一种便携式长距离供气系统及供气方法与流程

本发明涉及中高压气体输送，具体涉及一种便携式长距离供气系统。

背景技术：

1、在消防救援、高层建筑灭火及深井救援等场景中，消防员需佩戴空气呼吸器并背负气瓶作为个人防护装备，由于传统作业模式下消防员仅能依靠自身背负气瓶内的气体维持作业，一旦气瓶内气体耗尽就必须返回远处的供气气源处进行补气，不仅严重影响救援行动效率，同时也给消防员自身安全带来隐患。

2、针对上述问题，公告号为cn 209819227 u的中国专利公开了一种高压远程供气装置，通过供气装置、控制装置、安全装置、高压软管和爬升装置的组合，采用多层结构的高压软管进行高压气体的远程输送。然而，该现有技术主要侧重于高压软管自身的多层物理结构构建以及爬升装置的机械配合，未充分考虑多路供气气源在复杂作业环境下的科学分配，难以保障长距离供气的末端压力精准可控，也无法针对不同作业场景和不同作业压力等级进行调控。

3、气体输配器是连接供气气源与末端待充气气瓶的核心装备，在消防救援现场，操作人员通常借助车载或便携式的气体输配器，将多个高压气源瓶中的气体通过汇流管路，充注到低压或空载的作业气瓶中。在实际作业中，由于现场需铺设长达数十米甚至上百米的高压充气软管，管路沿程会产生压力损耗，管道末端处的压力已达标但末端气瓶实际压力常严重不足，无法实现气体压力的精确闭环控制。此外，多路高压气源瓶的切换完全依赖人工手动判定，存在操作滞后、无法及时启用有效低压气源的问题，导致气源利用率低，整体充气效率低下。

4、因此，提供一种能精准补偿长距离管道输送损耗，适用于多种救援场景，提高长距离供气的可靠性和稳定性，成为了本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种能精准补偿长距离管道输送损耗、适用于多种救援场景，且稳定可靠的便携式长距离供气系统及供气方法。

2、为了达到上述目的，本发明提供的便携式长距离供气系统，包括气源输配器、若干高压气源瓶、至少一个便携式供气线盘以及待充气模块；

3、所述气源输配器的输入端分别独立连接各高压气源瓶，输出端连接所述便携式供气线盘；

4、所述气源输配器配置成能实时监测各高压气源瓶的气源输入压力值和气源总输出压力值，还能基于所述便携式供气线盘的总线盘数量和预设的目标气体压力值，计算沿程损耗补充压力值，以调节所述气源总输出压力值，还能将高压气源分配为中压气体和/或高压气体，输送至所述便携式供气线盘；

5、若干便携式供气线盘能可拆卸地连接，所述便携式供气线盘的输入端连接所述气源输配模块的输出端，输出端与所述待充气模块连接；

6、所述便携式供气线盘能实时监测并调节便携式供气线盘内的供气压力值，向所述待充气模块输送中压气体和/或高压气体。

7、进一步地，所述气源输配器还配置成能基于各高压气源瓶的气源输入压力值，按气源输入压力值由低至高的顺序，依次开启对应的且气源输入压力值高于预设供气阈值的高压气源瓶。

8、进一步地，所述气源输配器能实时监测已开启的高压气源瓶的压力下降速率，并在所述压力下降速率低于预设速率阈值时，关闭当前已开启的高压气源瓶，并切换气源输入压力值次低且高于所述预设供气阈值的高压气源瓶。

9、进一步地，所述气源输配器包括汇流管路和若干气源输入接口，各气源输入接口处设有电磁阀和单体压力传感器，各高压气源瓶分别通过各气源输入接口与对应的电磁阀连接，各电磁阀的输出端汇流至所述汇流管路，所述汇流管路的输出端处设有用于监测输出总压力的总输出压力传感器。

10、进一步地，所述气源输配器还包括分别与所述汇流管路的输出端连通的高压输出通道和中压输出通道，所述高压输出通道上设有手动高压阀，所述中压输出通道上设有内置减压器，所述高压输出通道和所述中压输出通道的末端均设有用于与所述便携式供气线盘对接的快速插拔接头。

11、进一步地，所述便携式供气线盘包括线盘支架、转动设置在所述线盘支架上的盘卷轮、盘卷在盘卷轮上的供气管，以及设置在所述盘卷轮上的中压供气模块、高压供气模块和调压模块。

12、进一步地，所述中压供气模块包括中压泄压阀、中压压力表、中压输出接头、中压气排和中压启止阀门，所述高压供气模块包括高压输入接头、高压压力表、高压输出接头和高压启止阀门。

13、进一步地，所述待充气模块包括待充高压气瓶、呼吸面罩和呼吸器。

14、为了达到上述目的，本发明提供的便携式长距离供气方法，基于所述的便携式长距离供气系统，所述供气方法包括：

15、若干便携式供气线盘相互连接，以形成长距离传输路径；

16、气源输配器基于便携式供气线盘的总线盘数量和预设的目标气体压力值，计算沿程损耗补充压力值，并调节气源总输出压力值，将高压气源分配为中压气体和/或高压气体，输送至便携式供气线盘；同时，便携式供气线盘实时监测并调节供气管内部的气体压力，向待充气模块分配输出中压气体和/或高压气体；

17、在气源总输出压力值的调节过程中，气源输配器基于各高压气源瓶的气源输入压力值，按气源输入压力值由低至高的顺序，依次开启对应的且气源输入压力值高于预设供气阈值的高压气源瓶。

18、本发明提供的便携式长距离供气系统及供气方法，通过气源输配器与便携式供气线盘的协同配合，能够基于线盘总接入数量计算长距离管路的沿程损耗补偿压力值，并据此精准调节气源总输出压力，以补偿末端气压，有效克服长距离输送导致的压降问题；同时，气源输配器与便携式供气线盘协同分配中压气体和/或高压气体，能实现中压与高压气体的独立或同步输出，由气源输配器进行初步调压，便携式供气线盘末端进行二次稳压，形成保障供气压力恒定的双重调控机制，能根据高层、深井等不同救援场景的用气需求，稳定输送中压或高压气体，从而提高应急救援供气的可靠性与作业安全性。

1.一种便携式长距离供气系统，其特征在于，包括气源输配器、若干高压气源瓶、至少一个便携式供气线盘以及待充气模块；

2.根据权利要求1所述的便携式长距离供气系统，其特征在于，所述气源输配器还配置成能基于各高压气源瓶的气源输入压力值，按气源输入压力值由低至高的顺序，依次开启对应的且气源输入压力值高于预设供气阈值的高压气源瓶。

3.根据权利要求2所述的便携式长距离供气系统，其特征在于，所述气源输配器能实时监测已开启的高压气源瓶的压力下降速率，并在所述压力下降速率低于预设速率阈值时，关闭当前已开启的高压气源瓶，并切换气源输入压力值次低且高于所述预设供气阈值的高压气源瓶。

4.根据权利要求1所述的便携式长距离供气系统，其特征在于，所述气源输配器包括汇流管路和若干气源输入接口，各气源输入接口处设有电磁阀和单体压力传感器，各高压气源瓶分别通过各气源输入接口与对应的电磁阀连接，各电磁阀的输出端汇流至所述汇流管路，所述汇流管路的输出端处设有用于监测输出总压力的总输出压力传感器。

5.根据权利要求4所述的便携式长距离供气系统，其特征在于，所述气源输配器还包括分别与所述汇流管路的输出端连通的高压输出通道和中压输出通道，所述高压输出通道上设有手动高压阀，所述中压输出通道上设有内置减压器，所述高压输出通道和所述中压输出通道的末端均设有用于与所述便携式供气线盘对接的快速插拔接头。

6.根据权利要求1所述的便携式长距离供气系统，其特征在于，所述便携式供气线盘包括线盘支架、转动设置在所述线盘支架上的盘卷轮、盘卷在所述盘卷轮上的供气管，以及设置在所述盘卷轮上的中压供气模块、高压供气模块和调压模块。

7.根据权利要求6所述的便携式长距离供气系统，其特征在于，所述中压供气模块包括中压泄压阀、中压压力表、中压输出接头、中压气排和中压启止阀门，所述高压供气模块包括高压输入接头、高压压力表、高压输出接头和高压启止阀门。

8.根据权利要求1所述的便携式长距离供气系统，其特征在于，所述待充气模块包括待充高压气瓶、呼吸面罩和呼吸器。

9.一种便携式长距离供气方法，其特征在于，基于权利要求1-8中任一项所述的便携式长距离供气系统，所述供气方法包括：