高层供水的控制方法和系统、以及消防车的制作方法

高层供水的控制方法和系统、以及消防车的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高层供水的控制方法和系统、以及消防车，涉及控制【技术领域】，其中，方法包括：接收用户输入的工况信息，所述工况信息包括供水方式和供水高度；根据工况信息与发动机转速的对应关系，自动查找用户输入的工况信息对应的发动机转速；控制当前发动机转速达到用户输入的工况信息对应的发动机转速，以使得当前供水高度达到用户输入的工况信息中的供水高度。本发明实施例可以在高层供水时不需要手动调节油门，就能满足供水高度的要求，方便了用户操作。
【专利说明】高层供水的控制方法和系统、以及消防车

【技术领域】
[0001] 本发明涉及控制【技术领域】，尤其是一种高层供水的控制方法和系统、以及消防车。

【背景技术】
[0002] 目前，随着我国经济的快速发展，城市高层、超高层建筑越来越多。近年来关于高 层建筑发生火灾的事故也经常发生，所以高层建筑的消防灭火越来越受到社会各界的关 注。消防灭火时向高层建筑供水有两种方式，第一种是通过建筑内自带的消防供水管道供 水；第二种是通过消防队员顺着建筑内楼梯铺设的消防水带供水。
[0003] 在现有的供水控制技术中，操作人员需要根据现场情况，针对不同的供水高度和 不同的供水方式，手动调节油门来改变发动机的转速以达到供水的要求。但是，这种手动调 节发动机转速的方式操作不方便，需要操作人员不断地调节油门，直至满足供水高度的要 求。


【发明内容】

[0004] 本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种高层供水的控制方法和系统、以 及消防车，以解决在高层供水时调节消防车发动机转速操作不方便的问题。
[0005] 本发明实施例提供一种高层供水的控制方法，包括：
[0006] 接收用户输入的工况信息，所述工况信息包括供水方式和供水高度；根据工况信 息与发动机转速的对应关系，自动查找用户输入的工况信息对应的发动机转速；控制当前 发动机转速达到用户输入的工况信息对应的发动机转速，以使得当前供水高度达到用户输 入的工况信息中的供水高度。
[0007] 本发明上述高层供水的控制方法的另一实施例中，所述用户输入的工况信息具体 为与实际工况信息最接近的预设工况信息；其中，所述实际工况信息包括实际供水方式和 实际应达到的供水高度，所述预设工况信息包括预设供水方式和预设供水高度，所述实际 供水方式与最接近的预设工况信息中的预设供水方式相同；
[0008] 所述方法还包括：若当前供水高度与实际应达到的供水高度不同，则对当前发动 机转速进行调节，以使当前供水高度与实际应达到的供水高度相同。
[0009] 本发明上述高层供水的控制方法的另一实施例中，还包括建立所述工况信息与发 动机转速的对应关系的如下步骤：根据工况信息确定水泵出口压力；根据所确定的水泵出 口压力和水泵性能曲线确定水泵转速；根据所确定的水泵转速，并利用以下公式计算得到 发动机转速，从而建立工况信息与发动机转速的对应关系：发动机转速=水泵转速八取力 器速比X水泵速比），其中，取力器速比与水泵速比均为已知量。
[0010] 本发明上述高层供水的控制方法的另一实施例中，所述根据工况信息确定水泵出 口压力包括：根据工况信息确定供水管路长度L、供水管路直径d、摩擦系数λ和水流速度 V，并通过Hf = AV2L/2gd计算得到管路沿程压力损失Hf，其中，g为重力加速度；根据工况 信息中的供水高度h，利用公式H。= AXh计算得到供水高度压力损失H。，其中，A为常量； 根据所确定的供水管路沿程压力损失Hf和供水高度压力损失Η。、以及消防炮供水额定压力 Ηρ，利用公式H = Hf+H。-％计算得到水泵出口压力Η。
[0011] 本发明上述高层供水的控制方法的另一实施例中，还包括：向用户提供输入工况 信息的接口，所述接口包括工况信息输入框或者工况按键装置。
[0012] 本发明上述高层供水的控制方法的另一实施例中，所述接收用户输入的工况信息 包括：通过所述工况信息输入框接收用户输入的工况信息；或者响应于用户对工况按键装 置的触碰操作，接收用户输入的该工况按键装置对应的工况信息。
[0013] 本发明实施例提供的一种高层供水的控制系统，包括：
[0014] 接收单元，用于接收用户输入的工况信息，所述工况信息包括供水方式和供水高 度；查找单元，用于根据工况信息与发动机转速的对应关系，自动查找用户输入的工况信息 对应的发动机转速；控制单元，用于控制当前发动机转速达到用户输入的工况信息对应的 发动机转速，以使得当前供水高度达到用户输入的工况信息中的供水高度。
[0015] 本发明上述高层供水的控制系统的另一实施例中，所述用户输入的工况信息具体 为与实际工况信息最接近的预设工况信息；其中，所述实际工况信息包括实际供水方式和 实际应达到的供水高度，所述预设工况信息包括预设供水方式和预设供水高度，所述实际 供水方式与最接近的预设工况信息中的预设供水方式相同；
[0016] 所述系统还包括：调节单元，用于在当前供水高度与实际应达到的供水高度不同 时，对当前发动机转速进行调节，以使当前供水高度与实际应达到的供水高度相同。
[0017] 本发明上述高层供水的控制系统的另一实施例中，还包括：对应关系确定单元，用 于确定工况信息与发动机转速的对应关系；所述对应关系确定单元包括：水泵出口压力确 定单元，用于根据工况信息确定水泵出口压力；水泵转速确定单元，用于根据所确定的水泵 出口压力和水泵性能曲线确定水泵转速；发动机转速计算单元，用于根据所确定的水泵转 速，并利用以下公式计算得到发动机转速，从而建立工况信息与发动机转速的对应关系：发 动机转速=水泵转速八取力器速比X水泵速比），其中，取力器速比与水泵速比均为已知 量。
[0018] 本发明上述高层供水的控制系统的另一实施例中，所述水泵出口压力确定单元包 括：管路沿程压力损失计算子单元，用于根据工况信息确定供水管路长度L、供水管路直径 d、摩擦系数λ和水流速度V，并通过Hf = AV2L/2gd计算得到供水管路沿程压力损失Hf， 其中，g为重力加速度；供水高度压力损失计算子单元，用于根据工况信息中的供水高度h， 利用公式H。= AXh计算得到供水高度压力损失H。，其中，A为常量；水泵出口压力计算子 单元，用于根据管路沿程压力损失Hf、供水高度损失H。、以及消防炮供水额定压力H p，利用 公式H = Hf+HjHp计算得到水泵出口压力H。
[0019] 本发明上述高层供水的控制系统的另一实施例中，还包括：接口提供单元，用于向 用户提供输入工况信息的接口，所述接口包括工况信息输入框或者工况按键装置。
[0020] 本发明上述高层供水的控制系统的另一实施例中，所述接收单元接收用户输入的 工况信息时具体用于通过所述工况信息输入框接收用户输入的工况信息；或者响应于用户 对工况按键装置的触碰操作，接收用户输入的该工况按键装置对应的工况信息。
[0021] 本发明实施例提供的一种消防车，包括上述任意实施例提供的高层供水的控制系 统。
[0022] 本发明实施例，通过预先建立工况信息与发动机转速的对应关系，使得用户只需 要输入具体的工况信息，就可以根据工况信息与发动机转速的对应关系，自动控制当前发 动机转速准确地达到与输入的工况信息对应的发动机转速，从而使得当前供水高度达到用 户输入的工况信息中的供水高度。与现有技术相比，本发明实施例在高层供水时不需要手 动调节油门，就能满足供水高度的要求，方便了用户操作。
[0023] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

【专利附图】

【附图说明】
[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中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性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0025] 图1为本发明高层供水的控制方法一个实施例的流程图；
[0026] 图2为本发明高层供水的控制方法操作界面的示意图；
[0027] 图3为本发明建立工况信息与发动机转速的对应关系一个实施例的流程示意图；
[0028] 图4为本发明中水泵的性能曲线的一个示例性实施例的示意图；
[0029] 图5为本发明高层供水的控制系统一个实施例的结构示意图；
[0030] 图6为本发明高层供水的控制系统另一个实施例的结构示意图；
[0031] 图7为本发明高层供水的控制系统另一个实施例的结构示意图；
[0032] 图8为本发明高层供水的控制系统又一个实施例的结构示意图；
[0033] 图9为本发明高层供水的控制系统再一个实施例的结构示意图。

【具体实施方式】
[0034] 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他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035] 图1为本发明高层供水的控制方法一个实施例的流程图。如图1所示，该实施例 提供的高层供水的控制方法例如包括以下步骤：
[0036] 步骤101，接收用户输入的工况信息，该工况信息包括供水方式和供水高度；
[0037] 具体地，供水方式可以包括通过建筑自带的消防供水管道供水和通过在建筑内铺 设的消防水带供水。
[0038] 步骤103,根据工况信息与发动机转速的对应关系，自动查找用户输入的工况信息 对应的发动机转速；
[0039] 步骤105,控制当前发动机转速达到用户输入的工况信息对应的发动机转速，以使 得当前供水高度达到用户输入的工况信息中的供水高度。
[0040] 本实施例提供的高层供水的控制方法，用户只需要输入具体的工况信息，就可以 根据工况信息与发动机转速的对应关系，控制当前发动机转速准确地达到与工况信息对应 的发动机转速，从而使得当前供水高度达到用户输入的工况信息中的供水高度。与现有技 术相比，本发明实施例在高层供水时不需要手动调节油门，就能满足供水高度的要求，方便 了用户操作。
[0041] 在实际应用中，可以向用户提供输入工况信息的接口，该接口可以是，例如，工况 信息输入框或者工况按键装置。相应地，接收用户输入的工况信息也具有不同的实现方式， 具体如下：
[0042] 第一种实现方式，当接口为工况信息输入框时，可以通过该输入框接收用户输入 的工况信息。这种情况下，用户通过工况信息输入框输入的工况信息一般为实际工况信息， 根据工况信息与发动机转速的对应关系，自动查找用户输入的实际工况信息对应的发动机 转速，然后控制当前发动机转速达到实际工况信息对应的发动机转速，以使得当前供水高 度达到实际所需的供水高度。
[0043] 第二种实现方式，当接口为工况按键装置时，可以响应于用户对工况按键装置进 行的触碰操作，接收用户输入的该工况按键装置对应的工况信息。这种情况下，由于工况 按键装置的数量有限，可以选取一些工况信息的典型值来设置工况按键装置，对供水高度 进行控制时，用户可以直接选择与实际工况信息最接近的预设工况信息对应的工况按键装 置。
[0044] 作为本发明高层供水的控制方法的另一个实施例，用户输入的工况信息具体可以 为与实际工况信息最接近的预设工况信息，例如可以采用上述第二种接口方式输入；其中， 实际工况信息包括实际供水方式和实际应达到的供水高度，预设工况信息包括预设供水方 式和预设供水高度，实际供水方式与最接近的预设工况信息中的预设供水方式相同。这里， 术语"最接近"是指供水方式相同，并且供水高度最接近。用户输入与实际工况信息最接近 的预设工况信息后，后续可以按照图1所示流程执行步骤103和步骤105的操作进行供水 控制，即，根据预设工况信息与发动机转速的对应关系，查找与实际工况信息最接近的预设 工况信息对应的发动机转速，控制当前发动机转速达到最接近的预设工况信息对应的发动 机转速，以使得当前供水高度达到最接近的预设工况信息中的预设供水高度。
[0045] 在有些情况下，最接近的预设工况信息中的预设供水高度与实际应达到的供水高 度不同，但二者已经非常接近，此时可以进一步通过调节油门按钮对当前发动机转速进行 微小的调节，以使当前供水高度与实际应达到的供水高度相同。需要指出的是，这里的"相 同"是在误差范围允许内的相同，并不意指绝对意义上的相同。
[0046] 图2为本发明高层供水的控制方法操作界面的示意图。如图2所示，预设供水方 式可以包括通过建筑管道供水和消防水带供水两种方式，预设供水高度可以设置为50m、 100m、150m、200m等等。工况按键装置与预设工况信息对应，即每个工况按键装置对应确定 的供水方式和供水高度，例如，工况按键装置"管道l〇〇m"表示预设供水方式为通过建筑管 道供水，预设供水高度为l〇〇m ;工况按键装置"水带100m"表示预设供水方式为通过消防水 带供水，预设供水高度为l〇〇m。类似地，其他的工况按键装置表示的含义参照上述解释。应 理解，图2所示的工况按键装置对应的预设供水高度仅仅是示例性的，并不用于限制本发 明的范围。本领域技术人员可以根据实际情况，设置多个预设供水高度，以满足不同的灭火 情况所需的实际供水高度。
[0047] 以实际工况信息为"实际应达到的供水高度为55m、实际供水方式为消防水带供 水"为例，用户按下"启动"按键，并选择与实际工况信息最接近的预设工况信息，即，选择工 况按键装置"水带50m"，此时，发动机转速可以快速达到"水带50m"所对应的发动机转速。 之后，可以通过调节油门继续增大发动机转速，使得供水高度满足实际应达到的供水高度。 这种调节发动机转速的方式不需要操作人员不断手动调节油门，只需要一键选择与实际工 况信息最接近的预设工况信息对应的工况按键装置，便能自动将发动机转速调节到该工况 按键装置对应的发动机转速，与手动调节相比节约了时间，也方便了用户操作。
[0048] 作为本发明高层供水的控制方法的一个具体实施例，图1所示流程中的步骤105 具体可以通过以下方式来实现：若当前发动机转速小于用户输入的工况信息对应的发动机 转速，则控制当前发动机转速增大；若当前发动机转速大于用户输入的工况信息对应的发 动机转速，则控制当前发动机转速减小；若当前发动机转速等于用户输入的工况信息对应 的发动机转速（或在其允许的误差范围内），则不需要控制当前发动机转速变化。
[0049] 在对高层供水进行控制时，还需要预先建立工况信息与发动机转速的对应关系， 参考图3,本实施例的建立工况信息与发动机转速的对应关系包括如下步骤：
[0050] 步骤301，根据工况信息确定水泵出口压力；
[0051] 步骤303,根据所确定的水泵出口压力和水泵性能曲线确定水泵转速；具体地，对 于确定的水泵来说，当供水流量一定时，根据水泵出口压力，通过水泵性能曲线，即可确定 出水泵的转速。图4是本发明中水泵的性能曲线的一个示例性实施例的示意图。如图4所 示，当流量为6000LPM、水泵出口压力为15BAR时，水泵转速为4300RPM。按此方式，可以得 出各种工况信息下的水泵转速。
[0052] 步骤305,根据所确定的水泵转速，并利用以下公式计算得到发动机转速，从而建 立工况信息与发动机转速的对应关系：发动机转速=水泵转速八取力器速比X水泵速 比），其中，取力器速比与水泵速比均为已知量，可以根据实际情况来确定。
[0053] 通过本实施例的方法，可以得到各种不同的工况信息对应的发动机转速，从而建 立起工况信息与发动机转速的对应关系。表1示意性地示出了工况信息与发动机转速的对 应关系：
[0054] 表 1
[0055]

【权利要求】
1. 一种高层供水的控制方法，其特征在于，包括： 接收用户输入的工况信息，所述工况信息包括供水方式和供水高度； 根据工况信息与发动机转速的对应关系，自动查找用户输入的工况信息对应的发动机 转速； 控制当前发动机转速达到用户输入的工况信息对应的发动机转速，以使得当前供水高 度达到用户输入的工况信息中的供水高度。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户输入的工况信息具体为与实际 工况信息最接近的预设工况信息；其中，所述实际工况信息包括实际供水方式和实际应达 到的供水高度，所述预设工况信息包括预设供水方式和预设供水高度，所述实际供水方式 与最接近的预设工况信息中的预设供水方式相同； 所述方法还包括： 若当前供水高度与实际应达到的供水高度不同，则对当前发动机转速进行调节，以使 当前供水高度与实际应达到的供水高度相同。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括建立所述工况信息与发动机转速 的对应关系的如下步骤： 根据工况信息确定水泵出口压力； 根据所确定的水泵出口压力和水泵性能曲线确定水泵转速； 根据所确定的水泵转速，并利用以下公式计算得到发动机转速，从而建立工况信息与 发动机转速的对应关系： 发动机转速=水泵转速八取力器速比X水泵速比） 其中，取力器速比与水泵速比均为已知量。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据工况信息确定水泵出口压力包 括： 根据工况信息确定供水管路长度L、供水管路直径d、摩擦系数λ和水流速度V，并通过 Hf = λ V2L/2gd计算得到管路沿程压力损失Hf，其中，g为重力加速度； 根据工况信息中的供水高度h，利用公式H。= AXh计算得到供水高度压力损失H。，其 中，A为常量； 根据所确定的供水管路沿程压力损失Hf和供水高度压力损失H。、以及消防炮供水额定 压力Hp，利用公式H = Hf+HjHp计算得到水泵出口压力H。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 向用户提供输入工况信息的接口，所述接口包括工况信息输入框或者工况按键装置。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收用户输入的工况信息包括： 通过所述工况信息输入框接收用户输入的工况信息； 或者 响应于用户对工况按键装置的触碰操作，接收用户输入的该工况按键装置对应的工况 信息。
7. -种高层供水的控制系统，其特征在于，包括： 接收单元，用于接收用户输入的工况信息，所述工况信息包括供水方式和供水高度； 查找单元，用于根据工况信息与发动机转速的对应关系，自动查找用户输入的工况信 息对应的发动机转速； 控制单元，用于控制当前发动机转速达到用户输入的工况信息对应的发动机转速，以 使得当前供水高度达到用户输入的工况信息中的供水高度。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述用户输入的工况信息具体为与实际 工况信息最接近的预设工况信息；其中，所述实际工况信息包括实际供水方式和实际应达 到的供水高度，所述预设工况信息包括预设供水方式和预设供水高度，所述实际供水方式 与最接近的预设工况信息中的预设供水方式相同； 所述系统还包括： 调节单元，用于在当前供水高度与实际应达到的供水高度不同时，对当前发动机转速 进行调节，以使当前供水高度与实际应达到的供水高度相同。
9. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：对应关系确定单元，用于确定工 况信息与发动机转速的对应关系； 所述对应关系确定单元包括： 水泵出口压力确定单元，用于根据工况信息确定水泵出口压力； 水泵转速确定单元，用于根据所确定的水泵出口压力和水泵性能曲线确定水泵转速； 发动机转速计算单元，用于根据所确定的水泵转速，并利用以下公式计算得到发动机 转速，从而建立工况信息与发动机转速的对应关系： 发动机转速=水泵转速八取力器速比X水泵速比） 其中，取力器速比与水泵速比均为已知量。
10. 根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述水泵出口压力确定单元包括： 管路沿程压力损失计算子单元，用于根据工况信息确定供水管路长度L、供水管路直径 d、摩擦系数λ和水流速度V，并通过Hf = AV2L/2gd计算得到供水管路沿程压力损失Hf， 其中，g为重力加速度； 供水高度压力损失计算子单元，用于根据工况信息中的供水高度h，利用公式H。= AXh计算得到供水高度压力损失H。，其中，A为常量； 水泵出口压力计算子单元，用于根据管路沿程压力损失Hf、供水高度损失H。、以及消防 炮供水额定压力Hp，利用公式H = Hf+HjHp计算得到水泵出口压力H。
11. 根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括： 接口提供单元，用于向用户提供输入工况信息的接口，所述接口包括工况信息输入框 或者工况按键装置。
12. 根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述接收单元接收用户输入的工况信 息时具体用于通过所述工况信息输入框接收用户输入的工况信息；或者响应于用户对工况 按键装置的触碰操作，接收用户输入的该工况按键装置对应的工况信息。
13. -种消防车，其特征在于，包括权利要求7-12任一所述的高层供水的控制系统。
【文档编号】A62C31/00GK104208838SQ201410453574
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】徐小东, 冯瑜, 阚四华, 王明信 申请人:徐州重型机械有限公司