一种火场供水辅助决策系统技术方案

本发明专利技术提供一种火场供水辅助决策系统，其包括：供水参数测量装置，安装在消防供水设备上，用于测量其安装位置处的压力、流量、位置以及高度；移动终端，与供水参数测量装置通信连接；移动终端，被配置为响应于使用者输入的请求类型以及已知火场参数，从所述云服务器获取消防供水设备的性能参数，根据所述已知火场参数、所述请求类型以及消防供水设备的性能参数计算未知供水参数，并将计算结果进行显示。通过该系统可以快速准确的让消防指挥员根据火场情况快速有效的计算火场所需供水力量，了解周边供水设施，迅速找到附近的水源、消防栓、水泵接合器等进行取水，快速根据决策系统计算结果自动筛选消防车辆。

An assistant decision system for fire water supply

【技术实现步骤摘要】
一种火场供水辅助决策系统
本专利技术涉及消防领域，特别涉及一种火场供水辅助决策系统。
技术介绍
随着经济社会的发展和城市化的进程，城市的火灾安全问题已经日益突出，火灾现象也越来越复杂和多样化，具体表现为：现代城市人口、建筑、生产、物资集中的特点使火灾发生更为集中；各种新型材料的使用导致可燃物种类增多，燃烧形式和产物更加复杂，火灾有毒气体危害问题突出；各种新能源和电器产品的使用导致火灾起因更为复杂、多样和隐蔽；地下工程火灾大量发生。这些给消防部队的火场供水提出了考验，能否及时和不间断地供水，火场需要的多大水量、水压，车辆情况和布置等直接关系到灭火战斗的成败。灭火现场的消防指挥员需要快速了解火场周围环境、水源情况、消火栓位置、周边重点单位，根据火灾过火面积快速估算灭火用量，按照前场出枪数和供水距离调配满足前场供水需要的消防车，在特大火灾时，需要调派各队站的消防车辆器材，需要对各队站的消防车辆器材情况有详细了解，这对消防指挥员提出了很高的要求，不但要有丰富的前线作战经验，还需要有很高的理论水平，同时对现场供水条件很熟悉，可以在现场复杂环境下快速计算、准确判断，下达指令。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种火场供水辅助决策系统。本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种火场供水辅助决策系统，其包括供水参数测量装置、移动终端以及云服务器，其中：供水参数测量装置安装在消防供水设备上，用于测量其安装位置处的压力、流量、位置以及高度；移动终端与所述供水参数测量装置通信连接；所述移动终端被配置为：响应于使用者输入的请求类型以及已知火场参数，从所述云服务器获取消防供水设备的性能参数，根据所述已知火场参数、所述请求类型以及消防供水设备的性能参数计算未知供水参数，并将计算结果进行显示；云服务器与所述移动终端以及所述供水参数测量装置通信连接；所述云服务器通过所述供水参数测量装置测量所述消防供水设备的性能参数；所述云服务器被配置为：响应于所述移动终端的请求，将消防供水设备的性能参数发送至所述移动终端。本专利技术的进一步改进在于，所述请求类型包括水带损失计算，在水带损失计算的过程中，必要的已知火场参数包括水带型式和材质、水带水平铺设距离、供水高度、系统流量、水力喷射装备的出口压力，在水带损失计算的过程中，计算得到的未知供水参数包括水带压力损失、系统压力损失、所需的供水压力以及推荐的消防车；推荐的消防车根据所需的供水压力从消防车数据库中筛选得出；计算采用的数学模型为：P泵＝∑SQ2+gZh水带＝P泵-gZ-P喷其中：P泵——消防泵出口压力，单位为kPa；Q——系统流量，单位为L/s；h水带——水带的阻力损失，单位为kPa；P喷——水力喷射装备的喷射压力，单位为kPa；水力喷射装备包括水枪和水炮；Z——供水高度，单位为m∑S——管路系统中所有水带、供水附件、喷射装备的阻抗系数之和。n——水带根数，单位为根，支线和干线均通过若干根水带依次连接形成，每根消防水带的长度通常为20米；所述请求类型包括水力喷射装备的供水参数计算，在水力喷射装备的供水参数计算的过程中，必要的已知火场参数包括枪炮类型以及喷射压力，计算得到的未知供水参数包括水力喷射装备的射程、反力、流量；所述请求类型包括出枪数计算，在出枪数计算的过程中，必要的已知火场参数包括水泵工作压力、供水高度、水带规格、水带根数、水枪压力和规格、单枪流量，计算得到的未知供水参数包括需要的系统流量、水力喷射装备的数量，并根据计算结果从消防车数据库中筛选出符合条件的消防车；计算公式为：其中：Q：1根干线水带流量；N：干线数；Ssd——单根水带的阻抗系数；所述请求类型包括供水力量计算，在供水力量计算的过程中，必要的已知火场参数包括水泵工作压力、供水高度、干线水带规格和根数、支线水带规格和根数、出枪/炮数和水枪/炮规格，计算得到的未知供水参数包括系统流量Q、单枪流量q和压力；计算公式为：所述请求类型包括灭火力量计算，在灭火力量计算的过程中，必要的已知火场参数包括过火面积、燃烧物类型，计算得到的未知供水参数包括热释放速率以及所需供水流量；计算公式为：A——过火面积，单位为m2；——灭火强度，单位为L/m2·S。3.根据权利要求1所述的一种火场供水辅助决策系统，其特征在于：所述请求类型包括车辆实际供水能力计算，在实际供水能力计算过程中，必要的已知火场参数包括车辆的消防泵型号、消防泵的连接方式、干线水带的根数和型号、支线水带的根数和型号、水力喷射装备参数；计算过程中，根据消防泵型号以及消防泵的连接方式查询消防泵的实际性能曲线，并根据干线水带的根数和型号、支线水带的根数和型号以及水力喷射装备参数计算或查询管路曲线，计算消防泵的实际性能曲线与管路曲线的交点；根据交点得出系统压力以及系统流量，并计算单枪流量、压力以及出枪数；在实际供水能力计算过程中，未知供水参数包括系统压力、系统流量单枪流量、压力以及出枪数。本专利技术的进一步改进在于，所述供水参数测量装置包括压力计、流量计、GPS模块、高度计；所述供水参数测量装置还包括无线通信模块，用于将压力计、流量计、GPS模块以及高度计的测量结果发送至云服务器。本专利技术的进一步改进在于，所述云服务器被配置为根据安装在消防泵以及供水装备上的所述供水参数测量装置的测量结果确定消防泵的实际性能曲线以及供水装备的管路曲线，并将测量得到的消防泵的实际性能曲线以及管路曲线保存到数据库，以供实际供水能力计算的过程中查询使用。本专利技术的进一步改进在于，消防车出口接供水参数测量装置，供水参数测量装置依次接流量调节阀、接供水管路、接喷射器具，通过调节所述流量调节阀控制流量点，以测量消防车压力-流量曲线；或/和，消防车出口接供水参数测量装置，供水参数测量装置依次接流量调节阀、接供水管路、接压力传感器组件、接喷射器具，通过调节所述流量调节阀控制流量点，以测量喷射器具的压力-流量曲线。本专利技术的进一步改进在于，所述无线通信模块采用的通信制式包括ZigBee、NBIoT、蓝牙、WiFi、2G、3G、4G、5G通信中的一种或多种的组合。本专利技术的进一步改进在于，所述供水参数测量装置包括测量管，所述测量管用于和消防供水设备的管路串联连接，所述压力计以及所述流量计安装在所述测量管上。本专利技术的进一步改进在于，云服务器中设置有消防车、消防泵、消防枪炮、燃烧物、水带、地图信息数据库；地图信息数据库中包括消火栓、重点建筑物、水源位置信息、重点单位面积、人员数量、危险源等基本信息、供水预案、建筑BIM信息；在消防车、消防泵、消防枪炮数据库中存储有各消防设备的实际压力流量信息。本专利技术的进一步改进在于，具有消防演练功能，可以根据供水演练地点调出地图信息，显示周围消火栓、水源、建筑物信息，在地图上画出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火场供水辅助决策系统，其特征在于，包括供水参数测量装置、移动终端以及云服务器，其中：/n供水参数测量装置安装在消防供水设备上，用于测量其安装位置处的压力、流量、位置以及高度；/n移动终端与所述供水参数测量装置通信连接；所述移动终端被配置为：响应于使用者输入的请求类型以及已知火场参数，从所述云服务器获取消防供水设备的性能参数，根据所述已知火场参数、所述请求类型以及消防供水设备的性能参数计算未知供水参数，并将计算结果进行显示；/n云服务器与所述移动终端以及所述供水参数测量装置通信连接；所述云服务器通过所述供水参数测量装置测量所述消防供水设备的性能参数；所述云服务器被配置为：响应于所述移动终端的请求，将消防供水设备的性能参数发送至所述移动终端。/n

【技术特征摘要】
1.一种火场供水辅助决策系统，其特征在于，包括供水参数测量装置、移动终端以及云服务器，其中：
供水参数测量装置安装在消防供水设备上，用于测量其安装位置处的压力、流量、位置以及高度；
移动终端与所述供水参数测量装置通信连接；所述移动终端被配置为：响应于使用者输入的请求类型以及已知火场参数，从所述云服务器获取消防供水设备的性能参数，根据所述已知火场参数、所述请求类型以及消防供水设备的性能参数计算未知供水参数，并将计算结果进行显示；
云服务器与所述移动终端以及所述供水参数测量装置通信连接；所述云服务器通过所述供水参数测量装置测量所述消防供水设备的性能参数；所述云服务器被配置为：响应于所述移动终端的请求，将消防供水设备的性能参数发送至所述移动终端。


2.根据权利要求1所述的一种火场供水辅助决策系统，其特征在于：
所述请求类型包括水带损失计算，在水带损失计算的过程中，必要的已知火场参数包括水带型式和材质、水带水平铺设距离、供水高度、系统流量、水力喷射装备的出口压力，在水带损失计算的过程中，计算得到的未知供水参数包括水带压力损失、系统压力损失、所需的供水压力以及推荐的消防车；推荐的消防车根据所需的供水压力从消防车数据库中筛选得出；计算采用的数学模型为：
P泵＝∑SQ2+gZ



h水带＝P泵-gZ-P喷
其中：
P泵——消防泵出口压力，单位为kPa；
Q——系统流量，单位为L/s；
h水带——水带的阻力损失，单位为kPa；
P喷——水力喷射装备的喷射压力，单位为kPa；水力喷射装备包括水枪和水炮；
Z——供水高度，单位为m
∑S——管路系统中所有水带、供水附件、喷射装备的阻抗系数之和。
n——水带根数，单位为根，支线和干线均通过若干根水带依次连接形成，每根消防水带的长度通常为20米；
所述请求类型包括水力喷射装备的供水参数计算，在水力喷射装备的供水参数计算的过程中，必要的已知火场参数包括枪炮类型以及喷射压力，计算得到的未知供水参数包括水力喷射装备的射程、反力、流量；
所述请求类型包括出枪数计算，在出枪数计算的过程中，必要的已知火场参数包括水泵工作压力、供水高度、水带规格、水带根数、水枪压力和规格、单枪流量，计算得到的未知供水参数包括需要的系统流量、水力喷射装备的数量，并根据计算结果从消防车数据库中筛选出符合条件的消防车；计算公式为：






其中：
Q：1根干线水带流量；
N：干线数；
Ssd——单根水带的阻抗系数；
所述请求类型包括供水力量计算，在供水力量计算的过程中，必要的已知火场参数包括水泵工作压力、供水高度、干线水带规格和根数、支线水带规格和根数、出枪/炮数和水枪/炮规格，计算得到的未知供水参数包括系统流量Q、单枪流量q和压力；计算公式为：









所述请求类型包括灭火力量计算，在灭火力量计算的过程中，必要的已知火场参数包括过火面积、燃烧物类型，计算得到的未知供水参数包括热释放速率以及所需供水流量；计算公式为：



A—...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏琳，薛林，田永详，王丽晶，展杰，
申请(专利权)人：应急管理部上海消防研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31