一种特种车辆自保系统的制作方法

1.本发明属于特种车辆消防监控技术领域，具体涉及一种特种车辆自保系统。


背景技术：

2.随着车辆应用场景越来越专业化，特种车辆作为专用设备也必须提高装备的质量特性，为车辆全寿命周期稳定安全运行提供保障。特种车辆面临着复杂的工作环境，需要面对高温、高湿、烟雾、大风、高压或低压、甚至易燃、易爆等环境恶劣的作业场所，除了本身要完成保障任务以外，车辆自身的安全保护也极为重要。
3.通常，一般特种车辆仅配置了干粉灭火装置，当发生火灾时，通过喷射干粉进行窒息灭火；然而干粉降温效能差，灭火后温度依然较高，复燃隐患大，并且干粉附着在设备表面，清洁困难。特别地，对于电力底盘驱动的车辆，还需对底盘动力电池组做好专门管理和防护。目前，无论是车辆本身还是随车消防设施，传统的消防手段大多在危险发生之前没有采取有效措施，即：先通过感烟、感温等方式探测到已经发生的火灾，再启动水、气、干粉、泡沫或者其他方式灭火。这种被动灭火方式不易发现初期危险，不利于控制火情，甚至某种程度上灭火介质造成的损失比火灾本身更严重，对于车辆自身的安全性也无法有效保证。


技术实现要素：

4.本发明提供一种特种车辆自保系统，对特种车辆的综合监控及防火降温，能够准确地判断处火情类别及等级信息，实现火情的早期预警；并提高灭火效率，解决灭火操作对车辆造成的损坏及难以清理的问题。
5.本发明实施例的一种特种车辆自保系统采用如下技术方案：一种特种车辆自保系统，包括危险特征探测装置、控制装置和灭火装置；危险特征探测装置用于实时探测车身内外的危险特征信息，包括烟雾检测组件、火焰检测组件、温度检测组件、红外感应组件、压力检测组件、距离检测组件中的多种；灭火装置，包括无源灭火装置和综合消防装置；控制装置，用于根据危险特征探测装置所探测的危险特征信息预测火情特征参数的发展趋势，并根据预测结果判断对应的火情类别及等级信息；以及，根据火情类别及等级信息控制无源灭火装置或综合消防装置执行对应的灭火操作。
6.可选地，根据预测结果判断对应的火情类别及等级信息，包括：根据危险特征信息及各火情特征参数的发展趋势，与分类标准数据库中的相应数据进行对比，判断出对应的火情类别及等级；其中，分类标准数据库中包括典型火灾的蔓延规律、火灾工况下各火情特征参数的分布及变化趋势数据。
7.可选地，火情类别及等级信息包括发生火情的位置信息、燃烧物类别信息及火灾规模级别信息。
8.可选地，无源灭火装置设置在车身内部，综合消防装置设置在车身周侧；根据火情类别及等级信息控制无源灭火装置或综合消防装置执行对应的灭火操作，包括：在判断出车身内部发生火情时，控制无源灭火装置执行灭火操作；在判断出车身周侧发生火情时，控
制综合消防装置执行灭火操作。
9.可选地，无源灭火装置包括采用水基灭火剂的灭火设备，综合消防装置包括分别采用不同类型灭火介质的多个灭火设备；控制综合消防装置执行灭火操作，包括：根据燃烧物类别信息及预设的燃烧物类别与灭火介质类型之间的对应关系，选择5采用对应类型灭火介质的灭火设备执行灭火操作；和/或，根据火灾规模级别信息及预设的火灾规模级别与灭火范围之间的对应关系，控制灭火设备按照对应的灭火范围执行灭火操作。
10.可选地，根据危险特征探测装置所探测的危险特征信息预测火情特征参数的发展趋势，包括：根据危险特征探测装置所探测的危险特征信息，及车辆当前作业环境和工作状态对火情特征参数的影响因子，预测火情特征参数的发展趋势。
11.可选地，危险特征探测装置包括车身探测装置和车内探测装置，车身探测装置包括烟雾检测组件、火焰检测组件、温度检测组件、红外感应组件、压力检测组件、距离检测组件中的一种或多种；车内探测装置包括烟雾检测组件、火焰检测组件、温度检测组件、红外感应组件、压力检测组件中的一种或多种。
12.可选地，特种车辆自保系统还包括监控装置，监控装置包括上位机，上位机分别与危险特征识别装置中的各检测组件及控制装置通讯连接，用于接收并判断各检测组件所检测到的危险特征数据中是否超出对应的预设阈值范围，以及将超出对应的预设阈值范围的危险特征数据发送至控制装置。
13.可选地，监控装置还包括报警组件，报警组件与上位机通讯连接，用于在上位机判断出有危险特征数据超出预设阈值范围时发出报警信息。
14.可选地，报警组件包括声光报警器。
15.本发明实施例的一种特种车辆自保系统，通过在特种车辆的车内外设置多种检测组件来实时检测车身内外的多种危险特征信息，并根据探测到的多种危险特征信息预测火情特征参数的发展趋势，从而能够准确地判断处火情类别及等级信息，可以实现火情的早期预警；以及根据火情类别及等级信息控制无源灭火装置或综合消防装置执行对应的灭火操作，可以对火灾针对性地进行灭火，有效地提高灭火效率，并解决灭火操作对车辆造成的损坏及难以清理的问题。
16.本发明实施例的一种特种车辆自保系统适用于自保能力不足的特种车辆，特别适用于电动底盘形式的车辆；系统检测灵敏度高、反应速度快、占用空间小、维护保养方便，能够安全、快速、有效、可靠地处理车辆本身面临的安全威胁，实现对整车的综合监控管理和防火降温，大幅提升特种车辆在作业时的自身生命力和贮存、训练的安全性，最大程度地保障车辆本身安全。
附图说明
17.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。
18.图1为本发明的一种特种车辆自保系统的具体实施例的结构示意图。
19.附图标记：
1、烟雾检测组件；2、火焰检测组件；3、温度检测组件；4、红外感应组件；5、压力检测组件；6、距离检测组件；7、上位机；8、报警组件；9、控制装置；10、电源组件；11、无源灭火装置；12、综合消防装置。
具体实施方式
20.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的基体实施的限制。
21.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
22.如图1所示，本发明实施例的一种特种车辆自保系统，包括危险特征探测装置、监控装置、控制装置9和灭火装置。其中，危险特征探测装置用于实时探测车身内外的危险特征信息，包括烟雾检测组件1、火焰检测组件2、温度检测组件3、红外感应组件4、压力检测组件5、距离检测组件6中的多种；灭火装置，包括无源灭火装置11和综合消防装置12；控制装置9，用于根据危险特征探测装置所探测的危险特征信息预测火情特征参数的发展趋势，并根据预测结果判断对应的火情类别及等级信息；以及，根据火情类别及等级信息控制无源灭火装置11或综合消防装置12执行对应的灭火操作。
23.根据本发明的示例性实施例，在特种车辆自保系统中，危险特征探测装置包括各检测组件分别设置在车辆的车身内外，用于实时检测车身内外的危险特征信息，危险特征信息包括烟雾信息、火焰信息、温度信息、红外感应信息、压力信息、距离信息等中的一种或多种，这些危险特征信息可以用于进行多信息融合来判断车辆内外是否发生火情，以及判断出所发生的火情的类别、等级、规模等信息。灭火装置包括两种及以上的灭火设备，可分别用于针对不同类别的火灾进行灭火。控制装置9分别与危险特征探测装置中的各检测组件通讯连接，用于获取多种危险特征信息，并将多种危险特征信息进行融合来预测各火情特征参数的发展趋势，从而准确地地判断处火情类别及等级信息，而且还能够识别出处于酝酿初期的火灾；以及，根据火情类别及等级信息选择相应的灭火设备有针对性地进行灭火，可以有效地提高灭火效率。这里，火情特征参数为多种危险特征信息中的至少一种。
24.一种可选地实施方式中，控制装置9中预设有分类标准数据库，分类标准数据库中包括典型火灾工况下各火情特征参数的分布及变化趋势数据等，具体可通过仿真或试验，针对不同车辆发生不同类别火灾时的蔓延规律，获取其火灾工况下的温度、火焰、烟雾、规模等火情特征参数的分布及变化趋势，并存储到分类标准数据库中，用于与危险特征探测装置所采集的危险特征信息进行对比，来判断出车辆所发生火情的类别及等级。这里，火情类别及等级信息包括发生火情的位置信息、燃烧物类别信息及火灾规模级别信息。其中，分类标准数据库中包括的不同类别火灾的蔓延规律，可包括不同类别的燃烧物对应的火灾工况下的火情特征参数的分布和变化趋势信息，用于方便控制装置9通过对比确定当前火灾的燃烧物类别信息；火情的位置信息及火灾规模级别信息，还结合红外感应组件4及距离检
测组件6所检测数据进行确定。
25.危险特征探测装置中的各检测组件实时检测车身内外的危险特征信息并发送至控制装置9，控制装置9接收并将危险特征信息及预测得到的各火情特征参数的发展趋势，与分类标准数据库中的相应数据进行对比，判断出对应的火情类别及等级。
26.以及，控制装置9中还预设有特种车辆的多种作业环境及工作状态对各火情特征参数的影响因子，控制装置9在预测各火情特征参数的发展趋势时，根据当前作业环境和工作状态计算其对应的影响因子对各火情特征参数的增减幅度，从而能够剔除环境和工作状态变化的影响，更加准确地判断出火情类别及等级信息，可以实现特征车辆异常情况的早期预警。
27.可选地，无源灭火装置11设置在车身内部，在控制装置9判断出车身内部发生火情时，控制无源灭火装置11执行灭火操作；综合消防装置12设置在车身周侧，在控制装置9判断出车身周侧发生火情时，控制综合消防装置12执行灭火操作。在这里说明，无源灭火装置11及综合消防装置12均可以包括一个或多个，具体可根据车辆规模及常发生的火情类别进行确定，分别设置车身内外的易出现火情区域的对应位置。具体地，无源灭火装置11可包括采用水基灭火剂的灭火设备，综合消防装置12包括分别采用不同类型灭火介质的多个灭火设备，多种灭火设备可采用周界隔离、喷淋降温、气体抑制等方式进行灭火降温，而且每一种类型灭火介质的灭火设备可以包括一个或多个。
28.以及，在控制装置9判断出火情类别及等级信息时，根据燃烧物类别信息及预设的燃烧物类别与灭火介质类型之间的对应关系，选择采用对应类型灭火介质的灭火设备执行灭火操作。在这里说明，控制装置9中预设有车辆中可能发生火灾的多种燃烧物与针对每种燃烧物的灭火介质类型的对应关系，每种燃烧物对应至少一种灭火介质，该至少一种灭火介质针对该燃烧物可以快速扑灭火灾，且灭火介质不易造成车辆部件损坏、难以清理等。
29.以及，根据火灾规模级别信息及预设的火灾规模级别与灭火范围之间的对应关系，控制灭火设备按照对应的灭火范围执行灭火操作，其中，火灾规模级别信息可包括火灾起火区域的范围及起火时期（包括酝酿期、起火早期、蔓延期等）等信息。在这里说明，控制装置9中预设有车辆中可能发生火灾的多种火灾规模级别信息与针对每种火灾规模的灭火范围的对应关系，控制装置9判断出当前火情类别及等级，控制灭火设备根据对应的灭火范围执行灭火操作。该灭火范围对应灭火设备的灭火降温区域范围及力度等，例如，喷射灭火介质的范围与喷射力度等。
30.一种可选的实施方式中，危险特征探测装置包括车身探测装置和车内探测装置，车身探测装置包括烟雾检测组件1、火焰检测组件2、温度检测组件3、红外感应组件4、压力检测组件5、距离检测组件6中的一种或多种；车内探测装置包括烟雾检测组件1、火焰检测组件2、温度检测组件3、红外感应组件4、压力检测组件5中的一种或多种。车身探测装置和车内探测装置的各检测组件可包括一个或多个，并采用分布式布置结构，分别设置在车身内外的周侧及预设关键部件处，用于实现对整车的综合监控。例如，车身探测装置的烟雾检测组件1、火焰检测组件2、温度检测组件3等，可以设置在车身周侧及车辆发动机箱、燃油箱（或动力电池组）处等。
31.可选地，特种车辆自保系统还包括监控装置，监控装置包括上位机7，上位机7分别与危险特征识别装置中的各检测组件及控制装置9通讯连接，用于接收并判断各检测组件
所检测到的危险特征数据中是否超出对应的预设阈值范围，以及将超出对应的预设阈值范围的危险特征数据发送至控制装置9。其中，预设阈值范围为正常工况下各危险特征信息对应的数据范围，每种危险特征信息分别对应有预设阈值范围，如果有检测组件检测到的危险特征数据超过对应的预设阈值范围，则确定有可能发生火灾。
32.控制装置9通过上位机7与各检测组件通讯连接，各检测组件将所检测到的危险特征数据发送至上位机7；上位机7进行预处理，将接收到的危险特征数据与对应的易俗河阈值范围进行对比，在超出预设范围阈值时，对应的危险特征数据发送至控制装置9。在这里说明，上位机7将超出的预设阈值范围的危险特征数据发送至控制装置9时，同时还将设定时间段内所有危险特征数据发送至控制装置9，使控制装置9可以根据多种危险特征信息的变化趋势精确地判断是否发生火情，以及所发生火情的类别及等级信息。
33.可选地，监控装置还包括报警组件8，报警组件8与上位机7通讯连接，用于在上位机7判断出有危险特征数据超出预设阈值范围时发出报警信息。报警组件8可以设置在特征车辆控制台或控制室处，用于方便工作人员及时发现车辆的异常信息，进而可以及时采取相应的补救措施。其中，报警组件8可以包括声光报警器，例如蜂鸣器和闪烁灯。
34.在实际的应用场景中，本发明实施例的特种车辆自保系统还可以包括其他设备或部件，以实现特种车辆自保系统的实际安装、应用及其他功能。例如，特种车辆自保系统还包括电源组件10，电源组件10与特种车辆自保系统中的其他部件电连接用于供电，电源组件10相对于特种车辆控制系统及驱动系统的电源独立，以保证火情监测的稳定性；电源装置可以包括充电式蓄电池。再例如，控制装置9中可以集成有信号处理电路、控制器、处理器等。
35.本发明实施例的一种特种车辆自保系统，通过在特种车辆的车内外设置多种检测组件来实时检测车身内外的多种危险特征信息，并根据探测到的多种危险特征信息预测火情特征参数的发展趋势，从而能够准确地判断处火情类别及等级信息，可以实现火情的早期预警；以及根据火情类别及等级信息控制无源灭火装置或综合消防装置执行对应的灭火操作，可以对火灾针对性地进行灭火，有效地提高灭火效率，并解决灭火操作对车辆造成的损坏及难以清理的问题。
36.需要指出，根据实施的需要，可将本发明实施例中描述的各个部件拆分为更多部件，也可将两个或多个部件或者部件的部分组合成新的部件，以实现本发明实施例的目的。
37.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。