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您当前的位置： 一种多功能的灭火系统的制作方法
2021-01-20 18:01:26|
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本实用新型属于灭火装置技术领域，具体涉及一种多功能的灭火系统。
背景技术：
目前火灾隐患增多，重大火灾事故时有发生，给国家和人民的生命财产造成极大损失。因此灭火系统成了必不可少的安全保障，并对灭火系统提出了较高的要求。但是目前的灭火系统还存在一些问题：
第一、目前的灭火装置一般为固定式，需要灭火工作人员进行手动握持灭火，这样灭火人员需要进入现场，易受到热辐射伤害；
第二、目前的灭火装置功能单一，不能实现多重灭火方式，潜在威胁多，容易造成火灾态势进一步严峻。
因此，现如今缺少一种结构简单，设计合理的多功能的灭火系统，实现液氮、水和泡沫多重灭火，多重灭火相互协同作用，便于有效地、及实地控制火灾，防止火灾进一步蔓延扩大。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多功能的灭火系统，其结构简单，设计合理且成本低，实现液氮、水和泡沫多重灭火，多重灭火相互协同作用，便于有效地、及实地控制火灾，防止火灾进一步蔓延扩大，实用性强。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种多功能的灭火系统，其特征在于：包括移动平台以及设置在所述移动平台上的灭火机构和监控模块，所述移动平台包括车体和设置在车体两侧的行走轮；
所述灭火机构包括液氮灭火部件、水灭火部件和泡沫灭火部件，以及与所述液氮灭火部件、所述水灭火部件和所述泡沫灭火部件连接输出端依次连接的集液器、软管、不锈钢波纹管和喷嘴，所述移动平台上设置有供喷嘴安装的喷嘴架体机构，所述喷嘴架体机构包括底座、安装在底座上的竖直柱和安装在竖直柱顶部的顶座，以及安装在顶座上的喷嘴调节部件，所述喷嘴调节部件包括水平调节部件和安装在所述水平调节部件上的垂直调节部件，所述水平调节部件包括设置在顶座内的水平电机和安装在水平电机输出轴上的转盘，所述垂直调节部件包括u形支架、穿设在u形支架上且供喷嘴安装的安装轴和安装在转盘上且与安装轴传动连接的垂直电机；
所述监控模块包括设置在车体顶面的控制箱和设置在控制箱内的电子线路板，所述控制箱上设置有温度传感器，所述电子线路板上集成有单片机，所述行走轮、水平电机和垂直电机均由单片机进行控制，所述温度传感器的输出端与单片机的输入端相接。
上述的一种多功能的灭火系统，其特征在于：所述液氮灭火部件包括安装在车体顶面的液氮储存罐和用于控制液氮灭火的液氮控制阀门，所述液氮储存罐与液氮控制阀门之间连接有第一输液管，所述液氮控制阀门与集液器之间连接有第二输液管。
上述的一种多功能的灭火系统，其特征在于：所述水灭火部件包括安装在车体顶面的水箱和用于控制水灭火的水控制阀门，所述水箱与水控制阀门之间连接有第一输水管，所述水控制阀门与集液器之间连接有第二输水管。
上述的一种多功能的灭火系统，其特征在于：所述泡沫灭火部件包括安装在车体顶面的泡沫储存罐、用于混合泡沫和水的混合器、安装在车体顶面的压缩空气罐，以及与混合器和压缩空气罐连接的泡沫混合腔，所述泡沫储存罐与混合器的第一入口之间连接有输泡沫管，所述输泡沫管上设置有泡沫控制阀门，所述混合器的第二入口连接有伸入水箱的输水管，所述输水管上设置有水输送阀门，所述混合器的出口与泡沫混合腔的一个输入口之间连接有输液管，所述泡沫混合腔的另一个输入口与压缩空气罐之间连接有输气管，所述泡沫混合腔的输出口通过输送管与集液器连接，所述输气管上设置有输气阀，所述输气管上设置有压力传感器，所述压力传感器的输出端与单片机的输入端连接。
上述的一种多功能的灭火系统，其特征在于：所述车体上设置有供液氮储存罐放置的液氮罐容纳箱、供泡沫储存罐放置的泡沫罐容纳箱和供压缩空气罐放置的储气罐容纳箱。
上述的一种多功能的灭火系统，其特征在于：所述车体内设置有行走电机模块，所述行走电机模块与行走轮传动连接，所述行走电机模块由单片机控制。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型设置温度传感器，是为了对火灾现场的温度进行检测，从根据火灾现场温度，便于操作液氮灭火部件、水灭火部件或者泡沫灭火部件等方式进行灭火。
2、本实用新型设置液氮灭火部件实现液氮灭火，设置水灭火部件实现水灭火，设置泡沫灭火部件实现泡沫灭火，实现液氮、水和泡沫多重灭火，多重灭火相互协同作用，便于有效地、及实地控制火灾，防止火灾进一步蔓延扩大。
3、本实用新型设置水平调节部件和垂直调节部件，便于改变喷嘴水平方向的位置和喷嘴垂直方向的位置，以更好地适应喷射火灭区域。
综上所述，本实用新型结构简单，设计合理且成本低，实现液氮、水和泡沫多重灭火，多重灭火相互协同作用，有效地、及实地控制火灾，防止火灾进一步蔓延扩大，更好地保障了财产和人身安全，且多功能的灭火系统使用便捷，适应范围广。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用的结构示意图。
图2为本实用新型的电路原理框图。
图3为本实用新型行走电机驱动模块和行走电机的电路原理图。
图4为本实用新型水平电机模块和水平电机的电路原理框图。
图5为本实用新型垂直电机驱动模块和垂直电机的电路原理图。
图6为本实用新型压力传感器和rs485通信模块的电路原理图。
图7为本实用新型显示屏的电路原理图。
附图标记说明:
1—单片机；2—rs485通信模块；3—竖直柱；
3-1—底座；4—温度传感器；5—喷嘴；
6—水平电机；6-1—水平电机驱动模块；
7—垂直电机；7-1—垂直电机驱动模块；
8—显示屏；9—泡沫混合腔；9-1—输送管；
10—混合器；10-1—输液管；11—水输送阀门；
11-1—输水管；12—水控制阀门；12-1—第一输水管；
12-2—第二输水管；13—液氮控制阀门；13-1—第二输液管；
14—液氮储存罐；14-1—第一输液管；14-2—液氮罐容纳箱；
15-轮轴；16—水箱；
18—泡沫储存罐；18-1—泡沫罐容纳箱；
19—泡沫控制阀门；19-1—输泡沫管；20—集液器；
21—压力传感器；22—压缩空气罐；22-1—输气管；
23—控制箱；24—顶座；25—转盘；
26—软管；27—u形支架；28—不锈钢波纹管；
29—输气阀；31—安装轴；32—车体；
33—行走电机；33-1—行走电机驱动模块；
34—储气罐容纳箱；35—行走轮。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括移动平台、以及设置在所述移动平台上的灭火机构和监控模块，所述移动平台包括车体32和设置在车体32两侧的行走轮35；
所述灭火机构包括液氮灭火部件、水灭火部件和泡沫灭火部件，以及与所述液氮灭火部件、所述水灭火部件和所述泡沫灭火部件连接输出端依次连接的集液器20、软管26、不锈钢波纹管28和喷嘴5，所述移动平台上设置有供喷嘴5安装的喷嘴架体机构，所述喷嘴架体机构包括底座3-1、安装在底座3-1上的竖直柱3和安装在竖直柱3顶部的顶座24，以及安装在顶座24上的喷嘴调节部件，所述喷嘴调节部件包括水平调节部件和安装在所述水平调节部件上的垂直调节部件，所述水平调节部件包括设置在顶座24内的水平电机6和安装在水平电机6输出轴上的转盘25，所述垂直调节部件包括u形支架27、穿设在u形支架27上且供喷嘴5安装的安装轴31和安装在转盘25上且与安装轴31传动连接的垂直电机7；
所述监控模块包括设置在车体32顶面的控制箱23和设置在控制箱23内的电子线路板，所述控制箱23上设置有温度传感器4，所述电子线路板上集成有单片机1，所述行走轮35、水平电机6和垂直电机7均由单片机1进行控制，所述温度传感器4的输出端与单片机1的输入端相接。
本实施例中所述液氮灭火部件包括安装在车体32顶面的液氮储存罐14和用于控制液氮灭火的液氮控制阀门13，所述液氮储存罐14与液氮控制阀门13之间连接有第一输液管14-1，所述液氮控制阀门13与集液器20之间连接有第二输液管13-1。
本实施例中所述水灭火部件包括安装在车体32顶面的水箱16和用于控制水灭火的水控制阀门12，所述水箱16与水控制阀门12之间连接有第一输水管12-1，所述水控制阀门12与集液器20之间连接有第二输水管12-2。
本实施例中,所述泡沫灭火部件包括安装在车体32顶面的泡沫储存罐18、用于混合泡沫和水的混合器10、安装在车体32顶面的压缩空气罐22，以及与混合器10和压缩空气罐22连接的泡沫混合腔9，所述泡沫储存罐18与混合器10的第一入口之间连接有输泡沫管19-1，所述输泡沫管19-1上设置有泡沫控制阀门19，所述混合器10的第二入口连接有伸入水箱16的输水管11-1，所述输水管11-1上设置有水输送阀门11，所述混合器10的出口与泡沫混合腔9的一个输入口之间连接有输液管10-1，所述泡沫混合腔9的另一个输入口与压缩空气罐22之间连接有输气管22-1，所述泡沫混合腔9的输出口通过输送管9-1与集液器20连接，所述输气管22-1上设置有输气阀29，所述输气管22-1上设置有压力传感器21，所述压力传感器21的输出端与单片机1的输入端连接。
本实施例中所述车体32上设置有供液氮储存罐14放置的液氮罐容纳箱14-2、供泡沫储存罐18放置的泡沫罐容纳箱18-1和供压缩空气罐放置的储气罐容纳箱34。
本实施例中所述车体32内设置有行走电机模块，所述行走电机模块与行走轮35传动连接，所述行走电机模块由单片机1控制。
本实施例中，混合器10可参考phy系列压力比例混合器，例如phy40压力比例混合器或者phy80压力比例混合器。
本实施例中，泡沫储存罐18内为空气泡沫液，空气泡沫液与水的比例为3：97。
本实施例中，集液器20包括主管路和设置在主管路上的三个入口端和设置在主管路上的一个出口端，第二输液管13-1的输出端、第二输水管12-2的输出端和输送管9-1的输出端分别与集液器20的三个入口端连接，集液器20出口端与软管26的入口连接。
本实施例中，实际使用过程中，第一输液管14-1与液氮储存罐14之间可设置有液氮泵，可参考ydb-z型液氮泵，液氮泵的入口通过管线与液氮储存罐14连接，所述液氮泵的出口与第一输液管14-1连接；第一输水管12-1与水箱16之间以及输水管11-1和水箱16之间可设置水泵，可参考mp-6r.6rz.10rn泵，所述水泵的入口通过管线与水箱16连接，所述水泵的出口与第一输水管12-1和输水管11-1连接；压缩空气罐22和输气管22-1之间可设置气泵，可参考kvp15气泵，气泵的入口通过管线与压缩空气罐22连接，气泵的出口与输气管22-1连接。
本实施例中，需要说明的是，行走轮35的数量为4个，所述行走电机模块的数量为四个，四个所述行走电机模块的结构相同，且所述行走电机模块包括行走电机驱动模块33-1和与行走电机驱动模块33-1输出端相接的行走电机33，所述行走电机33的输出轴上通过联轴器传动安装有轮轴15，所述行走轮35安装在轮轴15上。
本实施例中，所述单片机1为stc12c5a48s2单片机，成本低。
如图3所示，本实施例中，所述行走电机驱动模块33-1包括型号为uln2003a的芯片u1，所述行走电机33为电机m1，所述芯片u1的第1引脚、第2引脚、第3引脚和第4引脚分别与单片机1的p0.0引脚、p0.1引脚、p0.2引脚和p0.3引脚相接，所述芯片u1的第16引脚与电机m1第一绕组的一端相接，所述芯片u1的第13引脚与电机m1第一绕组的另一端相接，所述芯片u1的第14引脚与电机m1第二绕组的一端相接，所述芯片u1的第15引脚与电机m1第二绕组的另一端相接，所述芯片u1的第9引脚与5v电源输出端相接，所述电机m1第一绕组的公共端和电机m1第二绕组的公共端均与12v电源输出端相接。
如图4所示，本实施例中，所述水平电机驱动模块6-1包括型号为uln2003a的芯片u2，所述水平电机6为电机m2，所述芯片u2的第1引脚、第2引脚、第3引脚和第4引脚分别与单片机1的p1.0引脚、p1.1引脚、p1.2引脚和p1.3引脚相接，所述芯片u2的第16引脚与电机m2第一绕组的一端相接，所述芯片u2的第13引脚与电机m2第一绕组的另一端相接，所述芯片u2的第14引脚与电机m2第二绕组的一端相接，所述芯片u2的第15引脚与电机m2第二绕组的另一端相接，所述芯片u2的第9引脚与5v电源输出端相接，所述电机m2第一绕组的公共端和电机m2第二绕组的公共端均与12v电源输出端相接。
如图5所示，本实施例中，所述垂直电机驱动模块7-1包括型号为uln2003a的芯片u3，所述垂直电机7为电机m3，所述芯片u3的第1引脚、第2引脚、第3引脚和第4引脚分别与单片机1的p0.4引脚、p0.5引脚、p0.6引脚和p0.7引脚相接，所述芯片u3的第16引脚与电机m3第一绕组的一端相接，所述芯片u3的第13引脚与电机m3第一绕组的另一端相接，所述芯片u3的第14引脚与电机m3第二绕组的一端相接，所述芯片u3的第15引脚与电机m3第二绕组的另一端相接，所述芯片u3的第9引脚与5v电源输出端相接，所述电机m3第一绕组的公共端和电机m3第二绕组的公共端均与12v电源输出端相接。
本实施例中，进一步地优选，行走电机33、水平电机6和垂直电机7均可参考28byj4步进电机。实际使用过程中，可以根据需要选择其他型号的步进电机。
本实施例中，所述压力传感器21可采用cyyz11系列压力传感器，其抗干扰、过载和抗冲击能力强，温度漂移小，稳定性高，且体积小，便于安装。
本实施例中，单片机1通过水平电机驱动模块6-1控制水平电机6转动，水平电机6转动带动转盘25转动，转盘25转动带动u形支架27转动，u形支架27转动带动不锈钢波纹管28和喷嘴5转动，从而改变喷嘴5水平方向的位置；另外，单片机1通过垂直电机驱动模块7-1控制垂直电机7转动，垂直电机7转动，带动安装轴31转动，安装轴31带动不锈钢波纹管28和喷嘴5垂直方向转动，从而改变喷嘴5垂直方向的位置，以更好地调节喷射火灭区域。
本实施例中，转盘25水平转动的角度范围不大于180℃，安装轴31垂直转动的角度范围不大于120℃。
本实施例中，设置软管26，是为了有效地适应转盘25的水平转动和安装轴31的垂直转动，以给调节喷嘴5位置提供调节空间。
如图6所示，本实施例中，实际连接过程中，所述压力传感器21通过rs485通信模块2与单片机1连接，所述rs485通信模块2包括芯片max485，所述压力传感器21的v-引脚接地，所述压力传感器21的v+引脚接5v电源输出端，所述压力传感器21的b引脚分三路，一路与电阻r5的一端相接，另一路经电阻r3接地，第三路与芯片max485的第7引脚相接；所述压力传感器21的a引脚分三路，一路与电阻r5的另一端相接，另一路经电阻r4接5v电源输出端，第三路与芯片max485的第6引脚相接；所述芯片max485的第1引脚与单片机1的p3.0引脚相接，所述芯片max485的第2引脚和所述芯片max485的第3引脚的连接端与单片机1的p3.2引脚相接，所述芯片max485的第4引脚与单片机1的p3.1引脚相接，所述芯片max485的第5引脚接地，所述芯片max485的第8引脚分两路，一路接5v电源输出端，另一路经电容c10接地。
本实施例中，通过电阻r3下拉和电阻r4上拉，上下拉电阻可以保证在通信的过程中a，b线不会因电平差别太小而出现乱码的情况。
本实施例中，单片机1通过控制芯片max485的
本实施例中，在压缩空气罐22通过输气管22-1为泡沫混合腔9提供压缩气体的过程中，压力传感器21对输气压力进行检测，并通过rs485通信模块2发送至单片机1，单片机1得到输气压力，以确保输气正常。
本实施例中，温度传感器4可参考sa80b或者sa100b温度传感器，其信号输出范围为0-5v，非接触检测，且安装便捷。
本实施例中，实际连接过程中，温度传感器4的电源正引脚接24v电源输出端，温度传感器4的电源负引脚和温度传感器4的信号负输出端接地，温度传感器4的信号正输出端与单片机1的p1.4引脚相接。
本实施例中，所述控制箱23上设置有显示屏8，显示屏8由单片机1进行控制，显示屏8为zx12232c显示屏。
如图7所示，本实施例中，所述zx12232c显示屏的vdd引脚接5v电源输出端，所述zx12232c显示屏的vss引脚接地，所述zx12232c显示屏的vo引脚与滑动电阻r29的滑动端相接，所述滑动电阻r29的一个固定端接5v电源输出端，所述滑动电阻r29的另一个固定端接地，所述zx12232c显示屏的
本实施例中，温度传感器4对火灾现场的温度信号进行检测，并将检测到的温度信号发送至单片机1，单片机1利用内部自带的ad模块对温度信号进行模数转换，得到火灾现场温度值数字信号，单片机1控制显示屏8对火灾现场温度值和输气压力值进行显示。
本实用新型具体使用时，单片机1通过行走电机驱动模块33-1控制行走电机33转动，行走电机33转动带动行走轮35转动，将移动平台和灭火机构移动至火灾现场，温度传感器4对火灾现场的温度进行检测，并将检测到的火灾现场温度值发送至单片机1，单片机1控制显示屏8显示，
当需要液氮灭火时，液氮控制阀门13打开，液氮储存罐14通过第一输液管14-1和第二输液管13-1输送液氮至集液器20，集液器20的液氮依次通过软管26、不锈钢波纹管28和喷嘴5喷出进行灭火；
当需要水灭火时，液氮控制阀门13关闭，水控制阀门12打开，水箱16内的水通过第一输水管12-1和第二输水管12-2输送至集液器20，集液器20的水依次通过软管26、不锈钢波纹管28和喷嘴5喷水进行灭火；
当需要泡沫灭火时，水控制阀门12关闭，水输送阀门11和泡沫控制阀门19打开，泡沫储存罐18中的泡沫浓缩液和水箱16内的水通过输水管11-1进入混合器10混合得到混合液，混合器10通过输液管10-1将混合液送入泡沫混合腔9内，同时输气阀29打开，压缩空气罐22通过输气管22-1为泡沫混合腔9提供压缩气体，使得混合液在泡沫混合腔9内发泡，并将泡沫混合液通过输送管9-1输送至集液器20，集液器20的泡沫混合液依次通过软管26、不锈钢波纹管28和喷嘴5喷射泡沫进行灭火，通过混合器10提高引射流体的压力而不直接消耗机械能。
本实用新型结构简单，设计合理且成本低，实现液氮、水和泡沫多重灭火，多重灭火相互协同作用，有效地、及实地控制火灾，防止火灾进一步蔓延扩大，更好地保障了财产和人身安全，且多功能的灭火系统使用便捷，且适应范围广。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
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