CN114470598B - 消防水泵状态监测*** - Google Patents

Abstract

本发明公开消防水泵状态监测***，包括水泵状态监测模块、消防管理平台、消防执行装置、以及设置在消防泵房对消防水泵进行监测的状态采集模块，所述状态采集模块采集每台消防水泵的手动及自动状态、电源通断状态、正常及故障状态、启动及停止状态信息，所述水泵状态监测模块设置在消防控制中心，水泵状态监测模块通过管线实时获取状态采集模块采集的各项信息，消防控制中心通过移动4G无线方式将以上信息上传至消防管理平台，所述消防控制中心通过控制模块操控消防执行装置对火源进行灭火。

Description

消防水泵状态监测***

技术领域

本发明属于消防监测相关技术领域，具体涉及消防水泵状态监测***。

背景技术

CBD办公大楼、高层小区居民楼等高层建筑均存在消防管理困难，消防设施监管不到位的情况。一般情况下，高层建筑都设有喷淋***、每一层楼配备室内消防栓和灭火器、顶层配置消防水箱等消防设施，一旦发生火灾，经济、人身损失往往十分严重。

现有的消防管理存在以下问题：对消防***的管理仅限于是否有相应设施，对于消防管路尤其是对高层消防管路的管理不重视。消防管路中管理的重点是消防水泵的管理。对于消防水泵需要对其启动状态、电源通断、工作状态等均是管理上的空白。另外，消防管路的末端——消防喷头进行喷洒灭火时，喷头的方向固定，无法准确定位火情位置并进行集中灭火，喷洒水量不够集中，无法对火情进行及时控制，火势较大时，灭火效果较差，影响消防监测***的灭火效率。

发明内容

本发明的目的在于提供消防水泵状态监测***，以解决上述背景技术中提出的不能对消防水泵状态进行监测以及消防设施不能集中灭火、喷洒水量不够集中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

消防水泵状态监测***，包括水泵状态监测模块、消防管理平台、消防执行装置、以及设置在消防泵房对消防水泵进行监测的状态采集模块，所述状态采集模块采集每台消防水泵的手动及自动状态、电源通断状态、正常及故障状态、启动及停止状态信息，所述水泵状态监测模块设置在消防控制中心，水泵状态监测模块通过管线实时获取状态采集模块采集的各项信息，消防控制中心通过移动4G无线方式将以上信息上传至消防管理平台，所述消防控制中心通过控制模块操控消防执行装置对火源进行灭火。

优选的，所述消防执行装置包括两个平行设置的滑轨，两个所述滑轨内侧开设有滑槽，两个所述滑轨之间设置有第一连接板，所述第一连接板的两侧上端面均固定连接有支撑架，所述支撑架的外侧壁上固定连接有滑块，所述滑块与滑槽滑动连接，所述支撑架的底部两侧均固定连接有用于在滑轨上滑动的电动小车，所述支撑架的一端内侧固定连接有第一固定板，所述第一固定板的一端固定连接有第二固定板，所述第一固定板的内侧设置有送水组件及管路，所述第二固定板上设置有用于疏理管路的卷绕机构，所述第一连接板的一侧下方设置有第二连接板，所述第二连接板上设置有与管路相连接的喷头，所述第一连接板上设置有用于推动第二连接板使各个喷头靠近火源的拉伸机构，所述第二连接板上设置有用于调整各个喷头旋转后对准火源位置的转向机构。

具体的，所述送水组件及管路包括水压泵，所述水压泵固定在第二固定板的上表面，所述水压泵的一侧固定安装有水压泵监测器，所述水压泵的顶端连通有硬质管，所述水压泵的底端与外部供水装置连通，所述水压泵的两侧设置有固定在第二固定板上的固定件，所述硬质管的两端固定套设在固定件中，所述硬质管上连通有软质管，所述第一连接板的上表面固定连接有限位筒，所述软质管分别与限位筒滑动连接。

优选的，所述卷绕机构包括两个平行设置的第一安装板，两个所述第一安装板的两端通过两个轴杆固定连接，两个所述轴杆上均转动连接有对应的滚轮，所述软质管分别从两个轴杆上的滚轮呈S型绕过，所述第一固定板的一端内部固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴端与第一安装板的中部位置固定连接。

具体的，所述拉伸机构包括第二电机，所述第一连接板上开设有第一通槽，所述第一连接板的底部两侧开设有条形滑槽，所述条形滑槽的一侧内壁上固定安装有第二电机，所述第二电机的输出轴端固定连接有双向螺纹杆，所述双向螺纹杆的一端与条形滑槽的另一侧内壁转动连接，所述双向螺纹杆的外壁上设有两段方向相反的螺纹段，所述双向螺纹杆的两端外部套设有两个与螺纹段螺纹连接的滑动件，所述滑动件与条形滑槽滑动连接，所述滑动件的底端铰接有升降杆，所述升降杆的底端与第二连接板铰接。

具体的，所述转向机构包括与喷头数量一致的调节板，所述第二连接板上开设有第二通槽，所述调节板均与第二通槽滑动连接，所述第二连接板的顶端固定连接有固定架，多个所述调节板依次铰接，中间两个所述调节板的底端两侧均固定连接有两个铰接座，其余的外侧两个调节板的底端均固定连接有一个铰接座，所述调节板底端相邻两个铰接座上两两铰接有第一气缸，所述第二连接板上设置有用于对各个调节板进行夹固限位的限位组件。

具体的，所述调节板的顶端固定连接有可伸缩软管，所述可伸缩软管与喷头相通，所述可伸缩软管的顶端与固定架固定连接，所述软质管的底端穿过第一通槽并与固定架固定连接，所述软质管与可伸缩软管相通。

具体的，所述限位组件包括第二气缸，所述调节板的两侧外壁上开设有限位槽，所述第二通槽的两侧内壁上开设有收纳槽，所述第二气缸固定在收纳槽的内壁上，所述第二气缸的一端固定连接有第三固定板，所述第三固定板的侧壁上固定连接有限位块，所述限位块与限位槽滑动配合。

与现有消防喷淋技术相比，本发明提供了消防水泵状态监测***，具备以下有益效果：

1、本发明通过设置转向机构，通过转向机构调节喷头喷洒角度，使得该装置在火灾初期时就可以准确定位火情位置并进行集中灭火，四个喷头可从不同的高度和角度对火焰进行对准灭火，可快速有效的将火情控制；

2、本发明通过设置卷绕机构，在喷头上下移动时，软质管与固定架的连接端可跟随喷头进行上下移动，软质管可在第一安装板、轴杆、滚轮的作用下进行整理，可有效梳理管路，避免管路出现折弯、散落甚至各管路缠绕的情况，导致管路阻塞的情况发生；

3、本发明通过设置状态采集模块对水泵进行实时监测，将水泵的关键信息(手动及自动状态、电源通断状态、正常及故障状态、启动及停止状态信息等)传递给消防控制中心的水泵状态监测模块，消防控制中心将水泵关键信息上传至消防管理平台，可实现远程全域主动管理，改善了传统的语音、文字信息上报滞后的情况。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1为本发明提出的消防执行装置三维结构示意图；

图2为本发明提出的消防执行装置另一视角三维结构示意图；

图3为本发明提出的消防执行装置局部三维结构示意图；

图4为本发明提出的第一连接板与第二连接板三维结构示意图；

图5为本发明提出的第一连接板三维剖面结构示意图；

图6为本发明提出的第二连接板三维竖向剖面结构示意图；

图7为本发明提出的第二连接板三维横向剖面结构示意图；

图8为本发明提出的调节板伸直状态示意图；

图9为本发明提出的调节板弯曲状态示意图；

图10为本发明提出的消防水泵状态监测***模块示意图；

图中：1、滑轨；2、滑槽；3、支撑架；4、滑块；5、电动小车；6、第一固定板；7、第二固定板；8、第一安装板；9、轴杆；10、滚轮；11、第一电机；12、软质管；13、硬质管；14、固定件；15、水压泵；16、水压泵监测器；17、第一连接板；18、限位筒；19、第一通槽；20、条形滑槽；21、第二电机；22、双向螺纹杆；23、滑动件；24、升降杆；25、第二连接板；26、第二通槽；27、调节板；28、喷头；29、可伸缩软管；30、固定架；31、第一气缸；32、限位槽；33、收纳槽；34、第二气缸；35、第三固定板；36、限位块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图10，消防水泵状态监测***包括水泵状态监测模块、消防管理平台、消防执行装置、以及设置在消防泵房对消防水泵进行监测的状态采集模块，所述状态采集模块采集每台消防水泵的手动及自动状态、电源通断状态、正常及故障状态、启动及停止状态信息，所述水泵状态监测模块设置在消防控制中心，水泵状态监测模块通过管线实时获取状态采集模块采集的各项信息，消防控制中心通过移动4G无线方式将以上信息上传至消防管理平台，所述消防控制中心通过控制模块操控消防执行装置对火源进行灭火。

作为最重要的灭火方式，消防水泵是灭火***的核心部件，必须保证其在发生火情时能够有效连通，可靠运行。状态采集模块设置于消防泵房内，安装在消防水泵配电柜附近，采集所有消防水泵的4种类型状态信号。消防控制中心设置有消防用水棚状态监测模块。通过消防水泵状态监测模块对消防水泵的状态进行监测。本发明采用现有已知技术中对消防水泵的手动及自动状态、电源通断状态、正常及故障状态、启动及停止状态信息进行采集。采集后的数据通过485总线方式传输至消防控制中心的水泵状态监测模块，然后消防控制中心的显示屏幕可集中展示，并通过当前成熟的无线网络传输至消防管理平台。消防控制中心通过已知的控制模块如PLC或是工控机等对起火点处设置的消防执行装置发布执行命令，对火源进行精准灭火。

在实际应用中，通过消防管理平台接入信息推送模块。当消防水泵出现断电、故障、手动、启动状态时，水泵状态监测模块能发出声音报警、屏幕报警提示，消防管理平台能够发出报警，通过推送短信等信息给相关人员进行整改，并在规定期限内整改的情况下，推送安全管理信息督办整改。

消防执行装置包括两个平行设置的滑轨1，两个滑轨1内侧开设有滑槽2，两个滑轨1之间设置有第一连接板17，第一连接板17的两侧上端面均固定连接有支撑架3，支撑架3的外侧壁上固定连接有滑块4，滑块4与滑槽2滑动连接，支撑架3的底部两侧均固定连接有用于在滑轨1上滑动的电动小车5，通过电动小车5在滑轨1上滑动驱使设备沿着滑轨1的长度方向上水平运动，而滑轨1可固定在楼房内墙壁上，使设备能够及时应对楼房内火情。

需要注意的是，支撑架3的一端内侧固定连接有第一固定板6，第一固定板6的一端固定连接有第二固定板7，第一固定板6的内侧设置有送水组件及管路，送水组件及管路包括水压泵15，水压泵15固定在第二固定板7的上表面，水压泵15的一侧固定安装有水压泵监测器16，水压泵15的顶端连通有硬质管13，水压泵15的底端与外部供水装置连通，水压泵15的两侧设置有固定在第二固定板7上的固定件14，硬质管13的两端固定套设在固定件14中，硬质管13上连通有四个软质管12，第一连接板17的上表面固定连接有四个限位筒18，四个软质管12分别与四个限位筒18滑动连接，调节板27的顶端固定连接有可伸缩软管29，可伸缩软管29与喷头28相通，可伸缩软管29的顶端与固定架30固定连接，软质管12的底端穿过第一通槽19并与固定架30固定连接，软质管12与可伸缩软管29相通，使得喷头28在向下运动时，可伸缩软管29能够随着喷头28的拉伸而延长管线长度，进而保障水源供应，通过外部供水装置向水压泵15的输送，经由水压泵15抽取送至四个软质管12，进而通过可伸缩软管29输送至喷头28，由喷头28喷向火源。

值得了解的是，第二固定板7上设置有用于疏理管路的卷绕机构，卷绕机构包括两个平行设置的第一安装板8，两个第一安装板8的两端通过两个轴杆9固定连接，两个轴杆9上均转动连接有四个对应的滚轮10，四个软质管12分别从两个轴杆9上的滚轮10呈S型绕过，第一固定板6的一端内部固定安装有第一电机11，第一电机11的输出轴端与第一安装板8的中部位置固定连接，通过第一电机11输出轴带动两个轴杆9转动，带动滚轮10卷绕四个软质管12，或将四个软质管12放开，延长软质管12的延伸长度。

需要留意的是，第一连接板17的一侧下方设置有第二连接板25，第二连接板25上设置有四个与管路相连接的喷头28，第一连接板17上设置有用于推动第二连接板25使各个喷头28靠近火源的拉伸机构，拉伸机构包括第二电机21，第一连接板17上开设有第一通槽19，第一连接板17的底部两侧开设有条形滑槽20，条形滑槽20的一侧内壁上固定安装有第二电机21，第二电机21的输出轴端固定连接有双向螺纹杆22，双向螺纹杆22的一端与条形滑槽20的另一侧内壁转动连接，双向螺纹杆22的外壁上设有两段方向相反的螺纹段，双向螺纹杆22的两端外部套设有两个与螺纹段螺纹连接的滑动件23，滑动件23与条形滑槽20滑动连接，滑动件23的底端铰接有升降杆24，升降杆24的底端与第二连接板25铰接，通过第二电机21带动双向螺纹杆22转动，通过双向螺纹杆22与滑动件23的螺纹关系，同时在条形滑槽20对滑动件23的滑动限位下，使得两个滑动件23同步向内侧或外侧滑动，进而通过升降杆24推拉第二连接板25竖向运动。

值得关注的是，第二连接板25上设置有用于调整各个喷头28旋转后对准火源位置的转向机构，转向机构包括四个调节板27，第二连接板25上开设有第二通槽26，四个调节板27均与第二通槽26滑动连接，第二连接板25的顶端固定连接有固定架30，四个调节板27依次铰接，中间两个调节板27的底端两侧均固定连接有两个铰接座，其余的外侧两个调节板27的底端均固定连接有一个铰接座，四个调节板27底端相邻两个铰接座上两两铰接有第一气缸31，通过控制不同第一气缸31的伸缩，使四个调节板27为伸直状态或弯曲状态，进而调整喷头28的喷洒方向，进而可针对火源进行定点灭火。

进一步来说，第二连接板25上设置有用于对各个调节板27进行夹固限位的限位组件，限位组件包括第二气缸34，调节板27的两侧外壁上开设有限位槽32，第二通槽26的两侧内壁上开设有收纳槽33，第二气缸34固定在收纳槽33的内壁上，第二气缸34的一端固定连接有第三固定板35，第三固定板35的侧壁上固定连接有限位块36，限位块36与限位槽32滑动配合，通过第二气缸34伸缩推动第三固定板35横向运动，由第三固定板35带动限位块36***调节板27两侧的限位槽32中，对调节板27进行固定。

本发明的工作原理及使用流程如下：在当出现火灾后，消防控制中心远程操控消防执行装置对火源进行精准灭火，各图所示的结构状态均为该消防执行装置的初始状态，该装置适用于办公大楼等场景中，其中两个滑轨1安装在墙壁上，滑轨1的长度设置和楼房的长度相适配。***由消防水泵状态监测器、状态采集器、以及相关管线等组成，消防水泵现场状态采集器设置在消防泵房，采集每台消防水泵的手/自动状态、电源通/断状态、正常/故障状态、启动/停止状态信息。消防水泵状态监测器设置在消防控制中心，通过485总线方式实时获取采集器采集的各项信息，做集中显示，并通过移动4G无线方式将以上信息上传至消防管理平台；

消防水泵出现断电、故障、手动、启动状态时，消防水泵状态监测器能发出声音报警、屏幕报警提示，消防管理平台能发出报警，推送短信给相关人员督办整改，并在规定期限内未整改的情况下，推送安全管理信息***督办整改；

另外在，办公大楼的墙壁上安装有烟雾探测器，办公大楼的顶部安装有视觉监测***，可实时监测楼房内是否发生火情，并且定位火情的具***置。若楼房内的某一处发生火情时，在烟雾探测器和视觉监测***作用下探测处火情发生，并且定位火情的具***置，然后视觉监测***会将火情的位置信息传递给外部计算机，计算机会控制该装置运作，对火情进行灭火；

装置具体的灭火过程如下：启动电动小车5带动装置在滑轨1上移动，使装置移动到火情的附近时，关闭电动小车5。启动第二电机21，第二电机21通过电机轴带动双向螺纹杆22旋转，双向螺纹杆22旋转可使两个滑动件23同时向内侧移动，升降杆24在滑动件23的移动下可使第二连接板25向下移动，使多个喷头28靠近火情位置。喷头28向下的过程中，会带动软质管12向下移动，这个过程中需要启动第一电机11带动第一安装板8顺时针旋转(图3中的顺时针)，第一安装板8通过轴杆9带动多个滚轮10顺时针旋转，使软质管12从S型逐渐变为直线型，使软质管12的延伸长度增加，便于软质管12与固定架30的连接端跟随喷头28向下移动。这样可有效梳理管路，避免管路出现折弯、散落甚至各管路缠绕的情况，导致管路阻塞的情况发生。当然如果喷头28向上移动时，则需要启动第一电机11带动第一安装板8逆时针旋转，使软质管12从直线逐渐变为S形，便于软质管12与固定架30的连接端跟随喷头28向上移动；

之后四个喷头28位于火情位置的上方，其中必然有一个喷头28距离火情位置最近。假设此时火情位置距离第二个喷头28最近(为方便理解，将图6中四个喷头28以从左到右的顺序命名为第一、第二、第三及第四喷头28)，此时启动第一、第三、第四喷头28两侧的第二气缸34，第二气缸34通过第三固定板35带动限位块36移动并脱离限位槽32，再启动三个第一气缸31进行收缩，带动第一、第三、第四喷头28所连接的调节板27旋转，使第一、第三、第四喷头28改变位置状态，旋转后的状态如图9所示，此时的四个喷头28均对准火灾位置，并且四个喷头28会从不同的高度和角度对火焰进行喷水，这样可快速有效的将火情控制。

图8所示的状态不代表所有的状态，只是代表例子，四个喷头28的下降距离以及旋转多少度达到怎样的状态，需根据实际火情做出调整。

水压泵监测器16对二次压力供水用的水压泵15进行实时监测，将水压泵15的关键参数信息(震动、噪声、温度等)传递给外部计算机，外部计算机内有利用AI融合工业机理的算法所构建的水压泵15故障模型库，可实现边缘侧数据实时分析和决策，对水压泵15起到实时监测的作用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.消防水泵状态监测***，包括水泵状态监测模块、消防管理平台、消防执行装置、以及设置在消防泵房对消防水泵进行监测的状态采集模块，其特征在于：所述状态采集模块采集每台消防水泵的手动及自动状态、电源通断状态、正常及故障状态、启动及停止状态信息，所述水泵状态监测模块设置在消防控制中心，水泵状态监测模块通过管线实时获取状态采集模块采集的各项信息，消防控制中心通过移动4G无线方式将以上信息上传至消防管理平台，所述消防控制中心通过控制模块操控消防执行装置对火源进行灭火；

所述消防执行装置包括两个平行设置的滑轨(1)，两个所述滑轨(1)内侧开设有滑槽(2)，两个所述滑轨(1)之间设置有第一连接板(17)，所述第一连接板(17)的两侧上端面均固定连接有支撑架(3)，所述支撑架(3)的外侧壁上固定连接有滑块(4)，所述滑块(4)与滑槽(2)滑动连接，所述支撑架(3)的底部两侧均固定连接有用于在滑轨(1)上滑动的电动小车(5)，所述支撑架(3)的一端内侧固定连接有第一固定板(6)，所述第一固定板(6)的一端固定连接有第二固定板(7)，所述第一固定板(6)的内侧设置有送水组件及管路，所述第二固定板(7)上设置有用于疏理管路的卷绕机构，所述第一连接板(17)的一侧下方设置有第二连接板(25)，所述第二连接板(25)上设置有与管路相连接的喷头(28)，所述第一连接板(17)上设置有用于推动第二连接板(25)使各个喷头(28)靠近火源的拉伸机构，所述第二连接板(25)上设置有用于调整各个喷头(28)旋转后对准火源位置的转向机构；

所述送水组件及管路包括水压泵(15)，所述水压泵(15)固定在第二固定板(7)的上表面，所述水压泵(15)的一侧固定安装有水压泵监测器(16)，所述水压泵(15)的顶端连通有硬质管(13)，所述水压泵(15)的底端与外部供水装置连通，所述水压泵(15)的两侧设置有固定在第二固定板(7)上的固定件(14)，所述硬质管(13)的两端固定套设在固定件(14)中，所述硬质管(13)上连通有软质管(12)，所述第一连接板(17)的上表面固定连接有限位筒(18)，所述软质管(12)分别与限位筒(18)滑动连接；

所述卷绕机构包括两个平行设置的第一安装板(8)，两个所述第一安装板(8)的两端通过两个轴杆(9)固定连接，两个所述轴杆(9)上均转动连接有对应的滚轮(10)，所述软质管(12)分别从两个轴杆(9)上的滚轮(10)呈S型绕过，所述第一固定板(6)的一端内部固定安装有第一电机(11)，所述第一电机(11)的输出轴端与第一安装板(8)的中部位置固定连接；

所述拉伸机构包括第二电机(21)，所述第一连接板(17)上开设有第一通槽(19)，所述第一连接板(17)的底部两侧开设有条形滑槽(20)，所述条形滑槽(20)的一侧内壁上固定安装有第二电机(21)，所述第二电机(21)的输出轴端固定连接有双向螺纹杆(22)，所述双向螺纹杆(22)的一端与条形滑槽(20)的另一侧内壁转动连接，所述双向螺纹杆(22)的外壁上设有两段方向相反的螺纹段，所述双向螺纹杆(22)的两端外部套设有两个与螺纹段螺纹连接的滑动件(23)，所述滑动件(23)与条形滑槽(20)滑动连接，所述滑动件(23)的底端铰接有升降杆(24)，所述升降杆(24)的底端与第二连接板(25)铰接。

2.根据权利要求1所述的消防水泵状态监测***，其特征在于：所述转向机构包括与喷头(28)数量一致的调节板(27)，所述第二连接板(25)上开设有第二通槽(26)，所述调节板(27)均与第二通槽(26)滑动连接，所述第二连接板(25)的顶端固定连接有固定架(30)，多个所述调节板(27)依次铰接，中间两个所述调节板(27)的底端两侧均固定连接有两个铰接座，其余的外侧两个调节板(27)的底端均固定连接有一个铰接座，所述调节板(27)底端相邻两个铰接座上两两铰接有第一气缸(31)，所述第二连接板(25)上设置有用于对各个调节板(27)进行夹固限位的限位组件。

3.根据权利要求2所述的消防水泵状态监测***，其特征在于：所述调节板(27)的顶端固定连接有可伸缩软管(29)，所述可伸缩软管(29)与喷头(28)相通，所述可伸缩软管(29)的顶端与固定架(30)固定连接，所述软质管(12)的底端穿过第一通槽(19)并与固定架(30)固定连接，所述软质管(12)与可伸缩软管(29)相通。

4.根据权利要求2所述的消防水泵状态监测***，其特征在于：所述限位组件包括第二气缸(34)，所述调节板(27)的两侧外壁上开设有限位槽(32)，所述第二通槽(26)的两侧内壁上开设有收纳槽(33)，所述第二气缸(34)固定在收纳槽(33)的内壁上，所述第二气缸(34)的一端固定连接有第三固定板(35)，所述第三固定板(35)的侧壁上固定连接有限位块(36)，所述限位块(36)与限位槽(32)滑动配合。

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