CN115845304B - 一种高海拔地区高层住宅加压消防*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高海拔地区高层住宅加压消防***，包括蓄水池，蓄水池一侧设有消防泵站，蓄水池内固定设有隔离板，隔离板顶部设有抬升装置，抬升装置和蓄水池滑动配合，消防泵站和蓄水池通过水管连接，消防泵站包括室外消防泵房和室内消防泵房，室外消防泵房固定安装于室内消防泵房顶部，蓄水池包括室外消防水池和室内消防水池，室外消防水池固定安装于室内消防水池顶部，蓄水池侧边固定设有输入进水管，室外消防水池侧壁上固定安装有位置传感器，室外消防水池侧壁上设有刻度线，本发明结构合理，室内外消防水池单独受室内外泵房控制，分工明确互不干涉，室外消防水池供给消防车时调整抬升装置能够满足消防水泵对于高海拔的吸入高度的要求。

Description

一种高海拔地区高层住宅加压消防***

技术领域

本发明涉及住宅消防***技术领域，特别涉及一种高海拔地区高层住宅加压消防***。

背景技术

结合在西宁地区（黄海标高2286米）高层住宅项目中，遇到的室外消防取水口由于海拔高度影响，吸水高度及水池深度相对于平原地区减小所带来的设计问题，调整了常规的消防水池横向分隔的设计方案，设计了这种水池纵向分隔的构造。这样既解决了室外消防取水口吸水高度的问题，也避免了降低水池深度，增大建筑面积对结构、建筑专业带来的不利影响。

由于高海拔所引起的水泵允许吸上真空高度的变化，对水泵的扬程、泵房及水池设计所带来的不利影响，针对以上问题以下提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种高海拔地区高层住宅加压消防***，在高海拔地区的水泵受到海拔高度的影响，会影响到水泵对于消防水池的水口高度影响，因此，本发明中的抬升装置将所水泵不能吸入水的液面进行抬升，从而了解决高海拔下影响水泵允许吸上真空高度的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高海拔地区高层住宅加压消防***，包括蓄水池，所述蓄水池一侧设有消防泵站，所述蓄水池内固定设有隔离板，所述隔离板顶部设有抬升装置，所述抬升装置和蓄水池滑动配合，所述消防泵站和蓄水池通过水管连接，所述消防泵站包括室外消防泵房和室内消防泵房，所述室外消防泵房固定安装于室内消防泵房顶部，所述蓄水池包括室外消防水池和室内消防水池，所述室外消防水池固定安装于室内消防水池顶部，所述蓄水池侧边固定设有输入进水管，所述室外消防水池侧壁上固定安装有位置传感器，所述室外消防水池侧壁上设有刻度线。

采用上述技术方案，室外消防泵房控制室外消防水池，室内消防泵房控制室内消防水池，分开设置保证室内外的消防***单独运行，互不影响，在随着地区海拔高度的变化，泵所能吸入真空的高度会降低，因此在抬升装置的作用下及时有效解决该问题，同时纵向分隔蓄水池避免了地下室的建筑面积和造价问题，同时相比与横向分隔水池，抬升装置更能有效将其水位进行抬升，更为实际和便捷，刻度线便于直观观察水池水位高度和抬升装置在室外消防水池的滑移距离，位置传感器能够实时观察到抬升装置在上升的高度。

作为优选，所述抬升装置包括抬升板、拉动机构和顶升机构，所述抬升板布置于隔离板顶部，所述室外消防水池四周开设有滑移槽，所述拉动机构布置于滑移槽内，所述隔离板顶部开设有限位槽，所述限位槽内设有传动机构，所述传动机构和限位槽滑移配合，所述顶升机构一端和传动机构铰接配合，另一端和抬升板底部铰接配合。

采用上述技术方案，拉动机构和顶升机构的共同作用下，将抬升板进行抬升，限位槽内的传动机构带动在槽内滑移。

作为优选，所述拉动机构包括锥齿轮、钢索、传动辊、传动轴、驱动电机和防缠机构，所述室外消防水池靠近顶部四周开设有空腔，所述传动轴转动布置于空腔内，所述锥齿轮固定套设有与传动轴上，相邻所述的传动轴上的锥齿轮相互啮合，所述传动轴固定穿设于传动辊上，所述钢索一端和抬升板侧面固定连接，所述钢索另一端沿着滑移槽缠绕于传动辊上，所述防缠机构布置于传动辊的一侧，所述驱动电机固定连接于一根传动轴的一端。

采用上述技术方案，驱动电机启动后，驱动电机输出轴带动和传动辊和传动轴转动，传动轴带动相互啮合锥齿轮转动，使得空腔内四周的锥齿轮都能带动转动，将钢索缠绕于传动辊上，防缠机构能够防止钢索在收卷缠绕时避免缠绕于一端。

作为优选，所述传动机构包括转动电机、双向螺杆、滑块、十字固定块和滑移轮，所述双向螺杆转动布置于限位槽内，所述滑块对称穿设分布于双向螺杆上，所述滑块和双向螺杆螺纹配合，所述十字固定块对称固定布置于滑块两侧，所述限位槽的两侧开设有可供十字固定块移动的导向槽，所述滑移轮固定布置于十字固定架远离滑块的一侧，且所述导向槽水平方向上开设有可供滑移轮滑动的弧形槽，所述转动电机布置于限位槽内且所述转动电机和双向螺杆的一端固定连接。

采用上述技术方案，导向槽对于十字固定块进行限位，防止和导向槽脱轨，转动电机驱动后，转动电机输出轴带动双向螺杆转动，使得在滑块双向螺杆上相向或相反方向运动，滑移轮在弧形槽内滑移，减少滑块在限位槽内移动的摩擦。

作为优选，所述防缠机构包括固定杆、直线电机和凸形环，所述直线电机布置于空腔内，所述固定杆布置于传动辊的一侧且所述固定杆一端和直线电机输出轴固定连接，所述固定杆底部开设有可供凸形环卡接的方槽，所述凸形环卡接布置于方槽内内，所述钢索穿设于凸形环缠绕于传动辊上。

采用上述技术方案，在直线电机的驱动下，带动固定杆直线往复运动，钢索穿过凸形环，使得钢索在缠绕传动辊时避免缠绕于一端的情况。

作为优选，所述顶升机构包括连杆一、连杆二和铰接件，所述连杆一一端和滑块铰接配合，所述连杆二一端和限位槽内的另一个滑块铰接配合，所述铰接件一端固定布置于抬升板底部，所述铰接件另一端和连杆一、连杆二铰接配合。

采用上述技术方案，连杆一和连杆二在滑块相对运动时，连杆一和连杆二会从水平方向向竖直方向转动，使得抬升板向上运动；反之，连接杆一和连接杆二相向方向运动时，抬升板向下运动。

作为优选，所述滑移槽内靠近室外消防水池顶部固定安装有若干限位环，所述钢索穿设于限位环内且钢索缠绕于传动辊上。

采用上述技术方案，限位环能够使得钢索在拉动过程中能够有所导向和限位，避免钢索偏离和晃动对于拉动的影响。

作为优选，所述室外消防水池和室内消防水池内固定设有耐腐蚀层。

采用上述技术方案，增加室内外消防水池的使用年限。

作为优选，所述输入进水管上套设有保温结构，所述保温结构包括防护管、保温丝和温度检测器，所述防护管套设于输入进水管上，所述保温丝缠绕于输入进水管上，所述保温丝布置于防护管和输入进水管之间，所述温度检测器固定布置于一端的防护管上。

采用上述技术方案，高海拔地区收到的温度会下降，随着天气的变化，温度检测器检测天气变化和海拔不同所带来的不同温度数据，调整不同保温丝安装，保证对于室内外的消防水池的供应补给，通过保温丝的温度使得输入进水管能顺利输送水源。

作为优选，所述限位槽内靠近转动电机固定设有限位板，所述限位板和滑块之间固定设有弹簧，所述限位槽的侧壁和另一滑块之间也固定设有弹簧，所述弹簧套设于双向螺杆上。

采用上述技术方案，在抬升板向下运动时，为避免下落过快导致双向螺杆和和滑块之间的磨损，增设的弹簧减缓了下落的冲击力。

有益效果：1.与现有的横向分隔水池相比，纵向分隔水池可以避免抬高水池水位而导致的消防水池面积增大，既节省了地下室的建筑面积及造价，又解决了高海拔带来的不利影响。

2.室内室外消防水池分开设置，也保证了室内消防***和室外消防***互不影响，可以单独运行。

3.在一定范围内，优化了水泵的选型，节省了能耗，满足了节能的要求。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例用于展示A向放大图；

图3为实施例用于展示抬升装置结构示意图；

图4为实施例用于展示防缠机构位置剖视图；

图5为实施例用于展示顶升机构位置示意图；

图6为实施例用于展示C向放大图；

图7为实施例用于展示传动机构位置剖视图；

图8为实施例用于展示保温结构位置剖视图；

图9为实施例用于展示E向放大图；

图10为实施例用于展示D向放大图；

图11为实施例用于展示B向放大图。

附图标记：1、蓄水池；2、消防泵站；3、隔离板；4、抬升装置；5、室内消防泵房；6、室外消防泵房；7、室外消防水池；8、室内消防水池；9、输入进水管；10、位置传感器；11、刻度线；12、抬升板；13、拉动机构；14、顶升机构；15、滑移槽；16、限位槽；17、传动机构；18、锥齿轮；19、钢索；20、传动辊；21、传动轴；22、驱动电机；23、防缠机构；24、空腔；25、转动电机；26、双向螺杆；27、滑块；28、十字固定块；29、滑移轮；30、导向槽；31、弧形槽；32、固定杆；33、连杆一；34、连杆二；35、铰接件；36、方槽；37、直线电机；38、凸形环；39、限位环；40、耐腐蚀层；41、保温结构；42、防护管；43、保温丝；44、温度检测器；45、限位板；46、弹簧。

具体实施方式

以下所述仅是本发明的优选实施方式，保护范围并不仅局限于该实施例，凡属于本发明思路下的技术方案应当属于本发明的保护范围。同时应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

由于高海拔所引起的水泵允许吸上真空高度的变化，对水泵的扬程、泵房及水池设计所带来的不利影响，从表中可以看出，

海拔高度（m）	0	200	300	500	700	1000	1500	2000	3000	4000
											大气压（m水柱）	10.3	10.1	10.0	9.7	9.5	9.2	8.6	8.4	7.3	6.3
最大吸水高度（m）	6.0	6.0	6.0	5.7	5.5	5.2	4.6	4.4	3.3	2.3

在当地海拔为2000m左右的西宁地区的高层住宅，可供消防车取水的室外消防水池应保证其最低水位与消防车内消防泵吸水管中心线的高度不大于消防水泵所在地的最大吸水高度，水泵所能吸水的最大高度为4.4m左右。

泵制造厂只能给出H,值，而不能直接给出H_g值。因为每台泵使用条件不同，吸入管路的布置情况也各异，有不同的u1/2g

和ΣH_j值，所以，只能由使用单位根据吸入管路具体的布置情况，由计算确定Hg。

在泵样本或说明书中所给出的H,是指大气压为10mH2O, 水温为20C状态下的数值。如果泵的使用条件与该状态不同时，则应把样本上所给出的H值，换算成操作条件下的H’值，其换算公式为

H’=Hg+(H。- 10)- (Hg-0.24)

式中

H,一操作条件下输送水时允许吸上真空高度，mH₂O;

H,.-泵样本中给出的允许吸上真空高度，mH₂0;

H,一泵工作处的大气压，mH₂0; .

H,一泵工作温度下水的饱和蒸汽压，mH₂O;

0.24一水的饱和蒸汽压，mH₂O。

泵安装地点的海拔越高，大气压力就越低，允许吸上真空高度就越小。若输送液体的温度越高，所对应的饱和蒸汽压就越高，这时，泵的允许吸上真空高度也就越小。泵不发生气蚀，其入口处允许的最低绝对压力(表示为真空度)，以液柱高度表示，称为泵的允许吸上真空高度。

从该数据中看出，在高海拔的地区室外消防水池在供应消防车时需要将室外消防水池的高度进行适当的抬升，才能有效提供消防车正常供水的运作。一般的消防车水泵吸水带和室外水池有1m的高度差，其在该海拔的地区下泵所能吸水的最大高度就3.4m，对于室外消防水池底部未能抽取的水位，只能通过其他手段进行有效解决，对于消防水池8~15m的深度的水位，采取将底部水位拔高适应消防取水口便捷取用。

见图1至11所示，一种高海拔地区高层住宅加压消防***，包括蓄水池1，蓄水池1一侧设有消防泵站2，蓄水池1侧边固定设有输入进水管9，输入进水管9上套设有保温结构41，保温结构41包括防护管42、保温丝43和温度检测器44，防护管42套设于输入进水管9上，保温丝43缠绕于输入进水管9上，保温丝43布置于防护管42和输入进水管9之间，温度检测器44固定布置于一端的防护管42上，随着海拔的高度升高，所受到的温度就会降低，为保证在日常补给蓄水池1，能够避免寒冻的恶劣天气将水管破坏，室外消防水池7侧壁上固定安装有位置传感器10，位置传感器10能够观察在蓄水池1内上下运动的距离以便于实时观察，室外消防水池7侧壁上设有刻度线11，设置的刻度线11方便于消防水池的进行池水的抽取，及时能够观察水位的高度。

蓄水池1内固定设有隔离板3，隔离板3顶部设有抬升装置4，抬升装置4和蓄水池1滑动配合，抬升装置4包括抬升板12、拉动机构13和顶升机构14，抬升板12布置于隔离板3顶部，室外消防水池7四周开设有滑移槽15，抬升装置4能够有效帮助室外消防水池7进行水位的抬升，在一定的范围内，优化了水泵的选型，避免了较大功耗的水泵，节省了能源损耗，起到了节能的效果，滑移槽15内靠近室外消防水池7顶部固定安装有若干限位环39，钢索19穿设于限位环39内且钢索19缠绕于传动辊20上，拉动机构13布置于滑移槽15内，隔离板3顶部开设有限位槽16，限位槽16内设有传动机构17，传动机构17和限位槽16滑移配合。

见图7和图10中，传动机构17包括转动电机25、双向螺杆26、滑块27、十字固定块28和滑移轮29，双向螺杆26转动布置于限位槽16内，滑块27对称穿设分布于双向螺杆26上，滑块27和双向螺杆26螺纹配合，十字固定块28对称固定布置于滑块27两侧，限位槽16的两侧开设有可供十字固定块28移动的导向槽30，滑移轮29固定布置于十字固定架远离滑块27的一侧，且导向槽30水平方向上开设有可供滑移轮29滑动的弧形槽31，转动电机25布置于限位槽16内且转动电机25和双向螺杆26的一端固定连接，限位槽16内靠近转动电机25固定设有限位板45，限位板45和滑块27之间固定设有弹簧46，限位槽16的侧壁和另一滑块27之间也固定设有弹簧46，弹簧46套设于双向螺杆26上，在隔离板3下落的过程中，弹簧46能够承担一部分的承载力，减小在下落过快造成滑块27和螺杆之间的螺纹磨损。

顶升机构14一端和传动机构17铰接配合，另一端和抬升板12底部铰接配合，顶升机构14包括连杆一33、连杆二34和铰接件35，连杆一33一端和滑块27铰接配合，连杆二34一端和限位槽16内的另一个滑块27铰接配合，铰接件35一端固定布置于抬升板12底部，铰接件35另一端和连杆一33、连杆二34铰接配合。

见图3中，拉动机构13包括锥齿轮18、钢索19、传动辊20、传动轴21、驱动电机22和防缠机构23，防缠机构23包括固定杆32、直线电机37和凸形环38，直线电机37布置于空腔24内，固定杆32布置于传动辊20的一侧且固定杆32一端和直线电机37输出轴固定连接，固定杆32底部开设有可供凸形环38卡接的方槽36，凸形环38卡接布置于方槽内36内，钢索19穿设于凸形环38缠绕于传动辊20上，直线电机37启动后，带动固定杆32做直线往复运动，使得穿过凸形环38上的钢索19跟随移动，从而避免了传动辊20收卷钢索19避免缠绕于一端。

顶升机构14和拉动机构13的共同作用下，共同承担将水位抬升的作用，方便消防车在消防池取水口进行取用，同时对于消防车水泵减少特定选型的要求，适用于更多不同海拔高度的室外消防水池7。

室外消防水池7靠近顶部四周开设有空腔24，传动轴21转动布置于空腔24内，锥齿轮18固定套设有与传动轴21上，相邻的传动轴21上的锥齿轮18相互啮合，传动轴21固定穿设于传动辊20上，钢索19一端和抬升板12侧面固定连接，钢索19另一端沿着滑移槽15缠绕于传动辊20上，防缠机构23布置于传动辊20的一侧，驱动电机22固定连接于一根传动轴21的一端。

消防泵站2和蓄水池1通过水管连接，消防泵站2包括室外消防泵房6和室内消防泵房5，室外消防泵房6固定安装于室内消防泵房5顶部，蓄水池1包括室外消防水池7和室内消防水池8，室外消防水池7和室内消防水池8内固定设有耐腐蚀层40，增加室内外的水池使用年限，室外消防水池7固定安装于室内消防水池8顶部。

和现有的横向分隔水池相比，纵向分隔水池能够有效抬高水池水位，又能避免室外消防水池7面积增大，同时在室内消防水池8节省了地下室建筑面积和降低经济成本，在分隔设置消防水池，使得室外消防用水和室内消防用水互不干涉，可以单独运行作业。

在2000m海拔的高度下，消防车在抽取室外水池内的水源时，消防水泵所吸水最大高度收到影响，为满足能够对于消防车辆的补给水源，抬升装置4很好的解决了高海拔给水泵带来的负面影响，从室外消防水池7中抽取能达到的水位，等将近临界值，水位不足以吸取时，驱动电机22启动，带动传动轴21和传动辊20转动，同时带动锥齿轮18转动，同时四周空腔24内锥齿轮18相互啮合，带动四周传动辊20转动，将钢索19进行缠绕收卷，同时转动电机25启动，带动在限位槽16内的双向螺杆26在槽内转动，和双向螺杆26螺纹配合的滑块27相向运动，带动连杆一33和连杆二34从水平状态转动成接近竖直状态，从而将水位的高度抬升，在抬升过程中，可以依靠刻度线11和位置传感器10所传输出的信号来判断抬升板12具体抬升的高度。

Claims (6)

1.一种高海拔地区高层住宅加压消防***，包括蓄水池(1)，其特征在于，所述蓄水池(1)一侧设有消防泵站(2)，所述蓄水池(1)内固定设有隔离板(3)，所述隔离板(3)顶部设有抬升装置(4)，所述抬升装置(4)和蓄水池(1)滑动配合；

所述抬升装置(4)包括抬升板(12)、拉动机构(13)和顶升机构(14)，所述抬升板(12)布置于隔离板(3)顶部，所述室外消防水池(7)四周开设有滑移槽(15)，所述拉动机构(13)布置于滑移槽(15)内，所述隔离板(3)顶部开设有限位槽(16)，所述限位槽(16)内设有传动机构(17)，所述传动机构(17)和限位槽(16)滑移配合，所述顶升机构(14)一端和传动机构(17)铰接配合，另一端和抬升板(12)底部铰接配合。所述拉动机构(13)包括锥齿轮(18)、钢索(19)、传动辊(20)、传动轴(21)、驱动电机(22)和防缠机构(23)，所述室外消防水池(7)靠近顶部四周开设有空腔(24)，所述传动轴(21)转动布置于空腔(24)内，所述锥齿轮(18)固定套设有与传动轴(21)上，相邻所述的传动轴(21)上的锥齿轮(18)相互啮合，所述传动轴(21)固定穿设于传动辊(20)上，所述钢索(19)一端和抬升板(12)侧面固定连接，所述钢索(19)另一端沿着滑移槽(15)缠绕于传动辊(20)上，所述防缠机构(23)布置于传动辊(20)的一侧，所述驱动电机(22)固定连接于一根传动轴(21)的一端。

所述顶升机构(14)包括连杆一(33)、连杆二(34)和铰接件(35)，所述连杆一(33)一端和滑块(27)铰接配合，所述连杆二(34)一端和限位槽(16)内的另一个滑块(27)铰接配合，所述铰接件(35)一端固定布置于抬升板(12)底部，所述铰接件(35)另一端和连杆一(33)、连杆二(34)铰接配合。

所述传动机构(17)包括转动电机(25)、双向螺杆(26)、滑块(27)、十字固定块(28)和滑移轮(29)，所述双向螺杆(26)转动布置于限位槽(16)内，所述滑块(27)对称穿设分布于双向螺杆(26)上，所述滑块(27)和双向螺杆(26)螺纹配合，所述十字固定块(28)对称固定布置于滑块(27)两侧，所述限位槽(16)的两侧开设有可供十字固定块(28)移动的导向槽(30)，所述滑移轮(29)固定布置于十字固定架远离滑块(27)的一侧，且所述导向槽(30)水平方向上开设有可供滑移轮(29)滑动的弧形槽(31)，所述转动电机(25)布置于限位槽(16)内且所述转动电机(25)和双向螺杆(26)的一端固定连接。

所述消防泵站(2)和蓄水池(1)通过水管连接，所述消防泵站(2)包括室外消防泵房(6)和室内消防泵房(5)，所述室外消防泵房(6)固定安装于室内消防泵房(5)顶部，所述蓄水池(1)包括室外消防水池(7)和室内消防水池(8)，所述室外消防水池(7)固定安装于室内消防水池(8)顶部，所述蓄水池(1)侧边固定设有输入进水管(9)，所述室外消防水池(7)侧壁上固定安装有位置传感器(10)，所述室外消防水池(7)侧壁上设有刻度线(11)。

2.根据权利要求1所述的一种高海拔地区高层住宅加压消防***，其特征在于，所述防缠机构(23)包括固定杆(32)、直线电机(37)和凸形环(38)，所述直线电机(37)布置于空腔(24)内，所述固定杆(32)布置于传动辊(20)的一侧且所述固定杆(32)一端和直线电机(37)输出轴固定连接，所述固定杆(32)底部开设有可供凸形环(38)卡接的方槽(36)，所述凸形环(38)卡接布置于方槽内(36)内，所述钢索(19)穿设于凸形环(38)缠绕于传动辊(20)上。

3.根据权利要求1所述的一种高海拔地区高层住宅加压消防***，其特征在于，所述滑移槽(15)内靠近室外消防水池(7)顶部固定安装有若干限位环(39)，所述钢索(19)穿设于限位环(39)内且钢索(19)缠绕于传动辊(20)上。

4.根据权利要求1所述的一种高海拔地区高层住宅加压消防***，其特征在于，所述室外消防水池(7)和室内消防水池(8)内固定设有耐腐蚀层(40)。

5.根据权利要求1所述的一种高海拔地区高层住宅加压消防***，其特征在于，所述输入进水管(9)上套设有保温结构(41)，所述保温结构(41)包括防护管(42)、保温丝(43)和温度检测器(44)，所述防护管(42)套设于输入进水管(9)上，所述保温丝(43)缠绕于输入进水管(9)上，所述保温丝(43)布置于防护管(42)和输入进水管(9)之间，所述温度检测器(44)固定布置于一端的防护管(42)上。

6.根据权利要求1所述的一种高海拔地区高层住宅加压消防***，其特征在于，所述限位槽(16)内靠近转动电机(25)固定设有限位板(45)，所述限位板(45)和滑块(27)之间固定设有弹簧(46)，所述限位槽(16)的侧壁和另一滑块(27)之间也固定设有弹簧(46)，所述弹簧(46)套设于双向螺杆(26)上。