地下管廊悬挂式干粉灭火装置的数据采集系统及灭火方法与流程

本发明涉及地下管廊
技术领域：
，具体为一种地下管廊悬挂式干粉灭火装置的数据采集系统及灭火方法。
背景技术：
：综合管廊是在城市地下建造一个将电力、通信、燃气、市政、给排水等各种管线集中的隧道空间，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。综合管廊工程的建设有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、促进城市集约高效和转型发展,以雄安新区为代表的新型城市化建设，规划中大量的运用了综合管廊方式，有利于提高城市综合承载能力和城镇化发展质量，有利于增加公共资源的充分利用。综合管廊中，存在较多的可燃物，如管线、光缆以及电缆等，以电缆为例，在受到线路过载、对地短路以及接触不良等影响下，便会使电缆着火，具有潜在的安全风险隐患，且发生机理复杂多变，事故通常不易被发现，事发后果严重，管廊建设运营过程中的安全保障亟待解决。常规悬挂式干粉灭火装置安装后，对于其工作状态、压力等数据不做采集，也没有一个智能化数据采集及显示系统，后期检修依靠人工逐一巡查，从而给火情出现时的灭火装置启动工作带来安全隐患，导致在需要灭火装置作业时，灭火装置由于欠压或干粉喷放不足等问题而不能正常使用，延误火情造成严重后果。公开号cn109663253a的中国专利公开了一种地下管廊消防机器人及其消防方法，提出一种地下管廊消防机器人。该机器人轻巧灵便，能够在操作者的远程控制之下，进入地下管廊巡视摄像，并能够自动采集烟雾和红外热量信息，通过无线传输实时画面和信息采集结果到操作者的手机，使操作者能清晰地了解地下管廊内部情况。当监测到有火情发生时，操作者能够及时驱动机器人至火情发生地，并驱动灭火模块进行灭火，有效地防止了火灾的发生，实现对地下管廊有效的安全监控及消防灭火。该专利申请通过远程控制消防机器人实现火灾数据的采集和消防灭火，其数据采集及消防灭火受限于消防机器人的移动速度及范围，难以保证全面采集地下管廊消防数据且火情发生时难以及时到达目的地进行有效灭火。公开号cn110237475a的中国专利公开了一种地下城市综合管廊系统其灭火方法，通过合理优化的布置地下城市管廊中的消防设备，实现快速便捷的警示报警监控，并在保证地下城市管廊的防火防爆功能有效性前提下，尽可能的减少地下城市管廊消防系统的投入成本。该专利申请需要布置高造价的高压水雾灭火装置，其经济效益不高。技术实现要素：本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种地下管廊悬挂式干粉灭火装置的数据采集系统及灭火方法，通过传感器、通信模块、区域控制器和控制主机的相互配合，对悬挂式干粉灭火装置的工作状态进行实时监测，并将监测状态在控制主机端进行显示，不仅方便使用方及时掌握灭火设备的运行状态，同时也为维护方节省设备维护成本。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：地下管廊悬挂式干粉灭火装置的数据采集系统，包括：悬挂式干粉灭火装置、通信模块、区域控制器、光交换机和控制主机，所述悬挂式干粉灭火装置上设置有传感器，所述传感器与通信模块连接，所述通信模块与区域控制器连接且配套使用，所述区域控制器通过光交换机与控制主机连接，其中，所述传感器采集灭火装置的欠压信号和喷放信号，所述通信模块将采集的欠压信号和喷放信号上传至区域控制器，所述区域控制器通过光交换机将所述欠压信号和喷放信号上传至控制主机，所述控制主机实时显示各悬挂式干粉灭火装置的工作状态。优选地，所述控制主机连接多个区域控制器，所述控制主机和多个区域控制器之间采用光纤构成冗余光纤环网。优选地，所述区域控制器连接多个通信模块，所述通信模块与灭火装置连接且每个通信模块具有唯一地址编码。进一步地，所述通信模块设置在灭火装置下方且与灭火装置上的传感器连接。所述通信模块的地址编码也代表了相对应的灭火装置的地址。所述地址编码用于控制主机端显示，方便工作人员查看各灭火装置的相关信息，准确定位各灭火装置的位置，方便火情重点监控及维护维保。优选地，在火情出现时，所述通信模块用于：接收区域控制器的启动指令，启动悬挂式干粉灭火装置的电引发器；获取每个灭火装置的欠压信号和喷放信号，通过总线反馈给区域控制器。优选地，所述区域控制器与火灾自动报警系统联动，当火灾发生时，所述区域控制器启动外接声光报警器，并显示延时倒计时，倒计时完毕后，向对应防火分区内的通信模块发送启动指令，由对应的通信模块启动灭火装置。优选地，所述控制主机包括电子地图模块、数据信息查询模块、维修维保记录模块。地下管廊悬挂式干粉灭火装置的灭火方法，采用所述的系统实现，包括：接收到火灾自动报警系统的信号后，区域控制器启动延时第一时间；第一时间内，关闭防火分区内除应急照明外的所有电源；区域控制器启动延时第二时间；第二时间后，向控制主机发送报警信号，同时向防火分区内所有的悬挂式干粉灭火装置发出灭火指令；采集灭火装置的状态信号并上传至控制主机，所述状态信号包括：欠压信号和喷放信号。具体地，所述第一时间可自行设定，用于核准火灾自动报警系统的报警信号是否正确，防止误报警。所述第二时间可自行设定，用于再次核准报警信号，进一步防止误报警。进一步地，灭火装置端的通信模块接收到灭火指令，然后启动灭火装置，启动灭火装置的开关量状态可经采集后由通信模块上传至区域控制器，进而上传至控制主机，以在控制主机端实时监控各灭火装置的工作状态，控制主机端实时显示的状态包括：灭火装置的启动开关量状态、欠压状态和喷放状态。优选地，所述方法采用手动控制方式时，在接收到火灾自动报警系统的信号后，按下区域控制器内的手动启按钮，阻止自动控制灭火程序的启动。优选地，所述悬挂式干粉灭火装置包括自感温启动和电启动两种方式，在有火灾发生时，所述灭火装置上的感温玻璃受热膨胀破裂，或收到由区域控制器给出的dc24v电启动信号，喷嘴打开，超细干粉灭火剂在驱动氮气的作用下，向防护区域喷射并迅速向四周弥漫。优选地，将灭火装置的第一压力阈值记为f1，第二压力阈值记为f2，实时压力值记为f0；将干粉喷放压力值记为p0；当f0<f1，则认为灭火装置欠压，发送欠压报警信号至区域控制器，灭火装置不能够被启动；当f0>f2，则认为灭火装置压力过高，灭火装置不能够被启动；当p0<0.3，则认为干粉已被喷放，灭火装置不能够被启动；当f1<f0<f2且p0>0.3时，灭火装置能够被启动。进一步地，灭火装置的第一压力阈值记为f1为0.9mpa。与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明通过传感器、通信模块、区域控制器和控制主机的相互配合，对悬挂式干粉灭火装置的工作状态进行实时监测，并将监测状态在控制主机端进行显示，不仅方便使用方及时掌握灭火设备的运行状态，同时也为维护方节省设备维护成本。(2)在有火灾出现时，本发明通过区域控制器启动一定的延迟时间后，向控制主机发送报警信号，同时向防火分区内所有的悬挂式干粉灭火装置发出灭火指令，所述通信模块启动悬挂式干粉灭火装置，采集所述悬挂式干粉灭火装置的状态信号并上传至区域控制器，所述区域控制器将悬挂式干粉灭火装置及自身的状态信号通过光交换机上传至控制主机，在实现火灾险情及时处理的同时，实现了对火灾处理过程中灭火装置的欠压报警及喷放报警的实时监控。(3)本发明的区域控制器带有光纤环网架构，具备网络自愈功能，且控制主机和多个区域控制器之间采用光纤构成冗余光纤环网，其中某个点的链接断裂，不影响其他点的正常通信。附图说明图1为根据本发明实施例的系统结构示意图；图2为根据本发明实施例的方法流程示意图。具体实施方式下面将结合本发明中的附图，对本发明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做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。如图1所示，本发明提供一种地下管廊悬挂式干粉灭火装置的数据采集系统，包括：悬挂式干粉灭火装置、通信模块、区域控制器、光交换机和控制主机，所述悬挂式干粉灭火装置上设置有传感器，所述传感器与通信模块连接，所述通信模块与区域控制器连接且配套使用，所述区域控制器通过光交换机与控制主机连接，其中，所述传感器采集灭火装置的欠压信号和喷放信号，所述通信模块将采集的欠压信号和喷放信号上传至区域控制器，所述区域控制器通过光交换机将所述欠压信号和喷放信号上传至控制主机，所述控制主机实时显示各悬挂式干粉灭火装置的工作状态。通过所述数据采集系统，能实时监测悬挂式干粉灭火装置的工作状态，使用方在控制主机端实时观察各灭火装置的状态，方便其及时掌握装置的运行状况，在出现故障时能及时被发现，方便维护方节省设备维护成本。具体地，所述灭火装置采用悬挂式超细干粉灭火装置，所述控制主机采用琴台式悬挂干粉控制主机，每个防火分区内设置一台区域控制器，所述区域控制器采用壁挂式气体灭火控制器，其中，干粉控制主机与现场灭火控制器之间采用光纤组成冗余光纤环网。进一步地，所述现场灭火控制器采用机箱壁挂式，材料为碳钢喷塑，防水防潮性能好，门上带有机玻璃可视窗，内置液晶显示屏和pvc轻触式操作面板。所述现场灭火控制器与火灾自动报警系统联动，手动或自动启动贮压悬挂式干粉灭火装置释放干粉灭火剂，采集灭火装置状态信号并通过光交换机上传给控制中心。所述液晶显示屏用于显示灭火装置的工作状态。具体地，所述现场灭火控制器带有光纤环网架构，具备网络自愈功能，传输稳定，即使发生意外故障，信号传输也不会中断。传输距离长，远程监控能力强。具备网络信息及故障信息报警功能。在具体应用中，所述干粉控制主机可连接多套现场灭火控制器，最多可连接128套现场灭火控制器，具体数量可调。所述现场灭火控制器单台最多可接64个通信模块，具体数量可调，现场灭火控制器与通信模块采用二总线无极性连接，每个通信模块连接一个灭火装置。对于所述数据采集系统的回路线，可采用下列规格：控制回路线采用zr-rvsp-2*1.5mm2铜芯阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽双绞型软电线；电源回路线采用nh-rvv-3*1.5mm2铜芯耐火型聚氯乙烯绝缘软电线；探测器回路长度：≤1000米；现场灭火控制器与光交换机采用5类网线连接。作为一种实施方式，所述现场灭火控制器连接多个通信模块，每个通信模块设置于灭火装置端，具体可设置在灭火装置下方，与灭火装置上设置的传感器连接以采集灭火装置的欠压信号和喷放信号。灭火装置上还可设置欠压报警器和喷放报警器，当灭火装置欠压低于0.9mpa时发出欠压报警，当灭火装置喷放压力低于0.2mpa时发出喷放报警。进一步地，每个通信模块具有唯一地址编码。所述系统通过地址编码可准确定位每个灭火装置，且在控制主机端可实时观察到每个灭火装置的工作状态和具体位置。作为一种实施方式，在火情出现时，所述通信模块用于：接收区域控制器的启动指令，启动悬挂式干粉灭火装置的电引发器；获取每个灭火装置的欠压信号和喷放信号，通过总线反馈给区域控制器。作为一种实施方式，所述区域控制器与火灾自动报警系统联动，当火灾发生时，所述区域控制器启动外接声光报警器，并显示延时倒计时，倒计时完毕后，向对应防火分区内的通信模块发送启动指令，由对应的通信模块启动灭火装置。具体地，当火灾发生时，通过【紧急启动】、【紧急停止动】按钮或收到两路(与信号)或一路火灾报警系统(集中控制室)给出的联动信号(开关量信号)，自动状态下，区域控制器可启动外接声光报警器，并在液晶屏上同步显示30秒倒计时，计时完毕，给区域内模块发出启动指令，由模块启动灭火装置。作为一种实施方式，所述控制主机包括电子地图模块、数据信息查询模块、维修维保记录模块。所述控制主机还具有现场电子记录功能，其记录时长不小于24小时。具体地，所述控制主机可通过人机交互界面与每台区域控制器通讯并控制每个区域控制器区域内灭火装置开启与关闭。控制主机能反应每个现场控器区域内灭火装置的压力状态以及喷放状态。同时能实现火警状态下的报警输出，联动输出，控制灭火装置喷放。并能显示火警区域地址编码。如图2所示，本发明还提供一种地下管廊悬挂式干粉灭火装置的灭火方法，采用所述数据采集系统实现，包括以下步骤：步骤1，在防火分区无人时，将区域控制器内控制方式转化开关调到“自动”位置，灭火系统处于自动状态；步骤2，区域控制器与火灾自动报警系统联动，当防火分区第一回路探测器发出火灾信号时，发出警报，指示火灾发生的部位，提醒工作人员注意，当第二路探测器发出火灾信号后，区域控制器开始进入延时阶段，启动延时第一时间；步骤3，第一时间内，发出联动指令，关闭防火分区内除应急照明外的所有电源；步骤4，区域控制器启动延时第二时间，第二时间可选择30秒；步骤5，第二时间后，向控制主机发送报警信号，同时向防火分区内所有的悬挂式干粉灭火装置发出灭火指令，启动灭火装置，进而喷放超细干粉进行灭火作业；步骤6，传感器采集灭火装置的状态信号，通过通信模块上传至区域控制器，区域控制器通过光交换机上传至控制主机，控制主机端可实时查看灭火现场的各装置的工作状态及相应控制设备的状态，并可通过电子地图显示各灭火装置的相关信息。进一步地，将灭火装置的第一压力阈值记为f1，第二压力阈值记为f2，实时压力值记为f0；将干粉喷放压力值记为p0；当f0<f1，则认为灭火装置欠压，发送欠压报警信号至区域控制器，灭火装置不能够被启动；当f0>f2，则认为灭火装置压力过高，灭火装置不能够被启动；当p0<0.3，则认为干粉已被喷放，灭火装置不能够被启动；当f1<f0<f2且p0>0.3时，灭火装置能够被启动。作为一种实施方式，在防火分区有人工作或值班时，将自动灭火控制器内的控制方式转换开关调到“手动”位置，灭火系统即处于手动控制状态，当防火分区发生火情，可按下区域控制器内的手动启即可阻止灭火指令的发生，停止系统灭火程序。具体地，区域控制器对灭火装置具有自动控制和手动控制两种方式。现场手动控制具有优先权，并具有防误操作功能。在实际应用中，悬挂式干粉灭火装置内装abc超细干粉灭火剂并充低压氮气，能迅速扑灭a、b、c类火灾和带电电气火灾。主要应用电缆隧道、夹层、竖井，变压器、配电柜(室)、发电机房，各类车船发动机舱，通讯机站，仓库，空调机房等。具有“快速响应、早期报警、高效灭火、生态环保”的特点。能实现自感温启动(68度感温玻璃球)和电启动两种方式。具体地，当火灾发生时，灭火装置上的感温玻璃受热膨胀破裂，或收到由区域控制器给出的dc24v电启动信号，喷嘴打开，abc超细干粉灭火剂在驱动氮气的作用下，向保护区域喷射并迅速向四周弥漫，火焰在abc超细干粉灭火剂连续的物理、化学作用下瞬间被扑灭。进一步地，电引发器工作电压：dc24v；工作电流：0.5a。灭火装置端带有信号反馈装置能提供欠压(压力低于0.9mpa)，喷放(压力低于0.2mpa)两个独立的信号给通信模块，再由通信模块上传至区域控制器。欠压反馈信号：常开(no)无源触点(干接点)，当罐内压力低于0.9mpa时动作闭合，触点容量dc24v/1a；喷放反馈信号：常闭(nc)无源触点(干接点)，当完全喷放时动作断开，触点容量dc24v/1a。实施例本实施例提供一种地下管廊悬挂式干粉灭火装置的数据采集系统，包括：悬挂式干粉灭火装置、通信模块、区域控制器、光交换机和控制主机，所述悬挂式干粉灭火装置上设置有传感器，所述传感器与通信模块连接，所述通信模块与区域控制器连接且配套使用，所述区域控制器通过光交换机与控制主机连接，其中，所述传感器采集灭火装置的欠压信号和喷放信号，所述通信模块将采集的欠压信号和喷放信号上传至区域控制器，所述区域控制器通过光交换机将所述欠压信号和喷放信号上传至控制主机，所述控制主机实时显示各悬挂式干粉灭火装置的工作状态。具体地，所述悬挂式干粉灭火装置的设备参数如表1所示：表1：悬挂式干粉灭火装置的设备参数具体地，所述通信模块的设备参数如表2所示：序号项目技术参数1型号2额定电压dc24v3额定电流≤0.5a4工作温度-10℃～70℃5工作湿度95％无凝露6通讯协议/接口总线通讯7通讯距离≥1km8外壳材质abs9防护等级ip65表2：通信模块的设备参数具体地，所述区域控制器的设备参数如表3所示：表3：区域控制器的设备参数具体地，所述控制主机的设备参数如表4所示：表4：控制主机的设备参数所述数据采集系统的电控要求包括：区域控制器的布置应便于操作和维护。控制控制器具有对灭火装置进行自动控制、手动控制两种功能。现场手动控制具有优先权，并具有防误操作功能。区域控制器具有灭火装置工作状态的监控显示功能。控制主机具有不小于24h现场电子记录的功能。区域控制器与控制主机带有光纤环网冗余架构，传输稳定，即使发生意外故障，信号传输也不会中断。传输距离长，远程监控能力强。具备网络信息及故障信息报警功能。所述系统采用的硬件设备均按工业标准设计，能抗强电磁干扰。所述系统中所有的设备均装有看门狗电路，程序异常出错故障时能自动恢复。所述系统中涉及的数据处理板、码转换器等均设计有数字滤波电路，以滤除干扰信号。所有现场控制设备均为三防(防水、防尘、防霉变)设计。所述系统选用的设备符合itu建议的抗雷击及过电压保护要求，设备接口均应装有雷电保护、过电压保护电路。所述系统中控制计算机的数据口，网络口均安装专用抗雷击过电压保护器。本实施例通过传感器采集灭火装置的欠压信号和喷放信号，通过通信模块将采集的欠压信号和喷放信号上传至区域控制器，所述区域控制器通过光交换机将所述欠压信号和喷放信号上传至控制主机，所述控制主机实时显示各悬挂式干粉灭火装置的工作状态，从而通过灭火装置端传感器、通信模块、区域控制器和控制主机的相互配合，对悬挂式干粉灭火装置的工作状态进行实时监测，并将监测状态在控制主机端进行显示，不仅方便使用方及时掌握灭火设备的运行状态，同时也为维护方节省设备维护成本。在有火灾出现时，本实施例通过区域控制器启动一定的延迟时间后，向控制主机发送报警信号，同时向防火分区内所有的悬挂式干粉灭火装置发出灭火指令，所述通信模块启动悬挂式干粉灭火装置，采集所述悬挂式干粉灭火装置的状态信号并上传至区域控制器，所述区域控制器将悬挂式干粉灭火装置及自身的状态信号通过光交换机上传至控制主机，在实现火灾险情及时处理的同时，实现了对火灾处理过程中灭火装置的欠压报警及喷放报警的实时监控。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。当前第1页12