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  智研数据研究中心发布的《2016-2022年中国消防车市场深度调研与发展前景分析报告》表明,我国消防水泵车占消防特种车辆总数的60%。目前,消防水泵车抽检工作模式的局限性在于如果某辆被抽检的车载水泵性能不达标,一方面对于被抽检者会造成人力、物力的浪费;另一方面,会额外增加消防水泵车的抽检工作负荷,造成抽检周期加长、工作效率降低。如果消防车水力系统试验装置在各地消防部门安装,可以有效保证抽检车辆的合格率,在一定程度上提高消防员对消防水泵车性能的认知。

消防车水力系统试验装置的安装与调试

  一、消防车水力系统架构设计

  消防车水力系统试验装置主要由中控台电路搭建设计、显示方案设计、试验管道区域规划(消防水泵车试验区域)、信号转接设计、稳压管便携化设计、桥架布局设计等组成,每部分的功能参数都汇集到中控室。

  1、信号转接设计

  信号转接包含转接箱和滑环卷盘。转接箱用来转接现场传感器信号,三通滑环嵌入电缆卷盘,设计出滑环卷盘,主要为了增强操作人员体验感和优化现场设备布局。导电滑环是信号滑环卷盘的关键部件,具有传输电能和控制信号的功能。为了使用方便,设计转接箱和滑环卷盘并整合到系统中。

  2、桥架布局设计

  该系统涉及的电源、传感器、数显仪表用线多达30根,其中包括电流信号线、电源线、HDMI线、备用线等,所需工作用线根据现场基建布局,铺设长度40m。通过布局桥架合理分配动力线缆和工作信号线,优化信号传输的可靠性。桥架布局包括桥架铺设、底座选材设计。考虑到水力系统防水要求,底座采用不锈钢材质;为适应现场环境,底座下端打孔采用不锈钢地脚螺栓稳固;为提高铺设进度,底座上端打孔和桥架通过铆钉快速可靠连接。

  3、试验管道区域规划

  该区域是试验消防水泵车与系统装置联动运行区。为满足各型消防水泵车的试验需求,试验管道分为三组:DN50、DN100、DN200,三组额定流量值是软件数据接口的匹配阈值,额定流量分别为15、60、120L/s。电磁流量计管道安装位置应满足前10D后3D(D为管径)的结构要求。

  4、显示方案设计

  传统的HDMI高清线,传输视频最佳距离仅有15m。由于中控室和试验管道区域有一定的距离,为了让现场操作人员能够清楚试验进程,试验区域需要显示设备,用来观察实时核心试验参数。经过大量调研和查阅资料,最终应用WHDI无线视频收发器,将为非压缩的高清1080P视频流无线传输至宽屏显示器。该装置无线传输距离大于50m,完全符合现场可视距离要求。

  5、中控电路搭建设计

  中控室是所有外围数据的中枢,结合试验要求,中控电路采用一主多从模式RS-485半双工拓展结构,该结构布线简单、工作稳定,被广泛应用于工业现场环境。

  6、稳压罐便携化设计

  消防水罐车根据GB6245-2006《消防泵标准》,在连续运行消防车水力系统时,车载消防泵同时吸水和打水。根据该系统测试对象出水口压力的不同,为了增强该系统试验的可扩展性,丰富稳压罐种类,稳压罐包括低压罐(0~4MPa)、中高压罐(0~6MPa)、真空度罐(-100~0MPa)。为了适应消防车移动属性,3只稳压罐集成于一部推车,体现系统便携性。

消防车水力系统试验装置的安装与调试

  二、消防车水力系统软件设计

  1、人机界面组态设计

  软件系统采用数据列表、动画模拟等多种表现形式,能够完成消防水系统试验的在线监测、工况提示、生成报表等功能,满足消防水力性能的检测要求。

  2、程序设计

  外围设备所包含的所有传感器将非电量信号转化成电量信号,即将压力、流量、转速等物理信号转换成工控机可以识别的电流或者电压信号。本系统变送4~20mA信号处理数据采集与换算,实现程序设计。将压力、流量、温度、转速、阀门开度函数关系式嵌入程序,可得到真实物理值。

  数据库设计采用面向对象设计,后台数据库采用Access2007。设计该系统所使用的Access2007数据库具有数据表插入、删除、修改、打印、保存试验数据的功能。

  三、消防车水力系统试验与分析

  根据新国标的要求,对车用消防泵进行相应的检测与试验。消防车水力性能试验装置需在四种工况环境与消防水泵车联动运行。以PSI150消防水泵试验,消防泵的额定流量是60L/s,额定压力是1MPa。试验结果与消防车车载消防泵试验标准一致。

  笔者对消防车水力性能试验装置的结构(包括软件设计和硬件搭建)进行了分析研究,该装置的产业化推广成果显著:

  (1)为消防车水力性能提供数据支持和试验标准;(2)可供受训人员开展消防车水力性能训练与考核;(3)供消防单位预装备的消防车辆提供挂牌资质。此外,对消防车载泵的四种工况进行了分析测试,试验结果表明,该装置能够准确地测出消防水罐车的实际水泵性能,满足消防实际工作需求。

 消防车水力系统试验装置的安装与调试

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