森林火灾警示灭火多功型消防系统的制作方法

本发明涉及一种森林火灾监控及灭火系统，特别是涉及一种不用携带器材能够快速前往火灾地点的森林火灾警示灭火多功型消防系统。

背景技术：

森林是国家的重要资源，不但能够孕育多样生物，还具有能够净化水源、吸收二氧化碳、保持水土平衡、调节气候等优点；但是，随着工业逐渐发展，全球森林因过度采伐而导致面积逐渐缩小，因而世界各国皆相继制订有关林业采伐的政策，以保护森林不被过度破坏。

然而，除了人为采伐的因素以外，森林火灾也是造成森林被破坏的主要因素之一。森林火灾通常是由闪电所引起，另外也可能是干旱、热浪、火山爆发等天然因素、和人为意外或蓄意所造成；由于森林火灾往往都是突发难以预见的，再加上大多发生在交通不便的山林区域，水源不易取得，导致难以控制火势，进而造成大规模的森林破坏，对于人民的生命财产也造成很大的威胁及损失。

一般而言，目前针对森林火灾的救灾方法通常是使用水、化学药剂、手持工具扑灭火势的直接扑救法、利用飞机或直升机喷洒灭火剂的航空灭火法、或是人工降雨法。直接扑救法，虽然方便进行灭火作业，但若起火点位于交通不便的山林区域，消防人员往往难以即时抵达起火点，也难以运送大量的消防用水或灭火剂；而航空灭火法及人工降雨法虽然能够进行大规模的灭火作业，但耗费成本高昂，尤其是人工降雨法还受限于天气环境因素，可能会有徒劳无功的情形发生。再者，为了避免小规模的火灾范围扩大，消防人员必须及时掌握起火点发生位置采取有效措施。

因而，各界莫不及待能够开发出一种除了能够改善上述各种森林火灾灭火系统的习知缺陷以外，并且还够能进一步侦测森林环境发出即时警示讯息给消防人员的新颖技术。

技术实现要素：

本发明提供一种森林灭火系统，除了具有侦测森林及警示火灾发生的功能以外，当火灾发生时，消防人员不用额外运输消防用水或灭火剂，能够更迅速的前往火灾发生地点进行灭火作业，及时扑灭火势避免火灾范围扩大。

亦即，本发明可以提供一种森林火灾警示灭火多功型消防系统，其包括:一种森林火灾警示灭火多功型消防系统，其特征在于，包括在森林林地中的山顶最高处、山脊、山腰处、或山脚处，按照设定距离布设用来防止发生火灾及灭火的一个或多个消防预警灭火单元。

根据本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统的一实施形态，所述消防预警灭火单元包括蓄水槽，其为储存消防用水的第一筒状槽体，该第一筒状槽体上进一步设置有至少一个进水管路、至少一个出水管路、以及液位计或流速计；灭火剂储槽，其为储存灭火剂的第二筒状槽体，该第一筒状槽体上进一步设置有至少一个进料管路、至少一个出料管路、搅拌机构、液位计、以及ph计、或温度计；灭火液喷洒器，其包括可挠式软管，用以连接蓄水槽的所述出水管路和灭火剂储槽的所述出料管路并形成液体连通；以及喷头，用来喷洒灭火液，所述灭火液为由来自所述蓄水槽的所述出水管路的水、和来自所述灭火剂储槽的所述出料管路的灭火剂，在所述可挠式软管中混合而形成；监测单元，其为用来监测森林内部或土壤表层的温度、湿度及烟雾浓度，至少包括一森林温湿度传感器，用来侦测森林内部温湿度；一土壤温湿度传感器，用来侦测森林土壤表层温湿度；一森林烟雾传感器，用来侦测森林内部烟雾的浓度；所述森林温湿度传感器、土壤温湿度传感器、和森林烟雾传感器分别配置于所述第一筒状槽体、或所述有第二筒状槽体。

根据本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统的一实施形态，其中所述该森林温湿度传感器、土壤温湿度传感器、和森林烟雾传感器分别同远端伺服器相连接；所述远端伺服器包括无线通讯网络控制中心的电脑及/或巡山管理员的移动通讯装置；所述无线通讯网络控制中心中存储有历史上的森林火灾的温湿度数据，并具备透过森林温湿度传感器、土壤温湿度传感器、和森林烟雾传感器所回报的实时数据,来推论是否有可能发生森林火灾,并具备将有可能发生森林火灾的地点等相关数据,发送给消防与附近居民等相关单位及人员的能力。

根据本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统的一实施形态，所述消防预警灭火单元进一步包括发电设备，所述发电设备与所述监测单元相接形成电性连接，且提供所述监测单元运作时的所需电力。

根据本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统的一实施形态，所述发电设备为水力发电设备、光能发电设备或风力发电设备。

根据本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统的一实施形态，所述水力发电设备进一步设置有蓄电器，用以储存通过水力发电获得的电力；所述蓄电器与所述监测单元相接形成电性连接，且提供所述监测单元运作时的所需电力。

根据本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统的一实施形态，在森林中进一步设置有至少一条防火通道。

根据本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统的一实施形态，所述防火通道是自指挥中心延伸至所述消防预警灭火单元的道路。

根据本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统的一实施形态，所述灭火液喷洒器进一步配置有加压泵。

根据本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统的一实施形态，进一步包含视频监视器；所述视频监视器配置于所述第一筒状槽体或所述第二筒状槽体，并同所述远端伺服器、无线通讯网络控制中心、或巡山管理员的移动通讯装置相连接。

根据本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统的一实施形态，所述喷洒器的长度为100米至500米。

根据本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统的一实施形态，所述蓄水槽和所述灭火剂储槽的容积分别为在10公吨以上。

附图说明

图1为显示本发明的配置示意图。

图2为显示本发明中的消防预警灭火单元的配置示意图。

图3为显示本发明中的消防预警灭火单元的外观架构图。

图4为显示本发明中另一实施例的消防预警灭火单元的配置示意图。

图5为显示本发明中另一实施例的消防预警灭火单元的外观架构图。

图6为显示本发明中另一实施例中具有水力发电设备的消防预警灭火单元的外观架构图。

其中：森林火灾警示灭火多功型消防系统p；消防预警灭火单元100；蓄水槽10；第一筒状槽体11；进水管路12；出水管路13；；灭火剂储槽20；第二筒状槽体21；进料管路22；出料管路23；搅拌机构25；灭火液喷洒器30；可挠式软管31；喷头32；监测单元40；远端伺服器50；发电设备60；水力发电设备60’。

具体实施方式

首先，请参阅图1，如图1所示的本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统p中，森林林地中的山顶最高处、山脊、山腰处、或山脚处，按照设定距离布设有一个或多个用来防止发生火灾及灭火的消防预警灭火单元100。所述消防预警灭火单元100设置的位置、数量和距离并未特别加以限定，可以根据实际的使用需求设置。以下说明消防预警灭火单元100的架构及配置方式。

请参阅图2及图3。如图2及图3所示的本发明的消防预警灭火单元100包括蓄水槽10、灭火剂储槽20、灭火液喷洒器30、监测单元40。

根据本发明的技术思想，所述蓄水槽10为具有第一筒状槽体11、至少一个进水管路12和至少一个出水管路13。另外，在第一筒状槽体11上进一步设置有液位计或流速剂藉以有效侦测蓄水槽10中的消防用水的液位高度、或流况等，进而随时掌握蓄水槽10中的储水状况。

又，所述灭火剂储槽20为具有第二筒状槽体21、至少一个进料管路22和至少一个出料管路23；在第二筒状槽体21中装填有可和水混合使用的灭火剂，所述灭火剂含有植物复合阻燃活性剂和由酒槽、草木灰用水浸取制成的活性水；其中所述植物复合阻燃活性剂以盐蒿、白沙蒿、榉、杂交皂、烟根、紫薯秧、饭瓜秧、山药中的至少三种为主要原料，再用豆饼加工的豆饼水中进行发酵制取的植物制取液为主要阻燃活性成份，添加阴离子型或非离子型或两性离子型的表面活性剂混合复配制成；而所述活性水是由酒糟以干基计12~20份、草木灰3~5份、水添加至总重量达100份后混合而成。制备植物活性阻燃灭火剂所用的植物复合阻燃活性剂重量份数为10~25份，活性水75~90份。所述灭火剂具有改变燃烧物质性质、吸热降温、稀释阻燃、结膜封闭等优异的功能，对灭火和抗烧起到很大的作用，结膜封闭性能好，所产生的阻燃灭火威力巨大，也是现有灭火剂所不及的，同时不会破坏和污染人类环境。

另外，在第二筒状槽体21的内部设置有搅拌机构25，以使灭火剂中的成分分散均匀。该搅拌机构25可以是平翼涡轮型、圆板涡轮型、楔形翼型、或螺旋浆式中的任何形式的搅拌设备。另外，本发明中所使用的搅拌机构可以是一段式、二段式、或三段式的搅拌设备。

在第二筒状槽体21进一步设置有液位计、ph计、温度计、及流速计中的一种或一种以上，藉以有效侦测灭火剂储槽20中的灭火剂的液位高度、温度、ph值、流况等，进而随时掌握灭火剂储槽20中的储水状况。

再者，根据本发明的技术思想，第一筒状槽体11和第二筒状槽体21的容积分别为在10公吨以上，较佳为在20公吨以上，用以储存足够的消防用水以及具有足够的压力释放流体。

根据本发明的技术思想，所述灭火液喷洒器30包含有可挠式软管31和喷头32。所述可挠式软管31用以连接蓄水槽10的出水管路13、和灭火剂储槽20的出料管路23，所述可挠式软管31是一种可耐高压防火隔温软管，管壁由内至外依序是由橡胶层、钢丝层、耐火防爆材质层，耐火隔热材料层、及抗高温涂料层所构成，用以避免火灾发生时可挠式软管31受到火焰损坏而影响灭火效能；喷头32用来喷洒灭火液，所述灭火液为由来自所述蓄水槽的所述出水管路的消防用水、和来自所述灭火剂储槽的所述出料管路的灭火剂，在所述可挠式软管中混合而形成；又，灭火剂在消防用水中的浓度一般是在3wt%以上，较佳浓度是在6wt%以上。另外，喷头32进一步设置有开关(未图示)以控制流体喷出量。再者，灭火液喷洒器30还可以进一步配置有一加压泵(未图示)，用以提高流体在可挠式软管31中的流动速度，加快灭火的效率。

另外，所述监测单元40包含一森林温湿度传感器、一土壤温湿度传感器；一森林烟雾传感器并且分别同远端伺服器相连接，用来监测森林内部或土壤表层的温度、湿度及烟雾浓度并回传讯息至远端伺服器50。在本实施例中，所述监测单元40是装设在第一筒状槽体11，但不已此为限，监测单元40也可以装设在第二筒状槽体21。

该森林温湿度传感器、土壤温湿度传感器、和森林烟雾传感器分别通过无线方式同远端伺服器50相连接；所述无线方式可以是nb-iot网路、lora网路、微波、super-wifi、zigbee、wi-fi、bluetooth等市面上可取得的无线技术直接或透过串接的方式所达成的通讯方式；较佳是lora网路、super-wifi、zigbee、wi-fi、bluetooth等通讯方式；最佳是lora网路、zigbee、wi-fi、bluetooth等通讯方式。所述远端伺服器50包括无线通讯网络控制中心的电脑及/或巡山管理员的移动通讯装置；所述无线通讯网络控制中心中存储有历史上的森林火灾的温湿度数据，并具备透过森林温湿度传感器、土壤温湿度传感器、和森林烟雾传感器所回报的实时数据,来推论是否有可能发生森林火灾,并具备将有可能发生森林火灾的地点等相关数据,发送给消防与附近居民等相关单位及人员的能力。

另外，当消防人员接收到火灾可能发生的讯息时，可以先派出无人机前往发生地点进行即时拍摄以确认火灾是否发生。

根据本发明的技术思想，消防预警灭火单元100还可以进一步包括视频监视器(未图示)，所述视频监视器可以是设置在第一筒状槽体11或第二筒状槽体21，并与远端伺服器50、无线通讯网络控制中心、或巡山管理员的移动通讯装置相连接；所述视频监视器是用以拍摄森林内部的环境画面并回传讯息。

根据本发明的技术思想，监测单元40、和视频监视器的内部进一步设置有电池单元，用以供应运作时的所需电力。

接着，以下说明本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统p具体的实施方式；在未发生火灾时，消防预警灭火单元100中的蓄水槽10和灭火剂储槽20分别事先储满消防用水和灭火剂，远端伺服器50可以随时经由液位计得知当前蓄水槽10和灭火剂储槽20的储液状况，并经由监测单元40得知当前森林的环境状况。

当森林中发生环境温度上升、湿度下降、或是有烟雾产生等局部异常状况时，远端伺服器50会发出警示讯号通知控制中心中的消防人员。消防人员可以通过远端伺服器50得知发生异常状况的地点，立刻前往相应地点的消防预警灭火单元100。当消防人员抵达消防预警灭火单元100并确认火灾地点之后，分别开启蓄水槽10的出水管路13和灭火剂储槽20的出料管路23，消防用水和灭火剂随即流出并在灭火液喷洒器30的可挠式软管31中合流混合形成灭火液，消防人员可将灭火液喷洒器30的喷头32对准发生火灾的区域喷洒灭火液进行灭火。可挠式软管31的长度较佳为100米至500米的范围，以使消防人员在灭火的过程能够将可挠式软管31适当的延伸至火灾地点。

又，根据本发明的技术思想，在森林中进一步设置有至少一条消防通道，所述消防通道的宽度为在5米至8米之间，并且从控制中心往森林内部延伸至消防预警灭火单元100；当火灾发生时，消防人员可以迅速的通过所述消防通道前往消防预警灭火单元100进行灭火。另外，为了避免火灾延伸至消防通道导致消防受阻，在消防通道90的道路两侧可以再进一步种植防火林，以减缓火灾蔓延的速度，防火林的种类可以是刺槐、核桃、青杨、火炬树、香椿、紫穗槐、五角枫、荆条、山杨、黄连木、臭椿、及山楂中的一种或一种以上；较佳是刺槐、紫穗槐、五角枫、荆条、山杨、黄连木、臭椿、及山楂中的一种或一种以上；最佳是五角枫、荆条、山杨、黄连木、臭椿、及山楂中的一种或一种以上。

请参阅图4及图5，如图4及图5的本发明的消防预警灭火单元100中除了具有前述的蓄水槽10、灭火剂储槽20、灭火液喷洒器30、监测单元40以外，还包含了与所述监测单元40电性连接的发电设备60。所述发电设备60是用以提供所述监测单元40运作时的所需电力，在本发明中并不特别限定发电设备60的种类；举例来说，一般是水力发电设备、光能发电设备或风力发电设备，可以依使用者需求设置。

以下说明具有水力发电设备的消防预警灭火单元100的实施例。

请参阅图6。如图6所示的本发明的消防预警灭火单元100中除了具有前述的蓄水槽10、灭火剂储槽20、灭火液喷洒器30、监测单元40、以外，还包含了水力发电设备60’。

在此实施例中，所述蓄水槽10、灭火剂储槽20、灭火液喷洒器30、监测单元40的构成元件及连接方式如同前述，在此不赘述。水力发电设备60’设置于蓄水槽10的下方，并与蓄水槽底部的出水管路13连接形成液体连通，当蓄水槽10内的消防用水自蓄水槽底部的出水管路13落下至水力发电设备60’时，水力发电设备60’能够将高水位的位能转换成动能，藉以驱动内部的发电机发电。通过水力发电设备60所产生的电能可以储存至蓄电器(未图示)之中，而所述蓄电器与监测单元40电气连接，用以提供运作时的所需电力。

所述水力发电设备60’和所述蓄水槽10连接形成液体连通，当消防用水由蓄水槽10内落下进入水力发电设备60完成发电后，可以将消防用水再回送至蓄水槽10之中进行循环利用。

综合以上实施例的说明与例示，可以确认：本发明的森林火灾警示灭火多功型消防系统可以经由在森林中多点设置一个或多个消防预警灭火单元来防止火灾发生，除了改善习知技术的缺点以外，还具有侦测森林及警示火灾发生的功能；另外，当火灾发生时，消防人员不用额外运输消防用水或灭火剂，能够更迅速的前往火灾发生地点进行灭火作业，及时扑灭火势避免火灾范围扩大。