一种灾情监控系统及其结构改进的火探管的制作方法

本发明涉及消防灭火技术领域，具体地说，涉及一种结构改进的火探管及以该火探管构建的灾情监控系统。

背景技术：

火探管，又称为探火管，作为一种新型的消防灭火设备，在控制柜、储物柜、箱式变压器等场所中得到广泛地应用；若利用电子传感器及电控装置对其的结构进行改进，则可进一步完善其对火灾的监测与灭火。

公告号为cn203710592u的专利文献中公开了一种火探管式自动灭火装置，即火探管系统。其实施例1中公开了一种火探管系统，包括灭火剂储存瓶4、两端口式容器阀3及通过容器阀3连接在灭火剂储存瓶4上的火探管1，即容器阀3的进料端口与灭火剂储存瓶4的出料端口连接，而出料端口与火探管1的一端口连接，且在火探管1内存储有一定压力的氮气、二氧化碳等惰性气体，容器阀3为气动式容器阀。在使用过程中，安装在被保护装置2内的部分火探管1被火烧穿时，其内部气压变化而引起容器阀3打开，储存瓶内的高压灭火剂将通过该烧穿孔直接喷射在对应着火点上而进行精准灭火。

基于前述结构的火探管所构建的火灾监控系统，尤其适合于一些不适合用水进行灭火的场所，例如控制柜等进行自动探测并自动灭火，且对于难以获取高压水源的环境也能够很好地进行灭火。

但是，前述火探管在出现火灾之后，维修时需将整根火探管替换掉，对于长度较长的火探管且过火面积较小时，若要将整根火探管更换掉，不仅成本较高，且更换耗时较长而不合算，还存在无法按照原来预设方案重新布管而无法原本的灭火设计要求。

针对前述问题，本申请人于2018年09月03日申请了申请号为cn201811020258.2的专利申请，其包括耐火基管、塞子及包裹在耐火基管外的包裹层；在耐火基管的管壁上设有多个沿其长度方向依序布置的锥台型通孔，锥台型通孔的小径端口位于管壁的内壁面上；包裹层包括n段以缠绕方式固定在耐火基管外的固定带段，n大于等于2，n段固定带段沿长度方向依序布置，且相邻两段固定带段间由间隙相隔离，固定带段由热敏材料制成；塞子可移动地置于锥台型通孔内，跨绕于其外的固定带段对其施加朝里的挤压力，以使其对锥台型通孔进行接触式气密封。

虽然，其便于在过火之后的维修及减少更换成本；但是，其在使用过程中存在以下问题，即其在生产过程中，塞子与锥台型通孔之间密封性的良品率不高，导致其生产成本变高，容易导致封存其内的预定气压的惰性气体泄漏而导致其监控失效。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种结构改进的火探管，以工作时无需在其内充满预压力的惰性气体，而提高使用寿命及降低制造成本；

本发明的另一目的是提供一种以上述火探管构建的灾情监控系统。

为了实现上述主要目的，本发明提供的火探管包括耐火基管、塞子及包裹于耐火基管外且沿其长度方向依序间隔排布的固定带段；固定带段由热敏材料制成；每段固定带段所包裹的管体部上设有小径端口朝外布置的锥台型通孔，锥台型通孔内可移动地置有塞子；跨绕于塞子外的固定带段对其施加朝里的挤压力，以使其堵塞锥台型通孔；耐火基管的外表面上贴设有沿其长度方向布置的回路导线，回路导线上串联有多个电阻；每段固定带段与对应管体部之间至少压有一个电阻及并联在该电阻的两端上的短路控制开关；短路控制开关在固定带段释放对其紧压约束时，切换其自身的导通状态。

通过布设串联有电阻的回路导线，若采用其进行构建没火系统，则当发生火灾时，烧断火源处的固定带段而使并联控制开关对对应电阻的短路状态发生改变，即改变了回路中的总电阻值，从而可判断出有火灾发生，若此时向火探内部充入预压力的灭火剂，则灭火剂优先从对应锥台型通孔中喷出而进行顶点灭火。当然了，当部分包裹层因过火而被损毁时，只需将对应的几段固定带段拆除，并对锥台型通孔进行清理后再填入干净的塞子，及在塞子与耐火基管外捆扎对应的固定带段，从而完成对火探管的维修，对于长度较长且过火长度较短的火探管，能有效地降低其维修成本，且基本上能保持原始设计的布管路线，从而确保灭火要求。由于塞子对锥台型通孔的阻塞不需要严格的密封，而可降低其制造成本。

当然了，优选为塞子对锥台型通孔进行气密堵塞。

具体的方案为短路控制开关为常开式开关；跨绕于常开式开关外的固定带段对其挤压约束以闭合常开式开关。由短路控制开关为常开式开关，当出现火灾灾情时，其开启而增加回路中的电阻阻值。

更具体的方案为常开式开关包括相平行布置的底金属片与顶金属片，及压于两金属片之间的第一弹性复位件；两片金属片相对布置的表面中，至少一个表面上固设有导电触头；第一弹性复位件的复位力迫使两金属片分开，至金属片上的所有导电触头与另一金属片间存有断电间隙。该敞开式开关的结构简单，且有效。

进一步的方案为第一弹性复位件为高度高于触头的弹性海绵块或伸张高度高于触头的圆柱形平头压缩弹簧；底金属片与顶金属片为曲率半径与对应管体部的表面曲率相适配的瓦状片。

优选的方案为压于不同固定带段下的电阻的阻值相异；每个固定带段下仅压有一个电阻。将不同固定带段下的电阻阻值设置成不同的阻值而可利用回路中电阻阻值的大小变化对火情位置进行区分标识，从而能很好地判断火源位置处，便于灭火及维修的准备。

另一个优选的方案为固定带段在耐火基管外缠绕两圈以上；固定带段的内端部粘贴于耐火基管的周面上，且偏离锥台型通孔的大径端口；固定带段的外端部粘贴或热压贴于相邻里层带圈的表面上；塞子与锥台型通孔之间安置有第二复位件，第二复位件的复位力迫使塞子朝外地与锥台型通孔分离；锥台型通孔为圆锥台结构，塞子为锥台型结构或球形结构，塞子为弹性塞子；在塞子气密地堵塞锥台型通孔时，塞子的外端面与耐火基管的外周面持平或高于外周面。有效地避免粘接面上的粘接剂层对受热烧断时响应速度的影响。此外，通过设置复位件，能有效地提高塞子在失去包裹层之后打开气流通道的响应速度。

更优选的方案为沿锥台型通孔的高度方向，外端部偏离锥台型通孔的正上方；耐火基管为圆形管，锥台型通孔的轴向沿耐火基管的径向布置；位于内端部与外端部之间的带部，相邻两层带圈之间为可自由分离地紧压缠绕；第二复位件为压于塞子的内端端面与锥台型通孔之间的压缩弹簧或弹性导气管段；或，第二复位件包括预埋于塞子内的第一磁铁块及与第一磁铁块同极相对布置的第二磁铁块，第二磁铁块为导气管段状结构，第二磁铁块固定在锥台型通孔的小径端口内或可移动地置于塞子与锥台型通孔之间。

为了实现上述另一目的，本发明提供的灾情监控系统包括控制模块、灭火剂存储罐、受控制模块控制的电控阀及一端密封的火探管；电控阀的进口端与灭火剂存储罐的灭火剂喷口导通地固连，出口端与火探管的另一端口导通地固连；火探管为权利要求1至7任一项权利要求的火探管；回路导线的两端与电阻测量模块的测量端子电连接，电阻测量模块向控制模块输出测量信号；控制模块在电阻测量模块输出的测量信号表征回路的总电阻值变化大于任何一个电阻的阻值的一半以上时，控制电控阀开启以连通其两端接口。

具体的方案为灾情监控系统包括受控制模块控制的警报模块与通信模块；控制模块在控制电控阀开启的同时，控制警报模块发出警报，并控制通信模块发送表征发生火灾的监测信息。

更具体的方案为灾情监控系统包括与通信模块通过通信线路通信连接的远程服务器，与远程服务器通过通信线路通信连接的指挥平台与移动终端；在接收到通信模块发出的监测信息时，远程服务器向移动终端发送第一警报信号及向指挥平台发送第二警报信息，第一警报信息比第二警报信息少的细节内容。向不同对象发送细节内容不同的警报信息，从而便于对应对象获取其所期望的信息即可，以便于各司其职而更好地进行灾情处理。

附图说明

图1为本发明灾情监控系统实施例1中火探管系统的结构示意图；

图2为本发明灾情监控系统实施例1中信号传输线路的结构示意图；

图3为本发明灾情监控系统实施例1中短路控制开关的结构示意图；

图4为本发明灾情监控系统实施例1中火探管在略去固定带段之后的结构示意图；

图5为本发明灾情监控系统实施例1中火探管的轴向剖面示意图；

图6为本发明灾情监控系统实施例1中火探管在略去回路之后的结构分解示意图；

图7为图6中a局部放大图；

图8为本发明灾情监控系统实施例1中火探管的立体示意图；

图9为本发明灾情监控系统实施例1中火探管的局部结构示意图；

图10为图9中b局部放大图；

图11为本发明灾情监控系统实施例2中火探管的结构示意图；

图12为本发明灾情监控系统实施例3中火探管的结构示意图；

图13为本发明灾情监控系统实施例4中火探管的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

灾情监控系统实施例1

参见图1及图2，本发明灾情监控系统包括火探管系统，与该火探管系统通信连接的远程服务器16，及与该远程服务器16通信连接的移动终端17与指挥平台18。在本实施例中，火探管系统通过包含信号塔15的通信网络与远程服务器16进行通信连接而传送灾情监控送信息，远程服务器16通过2g、3g、4g及5g等移动通信网络与移动终端17进行通信连接而传送由监控信息经加工而获得的灾情警报信息，及通过有线通信网络、无线通信网络或二者地组合与指挥平台18进行通信连接而传送由监控信息经加工而获得的灾情警报信息。

火探管系统包括控制箱1、灭火剂存储罐20、电控阀13及火探管4。在本实施例中，以对箱式变压器3的火灾灾情进行监控为例，对本发明进行说明；火探管4布置在被箱式变压器3的箱内，而灭火剂存储瓶2与控制箱1置于箱式变压器3的箱体外。在灭火剂存储罐20中存储有高压灭火剂，例如干粉灭火剂、二氧化碳灭火剂等，可利用常用灭火器的灭火剂及罐体充当本发明实施例中的灭火剂存储罐20。在控制箱1内布设有控制电路，该控制电路具体包括电阻测量模块11、控制模块10、警报模块14及通信模块12，其中，通信模块12可为2g通信模块、3g通信模块、4g通信模块、5g通信模块或iot通信模块。当然了，对于监控对象，具体地还可以为电路控制柜、机箱等较易起火的设备，并不局限于本实施例中的箱式变压器3，在布置过程中，将火探管4布置在易起火位置处，且尽量地使其锥台型通孔朝向该起火位置处。

如图1所示的结构，火探管4位于箱式变压器3内的一端为密封端；电控阀13的出口端与火探管4的另一端口连接，进口端与灭火剂存储罐2的出口连通地固定连接，从而可利用电控阀13控制灭火剂是否从灭火剂存储罐2中以一定的高压涌入火探管4内，并从缺口处喷射向火源处而实现快速地灭火。在本实施例中，电控阀13为电磁阀。

参见图2至图10，火探管4包括耐火基管6、塞子41、包裹于耐火基管6外的包裹层7及布设在耐火基管6的表面上的回路导线8。

耐火基管6的本体60为圆管结构；沿其长度方向，间隔预定间距的位置处，自其本体外周面朝外凸起形成的外肩台61填充，其管壁位于两个外肩台61之间的段部上设有一个以上锥台型通孔62，锥台型通孔62回转轴的轴向沿本体60的径向布置，且该锥台型通孔62的小径端口位于管壁的内壁面上。从而在整根火探管4上，多个锥台型通孔62沿其长度方向依序布置。对于锥台型通孔62在本体60上设置位置及密度可根据实际灭火需要进行设置。

包裹层7包括两段以上以缠绕方式固定在耐火基管6外的固定带段70，多段固定带段70沿耐火基管6的长度方向依序布置，且相邻两段固定带段70间由间隙相隔离，即相邻两段固定带段70之间没有重叠结构，其该间隙外肩台61填充。

固定带段70在耐火基管6至少外缠绕一圈以上，在本实施例中为缠绕两圈以上，具体选用缠绕两圈的结构。具体缠绕结构为，固定带段70的内端部71采用环氧树脂等黏胶粘贴于本体60的周面上，且偏离锥台型通孔62的大径端口，即粘接处不覆盖在锥台型通孔62的孔口上，且固定带段70的外端部72采用环氧树脂等黏胶粘贴相邻里层带圈的表面上，或者采用热压贴的方式使外端部72压贴于相邻里层带圈的表面上，且位于内端部71与外端部72之间的带部700，相邻两层带圈之间为可自由分离地紧压缠绕，从而在带部700上的部分带体被烧断则自动的展开，如图7所示，外端部71贴于里层带圈700上。

固定带段70通常采用受热而易被烧断材料制成，在本实施例中，固定带段70由热敏材料制成，具体采用现有火探管常用材料进行制作，而耐火基管6则采用耐火材料制成，例如铜等金属材料制成；为了确保对火苗的探测灵敏度，沿锥台型通孔62的高度方向，外端部72偏离锥台型通孔62的正上方，以确保锥台型通孔62所面对的地方更易被烧断。为了便于将锥台型通孔62朝向火源处，而在固定带段70的表面设置凸起或内凹标记，或贴设标签。

在本实施例中，锥台型通孔62为圆锥台结构，塞子41为圆锥台型结构，当然了，也可采用球体结构。在本实施例中，塞子41采用铜、铁等金属或耐火橡胶等材料制成，在本实施例中采用弹性橡胶制成。

如图5、图6、图9及图10所示的结构，塞子41可移动地置于锥台型通孔62内，跨绕于塞子41外的固定带段70对其施加朝里的挤压力，以使其对锥台型通孔62进行接触式气密封。为了提供更好的密封效果，在塞子41气密地堵塞锥台型通孔62时，塞子41的外端面410与本体60的外周面持平或高于外周面。

如图2至图4所示结构，回路导线8沿耐火基管6的长度方向布置地贴设在外表面上，且利用环氧树脂等胶水将导线800、801及其上的电阻80与导通控制开关81粘接于耐火基管6的外表面上。

回路导线8包括导线800及依序地串联在其上的多个电阻80及通过导线801而并联在每个电阻的两端上的短路控制开关81；在本实施例中，每段固定带段70与对应管体部60之间至少压有一个电阻80及短路控制开关81，在本实施例中，每端固定带段仅压有一个电阻80与一个短路控制开关81。

短路控制开关81可选用常开式开关、常闭式开关或压阻传感器进行构建；在本实施例中，具体选用敞开式开关，具体结构为其包括相平行布置的底金属片810与顶金属片811，及压于两金属片之间的第一弹性复位件812；两片金属片相对布置的表面中，至少一个表面上固设有导电触头813，在本实施例中为在顶金属片811的下表面上不设有两个导电触头813，具体为关于第一弹性复位件812对称布置，导电触头813采用金属材料制成，利用导电胶粘接在金属片上或用焊锡焊接在金属片上。

对于第一弹性复位件812的具体结构，为高度高于导电触头813的弹性海绵块或伸张高度高于所述触头的圆柱形平头压缩弹簧，即第一弹性复位件812的弹性复位力将迫使两金属片分开，至金属片上的所有导电触头与另一金属片间存有断电间隙，在本实施例中为至顶金属片811上的所有导电触头813与底金属片810间存有断电间隙，从而实现常开结构的设置。为了更好地将底金属片810利用环氧树脂的胶水粘接在管体部60上，且便于将顶金属片811紧压于底金属片810上，将底金属片810与顶金属片811设置成曲率半径与对应管体部的表面曲率相适配的瓦状片。当固定带段70对短路控制开关81进行紧压束缚时，其两片金属片通过导电触头813而实现导通，从而对与其并联的电阻80进行短路，从而使整个回路导线8两端之间的总电阻值减少大约为该电阻80的阻值，当固定带段70被火烧断时，则解除紧压束缚，而使两片金属片不再导通而将该电阻80的阻值串联至整个回路导线8而实现总电阻值的变化，即短路控制开关81在固定带段70释放对其紧压约束时，切换其自身的导通状态，且跨绕于常开式开关外的固定带段对其挤压约束以闭合该常开式开关。

对于火探管4的具体工作原理有：若发生火灾，火灾产生的火苗将烧断对应位置处的固定带段70，此时，塞子41将失去束缚力，涌进耐火基管6内的高压灭火剂将顶开塞子41并从该锥台型通孔喷出，以进行自动灭火。

并在火灾被扑灭之后，将对应烧断位置处的固定带段70取下，并将该段耐火基管6清洁干净，在锥台型通孔62填充干净的塞子41，并重新缠绕上柔性的固定带段70。对于两个外肩台61之间的间距根据实施例需要进行设置，对于本实施例中，在两个外肩台61只缠绕一段固定带段70的这种结构设置，其长度较短，可以设置成5厘米至10厘米，即沿火探管4的长度方向，每段固定带段70通常设置成5厘米至10厘米长。当然了，可以在两个外肩台61设置两段以上的固定带段70，且相邻两段固定带段70之间存有一定间隙，两个外肩台61之间的间距可以根据实际需要设置成长一些，例如可达20厘米以上。

在本实施例中，每段固定带段70下仅压有一个电阻，且每个电阻的阻值均不同，为了提高区分率，每个电阻的阻值为1000欧姆以上，相邻大小的两个电阻之间的阻值相差100欧姆以上，具体为相差200欧姆。为了便于后续维修，第一弹性复位件812采用钢弹簧进行构建，导线800及801均采用耐火塑料进行包裹处理，对于每个电阻也采用耐火塑料进行包裹处理，例如采用热缩管进行包裹处理。对于每段固定带段70的宽度，也可以设置成仅能包裹住每个塞子41即可，当然了也可设置成包裹多个塞子41，例如塞子最大直径为2厘米，可以将固定带段70的宽度设置成2厘米至4厘米，从而能提高对火源的响应灵敏度，对于具体宽度根据现场火苗大小的估计进行设置，并不局限于本实施例中的具体结构。

如图2所示，回路导线8的两端与电阻测量模块11的测量端子电连接，从而利用电阻测量模块11对回路导线8总电阻值进行监测，并向控制模块10输出所测量得到的总电阻值，在本实施例中，控制模块10在电阻测量模块11输出的测量信号表征回路导线8上的总电阻值变化大于任何一个电阻的阻值的一半以上时，即在本实施例中为大于500欧姆以上时，表征至少一处固定带段70被烧断，控制电控阀13开启以连通其两端接口，使灭火剂存储罐20内的高压灭火剂涌入火探管4内，并从对应锥台型通孔62喷射出而进行灭火。

控制模块在控制电控阀13开启的同时，控制警报模块14发出警报，并控制通信模块12发送表征发生火灾的监测信息，对于警报模块14的具体结构可以为警示灯与蜂鸣器，其置于箱式变压器3的箱体外。

远程服务器16在通过通信线路接收到通信模块12所发出的监测信息后，对该监测信息进行加工，以至少获取灾情地址、灾情时间及火源可能位置等信息，并向移动终端17发送第一警报信号及向指挥平台18发送第二警报信息，其中，第一警报信息比第二警报信息少的细节内容，例如，第一警报信息仅包括地址，而第二警报信息报告所有灾情信息，从而便于不同人员根据灾情信息有针对性的进行处理，例如移动终端为灭火人员所持移动设备。

灾情监控系统实施例2

作为对本发明实施例2的说明，以下仅对与上述实施例1的不同之处进行说明。

参见图11，为了提高塞子41在失去固定带段70对其的束缚之后，耐火基管6的气压能够顶开塞子41，以提高探测的灵敏度，在本实施例中，在塞子41与锥台型通孔62之间安置有复位件81，具体的为，复位件91为压于塞子41的内端端面与锥台型通孔62之间的压缩弹簧。在工作过程中，压缩弹簧的弹性恢复力将塞子41朝外顶离锥台型通孔62，即复位件91的复位力迫使塞子41朝外地与锥台型通孔62分离。

灾情监控系统实施例3

作为对本发明实施例3的说明，以下仅对与上述实施例1的不同之处进行说明。

参见图12，为了提高塞子41在失去固定带段70对其的束缚之后，耐火基管6的气压能够顶开塞子41，以提高探测的灵敏度，在本实施例中，在塞子41与锥台型通孔62之间安置有复位件91，具体的为，复位件91为压于塞子41的内端端面与锥台型通孔62之间的弹性导气管段，弹性导气管段采用耐火弹性橡胶制成。在工作过程中，弹性导气管段的弹性恢复力将塞子41朝外顶离锥台型通孔62，即复位件91的复位力迫使塞子41朝外地与锥台型通孔62分离。

灾情监控系统实施例4

作为对本发明实施例4的说明，以下仅对与上述实施例1的不同之处进行说明。

参见图13，为了提高塞子41在失去固定带段70对其的束缚之后，耐火基管6的气压能够顶开塞子41，以提高探测的灵敏度，在本实施例中，在塞子41与锥台型通孔62之间安置有复位件91，具体的为，复位件91包括预埋于塞子41内的第一磁铁块92及与第一磁铁块92同极相对布置的第二磁铁块91，第二磁铁块91为导气管段状结构，且第二磁铁块91固定在锥台型通孔62的小径端口内或可移动地置于塞子41与锥台型通孔62之间。在工作过程中，两磁铁块之间的排斥力将塞子41朝外顶离锥台型通孔62，即两磁铁块之间的排斥力构成复位件91的复位力，以迫使塞子41朝外地与锥台型通孔62分离。

火探管实施例

在上述灾情监控系统实施例的说明中，已对本发明火探管实施例进行了说明，在此不再赘述。

本发明的主要构思是通过对火探管的结构进行改进，以使其在工作过程中无需在其内充入预定压力的惰性气体，以降低其制造成本。根据本构思，对于灾情监控系统中的电控阀、灭火剂存储罐的结构及其内部所存储的灭火剂的具体结构可采用现有产品结构进行设计，并不局限于上述实施例中的结构；此外，耐火基管的横截面还可采用矩形、椭圆形等非圆形结构，并不局限于上述实施例中的圆管结构。