干粉灭火系统和方法与流程

1.本发明涉及消防领域，具体地涉及干粉灭火系统和方法。


背景技术：

2.干粉在处理石油化工类火灾中发挥了重要作用。现有技术中，通常是在在消防车上装备高压氮气瓶，继而通过高压氮气作为动力向储存干粉灭火剂的干粉罐提供压力，将干粉灭火剂通过管路输送到干粉炮或干粉枪，以喷射到火灾现场进行灭火。
3.由于消防车所装备的高压氮气瓶有限，且需要在用完后更换高压氮气瓶，导致无法为干粉喷射提供持续的动力，无法适应长时间喷射的作业需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了克服现有技术存在的无法持续进行干粉灭火的问题，提供一种干粉灭火系统，该干粉灭火系统能够对干粉持续提供动力，从而满足长时间喷射的需求。
5.为了实现上述目的，本发明一方面提供干粉灭火系统，其中，所述干粉灭火系统包括举高喷射消防车、氮气消防车和干粉消防车，所述干粉消防车包括容纳有干粉的干粉罐，所述氮气消防车包括膜制氮单元，所述膜制氮单元包括氮气输出口，以向所述干粉消防车的干粉罐内提供氮气，所述举高喷射消防车包括用于连接所述干粉罐的外接接口和与所述外接接口连通的喷射装置，以从所述干粉消防车的干粉罐引入并喷射混合的干粉和氮气。
6.可选的，所述干粉灭火系统包括至少两个所述干粉消防车，所述氮气消防车包括对应的至少两个氮气输出口，以向与所述氮气输出口对应连接的所述干粉消防车的干粉罐内提供氮气，所述举高喷射消防车包括至少两个外接接口和与所述外接接口连通的喷射装置，以通过与所述外接接口对应连接的所述干粉消防车的干粉罐引入并喷射混合的干粉和氮气。
7.可选的，每个所述干粉消防车包括彼此连通的至少两个所述干粉罐，其中一个所述干粉罐具有用于与所述氮气输出口连接的进气口，所述干粉罐具有出口，所述干粉消防车的各所述干粉罐的出口通过输送管连接于所述外接接口。
8.可选的，所述干粉消防车包括用于检测所述干粉罐的干粉量的检测装置，所述干粉灭火系统包括用于控制所述干粉消防车和所述氮气消防车的控制单元，所述控制单元根据所述检测装置的反馈控制所述干粉消防车的操作。
9.可选的，所述控制单元设置为：在当前使用的所述干粉消防车的干粉罐的干粉量下降到第一预定值之前，通过该干粉消防车向所述举高喷射消防车提供混合的干粉和氮气；当前使用的所述干粉消防车的干粉罐的干粉量下降到所述第一预定值时，控制包括该干粉罐的所述干粉消防车停止向所述举高喷射消防车提供混合的干粉和氮气并通过连接其他所述外接接口的所述干粉消防车向所述举高喷射消防车提供混合的干粉和氮气。
10.可选的，所述控制单元设置为：在所述干粉罐的干粉量下降到第二预定值时，控制其他所述干粉消防车预备工作，所述第二预定值大于所述第一预定值。
11.可选的，所述控制单元设置为：在所述干粉罐的干粉量下降到第一预定值时，控制包括该干粉罐的所述干粉消防车停止向所述举高喷射消防车提供混合的干粉和氮气并进行干粉补给。
12.可选的，所述控制单元还用于控制所述举高喷射消防车的操作；和/或，所述控制单元设置在所述氮气消防车上。
13.本申请还提供一种干粉灭火方法，其中，所述方法包括：通过所述膜制氮单元利用现场空气制取氮气；将所述氮气提供到干粉消防车，以混合并驱动所述干粉消防车的干粉罐内的干粉输送到举高喷射消防车；通过所述举高喷射消防车的喷射装置实施灭火。
14.可选的，所述方法包括使用至少两个所述干粉消防车中的一部分向所述举高喷射消防车提供混合的干粉和氮气，其中：在当前使用的所述干粉消防车的干粉罐的干粉量下降到第一预定值之前，通过该干粉消防车向所述举高喷射消防车提供混合的干粉和氮气；在当前使用的所述干粉消防车的干粉罐的干粉量下降到所述第一预定值时，停止通过该干粉消防车向所述举高喷射消防车提供混合的干粉和氮气并通过其他所述干粉消防车向所述举高喷射消防车提供混合的干粉和氮气。
15.通过上述技术方案，可以使用膜制氮单元利用现场的空气制取氮气，从而持续提供氮气作为动力，满足长时间喷射干粉的作业需要。
附图说明
16.图1是本申请的干粉灭火系统的一种实施方式的示意图。
17.附图标记说明
18.10
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举高喷射消防车，11
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外接接口，12
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喷射装置，13
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第一无线控制模块，14
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臂架，20
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氮气消防车，21
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氮气输出口，22
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控制单元，30
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干粉消防车，31
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干粉罐，311
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进气口，32
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第二无线控制模块，40
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输送管，50
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输气管。
具体实施方式
19.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。
20.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。
21.根据本申请的一个方面，提供一种干粉灭火系统，其中，所述干粉灭火系统包括举高喷射消防车10、氮气消防车20和干粉消防车30，所述干粉消防车30包括容纳有干粉的干粉罐31，所述氮气消防车20包括膜制氮单元，所述膜制氮单元包括氮气输出口21，以向所述干粉消防车30的干粉罐31内提供氮气，所述举高喷射消防车10包括用于连接所述干粉罐31的外接接口11和与所述外接接口11连通的喷射装置12，以从所述干粉消防车30的干粉罐31引入并喷射混合的干粉和氮气。
22.本申请的干粉灭火系统可以使用膜制氮单元利用现场的空气制取氮气，从而持续提供氮气作为动力，满足长时间喷射干粉的作业需要。
23.具体的，在准备进行灭火时，开启膜制氮单元，以通过氮气输出口21向干粉罐31提
供氮气作为动力，干粉在氮气驱动下降通过外接接口11输送至举高喷射消防车10的喷射装置12，从而向失火现场喷射干粉和氮气进行灭火。
24.其中，为提供高压氮气，膜制氮单元可以包括用于压缩空气的压缩模块(例如压缩机)和用于制取氮气的膜制氮模块，膜制氮模块可以连接于压缩模块，以通过压缩的空气制取高压氮气，氮气输出口21设置在膜制氮模块上，以向外提供高压氮气。
25.举高喷射消防车10可以包括能够举升和下降的臂架14，喷射装置12可以安装在臂架14的末端。其中，喷射装置12可以包括干粉枪和/或干粉炮。
26.另外，如图1所示，所述干粉灭火系统可以包括至少两个所述干粉消防车30，所述氮气消防车20包括对应的至少两个氮气输出口21，以向与所述氮气输出口21对应连接的所述干粉消防车30的干粉罐31内提供氮气，所述举高喷射消防车10包括至少两个外接接口11和与所述外接接口11连通的喷射装置12，以通过与所述外接接口11对应连接的所述干粉消防车30的干粉罐31引入并喷射混合的干粉和氮气。
27.由此，可以通过各干粉消防车30分别通过各自对应的外接接口11向举高喷射消防车10提供氮气驱动的干粉，从而可以选择性地通过不同的干粉消防车30及其组合举高喷射消防车10提供氮气驱动的干粉，例如，可以通过所选的干粉消防车30或者所选数量的干粉消防车30同时向举高喷射消防车10提供氮气驱动的干粉。
28.其中，每个所述干粉消防车30可以包括彼此连通的至少两个所述干粉罐31，其中一个所述干粉罐31具有用于与所述氮气输出口21连接的进气口311，所述干粉罐31具有出口，所述干粉消防车30的各所述干粉罐31的出口通过输送管40连接于所述外接接口11。由此，氮气输出口21可以通过具有进气口311的干粉罐31向干粉罐31提供氮气，从而根据需要通过所需的干粉罐31的出口经输送管40提供氮气驱动的干粉。其中，氮气输出口21可以通过输气管50连接对应的进气口311，各干粉罐31的出口可以分别连接输送支管，各输送支管再连接到输送管40，以连接对应的外接接口11。
29.另外，所述干粉消防车30可以包括用于检测所述干粉罐31的干粉量的检测装置，所述干粉灭火系统包括用于控制所述干粉消防车30和所述氮气消防车20的控制单元22，所述控制单元22根据所述检测装置的反馈控制所述干粉消防车30的操作。由此，可以根据干粉罐31的干粉量控制干粉消防车30的操作，以便更好地完成灭火作业。具体的，当检测装置检测到干粉罐31的干粉量不足时，可以停止该干粉罐31甚至该干粉罐31所在的干粉消防车30的灭火作业，并且还可以控制其他干粉罐31或者其他干粉消防车30参与灭火作业。
30.根据本申请的一种优选实施方式，所述控制单元22可以设置为：在当前使用的所述干粉消防车30的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值之前，通过该干粉消防车30向所述举高喷射消防车10提供混合的干粉和氮气；当前使用的所述干粉消防车30的干粉罐31的干粉量下降到所述第一预定值时，控制包括该干粉罐31的所述干粉消防车30停止向所述举高喷射消防车10提供混合的干粉和氮气并通过连接其他所述外接接口11的所述干粉消防车30向所述举高喷射消防车10提供混合的干粉和氮气。由此，在当前使用的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值之前，可以通过当前使用的干粉罐31提供稳定流量的干粉和氮气；在当前使用的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值之后，可以通过更换其他干粉消防车30的干粉罐31继续提供稳定流量的干粉和氮气。通过这种方式，可以通过不同的干粉消防车30轮换作业，从而持续地向举高喷射消防车10提供氮气驱动的干粉，确保灭火的持续有效性。
其中，第一预定值可以根据需要设置，例如可以为干粉罐31的总装填量的5％
‑
10％。
31.更优选的，所述控制单元22可以设置为：在所述干粉罐31的干粉量下降到第二预定值时，控制其他所述干粉消防车30预备工作，所述第二预定值大于所述第一预定值。也就是说，当检测到当前使用的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值之前就控制其他干粉消防车30准备轮换。具体的，可以控制其他干粉消防车30到达举高喷射消防车10附近，然后人工连接到对应的外接接口11和氮气输出口21，一旦当前使用的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值，即可马上参与灭火作业。其中，第二预定值可以根据需要设置，例如可以为干粉罐31的总装填量的10％
‑
20％。
32.另外，为确保各干粉消防车30的可靠轮换，可以使每个干粉消防车30的各干粉罐31依次向举高喷射消防车10提供氮气驱动的干粉。在这种情况下，优选仅检测具有进气口311的干粉罐31的干粉量并根据检测结果控制干粉消防车30的操作。也就是说，始终仅使用具有进气口311的干粉罐31向举高喷射消防车10提供氮气驱动的干粉，在该干粉罐31的干粉量下降到第一预定值之后，则更换干粉消防车30，从而始终确保其他干粉罐31处于充满的备用状态。
33.为确保轮换能够持续进行，所述控制单元22可以设置为：在所述干粉罐31的干粉量下降到第一预定值时，控制包括该干粉罐31的所述干粉消防车30停止向所述举高喷射消防车10提供混合的干粉和氮气并进行干粉补给。由此，在当前使用的干粉消防车30的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值时，该干粉消防车30可以进行干粉补给，以便在轮换的干粉消防车30的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值时能够重新轮换，由此可以通过轮换作业、补给连续不停地进行灭火作业。
34.另外，为便于协调干粉灭火系统的其他设备的配合，以进一步提高效率且保证连续作业，优选地，所述控制单元22还用于控制所述举高喷射消防车10的操作。具体的，可以在干粉罐31内的干粉与氮气充分混合后，控制举高喷射消防车10通过臂架14举升喷射装置12至所需位置，开启外接接口11，以喷射来自干粉罐31的干粉和氮气。
35.其中，为方便现场控制，可以使控制单元22设置在一个消防车上，以实现移动化控制。由于举高喷射消防车10和干粉消防车30的装备较多不便布置，因此，可以将所述控制单元22设置在所述氮气消防车20上。控制单元22可以直接通过线路连接氮气消防车20的各功能部件，以实现对氮气消防车20的控制。为便于移动化作业，可以通过无线信号控制举高喷射消防车10和干粉消防车30。具体的，举高喷射消防车10上可以设置有第一无线控制模块13，干粉消防车30上可以设置有第二无线控制模块32，从而能够接收控制单元22的无线信号并使举高喷射消防车10和干粉消防车30进行相应作业。
36.具体的，对于氮气消防车20而言，控制单元22的控制包括氮气消防车20的行驶(例如提供行驶目的地信息等)、膜制氮单元的启动和停止、氮气输出接口21的开启和关闭等。对于举高喷射消防车10而言，控制单元22的控制包括举高喷射消防车10(例如提供行驶目的地信息等)、臂架14的举升和下降、喷射装置12的启动和停止、外接接口11的开启和关闭等。对于干粉消防车30而言，控制单元22的控制包括干粉消防车30的行驶(例如提供行驶目的地信息等)、干粉罐31的填充、进气口311的开启和关闭等。
37.根据本申请的另一方面，提供一种干粉灭火方法，其中，所述方法包括：
38.通过膜制氮单元利用现场空气制取氮气；
39.将所述氮气提供到干粉消防车30，以混合并驱动所述干粉消防车30的干粉罐31内的干粉输送到举高喷射消防车10；
40.通过所述举高喷射消防车10的喷射装置12实施灭火。
41.本申请的方法通过使用膜制氮单元利用现场的空气制取氮气，从而持续提供氮气作为动力，满足长时间喷射干粉的作业需要。
42.其中，优选地，所述方法包括使用至少两个所述干粉消防车30中的一部分向所述举高喷射消防车10提供混合的干粉和氮气，以通过个干粉消防车30轮换作业，确保持续灭火作业，其中：
43.在当前使用的所述干粉消防车30的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值之前，通过该干粉消防车30向所述举高喷射消防车10提供混合的干粉和氮气；
44.在当前使用的所述干粉消防车30的干粉罐31的干粉量下降到所述第一预定值时，停止通过该干粉消防车30向所述举高喷射消防车10提供混合的干粉和氮气并通过其他所述干粉消防车30向所述举高喷射消防车10提供混合的干粉和氮气。
45.由此，可以通过各干粉消防车30分别通过向举高喷射消防车10提供氮气驱动的干粉，从而可以选择性地通过不同的干粉消防车30及其组合举高喷射消防车10提供氮气驱动的干粉，例如，可以通过所选的干粉消防车30或者所选数量的干粉消防车30同时向举高喷射消防车10提供氮气驱动的干粉。
46.其中，在当前使用的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值之前，可以通过当前使用的干粉罐31提供稳定流量的干粉和氮气；在当前使用的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值之后，可以通过更换其他干粉消防车30的干粉罐31继续提供稳定流量的干粉和氮气。通过这种方式，可以通过不同的干粉消防车30轮换作业，从而持续地向举高喷射消防车10提供氮气驱动的干粉，确保灭火的持续有效性。其中，第一预定值可以根据需要设置，例如可以为干粉罐31的总装填量的5％
‑
10％。
47.更优选的，在所述干粉罐31的干粉量下降到第二预定值时，可以使其他所述干粉消防车30预备工作，所述第二预定值大于所述第一预定值。也就是说，在当前使用的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值之前就使其他干粉消防车30准备轮换。具体的，可以使其他干粉消防车30到达举高喷射消防车10附近，然后连接好相应的管路，准备好向其干粉罐31提供氮气以及准备好向举高喷射消防车10提供干粉和氮气，一旦当前使用的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值，即可马上参与灭火作业。其中，第二预定值可以根据需要设置，例如可以为干粉罐31的总装填量的10％
‑
20％。
48.另外，为确保各干粉消防车30的可靠轮换，可以使每个干粉消防车30的各干粉罐31依次向举高喷射消防车10提供氮气驱动的干粉。在这种情况下，优选在其中一个干粉罐31的干粉量下降到第二预定值和第一预定值时即进行相应的准备和替换。也就是说，始终仅使用一个干粉罐31向举高喷射消防车10提供氮气驱动的干粉，在该干粉罐31的干粉量下降到第一预定值之后，则更换干粉消防车30，从而始终确保其他干粉罐31处于充满的备用状态。
49.为确保轮换能够持续进行，在所述干粉罐31的干粉量下降到第一预定值时，则使包括该干粉罐31的所述干粉消防车30停止向所述举高喷射消防车10提供混合的干粉和氮气并进行干粉补给。由此，在当前使用的干粉消防车30的干粉罐31的干粉量下降到第一预
定值时，该干粉消防车30可以进行干粉补给，以便在轮换的干粉消防车30的干粉罐31的干粉量下降到第一预定值时能够重新轮换，由此可以通过轮换作业、补给连续不停地进行灭火作业。
50.本申请的方法可以采用各种适当的设备实施，例如现场组织举高喷射消防车10、干粉消防车30，并通过膜制氮单元制取的氮气驱动干粉。优选地，本申请的方法使用本申请的干粉灭火系统实施。
51.下面参考附图的实施方式说明本申请的干粉灭火系统和方法。
52.在图示的实施方式中，使用两个干粉消防车30，举高喷射消防车10具有两个外接接口11，氮气消防车20具有两个氮气输出口21。
53.首先，通过控制单元22控制举高喷射消防车10、氮气消防车20和一个干粉消防车30到达灭火地点，并且将干粉消防车30的出口和进气口311分别与相应的外接接口11和氮气输出口21连接。
54.随后，启动膜制氮单元，以制取氮气。根据需要，可以在氮气达到使用要求(例如特定的浓度、压力)时控制氮气输出口21开启，控制以向干粉罐31输送氮气，使氮气与干粉充分混合。
55.氮气与干粉充分混合后，控制外接接口11开启并举升臂架14至喷射位置，以通过喷射装置12喷射干粉和氮气的混合物实施灭火。
56.当检测到干粉罐31的干粉量下降至20％(第二预设值)时，控制单元22控制另一个干粉消防车30到达灭火地点，并将该干粉消防车30的出口和进气口311分别与相应的外接接口11和氮气输出口21连接，以作为备用。
57.当检测到干粉罐31的干粉量下降至10％(第一预设值)时，控制单元22控制当前使用的干粉消防车30对应的外接接口11关闭，以停止通过该干粉消防车30提供干粉和氮气；同时，控制单元22控制另一个备用的干粉消防车30对应的外接接口11开启，以轮换且持续地向举高喷射消防车10提供干粉和氮气。
58.断开停止供粉的干粉消防车30与氮气消防车20、举高喷射消防车10的连接(例如拆卸输送管40等连接管路)，然后控制单元22可以控制停止供粉的干粉消防车30驶离灭火地点，以补充干粉。在补充完干粉后，控制单元22控制该干粉消防车30回到灭火地点，并将该干粉消防车30的出口和进气口311分别与相应的外接接口11和氮气输出口21连接，以作为备用。
59.当然，在图1所示的实施方式中，也可以同时通过两个干粉消防车30同时连接对应的外接接口11和氮气输出口21，从而同时向举高喷射消防车10提供干粉和氮气进行灭火作业。并且，在一个干粉罐31的干粉量不足时可以替换使用同一消防车30的其他干粉罐31。在这种情况下，例如，两个干粉消防车30的当前使用的干粉罐31的干粉量均不足时，可以继续使用一个干粉消防车30的其他干粉罐31进行供粉，另一个干粉消防车30可以驶离并补充干粉，以便在补充后再次供粉，此时可以使之前连续作业的干粉消防车30停止作业并驶离补充干粉。在一个消防车30驶离补充干粉的期间，控制单元20可以控制其他干粉消防车30填补其位置，从而始终通过两个干粉消防车30同时向举高喷射消防车10提供干粉和氮气进行灭火作业。
60.当氮气消防车20包括更多氮气输出口21，举高喷射消防车10包括更多外接接口11
的情况下，可以使所有或部分氮气输出口21和对应数量的外接接口11连接对应数量的消防车30的干粉罐31，从而通过所需数量的消防车30同时向举高喷射消防车10提供干粉和氮气进行灭火作业。在干粉罐31的干粉量不足时可以根据需要替换使用同一消防车30的其他干粉罐31或其他备用消防车30的干粉罐31。
61.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。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。本申请包括各个具体技术特征以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。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。