一种公路隧道综合消防系统技术方案

一种公路隧道综合消防系统，包括红外热像仪、火灾监测探头、数据总线、自动灭火机器人、无线中继器及远程控制台；在隧道口设置监控室，远程控制台位于监控室内；红外热像仪设置在隧道口外部，通过红外热像仪监控驶入隧道车辆的热红外信号，用于在隧道外发现火情；火灾监测探头数量若干且均布在隧道内，通过火灾监测探头实时监视隧道火险情况以及定位着火车辆；无线中继器设置在隧道内，通过无线中继器将远程控制台发出的控制信号无线传递给自动灭火机器人；红外热像仪、火灾监测探头及无线中继器均通过数据总线与远程控制台相连；隧道内的侧壁顶端安装有轨道，轨道横贯整条隧道；自动灭火机器人安装在轨道上，自动灭火机器人可沿轨道自由移动。

【技术实现步骤摘要】
一种公路隧道综合消防系统
本技术属于公路隧道消防
，特别是涉及一种公路隧道综合消防系统。
技术介绍
随着我国交通事业的长足发展，越来越多的公路隧道建成通车，而公路隧道也在交通运输领域产生了举足轻重的作用，特别是一些特长型公路隧道更是解决了长久以来的特殊地区出行难问题，其为当地人民的生产和生活做出了巨大的贡献。但是，公路隧道在给人民出行带来便利的同时，也伴随着越来越多的隧道火灾事故发生，因公路隧道大多建设在地形复杂的地区，而且存在结构封闭、交通流量巨大和车辆人员密集等的特点，一旦发生隧道火灾事故，导致逃生和救援工作都变得异常困难，如果火势不能及时得到扑灭处理，将会导致严重的交通阻塞、人员损伤以及财产损失，受到火焰的高温炙烤，还会造成隧道主体工程的损坏，不但会产生巨大的经济损失，还会造成恶劣的社会影响。由于绝大多数的公路隧道都远离城市，并无可靠的市政水源作为消防用水，当火灾发生后，从消防员接警到救援车辆到达火灾现场，期间通常需要花费较长的时间，受到隧道内狭小空间的限制，救援及疏散路线极易与烟气扩散路线相冲突，消防员和救援车辆很难第一时间到达着火点，从而导致火势的蔓延，因此，公路隧道火灾事故极易演变成群死群伤的重特大事故。例如，在1999年3月，一辆比利时的冷藏运输车在途经连接法国和意大利的MontBlanc公路隧道时突发起火事故，因救援不及时，导致2辆救援车在内的共35辆汽车被烧毁，同时导致38人死亡，且900米长的隧道也被严重破坏，而隧道修复工作历时3年，总耗资达到3亿欧元。再例如，在2014年3月，在我国山西省的晋济高速公路岩后隧道内，一辆运输甲醇的车辆突发火灾，因救援不及时，导致42辆汽车被烧毁，同时导致40人死亡以及12人受伤，并且隧道内出现3处混凝土脱落，直接经济损失超过8000万元。目前，公路隧道消防问题一直是世界性难题，并且国内外尚无针对性的防火规范可循，仅有一些其他建筑的防火规范可供参考，但有效性均较差。现有公路隧道的消防系统主要包括三部分，分为隧道外消防水系统、隧道洞口消防系统和隧道内消防系统。隧道外消防水系统主要以建设高位水池为主，并从高位水池引水作为消防用水。隧道洞口消防系统以建设泵室和消防栓为主，消防水源来自隧道外消防水系统的高位水池。隧道内消防系统主要以建设消防洞室为主，通常每隔约45米便设置一处消防洞室，在消防洞室内配备消防栓和灭火器，而消防洞室内的消防栓也以隧道外消防水系统的高位水池作为消防水源。现有的公路隧道消防系统十分庞大且造价高昂，平时不易维护，消防用水的运输管道和阀门容易生锈腐蚀，而且消防用水需要保持高压，因此维护成本也居高不下。由于我国幅员辽阔，在北方以及高寒地区会出现水源结冰，而在西部干旱地区存在消防水源匮乏，导致现有的公路隧道消防系统的可靠性和使用效率都十分低下。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种公路隧道综合消防系统，采用了全新的设计思路，集火灾预警与自动灭火于一体，可实现隧道内全覆盖，还可远程人工干预提高灭火精准度，确保第一时间发现火情，并以最短反应时间进行灭火作业，将公路隧道火灾的破坏程度降到最低。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种公路隧道综合消防系统，包括红外热像仪、火灾监测探头、数据总线、自动灭火机器人、无线中继器及远程控制台；在隧道口设置监控室，所述远程控制台位于监控室内；所述红外热像仪设置在隧道口外部，通过红外热像仪监控驶入隧道车辆的热红外信号，用于在隧道外发现火情；所述火灾监测探头的数量若干且均布设置在隧道内，通过火灾监测探头实时监视隧道火险情况以及定位着火车辆；所述无线中继器设置在隧道内，通过无线中继器将远程控制台发出的控制信号无线传递给自动灭火机器人；所述红外热像仪、火灾监测探头及无线中继器均通过数据总线与远程控制台相连；在隧道内的侧壁顶端安装有轨道，轨道横贯整条隧道；所述自动灭火机器人安装在轨道上，自动灭火机器人可沿轨道自由移动。所述自动灭火机器人包括基架、轮架、行走轮、行走驱动电机、传动齿轮组、现场控制盒、灭火器钢瓶、灭火器喷头及无线接收器；所述轮架固装在基架上，所述行走轮安装在轮架上，所述行走驱动电机设置在轮架上，行走驱动电机的电机轴通过传动齿轮组与行走轮传动连接；所述基架依次通过轮架及行走轮与轨道相连，基架可沿轨道自由移动；所述现场控制盒及无线接收器均安装在基架上，现场控制盒依次通过无线接收器及无线中继器接收来自远程控制台发出的控制信号；所述灭火器钢瓶挂装在基架上，灭火器钢瓶的出料口依次通过电磁阀及软管与灭火器喷头相连。所述灭火器喷头与基架之间通过水平设置的平行四边形伸缩臂相连，且平行四边形伸缩臂由电动推杆进行伸缩驱动，通过平行四边形伸缩臂调整灭火器喷头与着火车辆的距离。所述灭火器喷头包括水平回转座和俯仰调节喷嘴，水平回转座通过喷头转接架吊装在平行四边形伸缩臂的端部，俯仰调节喷嘴安装在水平回转座上，俯仰调节喷嘴与软管相连；所述水平回转座具有水平回转自由度，所述俯仰调节喷嘴具有俯仰自由度，水平回转座及俯仰调节喷嘴的姿态调节均通过伺服电机进行控制。在所述灭火器喷头上安装有红外摄像头及多功能传感器安装盒，在所述多功能传感器安装盒内分别安装有红外传感器、烟尘浓度传感器、有毒气体传感器及温度传感器；所述自动灭火机器人通过红外传感器定位着火点，通过烟尘浓度传感器、有毒气体传感器及温度传感器辅助确定着火情况，用于防止误报火灾，通过红外摄像头获取火灾现场图像并定位着火点。在所述基架上安装有报警器，当自动灭火机器人判定火灾已经发生时，通过报警器提醒隧道内人员远离着火点。所述现场控制盒内置有PLC、单片机及蓄电池，现场控制盒具有自动控制模式和人工控制模式；所述自动灭火机器人由蓄电池供电，当蓄电池电量低于设定值时，现场控制盒启动自动控制模式，通过行走驱动电机驱动自动灭火机器人移动至隧道内预设的充电位置，在隧道内预设的充电位置对蓄电池进行充电。所述自动灭火机器人的数量若干，当隧道内未发生火灾时，若干自动灭火机器人等间距分布在滑轨上，当隧道内发生火灾后，由至少一台自动灭火机器人移动到着火点参与灭火。本技术的有益效果：本技术的公路隧道综合消防系统，采用了全新的设计思路，集火灾预警与自动灭火于一体，可实现隧道内全覆盖，还可远程人工干预提高灭火精准度，确保第一时间发现火情，并以最短反应时间进行灭火作业，将公路隧道火灾的破坏程度降到最低。附图说明图1为本技术的一种公路隧道综合消防系统的结构示意图；图2为本技术的自动灭火机器人的立体图；图3为本技术的自动灭火机器人的正视图；图中，1—红外热像仪，2—火灾监测探头，3—数据总线，4—自动灭火机器人，5—无线中继器，6—远程控制台，7—轨道，8—基架，9—轮架，10—行走轮，11—行走驱动电机，12—传动齿轮组，13—现场控制盒，14—灭火器钢瓶，15—灭火器喷头，16—无线接收器，17—电磁阀，18—软管，19—平行四边形伸缩臂，20—电动推杆，21—水平回转座，22—俯仰调节喷嘴，23—红外摄像头，24—多功能传感器安装盒，25—报警器，26—喷头转接架。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的详细说明。如图1～3所示，一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公路隧道综合消防系统，其特征在于：包括红外热像仪、火灾监测探头、数据总线、自动灭火机器人、无线中继器及远程控制台；在隧道口设置监控室，所述远程控制台位于监控室内；所述红外热像仪设置在隧道口外部，通过红外热像仪监控驶入隧道车辆的热红外信号，用于在隧道外发现火情；所述火灾监测探头的数量若干且均布设置在隧道内，通过火灾监测探头实时监视隧道火险情况以及定位着火车辆；所述无线中继器设置在隧道内，通过无线中继器将远程控制台发出的控制信号无线传递给自动灭火机器人；所述红外热像仪、火灾监测探头及无线中继器均通过数据总线与远程控制台相连；在隧道内的侧壁顶端安装有轨道，轨道横贯整条隧道；所述自动灭火机器人安装在轨道上，自动灭火机器人可沿轨道自由移动。

【技术特征摘要】
1.一种公路隧道综合消防系统，其特征在于：包括红外热像仪、火灾监测探头、数据总线、自动灭火机器人、无线中继器及远程控制台；在隧道口设置监控室，所述远程控制台位于监控室内；所述红外热像仪设置在隧道口外部，通过红外热像仪监控驶入隧道车辆的热红外信号，用于在隧道外发现火情；所述火灾监测探头的数量若干且均布设置在隧道内，通过火灾监测探头实时监视隧道火险情况以及定位着火车辆；所述无线中继器设置在隧道内，通过无线中继器将远程控制台发出的控制信号无线传递给自动灭火机器人；所述红外热像仪、火灾监测探头及无线中继器均通过数据总线与远程控制台相连；在隧道内的侧壁顶端安装有轨道，轨道横贯整条隧道；所述自动灭火机器人安装在轨道上，自动灭火机器人可沿轨道自由移动。2.根据权利要求1所述的一种公路隧道综合消防系统，其特征在于：所述自动灭火机器人包括基架、轮架、行走轮、行走驱动电机、传动齿轮组、现场控制盒、灭火器钢瓶、灭火器喷头及无线接收器；所述轮架固装在基架上，所述行走轮安装在轮架上，所述行走驱动电机设置在轮架上，行走驱动电机的电机轴通过传动齿轮组与行走轮传动连接；所述基架依次通过轮架及行走轮与轨道相连，基架可沿轨道自由移动；所述现场控制盒及无线接收器均安装在基架上，现场控制盒依次通过无线接收器及无线中继器接收来自远程控制台发出的控制信号；所述灭火器钢瓶挂装在基架上，灭火器钢瓶的出料口依次通过电磁阀及软管与灭火器喷头相连。3.根据权利要求2所述的一种公路隧道综合消防系统，其特征在于：所述灭火器喷头与基架之间通过水平设置的平行四边形伸缩臂相连，且平行四边形伸缩臂由电动推杆进行伸缩驱动，通过平行四边形伸缩臂调整灭火器喷头与着火车辆的距离。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：鑫龙，周涛，舒启林，周学龙，焦可如，李响，王剑松，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21