CN112888487A - 监测喷水灭火***中消防用水的质量的方法及喷水头 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是监测位于自动喷水灭火***中的消防水的质量。为此，执行对位于喷水灭火***中的消防用水的导电率的测量，并且由所测量的导电率值推断出消防用水的质量和/或质量变化，并且在连接到喷水灭火***的消防水管的至少一个喷水头处执行对消防用水的导电率的测量。本发明还涉及一种喷水头(1)，其特别适用于实施这种方法。为了与喷水灭火***的消防水管的自由端连接，该喷水头(1)具有连接元件(2)，该连接元件具有管段(8)。封闭部件(3)在封闭位置中封闭管段(8)和/或消防水管的自由端并且在打开位置中释放管段(8)以及消防水管的自由端。热释放元件(6)在通常状态下使封闭部件(3)保持在封闭位置，在释放温度下允许封闭部件(3)移动到打开位置。在喷水头(1)上包含消防用水的区域中设置有用于测量消防用水的导电率的导电率传感器。

Description

监测喷水灭火***中消防用水的质量的方法及喷水头

技术领域

本发明涉及一种用于监测位于喷水灭火***中的消防用水的质量的方法。本发明还涉及一种用于执行这种方法的喷水灭火***的喷水头。

背景技术

喷水灭火***现在被安装在各种建筑中，尤其是公共建筑中。该喷水灭火***用于防火或者消防。

喷水灭火***通常包含与消防供水装置连接的由消防水管构成的网络，其中具有自由端的管段安装在建筑屋顶区域中并且喷水头被安置到管段中。这种喷水头例如在德国专利DE 25 39 703 C2中予以描述。喷水头具有热释放元件，其在达到释放温度时促使阀门打开并且喷水头释放并排出消防水管中的消防用水。消防用水以预定压力存在于在由消防水管构成的网络中。消防供水装置在此常常以消防用水罐的形式存在，其填充有预定容量的消防用水。此外，还存在由消防水管构成的网络被连接到例如饮用水或生活用水的供水管线处的喷水灭火***。

这种喷水灭火***通常具有非常长的使用寿命，其中消防用水也长时间存在于***中而未被更换。尤其是设置有喷水头的消防用水管的自由端被形成为类似死端的部分，所以消防用水不能循环，至少不能充分循环。

这种喷水灭火***的一个已知问题是，消防用水的质量随着使用时间的推移而劣化，例如生物膜在其中生长或者因消防用水的腐蚀特性所引起的腐蚀性残渣或特定的赃物沉积。本领域技术人员尝试以不同的方式来解决该问题。根据在WO 01/14836 A1中公开的措施，利用抗微生物作用的气体来对消防水管***进行杀菌，以便阻止生物膜的生长，该生物膜可以使喷水灭火***的消防水管的管道横截面变窄或者干脆使其堵塞。EP 2 334 384B1提出通过将氮气引入到消防水管***中来置换其中存在的氧气并且经过排放阀从***排出，以便由此防止管线***中的腐蚀，并且防止管线***受这种腐蚀的侵蚀，并且防止管线***中的消防用水被颗粒等污染，该颗粒可能在紧急状况下损害喷水灭火***的正常功能或者干脆使其失效。在德国专利DE 10 2014 206 228 A1中描述了用于电子或电气设备的灭火剂，其特征还在于特别低的导电率，文中提及了<10yL/S/cm值。为了获得这种质量的灭火剂，还提出将该灭火剂引导穿过离子交换器以及必要时颗粒过滤器。因此，在此可以进一步实施对导电率的监测。

虽然在现有技术中描述了处理喷水灭火***的由消防水管构成的管线***以及可以改善存在于其中的消防用水的措施的同时，还缺少如下实际可用的技术方案：即，监测位于喷水灭火***的消防水管中的、尤其是位于消防水管的喷水头所连接到的形成死端部分的特别敏感区域中的消防用水的质量。

发明内容

本发明旨在提供一种方法来解决以上问题，利用所述方法可以监测位于喷水灭火***中的消防用水的消防用水质量。此外，本发明还旨在提供用于喷水灭火***的喷水头，利用该喷水头可以执行这种方法。

根据本发明，该问题通过用于监测位于喷水灭火***中的消防用水的消防用水质量的方法来解决，利用该方法执行对位于喷水灭火***中的消防用水的导电率的测量并且由所测量的导电率值来推断消防用水的质量和/或质量变化。

在寻找上面所描述的问题的解决方案而进行考虑和研究的过程中，应首先提及的是，喷水灭火***中的消防用水质量的基本指标是其导电率。如果喷水灭火***中的消防用水的导电率发生变化，则这意味着质量变化。导电率的升高通常意味着消防用水的腐蚀趋势增加。导电率的降低能够推断出不导电颗粒大量存在于消防用水中。因此在实践中对消防用水的导电率进行测量，尤其是以时间间隔的方式进行测量，尤其是在预定的周期间隔中进行测量，或者连续地进行测量，导电率的测量值的改变被视为消防用水的质量改变的指标。在这种情况下通常设定用于确定容差范围的阈值，在该容差范围之内导电率的变化仍然表明消防用水的可接受质量，然而在超过或未超过该阈值时就认识到消防用水的质量的这种变化需要进行干预并且采取进一步措施。这种措施可以包括，例如，处理消防用水和/或喷水灭火***的消防水管***，如在开头所解释的背景技术中所描述的那样。例如，也可以更换并且完全替换消防用水和/或对喷水灭火***的消防水管进行清洗。

如果前面提到了测量导电率，此处应当清楚的是，当然也可以进行对电阻的测量以作为类似的措施。已知的是，电阻和导电率成比例，电阻与导电率的倒数成正比。相应地，消防用水的电阻值同样是消防用水的质量的指标，因此对电阻的确定也被包括在根据本发明的对导电率的测量中，而不需要例如换算成导电率作为先决条件。

在根据本发明的方法中，特征在于，在连接到喷水灭火***的消防水管的喷水头处对消防用水的导电率执行测量。对此，相应的传感器被固定在喷水头的区域中，使得该传感器与消防用水接触用以测量导电率。这种操作方式具有独特的优点：特别是在关键区域，即消防水管管线网的构造为死端的区段，在其端部固定有喷水头，并且局部地监测位于那里的消防用水的质量。在这些区域中，消防用水没有移动，消防用水静止并且消防用水的质量恶化变得严重。对于执行根据本发明的方法来说，不必通过在喷水头中的每个的区域执行导电率测量来确定或者监测该区域中的消防用水质量。每个喷水头的区域的测量基本上已经可以给出关于喷水灭火***中的消防用水的质量的足够信息。然而，如果在不同的喷水头处设置多个测量点并且在这些测量点处确定消防用水的导电率及其质量，则可以更好地对整个***进行监测。

所执行的对导电率的测量结果，即表示所记录的测量值的数据，通常传输到控制中心，在控制中心中进行分析或者由控制中心进一步处理分析并且必要时再进一步传输。该控制中心例如可以是用于喷水灭火***的监测装置或监测装置的控制器。传输到控制中心尤其也可以通过如下方式进行：执行对喷水灭火***的一个或多个喷水头的区域中的消防用水的导电率的测量。当相应的布线是可行的以及被给出时，数据的这种传输可以在此以连线方式进行。但是传输也可以至少在传输区段中无线地进行。

上述问题的解决方案的另一方面以及因此本发明在于，如开始已经提及，用于喷水灭火***的具有特定构造的喷水头。根据本发明，该喷水头具有连接元件，连接元件具有管段，该连接元件用于与喷水灭火***的消防水管的自由端连接。喷水头还具有封闭部件，该封闭部件在封闭位置时封闭管段和/或消防水管的自由端，以便阻止消防用水从消防水管中排出，该封闭部件在打开位置时打开管段以及消防水管的自由端，使得消防用水可以从消防水管出来并且通过喷水头排出。此外，喷水头具有热释放元件，该热释放元件在通常状态下使封闭部件保持在封闭位置，在热释放温度下允许封闭部件移动到打开位置。在此方面，根据本发明的喷水头与常见的以及普遍已知的喷水头一致，根据本发明的喷水头也可以在其它常见细节上已知，例如可以设置分流盘，用于将排出的消防用水分流到围绕喷水头的范围中等。根据本发明的喷水头的特征在于：在喷水头被连接到消防用水管线的自由端时，用于测量消防用水的导电率的导电率传感器设置该喷水头上存在消防用水的区域中。

因此，这种喷水头尤其是可以用于确定消防用水的导电率，并因此用于监测喷水灭火***未触发状态下被构造为死端的管道连接的特别关键端处的消防用水的质量，并且这种喷水头连接到喷水灭火***的所述管道处。喷水头尤其适用于改良现有的喷水灭火***。

根据本发明的喷水头的热释放元件原则上可以任意构造并且可以选自常见的、对于这种构件已知的热释放元件。此处可提及使用熔化材料的热释放元件，如可熔焊剂，也可以是具有***体的热释放元件，如充满释放液体的密闭的玻璃容器。

根据本发明的喷水头可以有利地具有与导电率传感器连接的装置，用于导电率传感器的测量值的无线传输。在这种实施方式中不必将喷水头通过数据线缆进行连接以用于读出消防用水导电率的所记录的测量值。

根据本发明的喷水头还可以有利地具有电源，例如电池或蓄电池。这种电源可以给导电率传感器和/或用于无线传输测量值的装置供电，使得从供能角度也无需为根据本发明的喷水头进行布线。

此外，根据本发明的喷水头可以具有控制单元，该控制单元被设置用于操控导电率传感器以用于执行对消防用水的导电率的测量。该控制单元原则上可以充当从设备类型，其仅仅进一步处理从作为主设备工作的上级控制器接收的输出信号并且启用导电率传感器测量。但是，控制单元也可以以编程方式包含相应的程序，并且根据特定的规定，例如根据预先给定的时间间隔，自动触发导电率传感器的测量并且处理相应的测量值和/或将其传输到控制中心。

附图说明

根据下面参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他优点和特征将再次变得清楚。在此：

图1示出根据本发明的喷水头的三维视图；

图2示出图1中的喷水头的侧视图；

图3示出图1中的喷水头的沿图2的剖面线A-A截取的剖视图；以及

图4示出在图3中标有B的剖视图的放大图。

具体实施方式

在附图中以不同视图示出喷水头1，喷水头以根据本发明的方式装备有导电率传感器，该导电率传感器用于测量位于喷水灭火***中的消防用水的导电率，并且可以相应地被设置为用于执行根据本发明的方法。在附图中所示出的喷水头1在此仅仅是以根据本发明的方式配备或装备导电率传感器的喷水头的实施方式的一种可能示例。在此方面，所示出的喷水头的细节仅仅应理解为一种可能的实施方式，对于本领域技术人员来说清楚的是，本领域技术人员可以使得根据本发明的喷水头的所有可能的、已知的实施方式配备或安装导电率传感器，以便以根据本发明的方式构造该喷水头。

在附图中所示出的喷水头1具有连接元件2，其(此处未详细示出)具有外螺纹，可以利用该外螺纹将连接元件2旋入喷水灭火***的消防水管的具有相应的内螺纹的端部件中，以便将喷水头1固定到消防水管处。在连接元件2的内部中构造有管段8，来自喷水灭火***的消防水管(喷水头1连接到消防水管的端部处)的消防用水可以流入到管段8中。管段8由封闭部件3来封闭。支座5通过连接臂4与连接元件2连接，该支座在轴向以一定间距与封闭部件3相对。在支座5和封闭部件3之间布置有热释放元件6，该热释放元件将封闭部件3保持在使管段封闭的位置中。

在所示出的实施例中，封闭部件3根据盘形弹簧的样式被构造为弹簧元件，使得在将热释放元件6安置在支座5和封闭部件3之间时可以产生张力，并且即使在例如由温度变化引起的尺寸变化的情况下，通过封闭部件3的弹力，热释放元件6将封闭部件3进一步牢固地保持在使管段8封闭的位置中。在根据本发明的实施方案中，也可以实现封闭部件的其它设计方案，其中例如可以分开设置弹簧元件，如原则上也可以从现有技术中也已知地设置弹簧元件。

支座5被构造为被旋入在与连接臂4固定连接的接纳部14中的螺纹元件，使得支座5可以通过旋入到接纳部14中来移动，以便沿使在封闭部件3的方向上夹紧热释放元件6，并且可以另一方向旋松。

在接纳部14处形成分流盘7，该分流盘在喷水头1释放的情况下以已知的方式将经管段8流出的消防用水分流。

在所示出的实施例中，热释放元件6是填充有释放液体的所谓的玻璃容器，如在现有技术中早已公知的用于在喷水头中实现相应的热释放元件那样。然而，也可以使用其它的热释放元件，例如现有技术中常用的利用熔融材料(例如熔化焊剂)形成或构成的热释放元件。

如在图3中示意性地示出的，对于实现导电率传感器来说，由例如钢的导电材料构成的封闭部件3以及同样由例如黄铜的导电材料构成的连接元件2通过电接触部9、10进行电接触。电接触部9、10(在图中未详细示出)与传感器部件连接，通过传感器部件可以在接触部9、10之间产生或者施加电压以用于测量在接触部之间的介质的导电率，尤其是位于管段8中的消防用水的导电率。

在图4中再次详细示出封闭部件3如何以密封方式抵靠管段8的布置。在封闭部件3的外边缘处(封闭部件3利用该外边缘安置在连接元件2的凸肩上)利用密封部11将封闭部件3相对于连接元件2进行密封。在图4中示出密封部11作为封闭部件3的涂层。但是也可以设置有其它形式的密封部，例如安置在那里的O形圈等。该密封部11由不导电材料构成(这与此处所选的导电率传感器的构造相关)，使得在该接触部位处使封闭部件3相对于连接元件2电绝缘。因为此处以玻璃容器形式构造的热释放元件也不导电，所以也在封闭部件3和连接元件2(通过热释放元件连接，支座5、接纳部14和连接臂4)之间的连接部处实现电绝缘。相应地，在通过电接触部9接触的封闭部件3(其利用导电材料暴露的表面12与管段8的内部接触，在喷水头1集成到喷水灭火***中的情况下与位于管段8的内部的消防用水接触)和通过电接触部10接触的连接元件2(其在表面13处同样使导电材料暴露并因此在喷水头1在喷水灭火***的安装状态下与管段8中的消防用水接触)之间导电仅仅通过消防用水实现。现在如果在电接触部9和10之间施加电压，则通过位于管段8中的消防用水实现导电，其中如此构造的电路中的在施加给定电压的情况下实现的电流依赖于消防用水8的导电率，使得电流的测量值是消防用水的导电率的量度(同样相应地，也是电阻，电阻同样可以充当消防用水质量的特征参数)。为了对如此构造的传感器***进行相应的操作以及为了将测量数据发送到控制中心，在根据本发明的喷水头1处设置有相应的在附图中未详细示出的装置，例如布置在此处未详细示出的喷水头1处的薄板上装置，该装置例如可以是用于测量数据的无线传输的无线发送器或者用于供应电能以用于尤其是运行前面所提到的导电率传感器的供电连接元件。

如果不允许有线缆端子，则在根据本发明的喷水头1处，例如在前面所提到的薄板上也布置有电源，例如电池或蓄电池。在此情况下，在喷水头1处可以设置控制装置(其协调导电率传感器的测量，并且，必要时处理在任何情况下传输的、进一步接收的测量值)，也可以包含在供电耗尽或者在所存储的能量低于储备阈值时发出信号的装置。

利用根据本发明的以及在附图中所示出的喷水头1，现在可以例如连续地或在与给定的测量间隔的时间序列上执行对位于管段8中的消防用水的导电率，以便随后根据所确定的导电率和/或其变化估算消防用水的质量。例如，在分析中，可以在消防用水被认为在其质量方面受损使得必须处理或更换以避免或防止喷水灭火***的功能受损时进行警告。

附图标记

1 喷水头

2 连接元件

3 封闭部件

4 连接臂

5 支座

6 热释放元件

7 分流盘

8 管段

9 电接触部

10 电接触部

11 密封部

12 表面

13 表面

14 接纳部

Claims (8)

1.一种用于监测位于喷水灭火***中的消防用水的消防用水质量的方法，其中执行对位于所述喷水灭火***中的消防用水的导电率的测量，并且由所测得的导电率值推断所述消防用水的质量和/或质量变化，其特征在于，在连接到所述喷水灭火***的消防水管的至少一个喷水头处执行对所述消防用水的导电率的测量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，表示所测量的导电率的数据从所述至少一个喷水头传输到控制中心。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据从所述喷水头到所述控制中心的传输在至少一个传输区段中以无线的方式进行。

4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，连续地或者以预给定的间隔来重复地执行对导电率的测量来连续地监测消防用水质量。

5.一种用于喷水灭火***的喷水头(1)，具有：带有管段(8)的连接元件(2)，所述连接元件用于与所述喷水灭火***的消防水管的自由端连接；封闭部件(3)，所述封闭部件在封闭位置使管段(8)和/或所述消防水管的自由端封闭，以便阻止消防用水从所述消防水管流出，所述封闭部件在打开位置时释放所述管段(8)以及所述消防水管的自由端，使得所述消防用水能够从所述消防水管进而经过所述喷水头(1)流出；以及热释放元件(6)，所述热释放元件在通常状态下使所述封闭部件(3)保持在所述封闭位置，在释放温度下允许所述封闭部件(3)移动到打开位置，其特征在于，在所述喷水头(1)处在所述喷水头(1)与所述消防水管的自由端连接的包含消防用水的区域中设置用于测量消防用水的导电率的导电率传感器。

6.根据权利要求5所述的喷水头(1)，其特征在于，所述喷水头具有与所述导电率传感器连接的装置，用于无线地传输所述导电率传感器的测量值。

7.根据权利要求5或6中任一项所述的喷水头(1)，其特征在于，所述喷水头具有电源。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的喷水头(1)，其特征在于，所述喷水头具有控制单元，所述控制单元被设置成用于控制所述导电率传感器以用于执行对所述消防用水的导电率的测量。

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