一种公路隧道可移动式水喷雾灭火叉系统的制作方法

本发明属于消防及安全技术领域，具体涉及一种公路隧道可移动式水喷雾灭火叉系统。

背景技术：

近年来，随着我国高速公路的飞速发展，绝大部分高速公路采用开挖隧道的方法以取直道路。随着交通隧道的不断增多和车流量的不断增大，经常发生运输车辆在隧道内起火燃烧。而现有的隧道虽然有的配备了灭火消防栓，但由于现存的种种原因，在大多数情况下，隧道内发生车辆火灾时，车辆距离消防栓的距离都比较远；同时，由于司乘人员认知水平或慌张等原因而无法在快速地寻找到隧道内设置的灭火设备，而只能任由车辆及货物燃烧，使得现有隧道内的灭火装置难以发挥作用。特别是在交通高峰或夜间时，在高速公路隧道内，一旦车辆发生火灾，还有可能造成交通阻塞，消防车辆很难及时赶到火灾现场实施灭火，可能引发“火烧连营”的恶性交通事故，给人们的生命和财产带来损失。因此，需要对现有的隧道内的灭火设施进行改进。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于克服现有公路隧道灭火设施间距较远和不可移动性，以及隧道内运输车辆发生火灾而不能快速、有效地扑灭的缺陷，提供一种公路隧道可移动式水喷雾灭火叉系统，有效实现对公路隧道发生火灾的车辆和货物进行快速灭火，为保障人们的生命、财产以及交通干线的畅通提供技术和设施保障。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种公路隧道可移动式水喷雾灭火叉系统，在由金属支架支撑的金属导轨上设置可控移动式水喷雾灭火叉装置，所述的可控移动式水喷雾灭火装置通过金属软管与消防给水泵连通，由消防给水泵提供灭火水；

所述的可控移动式水喷雾灭火叉装置由水喷雾灭火叉系统、驱动装置和摄像监控系统组成；

所述的水喷雾灭火叉系统由水喷雾灭火叉、消防水泵、消防水池、金属软管、水喷雾叉支架、消防水分配器、水喷雾支管和接合器组成；

所述的驱动装置由驱动电机、驱动电源、驱动电源开关、主动驱动轮、驱动带、从动驱动轮、限位轮和行进轮组成；

所述的摄像监控系统由摄像装置、图像采集模块和监控显示装置组成。

优选的，所述的水喷雾灭火叉由水喷雾喷嘴、消防水分配器、输水支管和接合器组成，

所述的水喷雾叉支架固定设置在金属支撑框架的上方，倾斜朝下布置，与垂直方向呈45°角朝向隧道的交通道路侧；

所述的水喷雾喷嘴共3支，在每个喷嘴输水支管在的端部各设置一个，与输水支管同在一条中心线上，并通过输水支管与消防水分配器连通；

所述的消防水分配器两端封闭，上端与水喷雾装置支架固定连接，下端与3支输水支管连通，在侧面的中间部位设置金属支管且在其端部设置一个锁紧接合器，与供水金属软管连通；

3根输水支管的上端等间距互成120°与消防水分配器连通，中心线与消防水分配器中心线的夹角为45°，下端各设置1个水喷雾喷嘴；

所述的水喷雾装置支架下端为垂直直管，顶部为135°圆弧形，侧面为与垂直方向呈45°夹角、长度为100～150mm的直管段且与消防水分配器连接，下端的垂直直管固定设置在金属支撑框架一侧上部端板的正上方；

所述的金属软管分隧道内部分和隧道外部分，随带内的部分长度为隧道总长度的1.2～1.5倍，平铺在消防水管槽的槽道内，敷设时先从隧道的一端铺设到另一端，多余部分折返敷设好后再与消防水分配器连通并锁紧，再用金属软管挂扣将金属软管锁连在金属支撑框架上以防拖挂在金属导轨上。

优选的，驱动电机通电时带动带动驱动主动轮旋转，驱动主动轮通过驱动带带动驱动从动轮转到，驱动从动轮带动巡检装置行进轮转动，引导可控移动式水喷雾灭火系统向前移动。所述的驱动电机采用四个地脚螺栓固定安装电机底座上；

所述的主动驱动轮固定安装在驱动电机的转动轴上，随驱动电机同步转动；

所述的从动驱动轮固定安装在行进轮的转动轴上，由驱动带带动旋转；

所述的行进轮通过金属支杆垂直固定安装在驱动电机底座，并紧压在金属导轨的上翼缘上部，支撑整体水喷雾灭火系统的重量；在每个行进轮的两侧各设置一个限位压紧弹簧，来保证行进轮的垂直度，并防止在行进过程卡死；

所述的限位轮通过金属轮支架水平固定安装在金属支撑框架内开口的左、右两侧，并通过压紧的定位弹簧紧压在金属导轨左、右两侧的内槽内；

所述的金属支撑框架固定安装在驱动电机的底座上。

优选的，摄像装置采用可调焦型高清摄像头，与垂直方向呈45°角布置，与带有图形采集模块的图像监控装置由通讯导线相连，所述通信导线铺设在摄像通讯线缆槽内，长度为隧道长度的2倍。

优选的，驱动电源开关为双向双掷开关，通过投掷在不同的位置可以对驱动电机实施“正向开”、“停止”和“反向开”三种控制模式，三种模式下驱动电机分别呈现向前行进、停止和向后行进三种状态

优选的，金属导轨的正上方固定设置限位杆，所述限位杆距离金属导轨末端0.5～0.6m，高度为0.2～0.3m。

优选的，所述的金属导轨采用宽缘工字钢焊接制成；所述的金属支架固定安装在金属导轨的下方，用于支撑金属导轨，每间隔10～15米布置一个。

优选的，所述的动力配电盒和监控配电盒内设供连接驱动线缆用的连接端子，且动力供电导线和监控通讯导线都采用铜芯线缆；动力供电导线铺设在动力线缆槽内，一端与驱动电机连接，另一端与驱动电源连通，长度为隧道长度的2倍；监控通讯导线铺设在监控通讯线缆槽内，一端与监控配电盒连通并连接到摄像装置，另一端与24V直流监控电源连通，敷设监控通讯线缆槽内的监控通讯导线长度为隧道长度的2倍。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、本发明提供的公路隧道可移动式水喷雾灭火叉系统，灭火面积大，灭火速度快、效率高，并可以实现对隧道内起火车辆的定点灭火。克服了传统的固定消防栓距离远、开启难度大、灭火不及时等缺点，满足了快速、及时和有效地扑灭隧道内除运输特殊化学品以外通行车辆火灾的目的和技术要求。

2、本发明提供的公路隧道可移动式水喷雾灭火叉系统可以实现远程控制，并采用消防水泵供水的自动灭火方式，消除了由于管道检修或消防栓损坏等原因导致消防栓断水而无法实施灭火的安全隐患，大大提高了处置隧道内车辆火灾的能力和应急技术保障。

3、本发明提供的公路隧道可移动式水喷雾灭火叉系统既保证了对隧道起火车辆进行快速、有效灭火的目的，又达到了体积小，经济适用，安装、改造、维修方便的特点。

附图说明

图1为本发明提供的公路隧道可移动式水喷雾灭火叉系统的示意图；

图2为本发明的可控移动式水喷雾灭火系统结构图；

图3为本发明的系统支撑框架结构图；

图4为本发明的监控通讯线缆槽、动力线缆槽及消防水带槽结构图；

图5为本发明的驱动电机正反转电路图；

图6为本发明的限位轮结构图；

图7为本发明的行进轮结构图；

图8为本发明的水喷雾灭火叉结构图；

图9为本发明的输水支管结构图；

图10为本发明的消防水分配器结构图；

图中标号说明：1-可控移动式水喷雾灭火叉装置；2-金属导轨；3-行程限位杆；4-水喷雾喷嘴；5-消防水管槽；6-监控通讯线缆槽；7-动力线缆槽；8-消防水泵；9-消防水池；10-摄像电源开关；11-图像采集模块；12-监控显示装置，13-驱动电源开关；14-驱动电源；15-金属支架；16-驱动电机；17-水喷雾喷嘴；18-主动驱动轮；19-金属软管；20-驱动带；21-从动驱动轮；22-金属支撑框架；23-摄像装置；24-限位轮；25-行进轮；26-驱动电机底座；27-动力配电盒；28-监控配电盒；29-轴承；30-定位弹簧；31-水喷雾装置支架；32-消防水分配器；33-输水支管；34-锁紧接合器；35-金属软管挂扣。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐明本发明。

结合附图所示，本发明提供了一种公路隧道可移动式水喷雾灭火叉系统：

在由金属支架15支撑的金属导轨2上设置可控移动式水喷雾灭火叉装置1，所述的可控移动式水喷雾灭火装置通过金属软管19与消防给水泵连通，由消防给水泵提供灭火水。

所述的可控移动式水喷雾灭火叉装置1由水喷雾灭火叉系统、驱动装置和摄像监控系统组成。所述的水喷雾灭火叉系统由水喷雾灭火叉、消防水泵8、消防水池9、金属软管19、水喷雾叉支架、消防水分配器32、水喷雾支管和接合器组成；所述的驱动装置由驱动电机16、驱动电源14、驱动电源14驱动电源14开关13、主动驱动轮18、驱动带20、从动驱动轮21、限位轮24和行进轮25组成；所述的摄像监控系统由摄像装置23、图像采集模块11和监控显示装置12组成。

所述的水喷雾灭火叉由水喷雾喷嘴4、消防水分配器32、输水支管33和接合器组成，通过水喷雾叉支架固定设置在金属支撑框架22的上方，倾斜朝下布置，与垂直方向呈45°角朝向隧道的交通道路侧。所述的水喷雾喷嘴4共3支，材料为不锈钢，在每个喷嘴输水支管33在的端部各设置一个，与输水支管33同在一条中心线上，并通过输水支管33与消防水分配器32连通。

所述的消防水分配器32由直径为φ100mm不锈钢钢管制成，两端封闭，上端与水喷雾装置支架31固定连接，下端与3支输水支管33连通，在侧面的中间部位设置一个直径为φ25mm、长度为200mm金属支管端部设置一个锁紧接合器34，与供水金属软管19连通。

所述的输水支管33为不锈钢管，直径为φ20mm，长度为400～600mm，3根输水支管33的上端等间距互成120°与消防水分配器32连通，中心线与消防水分配器32中心线的夹角为45°，下端各设置1个水喷雾喷嘴4。

所述的水喷雾喷嘴4为不锈钢喷嘴。

所述的水喷雾装置支架31采用直径为φ50mm的不锈钢管制成，下端为长度300～400mm的垂直直管，顶部为135°圆弧形，侧面为与垂直方向呈45°夹角、长度为100～150mm的直管段且与消防水分配器32连接，下端的垂直直管固定设置在金属支撑框架22一侧上部端板的正上方。

所述的消防水泵8为多级给水泵，出口额定压力为2.5MPa、流量为50升/秒，且压力在0～2.5MPa范围内可调。

所述的消防水池9的有效容积可以满足2小时消防灭火所需的水量。

所述的金属软管19为耐压不锈钢软管，直径为φ25mm，分隧道内部分和隧道外部分，随带内的部分长度为隧道总长度的1.2～1.5倍，平铺在消防水管槽5的槽道内，敷设时先从隧道的一端铺设到另一端，多余部分折返敷设好后再与消防水分配器32连通并锁紧，再用金属软管挂扣35将金属软管19锁连在金属支撑框架22上以防拖挂在金属导轨2上。

所述的金属软管挂扣35采用长度500～600mm为塑料锁紧挂扣。

所述的驱动电机16通电时带动带动驱动主动轮旋转，驱动主动轮通过驱动带20带动驱动从动轮转到，驱动从动轮带动巡检装置行进轮25转动，引导可控移动式水喷雾灭火系统向前移动。所述的驱动电机16为直流电机，功率为500～750W，采用四个地脚螺栓固定安装电机底座上。

所述的主动驱动轮18由金属制成，固定安装在驱动电机16的转动轴上，随驱动电机16同步转动。

所述的驱动带20为耐磨织物制成，呈扁平状，厚度为2～6mm，宽度为20～30mm。

所述的从动驱动轮21由金属制成，固定安装在行进轮25的转动轴上，由驱动带20带动旋转。

所述的行进轮25为2个，由金属制成，通过金属支杆垂直固定安装在驱动电机底座26，并紧压在金属导轨2的上翼缘上部，支撑整体水喷雾灭火系统的重量。同时，在每个行进轮25的两侧各设置一个限位压紧弹簧，来保证行进轮25的垂直度，并防止在行进过程卡死。

所述的限位轮24由金属制成，通过金属轮支架水平固定安装在金属支撑框架22内开口的左、右两侧，并通过压紧的定位弹簧30紧压在金属导轨2左、右两侧的内槽内。

所述的摄像装置23采用耐腐蚀防尘型摄像装置23，采用可调焦型高清摄像头，摄像头可以推进放大，并与垂直方向呈45°角布置，与带有图形采集模块的图像监控装置由通讯导线相连。通信导线采用铜导线，铺设在摄像通讯线缆槽内，长度为隧道长度的2倍。

所述的金属支撑框架22固定安装在驱动电机16的底座上，由厚度为6mm、宽度为100mm的钢板加工制成。

所述的驱动电源14采用直流蓄电池电源，有两种输出，一种输出电压为0～110V，输出电流0～10A，另一种为输出电压0～24V，输出电流0～1A。所述的驱动电源14平时可以采用交流电源直接充电，可以保证自动巡检系统连续供电48小时以上。

所述的驱动电源14驱动电源14开关13为双向双掷开关，通过投掷在不同的位置可以对驱动电机16实施“正向开”、“停止”和“反向开”三种控制模式，三种模式下驱动电机16分别呈现向前行进、停止和向后行进三种状态。

所述的限位杆由圆钢制成，固定设置在金属导轨2的正上方，距离金属导轨2末端0.5～0.6m，高度为0.2～0.3m。

所述的消防水管槽5、监控通讯线缆槽6和动力线缆槽7采用薄钢板制成，并经防腐处理，最上部为动力线缆槽7，中间为监控通讯线缆槽6，下部为消防水管槽5，高度差为200～300mm。由膨胀螺栓固定安装在隧道侧壁面。线缆槽底部均匀分布φ20mm的排污孔，间隔为1米。线缆槽中间设置一块隔板，隔板上均匀分布φ20mm的排污孔。

所述的金属导轨2采用HW250×250×9的宽缘工字钢焊接制成。

所述的金属支架15采用45号角钢焊接而成，固定安装在金属导轨2的下方，用于支撑金属导轨2，每间隔10～15米布置一个。

所述的动力配电盒27和监控配电盒28由0.5mm钢板加工制成，内设供连接驱动线缆用的连接端子，且动力供电导线和监控通讯导线都采用铜芯线缆。动力供电导线铺设在动力线缆槽7内，一端与驱动电机16连接，另一端与驱动电源14连通，长度为隧道长度的2倍。监控通讯导线铺设在监控通讯线缆槽6内，一端与监控配电盒28连通并连接到摄像装置23，另一端与24V直流监控电源连通，敷设监控通讯线缆槽6内的监控通讯导线长度为隧道长度的2倍。

本发明的工作原理为：在隧道内运输车辆发生火灾时，将驱动电源开关13投掷到“正向开”位置，驱动电机16的与驱动电源14接通，驱动电机16正向转动，带动主动驱动轮18、驱动带20、-从动驱动轮21和行进轮25转动，可控移动式水喷雾灭火叉装置1在限位轮24的限定作用下沿金属导轨2向前行进，同时，按下摄像监控系统的摄像电源按钮10，接通摄像监控系统的摄像装置23和监控显示装置12的电源并开始显示可控移动式水喷雾灭火叉装置1行进过程轨道内通行车辆的实时动态图像。当可控移动式水喷雾灭火叉装置1行进到接近起火车辆时，将驱动电源开关13投掷到“停止”位置，驱动电机16的与驱动电源14断开，可控移动式水喷雾灭火叉装置1停止行进。接通消防水泵8电动机的电源，消防水泵8工作并向金属软管19内注入带有一定压力的灭火消防水，灭火消防水经金属软管19流入消防水分配器32后，再均匀分配给三支输水支管33，供给水喷雾喷嘴17，水喷雾喷嘴17喷出水雾灭火。当可控移动式水喷雾灭火叉装置1在行进前处于起火车辆的前方时，可以将驱动电源开关13投掷到“反向开”位置，驱动电机16反向转动，可控移动式水喷雾灭火叉装置1可以沿金属导轨2反向行进到起火车辆附近再启动消防水泵8实施灭火。在灭火时，可以通过监控显示装置12显示的图像及时接通驱动电源开关13接通“正向开”或“反向开”的位置来调整可控移动式水喷雾灭火叉装置1的位置使得水喷雾喷射到火势最旺盛处，以达到最佳的灭火效果。由于所有的线缆和输送灭火水的金属软管19都分别整齐平铺在消防水管槽5、监控通讯线缆槽6和动力线缆槽7内，可以有效阻止可控移动式水喷雾灭火叉装置1在来回的行进过程中造成线缆和金属软管19的缠绕或掉落，仍然平直铺设在其槽道内。在金属导轨的两端设置了行程限位杆3，可以防止操控人员一时的疏忽大意或行进过快而导致可控移动式水喷雾灭火叉装置1从金属导轨2上掉落，即使操控人员操作不当，可控移动式水喷雾灭火叉装置1也被阻挡在行程限位杆3处。同时，对于输送带有压力的灭火消防水的金属软管19采用锁紧接合器34的锁紧连接并采用金属软管挂扣35在水喷雾装置支架31上挂扣锁连，可以防止金属软管充水时管道的连接脱扣或阻碍可控移动式水喷雾灭火叉装置1的前、后行进。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。