水流量和泡沫流量，并将检测到的水流量和泡沫流量发送至控制器501，然后根据通过显示器506设置的预设泡沫比，控制器501计算得到当前泡沫比与预设泡沫比的差值，并将处理好的所述差值发送至伺服驱动器502，然后伺服驱动器502会根据控制器501发送的处理后的差值，调整伺服电机503的转速，进而能够改变泡沫泵504输出的泡沫流量和/或水流量。本发明实施例提供的用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制系统的具体工作原理及益处与上述本发明实施例提供的用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制方法的具体工作原理及益处相似，这里将不再赘述。

相应地，本发明实施例还提供了一种消防车，包括上述实施例所述的复杂环境下用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制系统。另外，上述实施例所述的复杂环境下用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比控制系统也可应用于其他消防设备，其具体工作原理及益处与消防车相似，这里将不再赘述。

本发明实施例中，根据精准的泡沫流量的计算，进而能够调整压缩空气泡沫系统的伺服电机的转速，相应地能够更精准地控制泡沫比例，从而促使消防员在灭火过程中做到更加精准快捷地灭火。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

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