一种消防高层远程供气系统的制作方法

本发明涉及消防供气，更具体地说，本发明涉及一种消防高层远程供气系统，尤其适用于高层及超高层建筑、地下受限空间、大跨度厂房等复杂火灾现场的消防员空气呼吸器、气瓶快速充气补给作业。

背景技术：

1、正压式空气呼吸器是消防员进入浓烟、有毒有害气体环境进行灭火救援的核心个人防护装备。目前消防员普遍使用的空呼气瓶设计压力一般为30mpa，容积为6.8l，按照普通人呼吸量计算理论可使用约60分钟。然而，在实际火灾救援过程中，由于消防员背负沉重装备、执行高强度体力作业（如登楼、破拆、搜救、灭火等），加之火场高温环境下呼吸频率和肺活量显著增加，氧气消耗速度急剧上升，实际有效使用时间往往仅有25至30分钟，甚至更短。

2、在高层建筑火灾救援中，这一问题尤为突出。以30层高层建筑为例，消防员背负全套装备徒步登楼到达着火层即需耗时约15分钟，此时气瓶余量已消耗过半，仅剩10至15分钟可用于灭火作业和搜救，随后必须立即撤离。一旦气源耗尽，消防员将面临窒息中毒的生命危险。为此，传统的作业模式是：灭火组进入或登楼灭火时，需由后勤保障组人工运送空气呼吸器气瓶至作战楼层，以保证灭火作业的持续进行。然而，这种人工搬运方式存在以下显著缺陷：

3、（一）救援效率低下。 高层建筑中人员往返地面充气，单次耗时长达数十分钟，消防员大量时间消耗在无效折返途中，严重延误火灾扑救的黄金处置窗口。

4、（二）作战体能过度消耗。 消防员背负装备频繁往返高层楼宇，体力急剧透支，到达着火层后已无力高效执行灭火搜救核心任务，救援质量大幅下降。

5、（三）安全风险显著增加。 气瓶余量不足时，消防员被迫提前撤离或冒险继续作业；在浓烟弥漫、通道错综复杂的高层建筑和厂房内，往返换气极易迷路误入危险区域，近年来已发生多起因消防员气瓶空气耗尽而发生伤亡的事例。

6、（四）集群应急保障能力不足。 在避难层或安全区域等待救援的被困群众缺乏集中供气手段，无法在紧急情况下获得有效的呼吸防护。

7、目前，已有部分技术方案尝试解决上述问题。例如，中国专利cn117515405a公开了一种高层供气系统及登高平台消防车，通过登高平台消防车的臂架内部布置输气管路，将压缩空气输送至登高平台上的充气机构。然而，该方案受限于登高平台消防车的工作高度（通常不超过100米），对于超高层建筑（100米以上）无法覆盖，且输气管路须依托臂架内部走线，布设位置受限、灵活性不足。此外，现有技术中还缺乏一种能够不依赖登高车、可独立沿建筑外墙垂直快速布设、具备长距离高压稳定输送能力且适配多种主流空呼接口的通用化远程供气系统。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中高层建筑火灾救援时消防员需频繁往返地面为空气呼吸器气瓶充气、救援效率低、体能消耗大、安全风险高的缺陷与不足，提供一种能够快速沿高层建筑外墙垂直布设、实现地面气源向作战楼层远程输送、可就地完成空气呼吸器快速充装的远程供气系统。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种消防高层远程供气系统，包括地面供气单元、高压输送软管、外墙垂直吊运单元和安全控制单元，所述地面供气单元包括有空气压缩机和多个高压储气罐，所述输送软管缠绕设置在自动收卷机构上，所述外墙垂直吊运单元包括有定向滑轮、牵引绳和电动绞盘，所述定向滑轮固定安装在外墙上，所述输送软管的一端与高压储气罐的输出端连接，所述输送软管的另一端穿过定向滑轮与充气终端连接。

3、在一种优选的实施方式中，所述空气压缩机的输出端口通过管道与多个高压储气罐的输入端口连接，且所述空气压缩机与高压储气罐之间的管道上设置有第一阀门，所述高压储气罐的输出端口设置有出气管道，所述出气管道上设置有排气阀，所述出气管道的一端通过快速充气接头与输送软管连接。

4、在一种优选的实施方式中，所述输送软管远离高压储气罐的一端设置有充气控制盘，所述充气控制盘上设置有多个延长气管，每个所述延长气管的末端均设置有充气接口。

5、在一种优选的实施方式中，所述安全控制单元包括有控制器和设置于出气管道上的压力传感器和流量传感器，所述压力传感器和流量传感器与控制器电性连接。

6、在一种优选的实施方式中，所述牵引绳的一端设置在电动绞盘上，所述牵引绳的另一端穿过定向滑轮与地面的输送软管连接。

7、在一种优选的实施方式中，所述输送软管包括有内层、中层和外层，所述内层采用铁氟龙ptfe材质，所述中层为304不锈钢编织加强层，所述外层为聚醚tpu防护层。

8、与现有技术相比，本发明的技术效果和优点：

9、1、本发明突破登高车高度限制：不依赖登高平台消防车臂架，可独立沿任何高度建筑外墙垂直布设供气管线，适用于超高层建筑（100米以上）火灾救援，应用范围更广；

10、2、本发明布设灵活快速：融合绳索技术实现外墙垂直吊运，无需建筑内部管道预埋，可快速部署于任意楼层窗口或阳台，全程避免管线与外墙尖锐物剧烈摩擦，作业效率显著优于人工搬运；

11、3、本发明供气稳定可靠：三层复合高压软管承压高达50mpa，具备防爆、抗冲击、耐高温、耐磨阻燃等特性，适配火场高温、飞溅熔渣、积水等各类极端复杂环境，保障长距离高压气源输送安全稳定；

12、4、本发明通用适配性强：采用标准化快插接头，可与北京金盾等市面主流品牌正压式空气呼吸器无缝适配，换装无门槛，实战适配性优异；

13、5、本发明集群供气能力：多接口充气控制盘可同时为多组气瓶充装，满足火灾突发事件下大批量人员同步气源补给需求；

14、6、本发明显著提升救援安全性与效能：缩短消防员在高危燃烧区域停留暴露时长，有效降低作战安全风险；保障消防员气源余量充足时稳妥撤离，缓解因气源不足产生的心理恐慌。

1.一种消防高层远程供气系统，其特征在于：包括地面供气单元、高压输送软管（1）、外墙垂直吊运单元和安全控制单元，所述地面供气单元包括有空气压缩机（2）和多个高压储气罐（3），所述输送软管（1）缠绕设置在自动收卷机构（4）上，所述外墙垂直吊运单元包括有定向滑轮（5）、牵引绳（6）和电动绞盘（7），所述定向滑轮（5）固定安装在外墙上，所述输送软管（1）的一端与高压储气罐（3）的输出端连接，所述输送软管（1）的另一端穿过定向滑轮（5）与充气终端（8）连接。

2.根据权利要求1所述的一种消防高层远程供气系统，其特征在于：所述空气压缩机（2）的输出端口通过管道与多个高压储气罐（3）的输入端口连接，且所述空气压缩机（2）与高压储气罐（3）之间的管道上设置有第一阀门（9），所述高压储气罐（3）的输出端口设置有出气管道（10），所述出气管道（10）上设置有排气阀（11），所述出气管道（10）的一端通过快速充气接头（12）与输送软管（1）连接。

3.根据权利要求1所述的一种消防高层远程供气系统，其特征在于：所述输送软管（1）远离高压储气罐（3）的一端设置有充气控制盘（13），所述充气控制盘（13）上设置有多个延长气管（14），每个所述延长气管（14）的末端均设置有充气接口（15）。

4.根据权利要求2所述的一种消防高层远程供气系统，其特征在于：所述安全控制单元包括有控制器（16）和设置于出气管道（10）上的压力传感器（17）和流量传感器（18），所述压力传感器（17）和流量传感器（18）与控制器（16）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种消防高层远程供气系统，其特征在于：所述牵引绳（6）的一端设置在电动绞盘（7）上，所述牵引绳（6）的另一端穿过定向滑轮（5）与地面的输送软管（1）连接。

6.根据权利要求1所述的一种消防高层远程供气系统，其特征在于：所述输送软管（1）包括有内层（101）、中层（102）和外层（103），所述内层（101）采用铁氟龙ptfe材质，所述中层（102）为304不锈钢编织加强层，所述外层（103）为聚醚tpu防护层。