一种图书馆混合式灭火一体化机构及其系统

本发明属于图书馆专用灭火技术领域，特别是涉及一种图书馆混合式灭火一体化机构及其系统。

背景技术：

图书馆源于保存记事的习惯。图书馆是为读者在馆内使用文献而提供的专门场所。图书馆的阅览室一般分为普通阅览室、专门阅览室和参考研究室等类型。

在图书馆中存放着大量的书籍，当发生火灾时，需要高效的将火灾扑灭，来挽救图书。

而当图书馆内发生火灾时，若是直接采用喷水灭火，虽然可以将火灾扑灭，但水对书籍的损坏程度也是很大的，很多书籍遇水后发生不可逆的损坏，导致书籍无法正常翻阅。

现如今，图书馆内的灭火方式，只能是火灾监测系统对图书馆内的火灾发生情况进行判断，并及时提醒人们，拿取常用的灭火器进行人工灭火。

针对上述图书馆灭火消防过程中出现的现象和问题，如何高效及时将图书馆内发生的火灾进行扑灭、降低灭火时对书籍的二次损坏，成为图书馆消防安全事宜中亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种图书馆混合式灭火一体化机构及其系统，既能高效的对图书馆内发生的火灾进行扑灭，也避免了采用水来灭火所导致的图书馆内书籍沾水，避免在灭火时对书籍的过度损坏。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种图书馆混合式灭火一体化机构，包括图书馆墙体以及摆放有图书书籍的书架，图书馆墙体外侧配置有沙箱，沙箱上连接有主传导管道；主传导管道穿过图书馆墙体并位于书架上方，主传导管道下游端连接有回收箱；主传导管道上配置有位于图书馆墙体外侧的第四电磁阀和离心泵；位于图书馆墙体外侧的主传导管道上连接有位于第四电磁阀与离心泵之间的第一通气管道，第一通气管道上游端配置有二氧化碳供给装置，第一通气管道上配置有第一电磁阀和第二电磁阀，第一通气管道上连接有位于第一电磁阀与第二电磁阀之间的空气管道，空气管道上配置有第三电磁阀。

主传导管道内穿插有干粉传导管道，干粉传导管道的上游端配置有干粉灭火装置；主传导管道的下游位置嵌设有用于传感检测主传导管道内氧气含量的氧气浓度传感器，主传导管道上配置有位于氧气浓度传感器上游位置的第六电磁阀。

干粉传导管道上配置有若干位于相邻书架之间走道上方的干粉喷射管，干粉喷射管向下贯穿主传导管道，干粉喷射管的下端设有干粉喷头，主传导管道的下侧安装有包围在干粉喷头外围的混流喷头，干粉喷射管的外围套设有导向设置的封堵橡胶环板。

作为本发明中图书馆混合式灭火一体化机构的一种优选技术方案：

沙箱内通过一圈隔板形成上吸通道，上吸通道的上端与主传导管道相连通，上吸通道的下方与沙箱内的其它区域相连通。

作为本发明中图书馆混合式灭火一体化机构的一种优选技术方案：

干粉灭火装置的出口位置设置有用于增强干粉传输压力的增压装置。

作为本发明中图书馆混合式灭火一体化机构的一种优选技术方案：

第一通气管道上的第二电磁阀位于第一电磁阀的下游位置；主传导管道上的离心泵位于第四电磁阀的下游位置。

作为本发明中图书馆混合式灭火一体化机构的一种优选技术方案：

沙箱的顶侧盖板下侧面上配置有填充干燥剂的干燥剂盒，沙箱内配置有用于检测沙箱内湿度信息的湿度传感器；沙箱上连接有与二氧化碳供给装置相连的沙箱导气连管，沙箱导气连管上配置有第七电磁阀。

作为本发明中图书馆混合式灭火一体化机构的一种优选技术方案：

干粉喷射管上配置有第五电磁阀，干粉传导管道上固定配置有位于干粉喷射管外围的环形电磁铁；干粉喷射管的外侧面固定安装有导向支撑板，导向支撑板为环形结构，导向支撑板上开设有若干导向孔，导向支撑板上导向安装有导向杆，导向杆的上端配置有与环形电磁铁相配合的环形磁性板，导向杆的下端与封堵橡胶环板相连；混流喷头的上侧端口配置有与封堵橡胶环板相配合的上位密封圈。

作为本发明中图书馆混合式灭火一体化机构的一种优选技术方案：

干粉传导管道的尾端侧为封堵结构，混流喷头上设有若干倾斜的广角通口。

本发明涉及一种图书馆混合式灭火一体化系统，当图书馆内的火灾监测系统监测到图书馆内出现火灾后，混合式灭火一体化系统启动，其中混合式灭火一体化系统中配置有主处理控制器。混合式灭火一体化系统包括三种状态模式，分别为抽氧状态模式、全混灭火状态模式和灾后自清洁状态模式。

㈠抽氧状态模式包括以下内容：

图书馆内发生火灾后，主处理控制器启动干粉灭火装置，打开干粉传导管道上的干粉喷射管，干粉喷射管进行干粉预抑制灭火；同时，第一电磁阀、第二电磁阀打开，第三电磁阀、第四电磁阀、第七电磁阀关闭，环形电磁铁驱控封堵橡胶环板将混流喷头封堵，第六电磁阀打开；二氧化碳供给装置开始向主传导管道内供给二氧化碳气体，离心泵开启，回收箱内开启，主传导管道内的气体朝向回收箱前进，氧气浓度传感器传感检测主传导管道内实时前进的气体中氧气浓度。

㈡全混灭火状态模式包括以下内容：

在抽氧状态模式下，氧气浓度传感器监测到主传导管道内的氧气浓度低于系统内设定的低氧浓度参考阈值时，混合式灭火一体化系统切换至全混灭火状态模式。

全混灭火状态模式时，干粉喷射管继续进行干粉灭火，第三电磁阀、第六电磁阀关闭，第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀、第七电磁阀打开，离心泵开启，环形电磁铁反向驱控封堵橡胶环板上移，将混流喷头打开，主传导管道内的二氧化碳气体与细沙的固气混合物从混流喷头喷出，与干粉喷头喷出的干粉汇合进行混合式灭火。

㈢灾后自清洁状态模式包括以下内容：

图书馆内的火灾监测系统监测到火灾已消除后，二氧化碳供给装置、干粉灭火装置停止动作，第一电磁阀、第四电磁阀关闭，第二电磁阀、第三电磁阀、第六电磁阀打开，环形电磁铁驱控封堵橡胶环板将混流喷头封堵，离心泵开启，通过空气管道吸入外界气体，将主传导管道内的细沙吹至回收箱。

作为本发明中图书馆混合式灭火一体化系统的一种优选技术方案：

包括火灾位置的锁定，图书馆内的火灾监测系统对图书馆内发生火灾的位置进行判断后，主处理控制器根据火灾监测系统传输来的火灾位置信息，主处理控制器驱控对应位置的第五电磁阀打开；在完成抽氧操作后，主处理控制器驱控对应位置的环形电磁铁得电动作，将环形磁性板向上吸附，打开混流喷头通道。

作为本发明中图书馆混合式灭火一体化系统的一种优选技术方案：

混合式灭火一体化系统内包括无火灾无动作状态模式，在该模式下，第五电磁阀断电常闭，环形电磁铁失电，封堵橡胶环板受自身重力下降，与上围密封圈形成密封结构。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过设计一种多模式的混合灭火装置系统，在进行灭火时，通过干粉进行预抑制灭火，进而转换成流沙与二氧化碳伴流的混合式多重化灭火操作，并在混合灭火前高效化完成灭火管道氧气抽离控制，避免混流通道向下冲击灭火前增添氧气，既能高效的对图书馆内发生的火灾进行扑灭，也避免了采用水来灭火所导致的图书馆内书籍沾水，避免在灭火时对书籍的过度损坏。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中图书馆混合式灭火一体化机构的整体结构布局示意图；

图2为图1中a处局部放大的结构示意图；

图3为图1中b处局部放大的结构示意图；

图4为本发明中抽氧状态模式时的气体流向示意图；

图5为本发明中全混灭火状态模式时的气体流向示意图；

图6为本发明中灾后自清洁状态模式时的气体流向示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-图书馆墙体；2-书架；3-沙箱；4-上吸通道；5-主传导管道；6-回收箱；7-二氧化碳供给装置；8-第一通气管道；9-干粉灭火装置；10-干粉传导管道；11-氧气浓度传感器；12-第一电磁阀；13-第二电磁阀；14-空气管道；15-第三电磁阀；16-第四电磁阀；17-离心泵；18-干燥剂盒；19-干粉喷射管；20-干粉喷头；21-第五电磁阀；22-环形电磁铁；23-导向支撑板；24-导向杆；25-环形磁性板；26-封堵橡胶环板；27-混流喷头；28-上围密封圈；29-第六电磁阀；30-沙箱导气连管；31-第七电磁阀。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

当火灾发生时，图书馆内的火灾监测系统即时检测到火灾发生的位置、以及火灾发生的势头，主处理控制器内接收到火灾位置、火灾势头等信息后，对需要进行灭火的位置进行对应强度的灭火。

例如，针对不同势头的火灾情况，对干粉灭火装置9的干粉输出强度进行调控，对二氧化碳供给装置7的输出强度进行调控，对离心泵17的负压功率进行调控。

当火灾势头较大，整个混合灭火的强度就越大；火灾势头较小，对应的混合灭火强度就越小[系统内设定最低灭火强度阈值，不论火灾势头再小，都需要安装最低灭火强度进行混合灭火]，这样既能够高效灭火，也能够减少能耗，减少书籍在沾染的细沙、干粉等，减少灾后清理工作。

实施例二

火灾发生后，混合式灭火一体化系统中快速完成对主传导管道5内的抽氧操作，这是因为在常态下主传导管道5内会进入氧气，而且在上一侧灾后对主传导管道5内进行灾后自清洁时，大量空气的残留在主传导管道5内，需要将氧气排出后，再向下喷射细沙与二氧化碳气体的混合物，与干粉进行三重混合，对下方火势进行覆灭。

而常态化下的沙箱3内，只要沙箱3盖板的密封性保持好，沙箱3内部基本可以隔断外界氧气进入，即使沙箱3内进入外界空气，在主传导管道5进行抽氧操作时，二氧化碳供给装置7可以同步向沙箱内进行二氧化碳气体供给，将沙箱内的空气排出，并且在进行全混灭火状态模式时，二氧化碳供给装置7继续对沙箱3进行二氧化碳供给，使得离心泵17从沙箱3内抽沙时带上去的气体为二氧化碳气体。

实施例三

在对主传导管道5进行抽氧时，氧气浓度传感器11对流经的气体中氧气浓度进行实时传感检测，当检测到气体中氧气浓度低于一定值[例如amg/m³]，并且氧气浓度传感器11在接下来的一定时间[例如n秒]，检测到的氧气浓度都低于该值[amg/m³]，则判定氧气抽离完成。此时即时关闭第六电磁阀29，打开混流喷头27进行混合灭火。

在抽氧状态模式与全混灭火状态模式之间，还可以配合设置伴流沙抽氧状态。系统中可以设定氧气浓度次低值[例如bmg/m³，其中b>a]，当氧气浓度传感器11检测到氧气浓度低于次低值[bmg/m³]时，启动伴流沙抽氧模式。

伴流沙抽氧模式主要内容：在抽氧状态模式中，将第七电磁阀31、第四电磁阀16打开，主传导管道5内开始进入细沙。在等待很短时间内，系统即会进入全混灭火状态模式，此时即时打开混流喷头27，向下喷出的将会是二氧化碳与细沙的固气混合物。

实施例四

在本发明中，如图3所示，封堵橡胶环板26存在以下几种状态：

状态一：常态化状态，图书馆内处于正常状态，封堵橡胶环板受自身重力自然下降，压合在混流喷头27上端口的上围密封圈上，形成常态重力封闭。

状态二：抽氧时状态，在需要对主传导管道5内进行抽氧时，环形电磁铁25将对环形磁性板25进行斥力排斥，将封堵橡胶环板26紧紧压合在上位密封圈28上，形成挤压封闭，防止被负压所吸起。

状态三：灭火时状态，灭火时，环形电磁铁25对环形磁性板25进行引力上吸，将封堵橡胶环板26向上吸起，打开混流喷头27的灭火通道。

状态四：自清洁时状态，火灾结束后，需要对主传导管道5内的细沙、火灾上蹿的灰质等进行排出，环形电磁铁25将对环形磁性板25进行斥力排斥，将封堵橡胶环板26紧紧压合在上位密封圈28上，形成挤压封闭，防止被负压所吸起。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。