CN108721813A - 消防动力整合装置 - Google Patents
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Abstract
一种消防动力整合装置，包括蓄水池、数个沉水竖轴变频泵、数条出水管线、连通管、消防管线、至少一隔膜式压力桶、低压警报器、控制器及电子装置所构成。该装置将消防自动撒水、泡沫、及消防栓等消防灭火***整合在一起，且随时都有在运作补压。藉此，本发明具有下列优点：同马力、同型号多台沉水竖轴变频泵交替并列变速运转；免除另设补助泵；多台平时维持交替持压运转，火灾时全部都能运作正常；底吸式配管，不须辅助水槽补水；具低压警报，维持一个要求压力而不需上限压力；采用隔膜式压力桶持压稳定，储压容易；远方通报故障情况；定时定量释压，驱动运转补压测试；或因管路失压，恒压变频控制给予启动运转补压。
Description
技术领域
本发明有关于一种消防动力整合装置，尤指一种将消防自动撒水、泡沫、及消防栓等消防灭火***整合在一起的装置，随时都有在运作补压，随时可发现设备故障而能马上处理，若压力不够也可以直接并联进来而不会有等到要使用时才发现设备故障问题。
背景技术
高楼消防自动撒水、泡沫、或消防栓等灭火设备是现下高楼消防法规的一种要求，这种自动撒水、泡沫、或消防栓等灭火设备的功能，是在高楼发生火灾时的最初消防灭火处理，当该灭火设备失效时，将会引起火灾扩大，此时只能依赖外部的消防车，以通过消防管路来灭火。
而以往消防***包括，例如：1.撒水100 HP高压10 kg/cm2大水量2700 LPM搭配补助泵。2.消防栓20 HP中压8 kg/cm2小水量600 LPM。3.地下室泡沫40 HP低压6 kg/cm2中水量1400 LPM。
三组定速泵各自独立为一套***，造成重复投资的情况，使资源无法实现优化配置之余，当发生事情时，因为平常泵并无运作，无法得知设备状态是否仍可正常使用，多半等到火灾发生时才能发现设备状态的良好或损坏，此将严重影响灭火设备的使用可靠性，也难以保证快速进行灭火操作，一旦发生火灾，如果没有及时又充分的消防水源供应，则必然会因无法有效压制火苗延烧，而造成严重生命财产损失，实为相当麻烦的问题。
有鉴于消防队的救援都是在灾害发生后的补救措施，尤其在楼高有超过消防云梯车的工作高度时，则维持高楼消防自动撒水、泡沫、或消防栓等灭火设备的有效性，更是有迫切性的需求。故，现有的以各自独立为一套***的撒水、泡沫、或消防栓等灭火设备无法符合使用者于实际使用时所需。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有技术所遭遇的上述问题，并提供一种消防动力整合装置，其将消防自动撒水、泡沫、及消防栓等消防灭火***整合在一起，且随时都有在运作补压，随时可发现设备故障而能马上处理，若水量压力不够也可以直接并联进来，因此不会有传统技术的等到要使用时才发现设备故障问题的现象。
为达以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种消防动力整合装置，其特征在于，该装置包括：一蓄水池，提供消防用水；数个沉水竖轴变频泵，设于该蓄水池内，用以将该蓄水池内的消防用水以预定的压力进行输送，每一沉水竖轴变频泵沿其轴向邻近该蓄水池的一端设有与该蓄水池连通的入水口，且每一沉水竖轴变频泵沿其径向的侧环面上设有与该入水口连通的单泵出水口；数条单泵出水管线，每一单泵出水管线包含有一单泵出水管，该单泵出水管与该单泵出水口相连通，且该单泵出水管上依次设有一逆止阀及一闸阀，以输送由该数个沉水竖轴变频泵所输出的消防用水；一连通管，其沿径向的侧环面上与每一单泵出水管连接，且该连通管沿其轴向邻近该蓄水池的一端连接有一与该蓄水池连通的试水排水管；一消防管线，包括一消防撒水管、一消防栓管、及一泡沫管；该消防撒水管的一端连接于该连通管的侧环面上，另一端连接于一消防撒水***，而该消防栓管与该泡沫管的一端分别连接于该连通管的侧环面上，另一端各透过一稳压阀分别连接于一消防栓***与一泡沫***，用以使消防用水自该数个沉水竖轴变频泵浦对外输出；且其中，当消防用水从该消防栓管或该泡沫管流出后，其压力由该稳压阀设定要求压力，当压力过大时利用该稳压阀产生用力，藉以控制消防用水的要求压力；至少一隔膜式压力桶，其为中空桶体，桶内设有一隔膜以区隔出一水液区及一空气区，桶底设有一进水口，该进水口通过一进水管与该连通管的另一端相连通，用以稳定出水压力，同时给予该进水管、单泵出水管、连通管及消防管线稳定的水压；一低压警报器，设在该连通管上，用以维持一最大需求压力，在低于该最大需求压力时发出警报，以警告任一沉水竖轴变频泵的单泵出水口的压力过低；一控制器，与该数个沉水竖轴变频泵、该数条单泵出水管线、该连通管、该消防管线、该至少一隔膜式压力桶及该低压警报器连接；该控制器包括一运算单元、一自动通报单元、一自我检测单元及一云端通讯单元，且该自动通报单元、该自我检测单元及该云端通讯单元分别与该运算单元连接，该运算单元用以自动撷取数个检测结果并整合分析成数个异常信息，根据该异常信息与至少一相关的可能异常的沉水竖轴变频泵来分别计算个别该可能异常沉水竖轴变频泵 的异常得分，当该异常得分总和大于一监测值时，即用以判断须通知一管理者，并由该自动通报单元将该可能异常的沉水竖轴变频泵与该异常信息通报给该管理者；以及一电子装置，其与该控制器透过该云端通讯单元通信连接，该电子装置内部具有一应用程序形态加载的沉水竖轴变频泵调控检测程序，用以让管理者通过该电子装置进行于一固定时间间隔执行一预设沉水竖轴变频泵的自我检测功能操作，以设定至少一可程序值并接收回一测量值，从而透过该运算单元命令该自我检测单元测试至少一沉水竖轴变频泵以决定该测试的沉水竖轴变频泵是否正常运作；且其中，该自我检测功能的操作命令，能够通过该电子装置的云端通讯模块进行云端数据传输；藉此，该电子装置能够对一默认的沉水竖轴变频泵进行云端数据传输式的自我检测作业，并能藉由该云端通讯模块与该控制器的云端通讯单元进行双向云端数据传输，再透过该自我检测单元调控或检测沉水竖轴变频泵，令管理者得以采用任何加载有该沉水竖轴变频泵调控检测程序的电子装置直接对沉水竖轴变频泵进行调控检测。
所述沉水竖轴变频泵为底吸式的沉水竖轴变频泵。
所述消防撒水***为数个撒水头，该消防栓***为数个消防栓接头，该泡沫***为数个泡沫喷头。
所述进水管、单泵出水管、连通管及消防管线为恒压管路，维持在该最大需求压力。
所述最大需求压力以最高撒水压力为基准。
所述自我检测功能操作包括该沉水竖轴变频泵的定时定量释压、驱动运转补压测试、或因管路失压，恒压变频控制给予启动运转补压中的至少其中一种。
所述电子装置为个人计算机、笔记本电脑、智能型手机或平板计算机。
附图说明
图1是本发明消防动力整合装置的架构示意图。
标号对照：
蓄水池１
消防用水１１
沉水竖轴变频泵２
入水口２１
单泵出水口２２
单泵出水管线３
逆止阀３１
闸阀３２
单泵出水管３３
连通管４
试水排水管４１
消防管线５
消防撒水管５ａ
消防栓管５ｂ
泡沫管５ｃ
撒水头５１
稳压阀５２
消防栓接头５３
泡沫喷头５４
隔膜式压力桶６
中空桶体６１
隔膜６２
水液区６３
空气区６４
进水口６５
进水管６６
低压警报器７
控制器８
运算单元８１
自动通报单元８２
自我检测单元８３
云端通讯单元８４
电子装置９
云端通讯模块９１。
具体实施方式
请参阅图1所示，为本发明消防动力整合装置的架构示意图。如图所示：本发明为一种消防动力整合装置，其包括一蓄水池１、数个沉水竖轴变频泵２、数条单泵出水管线３、一连通管４、一消防管线５、至少一隔膜式压力桶６、一低压警报器７、一控制器８、及一电子装置９所构成。
上述所提的蓄水池１提供消防用水１１。
该数个沉水竖轴变频泵２为底吸式的沉水竖轴式抽水马达，设于该蓄水池１内，用以将该蓄水池１内的消防用水１１以预定的压力进行输送，每一沉水竖轴变频泵２沿其轴向邻近该蓄水池１的一端设有一与该蓄水池１连通的入水口２１，且每一沉水竖轴变频泵２沿其径向的侧环面上设有一与该入水口２１连通的单泵出水口２２。
该数条单泵出水管线３中，每一单泵出水管线３包含有一单泵出水管３３，该单泵出水管３３与该单泵出水口２２相连通，且该单泵出水管３３上依次设有一逆止阀３１及一闸阀３２，以输送由该数个沉水竖轴变频泵２所输出的消防用水。
该连通管４沿其径向的侧环面上与每一单泵出水管３３连接，且该连通管４沿其轴向邻近该蓄水池１的一端连接有一与该蓄水池１连通的试水排水管４１。
该消防管线５包括一消防撒水管５ａ、一消防栓管５ｂ、及一泡沫管５ｃ，该消防撒水管５ａ一端连接于该连通管４的侧环面上，另一端连接于一消防撒水***，例如数个撒水头５１，而该消防栓管５ｂ与该泡沫管５ｃ的一端分别连接于该连通管４的侧环面上，另一端各透过一稳压阀５２分别连接于一消防栓***（例如数个消防栓接头５３）与一泡沫***（例如数个泡沫喷头５４），以使消防用水自该数个沉水竖轴变频泵２对外输出；且其中，当消防用水从该消防栓管５ｂ或该泡沫管５ｃ流出后，其压力可由该稳压阀５２设定要求压力，当压力过大，可利用该稳压阀５２产生用力，藉以控制消防用水的要求压力。
该至少一隔膜式压力桶６为中空桶体６１，其桶内设有一隔膜６２以区隔出一水液区６３及一空气区６４，其桶底设有一进水口６５，该进水口６５通过一进水管６６与该连通管４的另一端相连通，用以稳定出水压力，同时给予该进水管６６、该些单泵出水管３３、该连通管４及该消防管线５稳定的水压。
该低压警报器７设在该连通管４上，用以维持一最大需求压力，在低于该最大需求压力时发出警报，以警告任一沉水竖轴变频泵２的单泵出水口２２的压力过低。
该控制器８与该数个沉水竖轴变频泵２、该数条单泵出水管线３、该连通管４、该消防管线５、该至少一隔膜式压力桶６及该低压警报器７连接。该控制器８包括一运算单元８１，一自动通报单元８２、一自我检测单元８３及一云端通讯单元８４，且该自动通报单元８２、该自我检测单元８３及该云端通讯单元８４分别与该运算单元８１连接，该运算单元８１用以自动撷取数个检测结果并整合分析成数个异常信息，根据该等异常信息与至少一相关的可能异常沉水竖轴变频泵２来分别计算个别该可能异常沉水竖轴变频泵２的异常得分，当该异常得分总和大于一监测值时，即用以判断须通知管理者，并由该自动通报单元８２将该可能异常的沉水竖轴变频泵２与该等异常信息自动联机至该电子装置９，通报予该管理者。
该电子装置９与该控制器８透过该云端通讯单元８４通信连接，该电子装置９内部具有一应用程序（APP）形态加载的沉水竖轴变频泵调控检测程序，用以让管理者通过该电子装置９进行于一固定时间间隔（例如3个月自我检测一次）执行一预设沉水竖轴变频泵２的自我检测功能操作，该自我检测功能操作包括该沉水竖轴变频泵的定时定量释压、驱动运转补压测试、或因管路失压，恒压变频控制给予启动运转补压的至少其中一种，藉以设定至少一可程序值并接收回一测量值，从而透过该运算单元８１命令该自我检测单元８３测试至少一沉水竖轴变频泵２以决定该测试的沉水竖轴变频泵２是否正常运作；且其中，该自我检测功能的操作命令，能够通过该电子装置９的云端通讯模块９１进行云端数据传输；藉此，该电子装置９能够对一预设的沉水竖轴变频泵２进行云端数据传输式的自我检测作业，并能藉由该云端通讯模块９１与该控制器８的云端通讯单元８４进行双向云端数据传输，再透过该自我检测单元８３调控或检测沉水竖轴变频泵２，令管理者得以采用任何加载有该沉水竖轴变频泵调控检测程序的电子装置９（例如个人计算机、笔记本电脑、智能型手机、或平板计算机等）,以直接对沉水竖轴变频泵２进行调控检测。如是，藉由上述揭露结构构成一全新的消防动力整合装置。
于一实施例中，根据传统的消防撒水***为2700 LPM，泡沫***为1500 LPM，及消防栓***为300 LPM，本发明于设计时是设计撒水量为最大量，中间管线压力的设计，譬如撒水的高度或消防栓中间压力的设计，是以实际需求去设计让其表现为恒压，依楼层的高度做调整，中间某一段管线为恒压。本发明是采用底吸式的沉水竖轴变频泵，即底部不用灌水，利用底吸式是设置于地面以下的特性，使泵的抽水管直接就泡在蓄水池里面，并透过泵为变频泵，可使中间进水管６６、单泵出水管３３、连通管４及消防管线５形成恒压管路，将其维持在该最大需求压力，当压力不够就变频做调整，同时搭配至少一隔膜式压力桶６，可让压力维持稳定，储存压力。
当压力需求较低的消防栓***或泡沫***，在其消防栓管５ｂ、泡沫管５ｃ上各加装一稳压阀５２，经过该稳压阀５２可让连接至消防栓***或泡沫***的管线压力有效降低，让流量可以控制在较小状态，符合法规300LPM或1500LPM，以维持恒压。本发明另在连通管４上设有一低压警报器７，若压力不够，则提醒任一沉水竖轴变频泵２可能发生故障，需做处理。
本发明可由个人计算机、笔记本电脑、智能型手机、或平板计算机等电子装置内加载APP监测累计流量、瞬间流量、断电记录、异常侦测，不会因突发性的停止运转而流失水量信息。且沉水竖轴变频泵与电子装置APP可做双向通讯，可对沉水竖轴变频泵实时运转讯息作远程监控；也可实时对电子装置作远程预警及发出警报。当沉水竖轴变频泵发生异常时，透过电子装置所安装APP***立即通知管理者，让管理者能在第一时间将故障排除。同时，本发明更利用云端数据传输技术，将沉水竖轴变频泵的电压、电流、水压等数据实时透过电子装置显示，当沉水竖轴变频泵异常发生时，***会立即通知管理者处理。藉由运用最新物联网技术随时随地监测沉水竖轴变频泵的运转历史纪录与统计，可协助管理者进行设备调度与能源管理。
本发明的特点在于，将消防自动撒水、泡沫、及消防栓等消防灭火***整合在一起，且随时都有在运作补压，随时可发现设备故障而能马上处理，若压力不够也可以直接并联进来，因此不会有传统技术的等到要使用时才发现设备出现故障的问题。本发明设计时以最大水量、压力来设计，不需每一消防灭火***都一个，可减少资源降低成本。如图1所示，以3台或4台满足最大用水量Q，恒压设定以最大需求压力H，且永远维持最高撒水压力：
消防撒水***最大用水量Q=2700LPM，在9kg/cm2压力不变下，水量2700LPM除以3，每个都是900LPM，使每个撒水头出来压力皆为9kg/cm2。
泡沫***Q=1500LPM，50M。
消防栓***Q=300LPM，85M。
由上述可知，消防撒水***满足最大压力（恒压），最大水量（2700 LPM），撒水头喷撒量愈多运转愈快，压力恒定不变。而消防栓及泡沫动作，经稳压阀，消防栓、泡沫***压力水量维持恒压变量。
据此，本发明具有下列改善理念及其优点：
1.同马力、同型号多台沉水竖轴变频泵交替并列变速运转。
2.免除另设补助泵。
3.多台平时可自动维持交替并列运转，每台平常都在交替持压运转，使火灾发生时全部都能运作正常，达到灭火功效。
4.底吸式配管，不须辅助水槽补水。
5.具低压警报，维持一个要求压力而不需上限压力。
当压力太大可使用稳压阀减压；所以只要一套多台式恒压变频泵就可以满足三套不同用途，减少浪费投资。
6.用多少水，耗多少电。
采用恒压变频变速的应用，大泵可以用小水量，用多少水耗多少电，所以选用最大100 HP/4=25 HP四台的组合，做交替并列变频变速运转，四台并列满足最大撒水水量，就可满足比较小量的消防栓、泡沫需求。当满足最高撒水压力，则比较低的消防栓、泡沫压力也能涵盖。
7.采用隔膜式压力桶持压稳定，储压容易。
8.缓启缓停，无启动电流及水锤。
9.远方通报：a故障移除；b检知故障原因。
采用沉水竖轴变频泵可改善目前负压吸水的严重缺失，避免万一发生火灾时才发现福地阀打不开，水吸不上来的情况，导致危害生命产财的问题。因此，本发明可替代目前使用的卧式端吸泵。
10.自我检点功能：恒压控制，可定时定量释压，驱动运转补压测试；或因管路失压，一发生降压恒压变频控制就自动给予启动运转补压。
综上所述，本发明的一种消防动力整合装置，可有效改善现有技术的种种缺点，将消防自动撒水、泡沫、及消防栓等消防灭火***整合在一起，且随时都有在运作补压，随时可发现设备故障而能马上处理，若压力不够也能直接并联处理，因此不会有传统技术的等到要使用时才发现设备出现故障的问题，进而使本发明的产生能更进步、更实用、更符合使用者所需，确已符合发明专利申请的要件，依法提出专利申请。
但以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围；故，凡依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (7)
1.一种消防动力整合装置，其特征在于，该装置包括：
一蓄水池，提供消防用水；
数个沉水竖轴变频泵，设于该蓄水池内，用以将该蓄水池内的消防用水以预定的压力进行输送，每一沉水竖轴变频泵沿其轴向邻近该蓄水池的一端设有与该蓄水池连通的入水口，且每一沉水竖轴变频泵沿其径向的侧环面上设有与该入水口连通的单泵出水口；
数条单泵出水管线，每一单泵出水管线包含有一单泵出水管，该单泵出水管与该单泵出水口相连通，且该单泵出水管上依次设有一逆止阀及一闸阀，以输送由该数个沉水竖轴变频泵所输出的消防用水；
一连通管，其沿径向的侧环面上与每一单泵出水管连接，且该连通管沿其轴向邻近该蓄水池的一端连接有一与该蓄水池连通的试水排水管；
一消防管线，包括一消防撒水管、一消防栓管、及一泡沫管；该消防撒水管的一端连接于该连通管的侧环面上，另一端连接于一消防撒水***，而该消防栓管与该泡沫管的一端分别连接于该连通管的侧环面上，另一端各透过一稳压阀分别连接于一消防栓***与一泡沫***，用以使消防用水自该数个沉水竖轴变频泵浦对外输出；且其中，当消防用水从该消防栓管或该泡沫管流出后，其压力由该稳压阀设定要求压力，当压力过大时利用该稳压阀产生用力，藉以控制消防用水的要求压力；
至少一隔膜式压力桶，其为中空桶体，桶内设有一隔膜以区隔出一水液区及一空气区，桶底设有一进水口，该进水口通过一进水管与该连通管的另一端相连通，用以稳定出水压力，同时给予该进水管、单泵出水管、连通管及消防管线稳定的水压；
一低压警报器，设在该连通管上，用以维持一最大需求压力，在低于该最大需求压力时发出警报，以警告任一沉水竖轴变频泵的单泵出水口的压力过低；
一控制器，与该数个沉水竖轴变频泵、该数条单泵出水管线、该连通管、该消防管线、该至少一隔膜式压力桶及该低压警报器连接；该控制器包括一运算单元、一自动通报单元、一自我检测单元及一云端通讯单元，且该自动通报单元、该自我检测单元及该云端通讯单元分别与该运算单元连接，该运算单元用以自动撷取数个检测结果并整合分析成数个异常信息，根据该异常信息与至少一相关的可能异常的沉水竖轴变频泵来分别计算个别该可能异常沉水竖轴变频泵 的异常得分，当该异常得分总和大于一监测值时，即用以判断须通知一管理者，并由该自动通报单元将该可能异常的沉水竖轴变频泵与该异常信息通报给该管理者；以及
一电子装置，其与该控制器透过该云端通讯单元通信连接，该电子装置内部具有一应用程序形态加载的沉水竖轴变频泵调控检测程序，用以让管理者通过该电子装置进行于一固定时间间隔执行一预设沉水竖轴变频泵的自我检测功能操作，以设定至少一可程序值并接收回一测量值，从而透过该运算单元命令该自我检测单元测试至少一沉水竖轴变频泵以决定该测试的沉水竖轴变频泵是否正常运作；且其中，该自我检测功能的操作命令，能够通过该电子装置的云端通讯模块进行云端数据传输；藉此，该电子装置能够对一默认的沉水竖轴变频泵进行云端数据传输式的自我检测作业，并能藉由该云端通讯模块与该控制器的云端通讯单元进行双向云端数据传输，再透过该自我检测单元调控或检测沉水竖轴变频泵，令管理者得以采用任何加载有该沉水竖轴变频泵调控检测程序的电子装置直接对沉水竖轴变频泵进行调控检测。
2.如权利要求1所述的消防动力整合装置，其特征在于，所述沉水竖轴变频泵为底吸式的沉水竖轴变频泵。
3.如权利要求1所述的消防动力整合装置，其特征在于，所述消防撒水***为数个撒水头，该消防栓***为数个消防栓接头，该泡沫***为数个泡沫喷头。
4.如权利要求1所述的消防动力整合装置，其特征在于，所述进水管、单泵出水管、连通管及消防管线为恒压管路，维持在该最大需求压力。
5.如权利要求1或4所述的消防动力整合装置，其特征在于，所述最大需求压力以最高撒水压力为基准。
6.如权利要求1所述的消防动力整合装置，其特征在于，所述自我检测功能操作包括该沉水竖轴变频泵的定时定量释压、驱动运转补压测试、或因管路失压，恒压变频控制给予启动运转补压中的至少其中一种。
7.如权利要求1所述的消防动力整合装置，其特征在于，所述电子装置为个人计算机、笔记本电脑、智能型手机或平板计算机。
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