一種壓縮空氣泡沫消防車及其作業控制裝置、系統及方法
2023-06-17 06:12:31
一種壓縮空氣泡沫消防車及其作業控制裝置、系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種壓縮空氣泡沫消防車及其作業控制裝置、系統及方法，所述控制裝置包括：接收器，用於接收用於所述消防車的吸水方式；以及控制器，用於執行以下步驟：根據所述吸水方式控制消防車進行相應的吸水控制；控制發動機啟動；控制空氣壓縮機和水泵取力器掛檔；控制泡沫比例控制器進行泡沫與水的混合；以及調節所述發動機的轉速使其達到預設值或使得壓縮空氣泡沫噴射口的壓力達到預設值，以實現對壓縮空氣泡沫消防車作業的可靠控制，避免因誤操作而可能引起的設備損壞。
【專利說明】一種壓縮空氣泡沬消防車及其作業控制裝置、系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及消防車領域，具體地，涉及一種壓縮空氣泡沫消防車及其作業控制裝置、系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前，壓縮空氣泡沫消防車作業時，通常需要完成選擇吸水方式、空氣壓縮機掛檔、水泵取力器掛檔、打開泡沫比例控制器、打開泡沫出口閥門、及調節發動機轉速等一系列的操作。上述操作需要嚴格按照正確的順序來執行。而目前，上述所有操作都是經過操作人員手動操作來完成的。因此，在實際操作過程中，由於操作人員的熟練程度等人為因素，很容易出現誤操作的現象。而一旦出現誤操作，就可能會引起水泵空轉、憋壓等不符合水泵及管路正常使用的危險情況，嚴重時這可能會造成設備損壞。因此急需一種可靠的控制裝置和方法來避免上述問題的發生。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種壓縮空氣泡沫消防車及其控制裝置、系統及方法，以實現對壓縮空氣泡沫消防車作業的可靠控制，避免因誤操作而可能引起的設備損壞。
[0004]為了實現上述目的，本發明提供一種用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制裝置，所述控制裝置包括:接收器，用於接收用於所述消防車的吸水方式；以及控制器，用於執行以下步驟:根據所述吸水方式控制消防車進行相應的吸水控制；控制發動機啟動；控制空氣壓縮機和水泵取力器掛檔；控制泡沫比例控制器進行泡沫與水的混合；以及調節所述發動機的轉速使其達到預設值或使得壓縮空氣泡沫噴射口的壓力達到預設值。
[0005]本發明還提供一種用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制系統，其特徵在於，所述控制系統包括:上述控制裝置；吸水方式選擇裝置，與所述接收器連接，用於發送所述消防車的吸水方式。
[0006]本發明還提供一種壓縮空氣泡沫消防車，其特徵在於，該消防車包括上述控制系統。
[0007]此外，本發明還提供一種用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制方法，其特徵在於，所述控制方法包括:接收用於所述消防車的吸水方式；根據所述吸水方式控制消防車進行相應的吸水控制；控制發動機啟動；控制空氣壓縮機和水泵取力器掛檔；控制泡沫比例控制器進行泡沫與水的混合；以及調節所述發動機的轉速使其達到預設值或使得壓縮空氣泡沫噴射口的壓力達到預設值。
[0008]本發明通過接收用於消防車的吸水方式，根據吸水方式控制消防車進行相應的吸水控制；控制發動機啟動；控制空氣壓縮機和水泵取力器掛檔；控制泡沫比例控制器進行泡沫與水進行混合；以及控制發動機的轉速使其達到預設值或使得壓縮空氣泡沫噴射口的壓力達到預設值，從而實現對壓縮空氣泡沫消防車作業的可靠控制，避免因誤操作而可能引起的設備損壞。[0009]本發明的其他特徵和優點將在隨後的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0011]圖1是根據本發明的用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制系統的框圖；
[0012]圖2是根據本發明的用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制裝置及其與外圍設備的連接的框圖；
[0013]圖3是根據本發明一種實施方式的用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制裝置的結構示意圖；以及
[0014]圖4是根據本發明一種實施方式的用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。
[0016]圖1是根據本發明的用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制系統。如圖1所示，本發明所提供的控制系統可以包括:吸水方式選擇裝置110，以及控制裝置120。其中，吸水方式選擇裝置110用於選擇消防車的吸水方式，其可以是通過按鈕、開關或人機界面等來進行選擇。控制裝置120將在下文中進行詳細地描述。此外，如圖1所示，所述控制系統還可以包括:泡沫比例設置裝置111，用於在需要情況下設置泡沫比例值；以及泡沫路徑選擇裝置112，用於在消防車存在多個泡沫噴射路徑的情況下，設置泡沫噴射所要經過的路徑。
[0017]圖2是根據本發明的用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制裝置120及其與外圍設備的連接的框圖。如圖2所示，本發明所提供的控制裝置120可以包括:接收器121，用於接收用於消防車的吸水方式；以及控制器122，用於執行以下步驟:根據吸水方式控制消防車進行相應的吸水控制；控制發動機132啟動；控制空氣壓縮機133和水泵取力器134掛檔；控制泡沫比例控制器135進行泡沫與水的混合；以及調節發動機的轉速使其達到預設值或使得壓縮空氣泡沫噴射口的壓力達到預設值。
[0018]其中，進行相應的吸水控制可以包括:在所接收的吸水方式為外吸水方式的情況下，控制器122控制真空泵對吸水管進行抽真空，在所接收的吸水方式為水罐出水方式的情況下，控制器122控制水罐出水閥打開。本領域技術人員應該理解發動機123為帶動水泵運轉的動力裝置。
[0019]此外，接收器121還用於接收泡沫比例信號，在接收到泡沫比例信號的情況下，控制器122控制泡沫比例控制器135按照所接收的泡沫比例進行泡沫與水的混合，在未接收到泡沫比例信號的情況下，控制器122控制泡沫比例控制器135按照預設比例進行泡沫與水的混合。
[0020]在【具體實施方式】中，消防車可以包括多個泡沫噴射路徑，接收器121還可以用於接收泡沫路徑信號，控制器122根據所接收到的泡沫路徑信號來打開相應的泡沫噴射路徑上的出口閥131。[0021]圖3是根據本發明一種實施方式的用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制裝置的結構示意圖。如圖3所示，在該實施方式中，消防車具有4個泡沫出口:消防炮310、泡沫出口 320、左槍330和右槍340，基於不同的需要可以開啟不同泡沫出口所對應的出口閥。其中，消防炮310對應炮出水閥313和炮出泡沫閥312，在泡沫比例控制器135不工作的情況下，可以經控制炮出水閥313和炮出泡沫閥312打開，以實現純水的輸出；泡沫出口 320對應泡沫出口閥322 ;左槍330對應左槍出口閥332 ;右槍340對應右槍出口閥342。應注意上述出口閥的位置僅為示意性的，並不意欲限制其具體位置，本領域技術人員應該理解上述出口閥可以安裝於任何能夠實現本發明技術方案的合適位置處。
[0022]如圖3所示,水泵370可以通過後進水閥361 (等同於上述罐出水閥)從水罐360中取水(即上述水罐出水方式)，也可以通過引水系統380從外圍引水(即上述外吸水方式)，但是，本發明並不限制於此，其還可以存在其他的吸水方式。在泡沫比例控制器135開啟的情況下，水通過流量計351與泡沫混合，之後，混合後的液體與來自空氣壓縮系統390的空氣混合形成泡沫混合液，泡沫混合液體最後通過開啟的泡沫路徑(消防炮、泡沫出口、左槍或右槍)而被輸出。其中，在該實施例中，水炮控制單元311、左槍控制單元331、右槍控制單元341分別執行以消防炮310或泡沫出口 320為噴射出口的泡沫噴射方式所對應的控制、以左槍330為噴射出口的泡沫噴射方式所對應的控制、以右槍340為噴射出口的泡沫噴射方式所對應的控制。可以理解，上述控制單元可以包含控制液體噴射所需的電氣控制部件(如，參數設置部件、各部件動作的控制部件)和機械控制部件(如，閥門)。而且對於本領域技術人員來說還可以採用本領域已知的其他控制方式來完成上述過程。
[0023]如圖3所示，泡沫可以存儲在泡沫存儲裝置350中，並且其可以存儲多種泡沫，例如圖中所示的泡沫A和泡沫B。在實際作業中，各個控制單元可以根據所選擇的泡沫類型和泡沫比例對水和泡沫進行混合。而且，泡沫存儲裝置350中可以包括液位檢測裝置(未示出)，以檢測泡沫液位。此外在本實施方式中，該控制裝置還可以包括水泵入口壓力檢測器371和水泵出口壓力檢測器372。
[0024]如圖3所示，所述控制裝置還可以包括罐注水閥362，上述控制單元可以控制罐注水閥按照預設開度開啟(例如1/3開度)，以使得來自水泵370的水可以通過罐注水閥362進入水罐360中，以冷卻空氣壓縮機133。並且，在各出口都關閉的情況下，打開罐注水閥362，可以確保來自水泵370的水能夠進行內循環，以避免空氣壓縮機133出現過熱的問題。
[0025]以下將參考圖4對根據本發明一種實施方式的用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制方法進行詳細描述。
[0026]圖4是根據本發明一種實施方式的用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制方法的流程圖。在該實施方式中，吸水方式包括外吸水方式和水罐出水方式，但是本發明並不僅限於這兩種吸水方式。
[0027]如圖4所示，在步驟401處，接收器121接收用於消防車的吸水方式，控制器122判斷所接收的吸水方式是否為外吸水方式。如果是外吸水方式，則在步驟402處，控制器122可以控制真空泵對吸水管進行抽真空，以增強系統運行的穩定性，並可以在完成抽真空後控制真空泵停止運行；在【具體實施方式】中，控制器122可以在確定吸水方式為外吸水時，啟動預設定時，在該定時時間內控制真空泵運行，該定時可設置為3秒，在3秒定時結束後，可以控制真空泵停止運行，在實踐中，通過3秒的定時可以通過抽真空來保證排出吸水管道中的空氣，但本發明並不限於此。在實現抽真空後，到達步驟404。如果在步驟401處，接收器121所接收的吸水方式不是外吸水方式，則在步驟403控制器122控制水罐出水閥打開，以實現從水罐取水。之後，到達步驟404。
[0028]如果存在多個泡沫噴射路徑，則在步驟404處，控制器122可以控制泡沫路徑上的出口閥131打開。在存在多個泡沫路徑的情況下，接收器121還可以接收泡沫路徑信號，控制器122根據該泡沫路徑信號來控制相應的出口閥131打開。可選擇地，在步驟405處，控制器122可以控制罐注水閥按照預設開度打開，以冷卻空氣壓縮機133。
[0029]在步驟406處，控制器122控制發動機132啟動，此時發動機132可以以怠速運行。在步驟407處，控制器122控制空氣壓縮機133掛檔。在步驟408中，控制器122控制水泵取力器134掛檔。在一種實施方式中，空氣壓縮機133的齒箱通過水泵的齒箱傳遞動力，空氣壓縮機133離合由水泵離合杆控制，因此在這種實施方式中，需要在水泵取力器134掛檔前進行空氣壓縮機133掛檔。為了避免空氣壓縮機133或水泵取力器134掛檔不成功，可選擇地，在步驟409處進行判斷空氣壓縮機133和水泵取力器掛134檔是否成功，如果不成功，則在保證水泵取力器134在退檔的情況下再次進行空氣壓縮機133掛檔，然後再進行水泵取力器134掛檔。例如，可採用在步驟410處，控制器122控制水泵取力器134退檔，在步驟411處，控制空氣壓縮機133退檔，然後返回至步驟407。
[0030]在步驟412處，控制器122控制泡沫比例控制器135打開(應注意，在泡沫比例控制器135默認為打開的情況下，可省略該步驟)。在接收器121不接收泡沫比例信號的情況下，泡沫比例控制器135按照預設的比例進行水和泡沫的混合；在接收器121接收到泡沫比例信號的情況下，則按照所接收的比例值進行水和泡沫的混合。
[0031 ] 另外，可選擇地，在步驟413處可以進行一延時(例如5s)，其目的在於在該延時過程中，發動機132以怠速運行，使得管路中的空氣在水泵較低速的狀態下被排出，從而保證系統運行穩定。
[0032]之後，在步驟414處，控制器122調節發動機132轉速，以使其達到預設值。或者，可選擇地，在步驟415處，通過安裝在液體噴射口的壓力傳感器來檢測液體噴射口的壓力，判斷噴射口壓力是否符合設定值，如果不符合，則返回至步驟414。
[0033]本發明還提供一種壓縮空氣泡沫消防車，其特徵在於，該消防車包括上述消防車出水控制系統。
[0034]本發明提供的用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制操作，極大的簡化了操作過程，降低了對於操作人員的技能要求，提高了控制的可靠性，避免了由於誤操作而造成的設備損壞，從而提高了設備的安全性。
[0035]本發明提供的技術方案適用於任何具備泡沫滅火功能的消防車(常規車、舉高車等)，上述執行部件(如氣動、電動)可以選用其他方式代替(如將氣動改為電動)。而且在實施方式中，描述了控制器122可以採用PLC，但是，本發明並不限制於此，例如，可以採用繼電控制，本領域技術人員能夠根據本發明的技術方案來採用獨立電器元件的方式搭建一個繼電器控制電路，如此同樣能夠實現本發明的技術效果。
[0036]以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。[0037]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0038]此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
【權利要求】
1.一種用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制裝置，其特徵在於，所述控制裝置包括: 接收器，用於接收用於所述消防車的吸水方式；以及 控制器，用於執行以下步驟: 根據所述吸水方式控制消防車進行相應的吸水控制； 控制發動機啟動； 控制空氣壓縮機和水泵取力器掛檔； 控制泡沫比例控制器進行泡沫與水的混合；以及 調節所述發動機的轉速使其達到預設值或使得壓縮空氣泡沫噴射口的壓力達到預設值。
2.根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於，所述進行相應的吸水控制包括以下至少一者: 在所接收的吸水方式為外吸水方式的情況下，所述控制器控制真空泵對吸水管進行抽真空；以及 在所接收的吸水方式為水罐出水方式的情況下，所述控制器控制水罐出水閥打開。
3.根據權利要求1所述·的控制裝置，其特徵在於，所述控制器還用於:在所述空氣壓縮機的掛檔狀態信號指示所述空氣壓縮機掛檔不成功、或所述水泵取力器的掛檔狀態信號指示所述水泵取力器掛檔不成功的情況下， 控制所述水泵取力器為退檔狀態； 控制所述空氣壓縮機為退檔狀態； 控制所述空氣壓縮機掛檔；以及 控制所述水泵取力器掛檔。
4.根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於，在控制所述發動機啟動時，所述控制器控制所述發動機怠速運行以使管路中的空氣被平穩排出。
5.根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於，所述控制器還用於控制罐注水閥按照預設開度開啟，以使得來自水泵的水通過所述罐注水閥進入水罐中，以冷卻空氣壓縮機。
6.根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於， 所述接收器還用於接收泡沫比例信號； 所述控制器還用於在接收到所述泡沫比例信號的情況下，控制所述泡沫比例控制器按照所接收的泡沫比例進行液體混合，在未接收到所述泡沫比例信號的情況下，控制所述泡沫比例控制器按照預設比例進行液體混合。
7.根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於，所述消防車包括多個泡沫路徑， 所述接收器還用於接收泡沫路徑信號； 所述控制器根據所接收到的泡沫路徑信號打開相應的泡沫噴射路徑上的出口閥。
8.一種用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制系統，其特徵在於，所述控制系統包括: 權利要求1-7中任一項權利要求所述的控制裝置； 吸水方式選擇裝置，與所述接收器連接，用於發送所述消防車的吸水方式。
9.一種壓縮空氣泡沫消防車，其特徵在於，該消防車包括權利要求8所述的控制系統。
10.一種用於控制壓縮空氣泡沫消防車作業的控制方法，其特徵在於，所述控制方法包括: 接收用於所述消防車的吸水方式； 根據所述吸水方式控制消防車進行相應的吸水控制； 控制發動機啟動； 控制空氣壓縮機和水泵取力器掛檔； 控制泡沫比例控制器進行泡沫與水的混合；以及 調節所述發動機的轉速使其達到預設值或使得壓縮空氣泡沫噴射口的壓力達到預設值。
11.根據權利要求10所述的控制方法，其特徵在於，所述進行相應的吸水控制包括以下至少一者: 在所接收的吸水方式為外吸水方式的情況下，控制真空泵對吸水管進行抽真空；以及 在所接收的吸水方式為水罐出水方式的情況下，控制水罐出水閥打開。
12.根據權利要求10所述的控制方法，其特徵在於，所述控制方法還包括:在所述空氣壓縮機的掛檔狀態信號指示所述空氣壓縮機掛檔不成功、或所述水泵取力器的掛檔狀態信號指示所述水泵取力器掛檔不成功的情況下， 控制所述水泵取力器為退檔狀態； 控制所述空氣壓縮機為退檔狀態； 控制所述空氣壓縮機掛檔；以及 控制所述水泵取力器掛檔。
13.根據權利要求10所述的控制方法，其特徵在於，在控制所述發動機啟動時，控制所述發動機怠速運行以使管路中的空氣被平穩排出。
14.根據權利要求10所述的控制方法，其特徵在於，所述控制方法還包括控制罐注水閥按照預設開度開啟，以使得來自水泵的水通過所述罐注水閥進入水罐中，以冷卻空氣壓縮機。
15.根據權利要求10所述的控制方法，其特徵在於， 所述控制方法還包括接收泡沫比例信號； 在接收到所述泡沫比例信號的情況下，控制所述泡沫比例控制器按照所接收的泡沫比例進行液體混合，在未接收到所述泡沫比例信號的情況下，控制所述泡沫比例控制器按照預設比例進行液體混合。
16.根據權利要求10所述的控制方法，其特徵在於，所述消防車包括多個泡沫路徑，所述控制方法還包括接收泡沫路徑信號，根據所接收到的泡沫路徑信號控制相應的泡沫噴射路徑上的出口閥打開。
【文檔編號】A62C27/00GK103566510SQ201310535314
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】蘇亮, 鄧鵬飛 申請人:長沙中聯消防機械有限公司, 中聯重科股份有限公司