一种模块化可移动快速雨淋系统的制作方法

1.本发明涉及火灾监控技术领域，尤其涉及一种模块化可移动快速雨淋系统。


背景技术：

2.目前，在极易发生火灾的保护区域中，监测、灭火手段日益丰富，现有技术中，易燃易爆危险场所若发生火灾，火灾的形成在0.5秒内就会形成爆轰状态，造成不可估量的影响，严重影响人身及财产安全，现有的雨淋系统中，使用的灭火系统较为传统且各组件位置固定。
3.当异常发生时，通过温感系统(异常产生的高温是温感玻璃泡的气体膨胀，撑破玻璃泡打开雨淋阀)或火焰传感系统(5～10秒检测到火焰，然后预警，后触发电磁阀打开水源)或手动触发(工作人员发现异常手动开启雨淋系统)，现有技术中的几种处理手段对于易燃易爆危险场所基本起不到安全防护的作用，对于局部需要增强防护的区域更是无法满足工艺要求，不能起到防护的作用。
4.因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种模块化可移动快速雨淋系统。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种结构新颖、模块化设计、体积小且方便移动、实现快速雨淋喷雾的快速雨淋系统。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.本发明的一种模块化可移动快速雨淋系统，该雨淋系统还包括：
8.控制柜，所述控制柜内具有储水罐和储气罐；
9.与所述控制柜的储水罐通过水路连通的喷洒执行器；以及
10.火焰探测器；
11.所述控制柜集成有控制器，所述火焰探测器位于保护区域内，并监控保护区域内的环境；
12.所述火焰探测器与所述控制器连接以将保护区域的环境信号传输至控制器。
13.进一步的，所述控制柜包括：
14.柜体，所述柜体内部中空地形成为腔室，所述柜体的底部具有万向轮；
15.集成于所述柜体的腔室内的所述储水罐；以及
16.靠近所述储水罐布置的储气罐；
17.所述储气罐通过气路与所述储水罐的上端连通以向所述储水罐内输送气体以提高所述储水罐内压力；
18.所述储气罐通过加压口与外部气源连通；
19.所述柜体的上部的一侧集成有所述控制器，且与所述控制器连接有人机对话窗口。
20.进一步的，所述储水罐的上部具有注水口，且注水口通过注水阀控制开关；
21.所述储水罐的下部具有出水口，且所述出水口通过出水阀控制开关；
22.所述储水罐上安装有液位计和第一压力传感器；
23.所述储气罐上安装有第二压力传感器；
24.所述液位计、第一压力传感器和第二压力传感器均与控制器连接。
25.进一步的，所述喷洒执行器包括：
26.电磁切换阀；以及
27.通过管道与所述电磁切换阀连通的执行阀体；
28.所述电磁切换阀与外部的压缩气体供应设备连通，以通过所述电磁切换阀向所述执行阀体内输送压缩气体；
29.所述执行阀体内具有活塞，所述执行阀体内部的气腔与所述电磁切换阀通过管道连通，并通过输送来的压缩气体驱动所述活塞运动。
30.进一步的，所述电磁切换阀包括：
31.压缩气体腔，所述压缩气体腔具有进气口和排气口；以及
32.控制所述压缩气体腔开关的阀芯；
33.所述电磁切换阀通过外部控制组件控制所述阀芯运动以打开所述压缩气体腔；
34.外部压缩气体供应设备输送的压缩气体由所述进气口进入并通过所述管道进入所述执行阀体的气腔。
35.进一步的，所述执行阀体包括：
36.阀体本体；
37.沿所述阀体本体的轴向安装的活塞，所述活塞具有活塞杆、以及与所述活塞杆连接并与所述阀体本体的内部接触的活塞端部；
38.所述活塞端部与所述阀体本体的下端之间的空间被配置为所述气腔；
39.所述管道与所述气腔连通以向所述气腔内输送压缩气体。
40.进一步的，所述活塞端部套设于所述活塞杆上，且所述活塞端部与所述阀体本体的连接处安装有密封圈；
41.所述活塞端部包括：
42.套接部；以及
43.形成于所述套接部下端，并与所述阀体本体内部的截面尺寸匹配的端部；
44.所述密封圈安装于所述端部；
45.所述套接部与所述阀体本体的上端之间具有弹簧，所述阀体本体的上端开设有喷射口；
46.所述活塞端部通过压缩空气朝向所述喷射口移动时，所述活塞端部压缩所述弹簧。
47.进一步的，所述火焰探测器包括：
48.壳体；以及
49.集成于所述壳体内的检测组件；
50.所述壳体内部形成有安装腔，所述检测组件集成于所述安装腔内；
51.所述检测组件具有紫外光电管和红外光电管；
52.所述紫外光电管用以检测紫外光谱，所述红外光电管用以检测红外光谱；
53.所述紫外光电管的检测波段为0.185～0.265μm；
54.所述红外光电管的检测波段为以4.3μm作为波长峰值。
55.进一步的，所述检测组件包括：
56.控制板；
57.与所述控制板电连接的电管组；以及
58.位于所述电管组一端的透紫外熔融石英玻璃；
59.所述电管组分为所述紫外光电管和所述红外光电管；
60.所述电管组和所述透紫外熔融石英玻璃均位于所述检测腔内，所述控制板安装于所述安装腔内；
61.所述紫外光电管选用光谱波段为0.185～0.265μm的紫外光电管；
62.所述红外光电管为由4.3μm红外波长峰值作为判断依据的红外光敏元件和红外滤光片封装而成的红外管。
63.在上述技术方案中，本发明提供的一种模块化可移动快速雨淋系统，具有以下有益效果：
64.本发明的雨淋系统集成了消防系统，能做到重点区域保护，移动方便、配置齐全、可重点保护，可降低企业成本，弥补现有技术中消防系统的不足，有效降低和控制易燃易爆场所异常点，可大量地推广至易燃易爆场所重点保护区域。
65.本发明的雨淋系统的探测器内检测元件结合了紫外光电管和红外光电管，利用紫外光电管捕捉0.185～0.265μm的光谱波段，并利用红外光电管捕捉4.3μm的光谱波段，通过数学模型对比红外能量，经过分析逻辑判断，输出稳定的报警信号，不会受其他环境影响发生误判，判断火灾的准确率得到提高。
66.本发明的雨淋系统的喷洒执行器以电磁控制和压缩气体控制两种方式结合，利用电磁控制压缩气体的通断，以压缩气体驱动活塞运动从而阀组的快速开启和关闭，能够有效的解决危险环境使用的快速雨淋系统快速喷水的问题，灭火介质能够快速地达到保护区域，全通径设计减少阻力。
附图说明
67.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
68.图1为本发明实施例提供的一种模块化可移动快速雨淋系统的系统组成图；
69.图2为本发明实施例提供的一种模块化可移动快速雨淋系统的控制柜的结构示意图；
70.图3为本发明实施例提供的一种模块化可移动快速雨淋系统的喷洒执行器的结构示意图；
71.图4为本发明实施例提供的一种模块化可移动快速雨淋系统的喷洒执行器的开启状态的结构示意图；
72.图5为本发明实施例提供的一种模块化可移动快速雨淋系统的喷洒执行器的关闭
状态的结构示意图；
73.图6为本发明实施例提供的一种模块化可移动快速雨淋系统的喷洒执行器的执行阀体的结构示意图；
74.图7为本发明实施例提供的一种模块化可移动快速雨淋系统的火焰探测器的结构示意图；
75.图8为本发明实施例提供的一种模块化可移动快速雨淋系统的火焰探测器的检测组件的结构示意图。
76.附图标记说明：
77.1、控制柜；2、喷洒执行器；3、火焰探测器；4、声光报警器；5、水路；6、保护区域；
78.101、柜体；102、储水罐；103、储气罐；104、人机对话窗口；105、气路；106、液位计；107、第一压力传感器；108、第二压力传感器；109、加压口；110、注水阀；111、出水阀；112、万向轮；
79.201、电磁切换阀；202、执行阀体；203、阀芯；204、进气口；205、排气口；206、阀体本体；207、气腔；208、活塞；209、阀体固定板；210、防爆接线腔；211、温感传感器；
80.301、壳体本体；302、检测组件；303、安装腔；304、检测腔；305、光谱接收口；306、端盖；307、安装筒；308、安装密封圈；309、压紧圈；310、压紧螺母；311、透紫外熔融石英玻璃；312、紫外光电管；313、红外光电管；314、控制母板；315、控制子板；
81.20801、活塞杆；20802、活塞端部；20803、弹簧；20804、密封圈。
具体实施方式
82.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
83.参见图1至图8所示；
84.本发明公开的一种模块化可移动快速雨淋系统，该雨淋系统还包括：
85.控制柜1，控制柜1内具有储水罐102和储气罐103；
86.与控制柜1的储水罐102通过水路5连通的喷洒执行器2；以及
87.火焰探测器3；
88.控制柜1集成有控制器，火焰探测器3位于保护区域6内，并监控保护区域6内的环境；
89.火焰探测器3与控制器连接以将保护区域6的环境信号传输至控制器。
90.具体的，本实施例公开了一种模块化的可移动的快速雨淋系统，其主要分为控制柜1、喷洒执行器2和火焰探测器3，通过在保护区域6布置喷洒执行器，并利用火焰探测器3来监控保护区域6的火灾发生情况，实时地将保护区域6的环境数据传输至控制柜1的控制器。而控制柜1内集成了储水罐102和储气罐103，能够随着控制柜1的移动到达保护区域6，并利用上述的喷洒执行器2执行灭火作业。
91.优选的，本实施例的控制柜1包括：
92.柜体101，柜体101内部中空地形成为腔室，柜体101的底部具有万向轮112；
93.集成于柜体101的腔室内的储水罐102；以及
94.靠近储水罐102布置的储气罐103；
95.储气罐103通过气路105与储水罐102的上端连通以向储水罐102内输送气体以提高储水罐102内压力；
96.储气罐103通过加压口109与外部气源连通；
97.柜体101的上部的一侧集成有控制器，且与控制器连接有人机对话窗口104。
98.其中，上述的储水罐102的上部具有注水口，且注水口通过注水阀110控制开关；
99.储水罐102的下部具有出水口，且出水口通过出水阀111控制开关；
100.储水罐102上安装有液位计106和第一压力传感器107；
101.储气罐103上安装有第二压力传感器108；
102.液位计106、第一压力传感器107和第二压力传感器108均与控制器连接。
103.本实施例的控制柜1为了能够保证灭火用水的增压要求，将灭火用水提前储备到储水罐102中，该储水罐102材质为不锈钢，防腐蚀效果好，同时，配备了储气罐103，储气罐103通过气路105与储水罐102连通，通过向储水罐102内输送气体以提高储水罐102内压力，并分别通过上述的第一压力传感器107和第二压力传感器108监控压力，通过液位计106监控储水罐102内液位。确保了水源有一定的压力，保证喷洒的速度。控制器的人机对话窗口104通过压力传感器对储水罐102和储气罐103的压力进行实时的监测，确保压力在设定范围，低于设定压力时将进行预警，同时，开启外部的气源对储气罐103进行补压。
104.控制器的人机对话窗口104将实时检测监控各传感器的状态，对异常报警进行记录，在接收到火警信息后能第一时间驱动喷洒执行器2开启，同时开启报警器，控制器的人机对话窗口104将预留连锁控制开关，在系统动作后将第一时间将信号传送给雨淋系统，以便控制雨淋系统的启动，做到全面防护，确保安全。
105.工作时，火焰探测器3探测到火警时，火警信号瞬间反馈给控制器，控制组件给阀体下达开启指令，喷洒执行器2线圈得电，阀芯203迅速打开，压缩气体通过气路进去，并进入阀体的气腔，执行阀体202开始工作，使得具有一定压力的灭火介质由喷嘴快速喷洒至保护区域6。
106.优选的，本实施例的喷洒执行器2包括：
107.电磁切换阀201；以及
108.通过管道与电磁切换阀201连通的执行阀体202；
109.电磁切换阀201与外部的压缩气体供应设备连通，以通过电磁切换阀201向执行阀体202内输送压缩气体；
110.执行阀体202内具有活塞208，执行阀体202内部的气腔与电磁切换阀201通过管道连通，并通过输送来的压缩气体驱动活塞208运动。
111.电磁切换阀201包括：
112.压缩气体腔，压缩气体腔具有进气口204和排气口205；以及
113.控制所述压缩气体腔开关的阀芯203；
114.电磁切换阀201通过外部控制组件控制阀芯203运动以打开压缩气体腔；
115.外部压缩气体供应设备输送的压缩气体由进气口204进入并通过管道进入执行阀体202的气腔。
116.具体的，本实施例的喷洒执行器2，其基于电磁作用和压缩气体驱动的作用，主要包括电磁切换阀201和与之连接的执行阀体202；其中，电磁切换阀201主要通过电磁控制实
现压缩气体的输送的通断，而打开时，压缩气体通过管道进入到执行阀体202的气腔内，在压缩气体的作用下推动活塞208运动，从而利用活塞208来实现快速喷雾。
117.优选的，本实施例的电磁切换阀201包括：
118.压缩气体腔，压缩气体腔具有进气口204和排气口205；以及
119.控制压缩气体腔开关的阀芯203；
120.电磁切换阀201通过外部控制组件控制阀芯203运动以打开压缩气体腔；
121.外部压缩气体供应设备输送的压缩气体由进气口204进入并通过管道进入执行阀体202的气腔。
122.首先是电磁切换阀201的结构限定，本实施例的电磁切换阀201主要是通过电磁控制的方式根据工作要求控制压缩气体的通断，因此，利用控制上述阀芯203的运动来改变压缩气体腔的开关，以通过进气口接收外部的压缩气体供应设备的压缩气体，并将该部分压缩气体输送至执行阀体202内。
123.优选的，本实施例的执行阀体202包括：
124.阀体本体206；
125.沿阀体本体206的轴向安装的活塞208，活塞208具有活塞杆20801、以及与活塞杆20801连接并与阀体本体206的内部接触的活塞端部20802；
126.活塞端部20802与阀体本体206的下端之间的空间被配置为气腔；
127.管道与气腔连通以向气腔内输送压缩气体。
128.其中，上述的活塞端部20802套设于活塞杆20801上，且活塞端部20802与阀体本体206的连接处安装有密封圈20804；
129.活塞端部20802包括：
130.套接部；以及
131.形成于套接部下端、并与阀体本体206内部的截面尺寸匹配的端部；
132.密封圈20804安装于端部；
133.套接部与阀体本体206的上端之间具有弹簧20803，阀体本体206的上端开设有喷射口；
134.活塞端部20802通过压缩空气朝向喷射口移动时，活塞端部20802压缩弹簧20803。
135.另外，本实施例进一步地限定了执行阀体202的结构，本实施例的执行阀体202主要是通过管道与工艺上游的电磁切换阀201连通，当电磁切换阀201打开阀芯203时，压缩气体通过管道进入执行阀体202的气腔内，并在压缩气体的压力作用下驱动活塞208的活塞端部20802运动，从而驱动灭火介质向外喷射。而由于有弹簧20803的存在，当关闭电磁切换阀1时，压缩气体的供应被切断，此时在弹簧力的作用下会驱动活塞端部20802反向运动，回到初始位置。
136.优选的，本实施例的执行阀体202的中部位置具有阀体固定板209；
137.执行阀体202通过阀体固定板209与外部构造装配固定以实现执行阀体202的固定。
138.其中，上述的电磁切换阀201的上部形成为防爆接线腔210；
139.电磁切换阀201上安装有温感传感器211；
140.温感传感器211与外部控制组件连接以将电磁切换阀201的温度信号传输至外部
控制组件。
141.该阀组内压缩气体的压力为0.6～0.8兆帕。
142.快速雨淋系统主要使用在相对危险的粉尘或气体环境，从探测到控制最后执行阀体的打开都需要快速的开启；因此，对快速雨淋系统搭配的阀门，需要满足快速要求的同时，更多的时间会使用在较为危险的场所，如粉尘危险环境或存在危险气体的环境，所以对其外壳需要做防爆设计，满足其使用的环境；外壳设计参考gb3836，对阀门采用隔爆设计、胶封设计，因环境要求需要阀门设计使用限温设计，确保阀门在长期通电工作的环境中温度能有效的控制在一定范围，必须的时候进行断电控制。解决传统电磁阀阻力大的影响，需要替换现有的阀体，对阀体进行全通径设计，通过电磁切换的原理控制气源推动主阀体内部活塞运动打开或关闭阀门，此设计可有效的减少阀体对液体的阻力，使得灭火介质能快速且大量的喷射到保护区域，通过对气路的控制，来实现对活塞的推动，气路压力设计为0.6-0.8兆帕，电磁切换阀安装在主阀体旁边，尽量减少气路的长度，确保快速的推动活塞，实现小功率控制大阀门的目的，快速开启释放灭火介质。
143.优选的，本实施例的火焰探测器3包括：
144.壳体；以及
145.集成于壳体内的检测组件302；
146.壳体内部形成有安装腔303，检测组件302集成于安装腔303内；
147.检测组件302具有紫外光电管312和红外光电管313；
148.紫外光电管312用以检测紫外光谱，红外光电管313用以检测红外光谱；
149.紫外光电管312的检测波段为0.185～0.265μm；
150.红外光电管313的检测波段为以4.3μm作为波长峰值。
151.具体的，本实施例公开了一种结合紫外光探测和红外光探测的火灾探测器，自然界燃烧物体对应其不同波长的光谱，发出不同程度的辐射。发热物体可以辐射出红外线(任何温度高于0
°
k(
–
273℃)的物体都会发出红外辐射)，一般的低温物体通常不会辐射红外线(电弧焊、闪电、高压电晕、x光和伽玛辐射)。只有火焰既辐射出紫外线，又辐射出红外线。通过太阳光的光谱进行比对，参照标准太阳光谱的相关数据，对比波长范围的起始值从305nm变为了280nm，统一的波长间距被采纳，分辨率也更高，同时更多的大气成份被考虑进来。在红外光波长中的4.3μm位置附近，火焰光谱的峰值就是co2原子团的发光光谱，这也是火焰所具备的特性之一，与光谱相比，它拥有高强度，更重要的是在这个峰值附近几乎已经没有了日光的干扰，因此，以4.3μm作为中心波段进行火焰探测最为适合。对紫外波段的分析可知，火灾的紫外光谱分布为0.3-0.38μm，而太阳光的紫外光谱分布同样在0.28-0.4μm，二者出现大幅的光谱重叠干扰，但是因为大气层对短波紫外线具有一定的吸收能力，这就使得太阳光辐射穿过大气层到达地球表面的过程中紫外线小于0.29μm以下的波段被大气层吸收，因此，我们在地球上通常只能探测到0.29μm以上波段的太阳光紫外线。而火灾的紫外光谱分布在0.29μm以下仍有较为明显的紫外光，在此区间已经很少有太阳光紫外线的干扰，所以，设计火焰探测器选择了0.185-0.265μm的波段作为紫外线监测区域。
152.因此，基于上述论据，本实施例的探测器利用壳体集成了以紫外光电管312的检测波段为0.185～0.265μm以及红外光电管313的检测波段为以4.3μm作为波长峰值的两种光电管的检测组件302，并利用紫外管和红外管的特定波段的检测，以达到对火灾的准确探测
和监控，发出报警信号。
153.优选的，作为一种能够实现集成上述检测组件的实施方式，本实施例的火焰探测器包括：
154.壳体本体301；
155.位于壳体本体301一侧、并与壳体通过螺栓装配固定的端盖306；以及
156.与端盖306连接、并向外延伸的安装筒307；
157.壳体本体301内部形成为安装腔303，壳体本体301远离端盖306一端具有与安装腔303连通的检测腔304；
158.检测组件302安装于安装腔303内，且检测组件302的检测元件部分延伸至检测腔302内。
159.其中，上述的安装筒307内安装有安装密封圈308，安装筒307上螺纹连接有压紧螺母310，压紧螺母310通过压紧圈309压持密封圈308。
160.壳体本体301靠近检测腔304一端具有光谱接收口305；
161.光谱接收口305被配置为由靠近检测腔304一侧至远离检测腔304一侧截面尺寸逐渐增大的扩口结构。
162.在实际工作中，需要通过上述的壳体将检测组件302集成在内部，并且利用光谱接收口305来实时接收来自外界的光谱，因此，本实施例在壳体内形成为三部分空间，分别为安装检测组件302的安装腔303，用以光电管检测的检测腔304、以及能够方便外部光波通过的光谱接收口305。而本实施例的探测器一般是利用上端的安装筒307与外部构造装配固定，以此来实现整个探测器的集成，可以是悬挂在屋顶，也可以是固定在墙壁。
163.优选的，本实施例的检测组件302包括：
164.控制板；
165.与控制板电连接的电管组；以及
166.位于电管组一端的透紫外熔融石英玻璃311；
167.电管组分为紫外光电管312和红外光电管313；
168.电管组和透紫外熔融石英玻璃311均位于检测腔304内，控制板安装于安装腔303内。
169.其中，上述的紫外光电管312选用光谱波段为0.185～0.265μm的紫外光电管；
170.红外光电管313为由4.3μm红外波长峰值作为判断依据的红外光敏元件和红外滤光片封装而成的红外管。
171.作为控制组件302的控制板，控制板包括控制母板314和控制子板315；
172.控制母板314与控制子板315连接，且电管组与控制子板315电连接。
173.火焰光源的采集由紫外光电管312采集，热源采集则通过红外光电管313采集，并设定好能够采集的波段，以此结合数学模型对比红外能量，实现较为精准地判断火灾，不会受到强光、闪电等外界因素的影响。
174.在上述技术方案中，本发明提供的一种模块化可移动快速雨淋系统，具有以下有益效果：
175.本发明的雨淋系统集成了消防系统、能做到重点区域保护，移动方便、配置齐全、可重点保护，可降低企业成本，弥补现有技术中消防系统的不足，有效降低和控制易燃易爆
场所异常点，可大量地推广至易燃易爆场所重点保护区域。
176.本发明的雨淋系统的探测器内检测元件结合了紫外光电管312和红外光电管313，利用紫外光电管312捕捉0.185～0.265μm的光谱波段，并利用红外光电管313捕捉4.3μm的光谱波段，通过数学模型对比红外能量，经过分析逻辑判断，输出稳定的报警信号，不会受其他环境影响发生误判，判断火灾的准确率得到提高。
177.本发明的雨淋系统的喷洒执行器以电磁控制和压缩气体控制两种方式结合，利用电磁控制压缩气体的通断，以压缩气体驱动活塞运动从而阀组的快速开启和关闭，能够有效的解决危险环境使用的快速雨淋系统快速喷水的问题，灭火介质能够快速地达到保护区域，全通径设计减少阻力。
178.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。