1.本技术属于消防产品检测技术领域,尤其涉及一种智能消防喷头布水试验系统及其试验方法。
背景技术:2.在民用与商业建筑中,消防系统是保证人们生命财产安全,维护建筑完整性的主要手段之一,民用与商业建筑结构复杂,造型多样化,容纳人员多,火灾蔓延途径多,人员疏散困难,一旦发生火灾,容易引起较严重后果,且火灾扑救实施困难。在对于消防系统的评估,现有喷雾试验过程当中,在其模拟民用与商用建筑的消防系统的喷淋灭火能力时,一般采用框架搭建的喷淋机构,在该喷淋机构之上架设水管和喷雾头来模拟现场的消防系统及环境。
3.但是现有技术中缺乏布水试验系统的智能化测量手段,亟需一种智能消防喷头布水试验系统和方法。
技术实现要素:4.本技术提供了一种智能消防喷头布水试验系统,所述喷雾控制系统包括:
5.供水装置,用于提供喷雾喷头;
6.喷洒装置,其连接供水装置,所述喷洒装置中至少设有一根管道和至少一个用于喷洒喷头的喷头;
7.收集测量装置,其设置在喷洒装置的正下方,用于收集和测量喷头的布水性能;及
8.智能控制装置,其连接供水装置、喷洒装置和收集测量装置。
9.根据本技术的一个实施方式,所述供水装置包括:水池、泵水机构、回水机构和总输出管路;
10.其中,所述泵水机构中的泵水管路的进水端与所述水池连通,且沿所述泵水机构的泵水管路方向上依次设置有电机泵和膨胀罐,所述泵水机构用于控制泵水的流量和管内压力,所述泵水管路的泵水端和所述总输出管路连通;
11.所述回水机构中的回水管路的进水端与所述泵水管路的进水端及所述总输出管路通过三通阀连通;沿所述回水机构的回水方向依次设置有第一电磁阀和调节阀,所述回水管路的泵水端与所述水池连通;
12.所述总输出管路上设置有第二电磁阀。
13.根据本技术的一个实施方式,所述第一电磁阀所述第二电磁阀分别与所述智能控制装置电性连接,所述智能控制装置控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀在同一时间内择一关闭或选通。
14.根据本技术的一个实施方式,所述水池和所述电机泵之间的出水管路上进一步设置有总阀门;所述膨胀罐和所述出水管路的出水端之间进一步设置有流量计;所述总阀门和所述流量计分别与所述智能控制装置电性连接。
15.根据本技术的一个实施方式,所述系统还包括数据收集装置,所述数据收集装置包括:
16.用于获取供水装置中管内水压的压强收集装置;
17.用于获取喷洒装置数据的喷头获取装置;
18.其中,所述数据收集装置还与所述智能控制装置连接。
19.根据本技术的一个实施方式,所述喷头获取装置包括:
20.图像获取单元,其用于获取喷头的图像数据;
21.第一识别单元,其用于获取喷头的位置数据和/或间距数据;
22.第二识别单元,其用于获取喷头的型号数据;和/或
23.第三识别单元,其用于获取喷头和/或喷雾管道的数量数据
24.根据本技术的一个实施方式,所述收集测量装置包括:上边框组件、水箱本体、至少一个电磁阀、称重斜水槽、称重模块和底座;其中,所述底座包括水平设置的横梁和垂直设置的边框;所述称重模块与横梁相固定,所述称重模块的上方与所述称重斜水槽连接,所述称重斜水槽的上方敞开,所述称重斜水槽的上方敞口位于所述水箱本体的下方,所述称重斜水槽的底部设有一个用于控制排水的电磁阀;所述水箱本体的边缘和所述底座的边框顶部经配合后相互固定,所述水箱本体的内部设有隔板,所述隔板将所述水箱本体内的空间分割为至少两个集水盒,每个集水盒的底部设置有一个排水口,每个排水口下方连接一排水管道,每个所述排水管道分别设置一个用于控制排水的所述电磁阀,每个排水口的下方针对所述称重斜水槽的上方敞口;所述上边框组件和所述水箱本体的边缘顶部配合,所述上边框组件具有向所述水箱本体内部倾斜的锲型刀状口结构。
25.根据本技术的一个实施方式,所述锲型刀状口结构包括:
26.与所述水箱本体的顶部边缘连接的装配部,所述装配部沿所述水箱本体的顶部边缘延伸;
27.与所述水箱本体的外侧边缘垂直对齐的拼装部,所述拼装部的底部与所述装配部的外侧边缘连接;及
28.从所述拼装部的顶部向所述装配部的内侧边缘均匀倾斜的滑坡部。
29.根据本技术的一个实施方式,每个所述集水盒的底板向其设置的所述排水口倾斜。
30.根据本技术的一个实施方式,所述系统还包括用于固定喷洒装置的支撑装置;所述支撑装置包括:多根用于竖直支撑在试验平台上的支撑柱和用于连接支撑柱顶部的横梁;所述喷洒装置安装在所述横梁上。
31.根据本技术的一个实施方式,所述支撑装置的底部进一步设有高度调节装置。
32.根据本技术的一个实施方式,所述横梁和所述喷洒装置之间通过升降装置连接;升降装置安装在所述连接梁上,所述升降装置包括一个从所述连接梁可向下延伸的升降机构;所述喷洒装置连接在所述升降机构的底部。
33.根据本技术的一个实施方式,升降结构包括:剪叉式结构。
34.根据本技术的一个实施方式,所述喷洒装置还包括:所述平衡机构,其安装在所述支撑机构和所述管道之间,用于保持所述管道处于水平位;
35.根据本技术的一个实施方式,所述平衡机构包括与管道数量相同的平衡结构,每
一个平衡结构包括滑轮和钢丝绳,所述滑轮安装在所述支撑柱的柱身或顶端上,钢丝绳的第一端连接在所述管道的管身和所述固定立柱上,第二端穿过滑轮后下垂。
36.本技术还提出一种试验方法,利用所述的智能消防喷头布水试验系统,所述试验方法包括:
37.a.智能控制装置开启供水装置,经吊顶喷头喷洒形成水幕,收集测量装置在水幕中收集水幕中的液体,在达到规定时间后关闭供水装置;
38.b.智能控制装置内配置与收集测量装置中各集水盒对应的数据矩阵;
39.c.智能控制装置开启每个收集测量装置中一个集水盒底部的排水口上的电磁阀,集水盒内的液体流入下方的称重斜水槽内;
40.d.智能控制装置开启称重模块,称取称重斜水槽内液体的重量,智能控制装置将重量记录在对应的数据矩阵的装置内;
41.e.智能控制装置开启称重斜水槽的排水口处的电磁阀,将称重斜水槽内部的液体排空,智能控制装置对称重模块进行调零操作;
42.f.重复步骤c到步骤e,称取下一个集水盒内的液体重量,直至收集测量装置内的所有集水盒内的液体被称重完毕,获得记录所有重量数据的数据矩阵。
43.根据本技术的一个实施方式,步骤a中之前包括:
44.测量管道内的水压,使用喷头获取装置获取喷头的数据;
45.计算适合于当前试验的喷头的目标流量。
46.本技术的有益效果:
47.本技术采用了与现有技术不同的收集测量装置。相较于正常的普通的盒子,采用锲型刀状口可以减少大部分溅射出的水花。锲型刀状口在最上方提供了一个倾斜的滑坡,因此,溅射的水滴落到此处时,会顺着斜坡流回集水盒中。因为锲型刀状口边缘采用可拆卸形式组装可以大大降低维修成本和时间。相较于其他部件,位于外侧的锲型刀状口边缘在移动以及组装过程中不可避免会有所损伤,而集水单元的锲型刀状口边缘采用可拆卸的方式可以使得当只有边缘损伤时,锲型刀状口边缘可以单独拆卸下来并维修。因此,相较于维修或更换整个集水单元,这样的设计可以大大降低成本和时间。整个输送以及称重的过程都将由智能控制装置进行监管,智能控制装置可以通过控制输送口上电磁阀的开关来实现控制输送的目的;而称重盒称重的示数也将同步显示在智能控制装置上,当称重结束时,主动端可以通过控制称重盒下方的电磁阀来控制排水。
48.本技术在系统初始化环节,供水装置采用回水模式,达到与实际试验状态相匹配的稳定的流量压力状态,这样可以最大限度减小试验起始阶段流量压力不稳定所带来的误差;在回水管路配备调节阀,可调范围覆盖所有测试喷头样品的流量,可以确保回水保压状态与实际试验状态的匹配,这样供水装置就可以很好的适配所有试验状态。
49.本技术在喷雾试验开始及试验过程中对流量起到初始设置和自适应实时监控的作用,这尽可能实现了理论模型的实际再现功能,在摆脱人力调节的同时,还提高了试验过程中对于流量的精确控制。
50.本技术智能消防喷头布水试验系统和方法提供了一种在喷雾试验开始及试验过程中对流量起到初始设置和自适应实时监控的作用,这尽可能实现了喷雾系统喷雾理论模型的实际再现功能,在摆脱人力调节的同时,还提高了喷雾试验过程中对于流量的精确控
制。相对于现有喷雾试验而言是一种更精确的自动调节手段。相较于现有技术,本技术首次提出了在试喷雾试验过程中对于流量和水压的监控及流量的调控,用于精确测试灭火装置的喷雾能力(布水性能)。
附图说明
51.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例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技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
52.图1为本技术智能消防喷头布水试验系统的示意图。
53.图2a为收集测量装置的结构图,图2b为收集测量装置的俯视图。
54.图3为收集测量装置的爆炸图。
55.图4为福马轮的示意图。
56.图5为水箱本体的剖视图。
57.图6为供水装置的示意图。
58.图7为供水装置的俯视图。
59.图8为实施例3中智能消防喷头布水试验系统的示意图。
60.图9为实施例4中智能消防喷头布水试验系统的示意图。
61.图10为实施例5中智能消防喷头布水试验系统的示意图。
具体实施方式
62.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
63.在本技术的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
64.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、“连接”、“相连”等应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接相连,或者两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
65.示例性实施例
66.如图1所示本实施例提供了一种智能消防喷头布水试验系统,所述喷雾控制系统包括:
67.供水装置100,用于提供喷雾喷头;
68.喷洒装置200,其连接供水装置100,所述喷洒装置中至少设有一根管道和至少一个用于喷洒喷头的喷头;
69.收集测量装置400,其设置在喷洒装置的正下方,用于收集和测量喷头的布水性能;及
70.智能控制装置500,其连接供水装置、喷洒装置和收集测量装置。
71.在本示例性实施例中,所述供水装置包括:水池、泵水机构、回水机构和总输出管路;
72.其中,所述泵水机构中的泵水管路的进水端与所述水池连通,且沿所述泵水机构的泵水管路方向上依次设置有电机泵和膨胀罐,所述泵水机构用于控制泵水的流量和管内压力,所述泵水管路的泵水端和所述总输出管路连通;
73.所述回水机构中的回水管路的进水端与所述泵水管路的进水端及所述总输出管路通过三通阀连通;沿所述回水机构的回水方向依次设置有第一电磁阀和调节阀,所述回水管路的泵水端与所述水池连通;
74.所述总输出管路上设置有第二电磁阀。
75.在本示例性实施例中,所述第一电磁阀所述第二电磁阀分别与所述智能控制装置电性连接,所述智能控制装置控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀在同一时间内择一关闭或选通。
76.在本示例性实施例中,所述水池和所述电机泵之间的出水管路上进一步设置有总阀门;所述膨胀罐和所述出水管路的出水端之间进一步设置有流量计;所述总阀门和所述流量计分别与所述智能控制装置电性连接。
77.在本示例性实施例中,所述系统还包括数据收集装置,所述数据收集装置包括:
78.用于获取供水装置中管内水压的压强收集装置;
79.用于获取喷洒装置数据的喷头获取装置;
80.其中,所述数据收集装置还与所述智能控制装置连接。
81.在本示例性实施例中,所述喷头获取装置包括:
82.图像获取单元,其用于获取喷头的图像数据;
83.第一识别单元,其用于获取喷头的位置数据和/或间距数据;
84.第二识别单元,其用于获取喷头的型号数据;和/或
85.第三识别单元,其用于获取喷头和/或喷雾管道的数量数据
86.在本示例性实施例中,所述收集测量装置包括:上边框组件、水箱本体、至少一个电磁阀、称重斜水槽、称重模块和底座;其中,所述底座包括水平设置的横梁和垂直设置的边框;所述称重模块与横梁相固定,所述称重模块的上方与所述称重斜水槽连接,所述称重斜水槽的上方敞开,所述称重斜水槽的上方敞口位于所述水箱本体的下方,所述称重斜水槽的底部设有一个用于控制排水的电磁阀;所述水箱本体的边缘和所述底座的边框顶部经配合后相互固定,所述水箱本体的内部设有隔板,所述隔板将所述水箱本体内的空间分割为至少两个集水盒,每个集水盒的底部设置有一个排水口,每个排水口下方连接一排水管道,每个所述排水管道分别设置一个用于控制排水的所述电磁阀,每个排水口的下方针对所述称重斜水槽的上方敞口;所述上边框组件和所述水箱本体的边缘顶部配合,所述上边框组件具有向所述水箱本体内部倾斜的锲型刀状口结构。
87.在本示例性实施例中,所述锲型刀状口结构包括:
88.与所述水箱本体的顶部边缘连接的装配部,所述装配部沿所述水箱本体的顶部边缘延伸;
89.与所述水箱本体的外侧边缘垂直对齐的拼装部,所述拼装部的底部与所述装配部的外侧边缘连接;及
90.从所述拼装部的顶部向所述装配部的内侧边缘均匀倾斜的滑坡部。
91.在本示例性实施例中,每个所述集水盒的底板向其设置的所述排水口倾斜。
92.在本示例性实施例中,所述系统还包括用于固定喷洒装置的支撑装置;所述支撑装置包括:多根用于竖直支撑在试验平台上的支撑柱和用于连接支撑柱顶部的横梁;所述喷洒装置安装在所述横梁上。
93.在本示例性实施例中,所述支撑装置的底部进一步设有高度调节装置。
94.在本示例性实施例中,所述横梁和所述喷洒装置之间通过升降装置连接;升降装置安装在所述连接梁上,所述升降装置包括一个从所述连接梁可向下延伸的升降机构;所述喷洒装置连接在所述升降机构的底部。
95.在本示例性实施例中,升降结构包括:剪叉式结构。
96.在本示例性实施例中,所述喷洒装置还包括:所述平衡机构,其安装在所述支撑机构和所述管道之间,用于保持所述管道处于水平位;
97.在本示例性实施例中,所述平衡机构包括与管道数量相同的平衡结构,每一个平衡结构包括滑轮和钢丝绳,所述滑轮安装在所述支撑柱的柱身或顶端上,钢丝绳的第一端连接在所述管道的管身和所述固定立柱上,第二端穿过滑轮后下垂。
98.本实施例还提出一种试验方法,利用所述的智能消防喷头布水试验系统,所述试验方法包括:
99.a.智能控制装置开启供水装置,经吊顶喷头喷洒形成水幕,收集测量装置在水幕中收集水幕中的液体,在达到规定时间后关闭供水装置;
100.b.智能控制装置内配置与收集测量装置中各集水盒对应的数据矩阵;
101.c.智能控制装置开启每个收集测量装置中一个集水盒底部的排水口上的电磁阀,集水盒内的液体流入下方的称重斜水槽内;
102.d.智能控制装置开启称重模块,称取称重斜水槽内液体的重量,智能控制装置将重量记录在对应的数据矩阵的装置内;
103.e.智能控制装置开启称重斜水槽的排水口处的电磁阀,将称重斜水槽内部的液体排空,智能控制装置对称重模块进行调零操作;
104.f.重复步骤c到步骤e,称取下一个集水盒内的液体重量,直至收集测量装置内的所有集水盒内的液体被称重完毕,获得记录所有重量数据的数据矩阵。
105.根据本技术的一个实施方式,步骤a中之前包括:测量管道内的水压,使用喷头获取装置获取喷头的数据;计算适合于当前试验的喷头的目标流量。
106.具体实施例1
107.本实施例提供了一种智能消防喷头布水试验系统,所述喷雾控制系统包括:
108.供水装置100,用于提供喷雾喷头;
109.喷洒装置200,其连接供水装置,所述喷洒装置中至少设有一根管道和至少一个用
于喷洒喷头的喷头;
110.支撑装置300;
111.收集测量装置400,其设置在喷洒装置的正下方,用于收集和测量喷头的布水性能;及
112.智能控制装置500,其连接供水装置、喷洒装置和收集测量装置。
113.其中具体参阅图3~5,本具体实施例提供了一种包括4*4排列的16个收集测量装置400所构成的自动称重的布水试验装置。16个收集测量装置400的外侧边缘是采用平直结构并且所有收集测量装置400的尺寸采用的是正方形结构,所以在安装时,两个收集测量装置400可以近乎完美地被拼接在一起。因此拼接后收集测量装置400的锲型刀状口结构的顶部几乎无缝对接,可以减少大部分溅射出的水花。锲型刀状口结构中从拼装部412的顶部向装配部411的内侧边缘均匀倾斜的滑坡部13,溅射的水滴落到此处时,会顺着斜坡流回集水盒409中。
114.上边框组件401和水箱本体402的边缘顶部配合,上边框组件401具有向水箱本体402内部倾斜的锲型刀状口结构。在本示例性实施例中,如图4所示,锲型刀状口结构包括:与水箱本体402的顶部边缘连接的装配部411,装配部411沿水箱本体402的顶部边缘延伸。与水箱本体402的外侧边缘垂直对齐的拼装部412,拼装部412的底部与装配部411的外侧边缘连接。及从拼装部412的顶部向装配部411的内侧边缘均匀倾斜的滑坡部413。相较于正常的普通的盒子,采用锲型刀状口可以减少大部分溅射出的水花。锲型刀状口在最上方提供了一个倾斜的滑坡,因此,溅射的水滴落到此处时,会顺着斜坡流回集水盒409中。而如果采用正常四边形的边缘时,溅射水滴会容易累积在集水盒409的边缘,提高喷雾试验的误差数值。
115.所述水箱本体402内的隔板407为十字形,所述隔板407将所述水箱本体402的内部分割为四个等分的正方形集水盒409。16个收集测量装置400内各具有4个集水盒409,因此共8*8个集水盒409组成了矩阵,每个集水盒409分别对应一个数据矩阵中的每一个数据单元。其中,每个收集测量装置400中的电磁阀403、称重斜水槽404的电磁阀403以及称重模块405均通过数据线等方式和智能控制装置30连接。
116.喷淋单元20采用现有布水试验中所架设的支撑装置300、在支撑装置300的顶部架设水管,仿照被测对象,在水管上的相应间距、角度、位置处安装多个喷头,用于模拟被测对象的真实喷淋状态。水管的后端连接供水装置100,该供水装置100使用现有水泵。水泵被开启后,会有水流进入水管顶部经由喷头向下方的收集测量装置400内喷水,收集测量装置400收集喷淋水幕中的水分,不同的集水盒409代表了水幕在不同位置的洒水情况,通过洒水量的数据评估被测对象的布水情况。
117.在设置完上述布水试验装置后,便能开始布水试验的具体操作。
118.首先,智能控制装置30开启供水装置100,供水装置100通过水管向喷头内泵入自来水。经喷头喷洒形成水幕,整个收集测量装置400在水幕中收集水幕中的自来水。在达到试验所规定的时间后,智能控制装置30关闭供水装置100,此时收集测量装置400已经完成了整个布水试验中水量收集步骤。
119.智能控制装置30内配置与收集测量装置400中各集水盒409对应的数据矩阵。本具体实施例共使用4*4个收集测量装置400,即64个集水盒409构成了这个8*8的数据矩阵。为
便于阐述,每个集水盒409内位于左上的集水盒409被定义为第一集水盒409,位于右上的集水盒409被定义为第二集水盒409,位于左下的集水盒409被定义为第三集水盒409,位于右下的集水盒409被定义为第四集水盒409。
120.完成上述定义和数据矩阵的初始化之后,智能控制装置30开启每个收集测量装置400中第一集水盒409底部的排水口408上的电磁阀403,第一集水盒409内的液体流入下方的称重斜水槽404内,此时称重斜水槽404底部的电磁阀403处于关闭状态。智能控制装置30开启称重模块405,称取称重斜水槽404内液体的重量,智能控制装置30将重量记录在对应的数据矩阵的单元内。完成第一集水盒409内水量的称重之后,智能控制装置30开启称重斜水槽404的排水口408处的电磁阀403,将称重斜水槽404内部的液体排空,所述智能控制装置30对所述称重模块405进行调零操作。这样能保证每次称重都能更加精准,避免了累计误差的生成。
121.在完成每个收集测量装置400内第一集水盒409称重之后,智能控制装置30按上述步骤依次称取第二集水盒409、第三集水盒409和第四集水盒409内的液体重量,直至收集测量装置400内的所有集水盒409内的液体被称重完毕,获得记录所有重量数据的数据矩阵,即完成了本次布水试验的数据收集。
122.以上为布水试验的整个过程,本发明尤其着重改善了其中的数据收集环节。在数据收集过程中总共进行了四次批量称重操作,缩短了数据收集环节的时间和所消耗的人力。其中,批量称重操作的次数和每个收集测量装置400内的集水盒4099数量相对应。例如,若收集测量装置400内仅包含两个集水盒409,则总共进行两次批量称重操作就能获得完整的数据矩阵。
123.具体实施例2
124.本实施例提供了一种智能消防喷头布水试验系统,所述喷雾控制系统包括:
125.供水装置100,用于提供喷雾喷头;
126.喷洒装置200,其连接供水装置,所述喷洒装置中至少设有一根管道和至少一个用于喷洒喷头的喷头;
127.支撑装置300;
128.收集测量装置400,其设置在喷洒装置的正下方,用于收集和测量喷头的布水性能;及
129.智能控制装置500,其连接供水装置、喷洒装置和收集测量装置。
130.如图6和图7所示,本具体实施例公开了一种具有回水保压功能的恒压供水单元,包括:基座101、水池112、出水机构、回水机构、总输出管路和智能控制装置500。
131.具体参阅图1所述出水机构中的出水管路102的进水端与所述水池112连通,且沿所述出水机构的出水管路102方向上依次设置有电机泵110和膨胀罐111,所述出水机构用于控制出水的流量和管内压力,所述出水管路102的出水端和所述总输出管路连通。
132.电机泵110给水流增压并且输送水流;同时电泵机可用于调节管内流量大小。
133.膨胀罐111的工作原理是外界有压力的水进入膨胀罐111气囊内时,密封在罐内的氮气被压缩,根据波义耳气体定律,气体受到压缩后体积变小压力升高,直到膨胀罐111内气体压力与水的压力达到一致时停止进水。当水流失压力减低时膨胀罐111内气体压力大于水的压力,此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到系统。膨胀罐111可平衡管内水流量以及
压力,避免或减少压力及水量变化时对管路产生的影响。
134.所述回水机构中的回水管路104的进水端与所述出水管路102的进水端及所述总输出管路通过三通阀连通。沿所述回水机构的回水方向依次设置有第一电磁阀105和调节阀106,所述回水管路104的出水端与所述水池112连通;所述总输出管路上设置有第二电磁阀103。所述水池112和所述电机泵110之间的出水管路102上进一步设置有总阀门9。所述膨胀罐111和所述出水管路102的出水端之间进一步设置有流量计1088。所述智能控制装置500进一步与所述流量计1088和所述电机泵110电性连接,用于根据流量数据调节所述电机泵110。
135.参见图2,所述智能控制装置500进一步与所述总阀门9电性连接。该总阀门9的开启和关闭起到控制布水试验供水公开关的作用。
136.所述智能控制装置500与所述第一电磁阀105和所述第二电磁阀103电性连接,用于所述第一电磁阀105和所述第二电磁阀103在同一时间内择一关闭或选通。供水单元的管路上设置回水、出水两个电磁阀,供水单元工作状态分为回水保压和出水试验两个状态,为了确保试验状态压力流量的恒定,回水和出水两个电磁阀逻辑上采用联动策略,一只打开另外一只关闭,切换动作同时进行。
137.当具有回水保压功能的恒压供水单元在供水时,智能控制装置500打开总阀门9和第二电磁阀103。在出水管路102当中,智能控制装置500控制电机泵110将水注入膨胀罐111内,膨胀罐111平衡管内水流量以及压力,管内的水经过流量计1088进入总输出管路之中。电机泵110所调节管内流量大小由智能控制装置500根据流量计1088的数值进行实时调节。在回水管路104当中,第一电磁阀105被智能控制装置500关闭,此时回水机构暂停工作。
138.当供水结束时,智能控制装置500关闭第一电磁阀105,总输出管路被关闭;同时第二电磁阀103被打开,则回水管路104与进水管路连通,水经过出水机构之后进入回水机构,调节阀106对流回水池112的水压和水量进行辅助调节,以实现稳定在使用不同流量时出现的压力差,达到与实际试验状态相匹配的稳定的流量压力状态,这样可以最大限度减小试验起始阶段流量压力不稳定所带来的误差。
139.具体实施例3
140.本实施例提供了一种智能消防喷头布水试验系统,所述喷雾控制系统包括:
141.供水装置100,用于提供喷雾喷头;
142.喷洒装置200,其连接供水装置,所述喷洒装置中至少设有一根管道和至少一个用于喷洒喷头的喷头;
143.支撑装置300;
144.收集测量装置400,其设置在喷洒装置的正下方,用于收集和测量喷头的布水性能;及
145.智能控制装置500,其连接供水装置、喷洒装置和收集测量装置
146.其中,供水装置100用于提供喷雾喷头;供水装置100包括水池112和电机泵110,水池112可以使用蓄水池或蓄水罐作为喷头的来源,也可以与市政供水管网连接充当水池112。水池112的选取和配置可根据实际试验场地灵活选取,凡是能够提供喷头的装置均可用作本实施例的水池112。电机泵110可选用电机泵,电机泵能提供的最大水压大约为0.5mpa。电机泵的型号可根据实际场地的配置所选取,电机泵提供的水压特性由电机泵本
身决定,本实施例不包含对于管内水压的调节。
147.连接管道连接电机泵110和管道201,连接管道选用柔性水管,用于将水从水池112输送到管道201当中。管道201被悬空设置,管道201距离试验平台或者地面的高度应当根据实际试验高度任意调节。管道201选用ppr、不锈钢或铜制刚性水管构成,在管道201上设置有一个以上喷雾头202。
148.其中,喷雾头202的设置位置根据沿着管道201的长度方向依次设置,喷雾头202之间可等距地或不等距地间隔排列,每一个喷雾头202在喷雾状态下在一定区域内形成水幕,所以喷雾头202之间的间距需根据具体试验需求来设置。
149.如图8所示,压强收集装置114设置在所述连接管道和/或管道201上,用于测量管道201或连接管道内的第一数据;所述第一数据包括管内压强数据。管内压强一般由电机泵110进行控制,电机泵110通常能至多提供0.5mpa的压强,根据输出功率可调节管内压强。
150.喷头获取装置115安装在所述管道201的上方或者下方,喷头获取装置115用于获取连接管道上每一个喷雾头202的第二数据。本实施例中,喷头获取装置115包括图像获取单元、第一识别单元、第二识别单元和第三识别单元。图像获取单元用于获取喷雾头202的图像数据,图像获取单元所获取的图像数据中包含管道201和喷雾头202的图像。第一识别单元、第二识别单元和第三识别单元则通过对图像数据进行识别,从而获得第二数据。
151.其中,第一识别单元获取喷雾头202的位置数据和/或间距数据,喷雾头202的位置数据和/或间距数据通过在图像数据中识别出的喷雾头202的边缘轮廓进行识别,然后根据边缘轮廓坐标获得喷雾头202的位置数据和/或间距数据;或者,根据边缘轮廓坐标进一步计算喷雾头202的中心位置坐标作为喷雾头202的位置数据和/或间距数据。
152.其中,第二识别单元获取喷雾头202的型号数据。型号数据根据图像数据中识别出喷雾头202的对应型号,喷雾头202对应的流量系数普遍分为大中小三种类型,数值分别为:16,43,以及67。在已知流量系数的情况下,流量大小可使用以下公式来计算得出:q=k_v*√(10*p)。在公式中,q是所需流量,k_v是流量系数,p是管内水压。其中,管内水压由电机泵决定。第二识别单元则通过图像数据识别所安装的喷头是大、中、小三种类型当中的具体一种。
153.其中,第三识别单元获取喷雾头202和/或管道201的数量数据。如上所述,为了配合所有可用喷雾头202,喷雾试验装置的流量需要满足的流量区间确定使用16至67的流量系数,所以喷雾装置最少需要提供流量系数为16的水流量,最大需要提供流量系数为67的水流量。然而,在喷雾试验装置中需要同时给多根管道201供水。例如给4根管道201供水,为了每根管道201都获得需要的流量大小,上面计算的数值应当再乘以4,喷雾试验装置最终需要的流量大小区间为143.12l/min到599.28l/min。所以第三识别单元从图像数据中识别出管道201和/或喷雾头202的数量。
154.智能控制装置500则根据上述第一数据和第二数据,计算出最终所需的供水流量,实现了流量自适应可调的喷雾控制系统。
155.优选的,所述供水装置100还包括稳压机构,所述稳压机构设置在所述连接管道之中。膨胀罐13的工作原理是外界有压力的水进入膨胀罐13气囊内时,密封在罐内的氮气被压缩,根据波义耳气体定律,气体受到压缩后体积变小压力升高,直到膨胀罐13内气体压力与水的压力达到一致时停止进水。当水流失压力减低时膨胀罐13内气体压力大于水的压
力,此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到系统。膨胀罐13可平衡管内水流量以及压力,避免或减少压力及水量变化时对管路产生的影响。
156.具体实施例4
157.如图9所示,支撑装置300包括多根用于竖直支撑在试验平台上的支撑柱301和用于连接支撑柱301顶部的横梁302。其中,支撑柱301的底端还设有用于调节高度的调节机构304。升降装置安装在所述横梁302上,所述升降装置包括一个从所述横梁302可向下延伸的升降机构303。喷雾装置安装在所述升降机构303的底部,所述喷雾装置包括至少一根管道201和多个喷头202,每一根所述管道201上设置多个用于安装喷头202的喷头202口,所述多个喷头202安装在不同的喷头202口中以形成不同的喷头202间距。供水装置和所述喷雾装置连通,用于向所述喷雾装置内供水。测量装置设置在所述喷雾装置的正下方,用于收集和测量所述喷头202所喷洒单位面积洒水量。
158.具体的,所述升降机构303为剪叉式升降机构303,所述剪叉式升降机构303包括有压缩锤、剪叉式驱动臂和驱动装置。其中,所述驱动装置安装在所述横梁302上,所述剪叉式驱动臂纵向并可上下伸缩地设于所述驱动装置的下方,且上端与所述驱动装置驱动连接。所述压缩锤设于剪叉式驱动臂的上端,并随上下伸缩运动的剪叉式驱动臂上下运动以调节所述剪叉式驱动臂的升降高度。所述升降机构303的升降区间选择在0-1.5米的区间范围。
159.在本实施例中,所述调节机构304为插销式调节机构304。该插销式调节机构304包括底座、辅助支撑杆、内杆、外杆、插销件和连接部。所述底座安装在试验平台上,可使用螺栓等固定。内杆位于底座的中部,辅助支撑杆分别包括第一支撑杆和第二支撑杆,第一支撑杆和第二支撑杆分别位于内杆的相对的两侧,第一支撑杆和第二支撑杆的两端分别连接内杆和底座,形成内杆和底座之间的斜撑,用于加固内杆和底座之间的连接,且同时用于保证内杆的安装角度处于垂直状态。外杆可移动地同轴设置在内杆的外层,外杆可上下移动。内杆和外杆上均设有相应的插销孔,由于该方案的调整区间是离散的,受限插销孔之间的间距,因此为次优的方案。外杆的顶端设置所述连接,该套环内可连接所述支撑结构的支撑柱301或者与支撑柱301一体成型。每一根支撑柱301的底部均设有一个插销式调节机构304,在该插销式调节装置的作用下,支撑柱301调整到适应高度并利用插销件插入相应高度的插销孔内锁紧,其高度调节区间为0.8-2.3米。那是因为,升降机的连接强度与升降机升降高度成反比,即升降机升降高度升高时,升降机的连接强度会变弱。因此为了保证升降机的连接强度问题,升降机的升降区间选择在0-1.5米的区间范围。当希望升降高度增加时,喷雾试验装置有0.8米的升高支撑柱301用来辅助增加升降高度,同时保证连接强度。所以,当使用升高支撑柱301时,升降机的区间为0.8-2.3米。
160.在本实施例中,所述喷雾装置包含四根两两正交连接的管道201,所述管道201相交处设有与所述供水装置相连的进水口,所述管道201的管身与所述升降机构303连接且固定。
161.更为具体的,每一根所述管道201包括同轴连接的第一管道和第二管道;所述第一管道的进水端与所述进水口连通,所述第二管道设置多个用于安装喷头202的喷头202口,所述第二管道可滑动地套装在所述第一管道的外层。相较于具体实施例1,本实施例在其基础上增加了可相对滑动的第一管道和第二管道结构,从而在其基础上增加了喷头202焦距的可调范围,喷雾头的间距最大可达3500mm,最小可达1000mm。在不同间距下的喷雾头组合
所得到的结果是不同的。不同间距下覆盖面积以及不同位置集水单元收集的水也会有所改变,因此,采用不同间距的喷雾头位置可以有效探测不同情况下喷雾装置的效果。本实施例中还包括设置在第一管道和第二管道之间的密封件等本领域技术人员所惯用的手段和公知的技术,本实施例不再逐一赘述。
162.具体实施例5
163.本实施例提供了一种智能消防喷头布水试验系统,所述喷雾控制系统包括:
164.供水装置100,用于提供喷雾喷头;
165.喷洒装置200,其连接供水装置,所述喷洒装置中至少设有一根管道和至少一个用于喷洒喷头的喷头;
166.支撑装置300;
167.收集测量装置400,其设置在喷洒装置的正下方,用于收集和测量喷头的布水性能;及
168.智能控制装置500,其连接供水装置、喷洒装置和收集测量装置。
169.其中具体参阅图3~5,本具体实施例提供了一种包括4*4排列的16个收集测量装置400所构成的自动称重的布水试验装置。16个收集测量装置400的外侧边缘是采用平直结构并且所有收集测量装置400的尺寸采用的是正方形结构,所以在安装时,两个收集测量装置400可以近乎完美地被拼接在一起。因此拼接后收集测量装置400的锲型刀状口结构的顶部几乎无缝对接,可以减少大部分溅射出的水花。锲型刀状口结构中从拼装部412的顶部向装配部411的内侧边缘均匀倾斜的滑坡部13,溅射的水滴落到此处时,会顺着斜坡流回集水盒409中。
170.上边框组件401和水箱本体402的边缘顶部配合,上边框组件401具有向水箱本体402内部倾斜的锲型刀状口结构。在本示例性实施例中,如图4所示,锲型刀状口结构包括:与水箱本体402的顶部边缘连接的装配部411,装配部411沿水箱本体402的顶部边缘延伸。与水箱本体402的外侧边缘垂直对齐的拼装部412,拼装部412的底部与装配部411的外侧边缘连接。及从拼装部412的顶部向装配部411的内侧边缘均匀倾斜的滑坡部413。相较于正常的普通的盒子,采用锲型刀状口可以减少大部分溅射出的水花。锲型刀状口在最上方提供了一个倾斜的滑坡,因此,溅射的水滴落到此处时,会顺着斜坡流回集水盒409中。而如果采用正常四边形的边缘时,溅射水滴会容易累积在集水盒409的边缘,提高喷雾试验的误差数值。
171.所述水箱本体402内的隔板407为十字形,所述隔板407将所述水箱本体402的内部分割为四个等分的正方形集水盒409。16个收集测量装置400内各具有4个集水盒409,因此共8*8个集水盒409组成了矩阵,每个集水盒409分别对应一个数据矩阵中的每一个数据单元。其中,每个收集测量装置400中的电磁阀403、称重斜水槽404的电磁阀403以及称重模块405均通过数据线等方式和智能控制装置30连接。
172.喷淋单元20采用现有布水试验中所架设的支撑装置300、在支撑装置300的顶部架设水管,仿照被测对象,在水管上的相应间距、角度、位置处安装多个喷头,用于模拟被测对象的真实喷淋状态。水管的后端连接供水装置100,该供水装置100使用现有水泵。水泵被开启后,会有水流进入水管顶部经由喷头向下方的收集测量装置400内喷水,收集测量装置400收集喷淋水幕中的水分,不同的集水盒409代表了水幕在不同位置的洒水情况,通过洒
水量的数据评估被测对象的布水情况。
173.在设置完上述布水试验装置后,便能开始布水试验的具体操作。
174.首先,智能控制装置30开启供水装置100,供水装置100通过水管向喷头内泵入自来水。经喷头喷洒形成水幕,整个收集测量装置400在水幕中收集水幕中的自来水。在达到试验所规定的时间后,智能控制装置30关闭供水装置100,此时收集测量装置400已经完成了整个布水试验中水量收集步骤。
175.智能控制装置30内配置与收集测量装置400中各集水盒409对应的数据矩阵。本具体实施例共使用4*4个收集测量装置400,即64个集水盒409构成了这个8*8的数据矩阵。为便于阐述,每个集水盒409内位于左上的集水盒409被定义为第一集水盒409,位于右上的集水盒409被定义为第二集水盒409,位于左下的集水盒409被定义为第三集水盒409,位于右下的集水盒409被定义为第四集水盒409。
176.完成上述定义和数据矩阵的初始化之后,智能控制装置30开启每个收集测量装置400中第一集水盒409底部的排水口408上的电磁阀403,第一集水盒409内的液体流入下方的称重斜水槽404内,此时称重斜水槽404底部的电磁阀403处于关闭状态。智能控制装置30开启称重模块405,称取称重斜水槽404内液体的重量,智能控制装置30将重量记录在对应的数据矩阵的单元内。完成第一集水盒409内水量的称重之后,智能控制装置30开启称重斜水槽404的排水口408处的电磁阀403,将称重斜水槽404内部的液体排空,所述智能控制装置30对所述称重模块405进行调零操作。这样能保证每次称重都能更加精准,避免了累计误差的生成。
177.在完成每个收集测量装置400内第一集水盒409称重之后,智能控制装置30按上述步骤依次称取第二集水盒409、第三集水盒409和第四集水盒409内的液体重量,直至收集测量装置400内的所有集水盒409内的液体被称重完毕,获得记录所有重量数据的数据矩阵,即完成了本次布水试验的数据收集。
178.以上为布水试验的整个过程,本发明尤其着重改善了其中的数据收集环节。在数据收集过程中总共进行了四次批量称重操作,缩短了数据收集环节的时间和所消耗的人力。其中,批量称重操作的次数和每个收集测量装置400内的集水盒4099数量相对应。例如,若收集测量装置400内仅包含两个集水盒409,则总共进行两次批量称重操作就能获得完整的数据矩阵。
179.如图6和图7所示,本具体实施例公开了一种具有回水保压功能的恒压供水单元,包括:基座101、水池112、出水机构、回水机构、总输出管路和智能控制装置500。
180.具体参阅图1所述出水机构中的出水管路102的进水端与所述水池112连通,且沿所述出水机构的出水管路102方向上依次设置有电机泵110和膨胀罐111,所述出水机构用于控制出水的流量和管内压力,所述出水管路102的出水端和所述总输出管路连通。
181.电机泵110给水流增压并且输送水流;同时电泵机可用于调节管内流量大小。
182.膨胀罐111的工作原理是外界有压力的水进入膨胀罐111气囊内时,密封在罐内的氮气被压缩,根据波义耳气体定律,气体受到压缩后体积变小压力升高,直到膨胀罐111内气体压力与水的压力达到一致时停止进水。当水流失压力减低时膨胀罐111内气体压力大于水的压力,此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到系统。膨胀罐111可平衡管内水流量以及压力,避免或减少压力及水量变化时对管路产生的影响。
183.所述回水机构中的回水管路104的进水端与所述出水管路102的进水端及所述总输出管路通过三通阀连通。沿所述回水机构的回水方向依次设置有第一电磁阀105和调节阀106,所述回水管路104的出水端与所述水池112连通;所述总输出管路上设置有第二电磁阀103。所述水池112和所述电机泵110之间的出水管路102上进一步设置有总阀门9。所述膨胀罐111和所述出水管路102的出水端之间进一步设置有流量计1088。所述智能控制装置500进一步与所述流量计1088和所述电机泵110电性连接,用于根据流量数据调节所述电机泵110。
184.参见图2,所述智能控制装置500进一步与所述总阀门9电性连接。该总阀门9的开启和关闭起到控制布水试验供水公开关的作用。
185.所述智能控制装置500与所述第一电磁阀105和所述第二电磁阀103电性连接,用于所述第一电磁阀105和所述第二电磁阀103在同一时间内择一关闭或选通。供水单元的管路上设置回水、出水两个电磁阀,供水单元工作状态分为回水保压和出水试验两个状态,为了确保试验状态压力流量的恒定,回水和出水两个电磁阀逻辑上采用联动策略,一只打开另外一只关闭,切换动作同时进行。
186.当具有回水保压功能的恒压供水单元在供水时,智能控制装置500打开总阀门9和第二电磁阀103。在出水管路102当中,智能控制装置500控制电机泵110将水注入膨胀罐111内,膨胀罐111平衡管内水流量以及压力,管内的水经过流量计1088进入总输出管路之中。电机泵110所调节管内流量大小由智能控制装置500根据流量计1088的数值进行实时调节。在回水管路104当中,第一电磁阀105被智能控制装置500关闭,此时回水机构暂停工作。
187.当供水结束时,智能控制装置500关闭第一电磁阀105,总输出管路被关闭;同时第二电磁阀103被打开,则回水管路104与进水管路连通,水经过出水机构之后进入回水机构,调节阀106对流回水池112的水压和水量进行辅助调节,以实现稳定在使用不同流量时出现的压力差,达到与实际试验状态相匹配的稳定的流量压力状态,这样可以最大限度减小试验起始阶段流量压力不稳定所带来的误差。
188.其中,供水装置100用于提供喷雾喷头;供水装置100包括水池112和电机泵110,水池112可以使用蓄水池或蓄水罐作为喷头的来源,也可以与市政供水管网连接充当水池112。水池112的选取和配置可根据实际试验场地灵活选取,凡是能够提供喷头的装置均可用作本实施例的水池112。电机泵110可选用电机泵,电机泵能提供的最大水压大约为0.5mpa。电机泵的型号可根据实际场地的配置所选取,电机泵提供的水压特性由电机泵本身决定,本实施例不包含对于管内水压的调节。
189.连接管道连接电机泵110和管道201,连接管道选用柔性水管,用于将水从水池112输送到管道201当中。管道201被悬空设置,管道201距离试验平台或者地面的高度应当根据实际试验高度任意调节。管道201选用ppr、不锈钢或铜制刚性水管构成,在管道201上设置有一个以上喷雾头202。
190.其中,喷雾头202的设置位置根据沿着管道201的长度方向依次设置,喷雾头202之间可等距地或不等距地间隔排列,每一个喷雾头202在喷雾状态下在一定区域内形成水幕,所以喷雾头202之间的间距需根据具体试验需求来设置。
191.压强收集装置114设置在所述连接管道和/或管道201上,用于测量管道201或连接管道内的第一数据;所述第一数据包括管内压强数据。管内压强一般由电机泵110进行控
制,电机泵110通常能至多提供0.5mpa的压强,根据输出功率可调节管内压强。
192.喷头获取装置115安装在所述管道201的上方或者下方,喷头获取装置115用于获取连接管道上每一个喷雾头202的第二数据。本实施例中,喷头获取装置115包括图像获取单元、第一识别单元、第二识别单元和第三识别单元。图像获取单元用于获取喷雾头202的图像数据,图像获取单元所获取的图像数据中包含管道201和喷雾头202的图像。第一识别单元、第二识别单元和第三识别单元则通过对图像数据进行识别,从而获得第二数据。
193.其中,第一识别单元获取喷雾头202的位置数据和/或间距数据,喷雾头202的位置数据和/或间距数据通过在图像数据中识别出的喷雾头202的边缘轮廓进行识别,然后根据边缘轮廓坐标获得喷雾头202的位置数据和/或间距数据;或者,根据边缘轮廓坐标进一步计算喷雾头202的中心位置坐标作为喷雾头202的位置数据和/或间距数据。
194.其中,第二识别单元获取喷雾头202的型号数据。型号数据根据图像数据中识别出喷雾头202的对应型号,喷雾头202对应的流量系数普遍分为大中小三种类型,数值分别为:16,43,以及67。在已知流量系数的情况下,流量大小可使用以下公式来计算得出:q=k_v*√(10*p)。在公式中,q是所需流量,k_v是流量系数,p是管内水压。其中,管内水压由电机泵决定。第二识别单元则通过图像数据识别所安装的喷头是大、中、小三种类型当中的具体一种。
195.其中,第三识别单元获取喷雾头202和/或管道201的数量数据。如上所述,为了配合所有可用喷雾头202,喷雾试验装置的流量需要满足的流量区间确定使用16至67的流量系数,所以喷雾装置最少需要提供流量系数为16的水流量,最大需要提供流量系数为67的水流量。然而,在喷雾试验装置中需要同时给多根管道201供水。例如给4根管道201供水,为了每根管道201都获得需要的流量大小,上面计算的数值应当再乘以4,喷雾试验装置最终需要的流量大小区间为143.12l/min到599.28l/min。所以第三识别单元从图像数据中识别出管道201和/或喷雾头202的数量。
196.智能控制装置500则根据上述第一数据和第二数据,计算出最终所需的供水流量,实现了流量自适应可调的喷雾控制系统。
197.优选的,所述供水装置100还包括稳压机构,所述稳压机构设置在所述连接管道之中。膨胀罐13的工作原理是外界有压力的水进入膨胀罐13气囊内时,密封在罐内的氮气被压缩,根据波义耳气体定律,气体受到压缩后体积变小压力升高,直到膨胀罐13内气体压力与水的压力达到一致时停止进水。当水流失压力减低时膨胀罐13内气体压力大于水的压力,此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到系统。膨胀罐13可平衡管内水流量以及压力,避免或减少压力及水量变化时对管路产生的影响。
198.支撑装置300包括多根用于竖直支撑在试验平台上的支撑柱301和用于连接支撑柱301顶部的横梁302。其中,支撑柱301的底端还设有用于调节高度的调节机构304。升降装置安装在所述横梁302上,所述升降装置包括一个从所述横梁302可向下延伸的升降机构303。喷雾装置安装在所述升降机构303的底部,所述喷雾装置包括至少一根管道201和多个喷头202,每一根所述管道201上设置多个用于安装喷头202的喷头202口,所述多个喷头202安装在不同的喷头202口中以形成不同的喷头202间距。供水装置和所述喷雾装置连通,用于向所述喷雾装置内供水。测量装置设置在所述喷雾装置的正下方,用于收集和测量所述喷头202所喷洒单位面积洒水量。
199.具体的,所述升降机构303为剪叉式升降机构303,所述剪叉式升降机构303包括有压缩锤、剪叉式驱动臂和驱动装置。其中,所述驱动装置安装在所述横梁302上,所述剪叉式驱动臂纵向并可上下伸缩地设于所述驱动装置的下方,且上端与所述驱动装置驱动连接。所述压缩锤设于剪叉式驱动臂的上端,并随上下伸缩运动的剪叉式驱动臂上下运动以调节所述剪叉式驱动臂的升降高度。所述升降机构303的升降区间选择在0-1.5米的区间范围。
200.在本实施例中,所述调节机构304为插销式调节机构304。该插销式调节机构304包括底座、辅助支撑杆、内杆、外杆、插销件和连接部。所述底座安装在试验平台上,可使用螺栓等固定。内杆位于底座的中部,辅助支撑杆分别包括第一支撑杆和第二支撑杆,第一支撑杆和第二支撑杆分别位于内杆的相对的两侧,第一支撑杆和第二支撑杆的两端分别连接内杆和底座,形成内杆和底座之间的斜撑,用于加固内杆和底座之间的连接,且同时用于保证内杆的安装角度处于垂直状态。外杆可移动地同轴设置在内杆的外层,外杆可上下移动。内杆和外杆上均设有相应的插销孔,由于该方案的调整区间是离散的,受限插销孔之间的间距,因此为次优的方案。外杆的顶端设置所述连接,该套环内可连接所述支撑结构的支撑柱301或者与支撑柱301一体成型。每一根支撑柱301的底部均设有一个插销式调节机构304,在该插销式调节装置的作用下,支撑柱301调整到适应高度并利用插销件插入相应高度的插销孔内锁紧,其高度调节区间为0.8-2.3米。那是因为,升降机的连接强度与升降机升降高度成反比,即升降机升降高度升高时,升降机的连接强度会变弱。因此为了保证升降机的连接强度问题,升降机的升降区间选择在0-1.5米的区间范围。当希望升降高度增加时,喷雾试验装置有0.8米的升高支撑柱301用来辅助增加升降高度,同时保证连接强度。所以,当使用升高支撑柱301时,升降机的区间为0.8-2.3米。
201.在本实施例中,所述喷雾装置包含四根两两正交连接的管道201,所述管道201相交处设有与所述供水装置相连的进水口,所述管道201的管身与所述升降机构303连接且固定。
202.更为具体的,每一根所述管道201包括同轴连接的第一管道和第二管道;所述第一管道的进水端与所述进水口连通,所述第二管道设置多个用于安装喷头202的喷头202口,所述第二管道可滑动地套装在所述第一管道的外层。相较于,本实施例在其基础上增加了可相对滑动的第一管道和第二管道结构,从而在其基础上增加了喷头202焦距的可调范围,喷雾头的间距最大可达3500mm,最小可达1000mm。在不同间距下的喷雾头组合所得到的结果是不同的。不同间距下覆盖面积以及不同位置集水单元收集的水也会有所改变,因此,采用不同间距的喷雾头位置可以有效探测不同情况下喷雾装置的效果。本实施例中还包括设置在第一管道和第二管道之间的密封件等本领域技术人员所惯用的手段和公知的技术,本实施例不再逐一赘述。
203.更为具体的,具体如图10所示,所述平衡机构包括与管道202数量相同的平衡结构,每一个平衡结构包括滑轮306和钢丝绳307,所述滑轮306安装在所述支撑柱1的柱身或顶端上,钢丝绳307的第一端连接在所述管道202的管身和所述固定立柱305上,第二端穿过滑轮306后下垂。所述管道202的管身上设有第一固定环308和第二固定环309,所述第一固定环308和所述第二固定环309沿管道202的末端向所述固定立柱305依序排列,钢丝绳307的第一端依次穿过第一固定环308和第二固定环309后与固定立柱305连接。更为优选的,所述钢丝绳307的第二端通过捆绑在支撑柱1的柱身上实现与支撑柱1的固定,从而将管道202
的载荷重量分布到了支撑柱1和滑轮306上,进而保持了管道202的水平状态。在所述平衡结构还包括水平仪,所述水平仪设置在所述管道202的管身上,用于检测各管道202是否处于水平位置。
204.综上所述,本技术的有益效果:
205.本技术采用了与现有技术不同的收集测量装置。相较于正常的普通的盒子,采用锲型刀状口可以减少大部分溅射出的水花。锲型刀状口在最上方提供了一个倾斜的滑坡,因此,溅射的水滴落到此处时,会顺着斜坡流回集水盒中。因为锲型刀状口边缘采用可拆卸形式组装可以大大降低维修成本和时间。相较于其他部件,位于外侧的锲型刀状口边缘在移动以及组装过程中不可避免会有所损伤,而集水单元的锲型刀状口边缘采用可拆卸的方式可以使得当只有边缘损伤时,锲型刀状口边缘可以单独拆卸下来并维修。因此,相较于维修或更换整个集水单元,这样的设计可以大大降低成本和时间。整个输送以及称重的过程都将由智能控制装置进行监管,智能控制装置可以通过控制输送口上电磁阀的开关来实现控制输送的目的;而称重盒称重的示数也将同步显示在智能控制装置上,当称重结束时,主动端可以通过控制称重盒下方的电磁阀来控制排水。
206.本技术在系统初始化环节,供水装置采用回水模式,达到与实际试验状态相匹配的稳定的流量压力状态,这样可以最大限度减小试验起始阶段流量压力不稳定所带来的误差;在回水管路配备调节阀,可调范围覆盖所有测试喷头样品的流量,可以确保回水保压状态与实际试验状态的匹配,这样供水装置就可以很好的适配所有试验状态。
207.本技术在喷雾试验开始及试验过程中对流量起到初始设置和自适应实时监控的作用,这尽可能实现了理论模型的实际再现功能,在摆脱人力调节的同时,还提高了试验过程中对于流量的精确控制。
208.本技术智能消防喷头布水试验系统和方法提供了一种在喷雾试验开始及试验过程中对流量起到初始设置和自适应实时监控的作用,这尽可能实现了喷雾系统喷雾理论模型的实际再现功能,在摆脱人力调节的同时,还提高了喷雾试验过程中对于流量的精确控制。相对于现有喷雾试验而言是一种更精确的自动调节手段。在此基础上,本技术还提供了一种适用于上述系统的自适应调节方法,相较于现有技术,本技术首次提出了在试喷雾试验过程中对于流量和水压的监控及流量的调控,用于精确测试灭火装置的喷雾能力(布水性能)。
209.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、改进、等同替换等,均应包含在本技术的保护范围之内。
技术特征:1.一种智能消防喷头布水试验系统,其特征在于,所述喷雾控制系统包括:供水装置,用于提供喷雾试验用水;喷洒装置,其连接供水装置,所述喷洒装置中至少设有一根管道和至少一个用于喷洒试验用水的喷头;收集测量装置,其设置在喷洒装置的正下方,用于收集和测量喷头的布水性能;及智能控制装置,其连接供水装置、喷洒装置和收集测量装置。2.根据权利要求1所述的智能消防喷头布水试验系统,其特征在于,所述供水装置包括:水池、泵水机构、回水机构和总输出管路;其中,所述泵水机构中的泵水管路的进水端与所述水池连通,且沿所述泵水机构的泵水管路方向上依次设置有电机泵和膨胀罐,所述泵水机构用于控制泵水的流量和管内压力,所述泵水管路的泵水端和所述总输出管路连通;所述回水机构中的回水管路的进水端与所述泵水管路的进水端及所述总输出管路通过三通阀连通;沿所述回水机构的回水方向依次设置有第一电磁阀和调节阀,所述回水管路的泵水端与所述水池连通;所述总输出管路上设置有第二电磁阀。3.根据权利要求2所述的智能消防喷头布水试验系统,其特征在于,所述第一电磁阀所述第二电磁阀分别与所述智能控制装置电性连接,所述智能控制装置控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀在同一时间内择一关闭或选通。4.根据权利要求2所述的智能消防喷头布水试验系统,其特征在于,所述水池和所述电机泵之间的出水管路上进一步设置有总阀门;所述膨胀罐和所述出水管路的出水端之间进一步设置有流量计;所述总阀门和所述流量计分别与所述智能控制装置电性连接。5.根据权利要求1所述的智能消防喷头布水试验系统,其特征在于,所述系统还包括数据收集装置,所述数据收集装置包括:用于获取供水装置中管内水压的压强收集装置;用于获取喷洒装置数据的喷头获取装置;其中,所述数据收集装置还与所述智能控制装置连接。6.根据权利要求5所述的智能消防喷头布水试验系统,其特征在于,所述喷头获取装置包括:图像获取单元,其用于获取喷头的图像数据;第一识别单元,其用于获取喷头的位置数据和/或间距数据;第二识别单元,其用于获取喷头的型号数据;和/或第三识别单元,其用于获取喷头和/或喷雾管道的数量数据。7.根据权利要求1所述的智能消防喷头布水试验系统,其特征在于,所述收集测量装置包括:上边框组件、水箱本体、至少一个电磁阀、称重斜水槽、称重模块和底座;其中,所述底座包括水平设置的横梁和垂直设置的边框;所述称重模块与横梁相固定,所述称重模块的上方与所述称重斜水槽连接,所述称重斜水槽的上方敞开,所述称重斜水槽的上方敞口位于所述水箱本体的下方,所述称重斜水槽的底部设有一个用于控制排水的电磁阀;所述水箱本体的边缘和所述底座的边框顶部经配合后相互固定,所述水箱本体的内部设有隔板,所述隔板将所述水箱本体内的空间分割为至少两个集水盒,每个集水盒的底部设置有一个
排水口,每个排水口下方连接一排水管道,每个所述排水管道分别设置一个用于控制排水的所述电磁阀,每个排水口的下方针对所述称重斜水槽的上方敞口;所述上边框组件和所述水箱本体的边缘顶部配合,所述上边框组件具有向所述水箱本体内部倾斜的锲型刀状口结构。8.根据权利要求7所述的智能消防喷头布水试验系统,其特征在于,所述锲型刀状口结构包括:与所述水箱本体的顶部边缘连接的装配部,所述装配部沿所述水箱本体的顶部边缘延伸;与所述水箱本体的外侧边缘垂直对齐的拼装部,所述拼装部的底部与所述装配部的外侧边缘连接;及从所述拼装部的顶部向所述装配部的内侧边缘均匀倾斜的滑坡部。9.一种试验方法,利用如权利要求1-8任一项所述的智能消防喷头布水试验系统,其特征在于,所述试验方法包括:a.智能控制装置开启供水装置,经吊顶喷头喷洒形成水幕,收集测量装置在水幕中收集水幕中的液体,在达到规定时间后关闭供水装置;b.智能控制装置内配置与收集测量装置中各集水盒对应的数据矩阵;c.智能控制装置开启每个收集测量装置中一个集水盒底部的排水口上的电磁阀,集水盒内的液体流入下方的称重斜水槽内;d.智能控制装置开启称重模块,称取称重斜水槽内液体的重量,智能控制装置将重量记录在对应的数据矩阵的装置内;e.智能控制装置开启称重斜水槽的排水口处的电磁阀,将称重斜水槽内部的液体排空,智能控制装置对称重模块进行调零操作;f.重复步骤c到步骤e,称取下一个集水盒内的液体重量,直至收集测量装置内的所有集水盒内的液体被称重完毕,获得记录所有重量数据的数据矩阵。10.根据权利要求9所述的试验方法,其特征在于,步骤a中之前包括:测量管道内的水压,使用喷头获取装置获取喷头的数据;计算适合于当前试验的喷头的目标流量。
技术总结本申请公开了一种智能消防喷头布水试验系统,包括:供水装置,用于提供喷雾试验用水;喷洒装置,其连接供水装置,所述喷洒装置中至少设有一根管道和至少一个用于喷洒试验用水的喷头;收集测量装置,其设置在喷洒装置的正下方,用于收集和测量喷头的布水性能;及智能控制装置,其连接供水装置、喷洒装置和收集测量装置。本申请还公开了一种试验方法。本申请还公开了一种试验方法。本申请还公开了一种试验方法。
技术研发人员:陈也 徐云 严攸高 张永丰
受保护的技术使用者:应急管理部上海消防研究所
技术研发日:2022.06.24
技术公布日:2022/11/1