一种隧道分区接力补水管道干式水消防控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种隧道分区接力补水管道干式水消防控制系统，包括多个隧道和多个消防蓄水池，消防蓄水池与隧道对应设置，消防蓄水池设置在隧道的出入口外，其中，还包括多个消防系统构件和多个消防控制系统，每个隧道对应一个消防系统构件和一个消防控制系统，所述的消防系统构件包括多组消防分区，所述的多组消防分区设置在隧道内，每组消防分区都包括至少一个接力补水池、多个消火栓箱、管道沟槽、补水管道、多个消防加压水管道系统、多个消防泵和多个快速排气阀，所述接力补水池分散设置在隧道内的一侧壁下或/和洞内路面下，多个消火栓箱设置在隧道的一个侧壁上；本发明专利技术具有节约维护费用、节约用电、节约用地、消防蓄水池设置灵活的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道分区接力补水管道干式水消防控制系统
本专利技术属于公路隧道消防
，具体涉及一种隧道分区接力补水管道干式水消防控制系统。
技术介绍
我国在公路隧道和城市道路地下通道等建设领域取得了举世瞩目的辉煌成就，中国已成为世界上隧道和地下工程最多、最复杂、发展速度最快的国家。公路隧道已由重丘走向深山、由陆地走向水下、由郊区走进城市。隧道也越来越长，断面越来越宽，隧道的线形和结构形式更加丰富多彩，衍生出了螺旋隧道和小净距、连拱、分岔隧道等形式。洞内设施如运营所需的通风、照明、监控、供配电、消防、逃生救援等系统日趋复杂。与此同时，由于在隧道内行车受到空间、光环境、视线、驾驶员异常心理和行为等复杂因素的影响，极易诱发各种交通事故；也由于目前我国危险化学品生产运输管理尚未彻底达到源关根治，特种车辆的生产和检验还存在一些漏洞。凡此种种，致使隧道洞内汽车发动机自燃、轮胎起火、事故碰撞起火、货物特别是危险化学品泄漏燃烧爆炸、电气线路故障及其他原因引起的火灾却越来越多，防不胜防。而隧道作为一种特殊的管状构造物，与一般的开放路段有着根本性的不同，具有封闭性、复杂性、联络与救援困难性等特点，属于特殊路段。隧道火灾具有不可预见性、多样性和高度的不确定性，隧道作为封闭空间在火灾发生后2～10分钟内即可迅速升温至1000℃以上，炽热气流顺风传播快速蔓延，洞内车辆难以疏散，火势沿车流发展从而引燃更多车辆。一旦在隧道内发生火灾，危害极大，对隧道内人员生命、财产安全和隧道结构造成极大的破坏。目前我国隧道内消防设施配备中，中短隧道主要是“灭火器”，长隧道单洞及以上绝大多数为“灭火器+泡沫消火栓系统+消火栓系统”。经过长时间的使用，消火栓灭火系统的效果获得了广泛的认可和高度评价，作为隧道消防安全和生命安全系统的重要组成发挥着突出的作用。消火栓灭火系统首先具有灭火作用，兼有冷却作用，可以扑灭洞内火灾、冷却高温环境，从而为洞内人员疏散争取更多的时间，有助于更加有效的救援作业。同时，消火栓灭火系统能最大限度减少火灾蔓延到其它车辆，抑制火灾发展，保障人员和财产，降低火灾带来的损失。由于山区通常没有市政供水系统或自来水供水，一般来说，山区传统隧道水消防系统分为常高压消防系统和稳高压消防系统，其中，常高压消防系统包括水源打自备井、山间常流水源或由水车外运补水、低位水池、高位水池、高压管道系统、消火栓箱、水龙和水枪。稳高压消防系统虽不设高位水池，但需另外增加气压加压系统和消防水泵用以增压。目前，传统隧道水消防系统存在如下问题：1、传统水消防系统管道内是一个持续的高压状态。对于长度在1000米的隧道，管道内最大的压力约0.7MPa；长度在3000米左右的隧道，管道内最大的压力大约在1～1.5MPa；长度在5000米隧道，管道内最大的压力将达到1.3～1.8MPa；长度超过10000米的隧道，管道内最大的压力将超过2.0MPa。长期持续高压状态要求管道的材质必须达到较高的水平，否则会出现爆管或至少管道的寿命将大大缩短，管道阀门、管节接头损坏大为增加。此外，山区水源很少进行处理，水质稍差就会对管道造成较严重的腐蚀，进一步缩短管道寿命。2、对北方季节性冰冻地区来说，必须设置电伴热保温系统，水池和管道必须全部包裹保温材料。进入冬季，打开电伴热少则一个月，多的长达4、5个月，用电量很大；保温层经较长时间的使用，出现老化开裂，保温效果随时间增长而下降。当管道由于各种原因发生渗漏时，管道全部被保温层包裹，不易发现，目前仍然没有好的手段以准确检查定位管道渗漏点，还是以破坏性试检为主，费时费力，效率低下。3、浪费水资源。传统隧道水消防系统的管道渗漏、管道爆裂、管节断开、阀门损坏等现象时有发生，须经常进行补水作业，据调查个别隧道出现须每日补水至少40立方米的极端情况。4、消防系统维护管理的强度大。长期处于持续高压状态的管路极易发生渗漏和爆管，需要强化巡检维护工作以确保消防系统的稳定运行。加之北方季节性冰冻地区管道的保温系统不仅用电量高，而且需要定期更换保温层以确保保温效果，也给消防系统的维护带来较大的工作量。
技术实现思路
本专利技术是针对传统隧道水消防系统存在的问题，采用在隧道洞中设立接力补水池，分区接力补水的方式，以使消防管道和补水管道常处于无水状态，提供一种隧道分区接力补水管道干式水消防控制系统。本专利技术采用如下的技术方案：一种隧道分区接力补水管道干式水消防控制系统，包括多个隧道和多个消防蓄水池，消防蓄水池与隧道对应设置，消防蓄水池设置在隧道的出入口外，其中，还包括多个消防系统构件和多个消防控制系统，每个隧道对应一个消防系统构件和一个消防控制系统，所述的消防系统构件包括多组消防分区，所述的多组消防分区设置在隧道内，每组消防分区都包括至少一个接力补水池、多个消火栓箱、管道沟槽、补水管道、多个消防加压水管道系统、多个消防泵和多个快速排气阀，所述接力补水池分散设置在隧道内的一侧壁下或/和洞内路面下，在每个接力补水池内均设有消防泵，每个接力补水池对应一个消防加压水管道系统，每个消防加压水管道系统都是由消防主管道、进水支管和多个出水支管组成，在每个消防主管道的尾端设有一个快速排气阀，消防主管道的进水口通过进水支管与消防泵的出水口相连接以使消防主管道与接力补水池相通，消防主管道的进水口设置在消防主管道的首端，多个出水支管的一端依次设置在消防主管道并与消防主管道相通，每个出水支管的另一端连接一个消火栓箱，根据JGTD70/2-2014《公路隧道设计规范》的规定，当隧道1为双车道时，多个消火栓箱5按照间距不大于50米的要求设置在隧道1的一个侧壁上，当隧道1为三车道、四车道时，多个消火栓箱5按照间距不大于40米的要求设置在隧道1的一个侧壁上，在每个消火栓箱内设有水带和水枪；在消防蓄水池中也设有消防泵，其中紧靠隧道出入口的第一组消防分区内的第一个消防加压水管道系统中的消防主管道的进水口通过进水支管与消防蓄水池3内的消防泵的出水口相连接以使该消防主管道与消防蓄水池相通；在消防蓄水池和所有接力补水池中分别设有补水泵，所述消防蓄水池内的补水泵的出水口通过补水管道与其相邻的第一个接力补水池相连接；第一个接力补水池内的补水泵的出水口通过补水管道与紧邻其后的第二个接力补水池相连接；以此类推，使所有接力补水池均与相邻的接力补水池连通；在隧道的路面下沿补水管道和消防加压水管道系统的分布路线设置相应的管道沟槽，将补水管道和消防加压水管道系统敷设在管道沟槽内；所述的消防控制系统包括多个水位传感器、多个分控制器、主控制器和总控制器，在消防蓄水池和所有接力补水池中均设有水位传感器以采集相应接力补水池中的实时水位信息，每个接力补水池和消防蓄水池都对应设置一个分控制器，分控制器与接力补水池一一对应编号，在分控制器内设置对应接力补水池或消防蓄水池的水位上限值和水位下限值，在隧道内设置一个主控制器，主控制器与所有分控制器相连接，每一个接力补水池和消防蓄水池中的水位传感器、消防泵及补水泵分别与对应分控制器的相应端口连接，以实现采集实时水位信息、消防泵的运行状态、补水泵的运行状态及控制消防泵和补水泵的启动与停止，分控制器将采集的接力补水池的实时水位信息与设定的水位上限值和水位下限值进行比较、分析，当发现实时水位信息达到设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道分区接力补水管道干式水消防控制系统，包括多个隧道(1)和多个消防蓄水池(3)，消防蓄水池(3)与隧道(1)对应设置，消防蓄水池(3)设置在隧道(1)的出入口外，其特征是：还包括多个消防系统构件和多个消防控制系统，每个隧道(1)对应一个消防系统构件和一个消防控制系统，所述的消防系统构件包括多组消防分区，所述的多组消防分区设置在隧道(1)内，每组消防分区都包括至少一个接力补水池(4)、多个消火栓箱(5)、管道沟槽(6)、补水管道(7)、多个消防加压水管道系统(8)、多个消防泵(10)和多个快速排气阀(12)，所述接力补水池(4)分散设置在隧道(1)内的一侧壁下或/和洞内路面下，在每个接力补水池(4)内均设有消防泵(10)，每个接力补水池(4)对应一个消防加压水管道系统(8)，每个消防加压水管道系统(8)都是由消防主管道(801)、进水支管(802)和多个出水支管(803)组成，在每个消防主管道(801)的尾端设有一个快速排气阀(12)，消防主管道(801)的进水口通过进水支管(802)与消防泵(10)的出水口相连接以使消防主管道(801)与接力补水池(4)相通，消防主管道(801)的进水口设置在消防主管道(801)的首端，多个出水支管(803)的一端依次设置在消防主管道(801)并与消防主管道(801)相通，每个出水支管(803)的另一端连接一个消火栓箱(5)，根据JGT D70/2‑2014《公路隧道设计规范》的规定，当隧道(1)为双车道时，多个消火栓箱(5)按照间距不大于50米的要求设置在隧道(1)的一个侧壁上，当隧道(1)为三车道、四车道时，多个消火栓箱(5)按照间距不大于40米的要求设置在隧道(1)的一个侧壁上，在每个消火栓箱(5)内设有水带和水枪；在消防蓄水池(3)中也设有消防泵(10)，其中紧靠隧道(1)出入口的第一组消防分区内的第一个消防加压水管道系统(8)中的消防主管道(801)的进水口通过进水支管(802)与消防蓄水池(3)内的消防泵(10)的出水口相连接以使该消防主管道(801)与消防蓄水池(3)相通；在消防蓄水池(3)和所有接力补水池(4)中分别设有补水泵(9)，所述消防蓄水池(3)内的补水泵(9)的出水口通过补水管道(7)与其相邻的第一个接力补水池(4)相连接；第一个接力补水池内(4)的补水泵(9)的出水口通过补水管道(7)与紧邻其后的第二个接力补水池(4)相连接；以此类推，使所有接力补水池(4)均与相邻的接力补水池(4)连通；在隧道(1)的路面下沿补水管道(7)和消防加压水管道系统(8)的分布路线设置相应的管道沟槽(6)，将补水管道(7)和消防加压水管道系统(8)敷设在管道沟槽(6)内；所述的消防控制系统包括多个水位传感器(14)、多个分控制器(15)、主控制器(17)和总控制器(16)，在消防蓄水池(3)和所有接力补水池(4)中均设有水位传感器(14)以采集相应接力补水池(4)中的实时水位信息，每个接力补水池(4)和消防蓄水池(3)都对应设置一个分控制器(15)，分控制器(15)与接力补水池(4)一一对应编号，在分控制器(15)内设置对应接力补水池(4)或消防蓄水池(3)的水位上限值和水位下限值，在隧道(1)内设置一个主控制器(17)，主控制器(17)与所有分控制器(15)相连接，每一个接力补水池(4)和消防蓄水池(3)中的水位传感器(14)、消防泵(10)及补水泵(9)分别与对应分控制器(15)的相应端口连接，以实现采集实时水位信息、消防泵(10)的运行状态、补水泵(9)的运行状态及控制消防泵(10)和补水泵(9)的启动与停止，分控制器(15)将采集的接力补水池(4)的实时水位信息与设定的水位上限值和水位下限值进行比较、分析，当发现实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，即向主控制器(17)发送接力补水池(4)的编号信息、实时水位信息、消防泵和补水泵的运行状态信息、请求补水或停止补水的信号，主控制器(17)接收到分控制器(15)发送的信息后，则向该分控制器(15)的前一个分控制器(15)查询其对应的补水泵(9)的运行状态，然后根据该补水泵(9)的运行状态和分控制器(15)的请求信息进行分析判断，判断原则为若水位处于设定的下限值时，则在确保补水泵(9)处于停止的状态下启动补水泵，若水位已到达设定的上限值则在确保补水泵(9)处于运行的状态下停止补水泵，根据分析判断的结果，主控制器(17)即向前一个分控制器(15)发出启动或停止补水泵(9)的指令，前一个分控制器(15)则执行主控制器(17)的指令启动或停止对应的接力补水池(4)内的补水泵(9)直至请求补水或停止补水的接力补水池(4)的水位值达到设定的水位上限值；当主控制器(17)收到第一个接力补水池(4)内的实时水位信息达到设定的水位...

【技术特征摘要】
1.一种隧道分区接力补水管道干式水消防控制系统，包括多个隧道(1)和多个消防蓄水池(3)，消防蓄水池(3)与隧道(1)对应设置，消防蓄水池(3)设置在隧道(1)的出入口外，其特征是：还包括多个消防系统构件和多个消防控制系统，每个隧道(1)对应一个消防系统构件和一个消防控制系统，所述的消防系统构件包括多组消防分区，所述的多组消防分区设置在隧道(1)内，每组消防分区都包括至少一个接力补水池(4)、多个消火栓箱(5)、管道沟槽(6)、补水管道(7)、多个消防加压水管道系统(8)、多个消防泵(10)和多个快速排气阀(12)，所述接力补水池(4)分散设置在隧道(1)内的一侧壁下或/和洞内路面下，在每个接力补水池(4)内均设有消防泵(10)，每个接力补水池(4)对应一个消防加压水管道系统(8)，每个消防加压水管道系统(8)都是由消防主管道(801)、进水支管(802)和多个出水支管(803)组成，在每个消防主管道(801)的尾端设有一个快速排气阀(12)，消防主管道(801)的进水口通过进水支管(802)与消防泵(10)的出水口相连接以使消防主管道(801)与接力补水池(4)相通，消防主管道(801)的进水口设置在消防主管道(801)的首端，多个出水支管(803)的一端依次设置在消防主管道(801)并与消防主管道(801)相通，每个出水支管(803)的另一端连接一个消火栓箱(5)，根据JGTD70/2-2014《公路隧道设计规范》的规定，当隧道(1)为双车道时，多个消火栓箱(5)按照间距不大于50米的要求设置在隧道(1)的一个侧壁上，当隧道(1)为三车道、四车道时，多个消火栓箱(5)按照间距不大于40米的要求设置在隧道(1)的一个侧壁上，在每个消火栓箱(5)内设有水带和水枪；在消防蓄水池(3)中也设有消防泵(10)，其中紧靠隧道(1)出入口的第一组消防分区内的第一个消防加压水管道系统(8)中的消防主管道(801)的进水口通过进水支管(802)与消防蓄水池(3)内的消防泵(10)的出水口相连接以使该消防主管道(801)与消防蓄水池(3)相通；在消防蓄水池(3)和所有接力补水池(4)中分别设有补水泵(9)，所述消防蓄水池(3)内的补水泵(9)的出水口通过补水管道(7)与其相邻的第一个接力补水池(4)相连接；第一个接力补水池内(4)的补水泵(9)的出水口通过补水管道(7)与紧邻其后的第二个接力补水池(4)相连接；以此类推，使所有接力补水池(4)均与相邻的接力补水池(4)连通；在隧道(1)的路面下沿补水管道(7)和消防加压水管道系统(8)的分布路线设置相应的管道沟槽(6)，将补水管道(7)和消防加压水管道系统(8)敷设在管道沟槽(6)内；所述的消防控制系统包括多个水位传感器(14)、多个分控制器(15)、主控制器(17)和总控制器(16)，在消防蓄水池(3)和所有接力补水池(4)中均设有水位传感器(14)以采集相应接力补水池(4)中的实时水位信息，每个接力补水池(4)和消防蓄水池(3)都对应设置一个分控制器(15)，分控制器(15)与接力补水池(4)一一对应编号，在分控制器(15)内设置对应接力补水池(4)或消防蓄水池(3)的水位上限值和水位下限值，在隧道(1)内设置一个主控制器(17)，主控制器(17)与所有分控制器(15)相连接，每一个接力补水池(4)和消防蓄水池(3)中的水位传感器(14)、消防泵(10)及补水泵(9)分别与对应分控制器(15)的相应端口连接，以实现采集实时水位信息、消防泵(10)的运行状态、补水泵(9)的运行状态及控制消防泵(10)和补水泵(9)的启动与停止，分控制器(15)将采集的接力补水池(4)的实时水位信息与设定的水位上限值和水位下限值进行比较、分析，当发现实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，即向主控制器(17)发送接力补水池(4)的编号信息、实时水位信息、消防泵和补水泵的运行状态信息、请求补水或停止补水的信号，主控制器(17)接收到分控制器(15)发送的信息后，则向该分控制器(15)的前一个分控制器(15)查询其对应的补水泵(9)的运行状态，然后根据该补水泵(9)的运行状态和分控制器(15)的请求信息进行分析判断，判断原则为若水位处于设定的下限值时，则在确保补水泵(9)处于停止的状态下启动补水泵，若水位已到达设定的上限值则在确保补水泵(9)处于运行的状态下停止补水泵，根据分析判断的结果，主控制器(17)即向前一个分控制器(15)发出启动或停止补水泵(9)的指令，前一个分控制器(15)则执行主控制器(17)的指令启动或停止对应的接力补水池(4)内的补水泵(9)直至请求补水或停止补水的接力补水池(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁勇旗，张瑞峰，
申请(专利权)人：梁勇旗，山西交通控股集团有限公司晋城高速公路分公司，
类型：发明
国别省市：山西,14