一种压缩空气泡沫消防车及其作业控制装置、系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种压缩空气泡沫消防车及其作业控制装置、系统及方法，所述控制装置包括：接收器，用于接收用于所述消防车的吸水方式；以及控制器，用于执行以下步骤：根据所述吸水方式控制消防车进行相应的吸水控制；控制发动机启动；控制空气压缩机和水泵取力器挂档；控制泡沫比例控制器进行泡沫与水的混合；以及调节所述发动机的转速使其达到预设值或使得压缩空气泡沫喷射口的压力达到预设值，以实现对压缩空气泡沫消防车作业的可靠控制，避免因误操作而可能引起的设备损坏。
【专利说明】一种压缩空气泡沬消防车及其作业控制装置、系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及消防车领域，具体地，涉及一种压缩空气泡沫消防车及其作业控制装置、系统及方法。
【背景技术】
[0002]目前，压缩空气泡沫消防车作业时，通常需要完成选择吸水方式、空气压缩机挂档、水泵取力器挂档、打开泡沫比例控制器、打开泡沫出口阀门、及调节发动机转速等一系列的操作。上述操作需要严格按照正确的顺序来执行。而目前，上述所有操作都是经过操作人员手动操作来完成的。因此，在实际操作过程中，由于操作人员的熟练程度等人为因素，很容易出现误操作的现象。而一旦出现误操作，就可能会引起水泵空转、憋压等不符合水泵及管路正常使用的危险情况，严重时这可能会造成设备损坏。因此急需一种可靠的控制装置和方法来避免上述问题的发生。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种压缩空气泡沫消防车及其控制装置、系统及方法，以实现对压缩空气泡沫消防车作业的可靠控制，避免因误操作而可能引起的设备损坏。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供一种用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制装置，所述控制装置包括:接收器，用于接收用于所述消防车的吸水方式；以及控制器，用于执行以下步骤:根据所述吸水方式控制消防车进行相应的吸水控制；控制发动机启动；控制空气压缩机和水泵取力器挂档；控制泡沫比例控制器进行泡沫与水的混合；以及调节所述发动机的转速使其达到预设值或使得压缩空气泡沫喷射口的压力达到预设值。
[0005]本发明还提供一种用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括:上述控制装置；吸水方式选择装置，与所述接收器连接，用于发送所述消防车的吸水方式。
[0006]本发明还提供一种压缩空气泡沫消防车，其特征在于，该消防车包括上述控制系统。
[0007]此外，本发明还提供一种用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括:接收用于所述消防车的吸水方式；根据所述吸水方式控制消防车进行相应的吸水控制；控制发动机启动；控制空气压缩机和水泵取力器挂档；控制泡沫比例控制器进行泡沫与水的混合；以及调节所述发动机的转速使其达到预设值或使得压缩空气泡沫喷射口的压力达到预设值。
[0008]本发明通过接收用于消防车的吸水方式，根据吸水方式控制消防车进行相应的吸水控制；控制发动机启动；控制空气压缩机和水泵取力器挂档；控制泡沫比例控制器进行泡沫与水进行混合；以及控制发动机的转速使其达到预设值或使得压缩空气泡沫喷射口的压力达到预设值，从而实现对压缩空气泡沫消防车作业的可靠控制，避免因误操作而可能引起的设备损坏。[0009]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]附图是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，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0011]图1是根据本发明的用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制系统的框图；
[0012]图2是根据本发明的用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制装置及其与外围设备的连接的框图；
[0013]图3是根据本发明一种实施方式的用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制装置的结构示意图；以及
[0014]图4是根据本发明一种实施方式的用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0016]图1是根据本发明的用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制系统。如图1所示，本发明所提供的控制系统可以包括:吸水方式选择装置110，以及控制装置120。其中，吸水方式选择装置110用于选择消防车的吸水方式，其可以是通过按钮、开关或人机界面等来进行选择。控制装置120将在下文中进行详细地描述。此外，如图1所示，所述控制系统还可以包括:泡沫比例设置装置111，用于在需要情况下设置泡沫比例值；以及泡沫路径选择装置112，用于在消防车存在多个泡沫喷射路径的情况下，设置泡沫喷射所要经过的路径。
[0017]图2是根据本发明的用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制装置120及其与外围设备的连接的框图。如图2所示，本发明所提供的控制装置120可以包括:接收器121，用于接收用于消防车的吸水方式；以及控制器122，用于执行以下步骤:根据吸水方式控制消防车进行相应的吸水控制；控制发动机132启动；控制空气压缩机133和水泵取力器134挂档；控制泡沫比例控制器135进行泡沫与水的混合；以及调节发动机的转速使其达到预设值或使得压缩空气泡沫喷射口的压力达到预设值。
[0018]其中，进行相应的吸水控制可以包括:在所接收的吸水方式为外吸水方式的情况下，控制器122控制真空泵对吸水管进行抽真空，在所接收的吸水方式为水罐出水方式的情况下，控制器122控制水罐出水阀打开。本领域技术人员应该理解发动机123为带动水泵运转的动力装置。
[0019]此外，接收器121还用于接收泡沫比例信号，在接收到泡沫比例信号的情况下，控制器122控制泡沫比例控制器135按照所接收的泡沫比例进行泡沫与水的混合，在未接收到泡沫比例信号的情况下，控制器122控制泡沫比例控制器135按照预设比例进行泡沫与水的混合。
[0020]在【具体实施方式】中，消防车可以包括多个泡沫喷射路径，接收器121还可以用于接收泡沫路径信号，控制器122根据所接收到的泡沫路径信号来打开相应的泡沫喷射路径上的出口阀131。[0021]图3是根据本发明一种实施方式的用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制装置的结构示意图。如图3所示，在该实施方式中，消防车具有4个泡沫出口:消防炮310、泡沫出口 320、左枪330和右枪340，基于不同的需要可以开启不同泡沫出口所对应的出口阀。其中，消防炮310对应炮出水阀313和炮出泡沫阀312，在泡沫比例控制器135不工作的情况下，可以经控制炮出水阀313和炮出泡沫阀312打开，以实现纯水的输出；泡沫出口 320对应泡沫出口阀322 ;左枪330对应左枪出口阀332 ;右枪340对应右枪出口阀342。应注意上述出口阀的位置仅为示意性的，并不意欲限制其具体位置，本领域技术人员应该理解上述出口阀可以安装于任何能够实现本发明技术方案的合适位置处。
[0022]如图3所示,水泵370可以通过后进水阀361 (等同于上述罐出水阀)从水罐360中取水(即上述水罐出水方式)，也可以通过引水系统380从外围引水(即上述外吸水方式)，但是，本发明并不限制于此，其还可以存在其他的吸水方式。在泡沫比例控制器135开启的情况下，水通过流量计351与泡沫混合，之后，混合后的液体与来自空气压缩系统390的空气混合形成泡沫混合液，泡沫混合液体最后通过开启的泡沫路径(消防炮、泡沫出口、左枪或右枪)而被输出。其中，在该实施例中，水炮控制单元311、左枪控制单元331、右枪控制单元341分别执行以消防炮310或泡沫出口 320为喷射出口的泡沫喷射方式所对应的控制、以左枪330为喷射出口的泡沫喷射方式所对应的控制、以右枪340为喷射出口的泡沫喷射方式所对应的控制。可以理解，上述控制单元可以包含控制液体喷射所需的电气控制部件(如，参数设置部件、各部件动作的控制部件)和机械控制部件(如，阀门)。而且对于本领域技术人员来说还可以采用本领域已知的其他控制方式来完成上述过程。
[0023]如图3所示，泡沫可以存储在泡沫存储装置350中，并且其可以存储多种泡沫，例如图中所示的泡沫A和泡沫B。在实际作业中，各个控制单元可以根据所选择的泡沫类型和泡沫比例对水和泡沫进行混合。而且，泡沫存储装置350中可以包括液位检测装置(未示出)，以检测泡沫液位。此外在本实施方式中，该控制装置还可以包括水泵入口压力检测器371和水泵出口压力检测器372。
[0024]如图3所示，所述控制装置还可以包括罐注水阀362，上述控制单元可以控制罐注水阀按照预设开度开启(例如1/3开度)，以使得来自水泵370的水可以通过罐注水阀362进入水罐360中，以冷却空气压缩机133。并且，在各出口都关闭的情况下，打开罐注水阀362，可以确保来自水泵370的水能够进行内循环，以避免空气压缩机133出现过热的问题。
[0025]以下将参考图4对根据本发明一种实施方式的用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制方法进行详细描述。
[0026]图4是根据本发明一种实施方式的用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制方法的流程图。在该实施方式中，吸水方式包括外吸水方式和水罐出水方式，但是本发明并不仅限于这两种吸水方式。
[0027]如图4所示，在步骤401处，接收器121接收用于消防车的吸水方式，控制器122判断所接收的吸水方式是否为外吸水方式。如果是外吸水方式，则在步骤402处，控制器122可以控制真空泵对吸水管进行抽真空，以增强系统运行的稳定性，并可以在完成抽真空后控制真空泵停止运行；在【具体实施方式】中，控制器122可以在确定吸水方式为外吸水时，启动预设定时，在该定时时间内控制真空泵运行，该定时可设置为3秒，在3秒定时结束后，可以控制真空泵停止运行，在实践中，通过3秒的定时可以通过抽真空来保证排出吸水管道中的空气，但本发明并不限于此。在实现抽真空后，到达步骤404。如果在步骤401处，接收器121所接收的吸水方式不是外吸水方式，则在步骤403控制器122控制水罐出水阀打开，以实现从水罐取水。之后，到达步骤404。
[0028]如果存在多个泡沫喷射路径，则在步骤404处，控制器122可以控制泡沫路径上的出口阀131打开。在存在多个泡沫路径的情况下，接收器121还可以接收泡沫路径信号，控制器122根据该泡沫路径信号来控制相应的出口阀131打开。可选择地，在步骤405处，控制器122可以控制罐注水阀按照预设开度打开，以冷却空气压缩机133。
[0029]在步骤406处，控制器122控制发动机132启动，此时发动机132可以以怠速运行。在步骤407处，控制器122控制空气压缩机133挂档。在步骤408中，控制器122控制水泵取力器134挂档。在一种实施方式中，空气压缩机133的齿箱通过水泵的齿箱传递动力，空气压缩机133离合由水泵离合杆控制，因此在这种实施方式中，需要在水泵取力器134挂档前进行空气压缩机133挂档。为了避免空气压缩机133或水泵取力器134挂档不成功，可选择地，在步骤409处进行判断空气压缩机133和水泵取力器挂134档是否成功，如果不成功，则在保证水泵取力器134在退档的情况下再次进行空气压缩机133挂档，然后再进行水泵取力器134挂档。例如，可采用在步骤410处，控制器122控制水泵取力器134退档，在步骤411处，控制空气压缩机133退档，然后返回至步骤407。
[0030]在步骤412处，控制器122控制泡沫比例控制器135打开(应注意，在泡沫比例控制器135默认为打开的情况下，可省略该步骤)。在接收器121不接收泡沫比例信号的情况下，泡沫比例控制器135按照预设的比例进行水和泡沫的混合；在接收器121接收到泡沫比例信号的情况下，则按照所接收的比例值进行水和泡沫的混合。
[0031 ] 另外，可选择地，在步骤413处可以进行一延时(例如5s)，其目的在于在该延时过程中，发动机132以怠速运行，使得管路中的空气在水泵较低速的状态下被排出，从而保证系统运行稳定。
[0032]之后，在步骤414处，控制器122调节发动机132转速，以使其达到预设值。或者，可选择地，在步骤415处，通过安装在液体喷射口的压力传感器来检测液体喷射口的压力，判断喷射口压力是否符合设定值，如果不符合，则返回至步骤414。
[0033]本发明还提供一种压缩空气泡沫消防车，其特征在于，该消防车包括上述消防车出水控制系统。
[0034]本发明提供的用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制操作，极大的简化了操作过程，降低了对于操作人员的技能要求，提高了控制的可靠性，避免了由于误操作而造成的设备损坏，从而提高了设备的安全性。
[0035]本发明提供的技术方案适用于任何具备泡沫灭火功能的消防车(常规车、举高车等)，上述执行部件(如气动、电动)可以选用其他方式代替(如将气动改为电动)。而且在实施方式中，描述了控制器122可以采用PLC，但是，本发明并不限制于此，例如，可以采用继电控制，本领域技术人员能够根据本发明的技术方案来采用独立电器元件的方式搭建一个继电器控制电路，如此同样能够实现本发明的技术效果。
[0036]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。[0037]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0038]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括: 接收器，用于接收用于所述消防车的吸水方式；以及 控制器，用于执行以下步骤: 根据所述吸水方式控制消防车进行相应的吸水控制； 控制发动机启动； 控制空气压缩机和水泵取力器挂档； 控制泡沫比例控制器进行泡沫与水的混合；以及 调节所述发动机的转速使其达到预设值或使得压缩空气泡沫喷射口的压力达到预设值。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述进行相应的吸水控制包括以下至少一者: 在所接收的吸水方式为外吸水方式的情况下，所述控制器控制真空泵对吸水管进行抽真空；以及 在所接收的吸水方式为水罐出水方式的情况下，所述控制器控制水罐出水阀打开。
3.根据权利要求1所述·的控制装置，其特征在于，所述控制器还用于:在所述空气压缩机的挂档状态信号指示所述空气压缩机挂档不成功、或所述水泵取力器的挂档状态信号指示所述水泵取力器挂档不成功的情况下， 控制所述水泵取力器为退档状态； 控制所述空气压缩机为退档状态； 控制所述空气压缩机挂档；以及 控制所述水泵取力器挂档。
4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，在控制所述发动机启动时，所述控制器控制所述发动机怠速运行以使管路中的空气被平稳排出。
5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制器还用于控制罐注水阀按照预设开度开启，以使得来自水泵的水通过所述罐注水阀进入水罐中，以冷却空气压缩机。
6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于， 所述接收器还用于接收泡沫比例信号； 所述控制器还用于在接收到所述泡沫比例信号的情况下，控制所述泡沫比例控制器按照所接收的泡沫比例进行液体混合，在未接收到所述泡沫比例信号的情况下，控制所述泡沫比例控制器按照预设比例进行液体混合。
7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述消防车包括多个泡沫路径， 所述接收器还用于接收泡沫路径信号； 所述控制器根据所接收到的泡沫路径信号打开相应的泡沫喷射路径上的出口阀。
8.一种用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括: 权利要求1-7中任一项权利要求所述的控制装置； 吸水方式选择装置，与所述接收器连接，用于发送所述消防车的吸水方式。
9.一种压缩空气泡沫消防车，其特征在于，该消防车包括权利要求8所述的控制系统。
10.一种用于控制压缩空气泡沫消防车作业的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括: 接收用于所述消防车的吸水方式； 根据所述吸水方式控制消防车进行相应的吸水控制； 控制发动机启动； 控制空气压缩机和水泵取力器挂档； 控制泡沫比例控制器进行泡沫与水的混合；以及 调节所述发动机的转速使其达到预设值或使得压缩空气泡沫喷射口的压力达到预设值。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述进行相应的吸水控制包括以下至少一者: 在所接收的吸水方式为外吸水方式的情况下，控制真空泵对吸水管进行抽真空；以及 在所接收的吸水方式为水罐出水方式的情况下，控制水罐出水阀打开。
12.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括:在所述空气压缩机的挂档状态信号指示所述空气压缩机挂档不成功、或所述水泵取力器的挂档状态信号指示所述水泵取力器挂档不成功的情况下， 控制所述水泵取力器为退档状态； 控制所述空气压缩机为退档状态； 控制所述空气压缩机挂档；以及 控制所述水泵取力器挂档。
13.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，在控制所述发动机启动时，控制所述发动机怠速运行以使管路中的空气被平稳排出。
14.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括控制罐注水阀按照预设开度开启，以使得来自水泵的水通过所述罐注水阀进入水罐中，以冷却空气压缩机。
15.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于， 所述控制方法还包括接收泡沫比例信号； 在接收到所述泡沫比例信号的情况下，控制所述泡沫比例控制器按照所接收的泡沫比例进行液体混合，在未接收到所述泡沫比例信号的情况下，控制所述泡沫比例控制器按照预设比例进行液体混合。
16.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述消防车包括多个泡沫路径，所述控制方法还包括接收泡沫路径信号，根据所接收到的泡沫路径信号控制相应的泡沫喷射路径上的出口阀打开。
【文档编号】A62C27/00GK103566510SQ201310535314
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】苏亮, 邓鹏飞 申请人:长沙中联消防机械有限公司, 中联重科股份有限公司