一种自动灭火系统的制作方法

1.本发明属于消防技术领域，具体涉及一种自动灭火系统。


背景技术：

2.火灾是核电厂面临的最严峻的威胁之一。核电厂一旦发生火灾，将可能引起核安全相关系统事故，经济损失大，社会影响大，后果极其严重，火灾安全已成为核电厂安全的重要课题。核电火灾安全也一直是核电运营商、公众及相关机构关注的焦点，同时也是核电能否大力发展的关键因素。作为核电站变配电系统的主要设备之一，配电柜主要起到对电能进行分配和控制的作用。核电站内多个区域如电气厂房、汽轮机主厂房等均设有配电室，并设置有数量较多的高压及中低压配电柜，配电室作为整个变配电系统的组成部分，承担着重要作用，而配电室的火灾防护又直接影响其能否安全运行，针对突发事件，消防系统能否正常投入运行，实现压制和扑灭初期火灾是非常重要的。
3.目前一些大型核电厂内的重要区域的配电室均设置有全淹没式的气体灭火系统，但是对于配电柜这类微环境设备的火灾早期探测和扑灭尚缺乏相应的手段及措施，无法保证配电柜的安全性能。


技术实现要素：

4.有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种自动灭火系统，用于解决配电柜等微环境设备内的早期火情无法探测导致不能及时灭火，引起火势的进一步蔓延和扩大，进而发生重大安全事故的问题。
5.为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：
6.一种自动灭火系统，包括灭火机构、监测机构及报警机构，所述灭火机构包括存储瓶、容纳于所述柜体内的火探管，所述存储瓶内存储有灭火介质，所述火探管内存储有压力介质，所述柜体内设置有用于固定所述火探管的固定机构，所述柜体的内壁上开设有通孔，所述火探管贯穿所述通孔，所述存储瓶的瓶口处设置有瓶头阀，所述火探管的一端贯穿所述通孔，所述瓶头阀与所述火探管的端部之间设置有三通阀，所述监测机构的一端与所述三通阀的其中一个接口连接，所述监测机构的另一端与所述报警机构连接，所述监测机构用于监测所述火探管内压力变化，所述监测机构和报警机构位于所述柜体外部。
7.通过设置灭火机构、监测机构及报警机构，形成一个集自动检测、自动灭火与自动报警于一体的自动灭火系统，能够在正常情况下根据监测机构所反馈的信息实时监控柜体内火探管的压力状况及存储瓶内的灭火介质的储存量，保证灭火机构处于有效工作状态。在柜体内设置火探管，利用固定机构将火探管与柜体的内壁固定，使其不会散乱地堆放在柜体内；当柜体内的某处位置着火时，靠近火源的火探管被软化并发生爆破，火探管内产生压力降，使得瓶头阀开启，灭火介质会从爆破处喷向着火点进行灭火，能够起到有效控制火势的作用。此外，由于火探管发生爆破，火探管内的压力会产生较大变化，监测机构检测到压力变化后会触发报警机构，使其发出警报，及时通知相关的工作人员，以对柜体内的火情
进行处理。该自动灭火系统能够有效保证柜体设备的消防安全。
8.具体地，在本发明的一些实施例中，监测机构包括压力传感器、质量传感器、显示单元、分析单元及控制单元，压力传感器用于检测火探管内压力，质量传感器用于检测存储瓶的质量，显示单元用于显示火探管内的压力值及存储瓶的质量值，分析单元用于分析判断火探管内的压力值是否异常，控制单元用于向报警机构传输信号。在分析单元中设置火探管的正常压力范围(0.8～1.6mpa)，当压力传感器收集到的数据不在0.8～1.6mpa的范围内时，分析单元会将火探管内压力数据异常的信号传递给控制单元，控制单元就会向报警机构发送信号使其发出警报。还可以通过监测机构所显示的压力示数和存储瓶的质量示数实时掌握火探管内的压力及存储瓶内灭火介质的储存量，当工作人员发现显示单元上显示的压力数据异常时，能够及时对火探管进行检漏并重新充装压力介质；同时若发现存储瓶的质量较轻，瓶内灭火介质不足，可以及时补充灭火介质。
9.根据本发明的一些优选实施方面，所述瓶头阀的第一接口处设置有压力表，所述瓶头阀的第二接口与所述三通阀连接，所述三通阀的第一接口与所述瓶头阀的第二接口连接，所述火探管的一端贯穿所述通孔与所述三通阀的第二接口连接，所述三通阀的第三接口与所述监测机构连接。通过设置瓶头阀和三通阀，在柜体外部将火探管与监测机构和报警机构连接，一方面便于对火探管内的压力进行日常监控，另一方面在发生火灾时能够及时发出警报，争分夺秒地实施救火措施。
10.根据本发明的一些优选实施方面，所述固定机构包括固定夹，所述固定夹包括对称设置的第一夹片和第二夹片，所述第一夹片的一端和第二夹片的一端连接，所述第一夹片和第二夹片的另一端均对称设置有固定板。在本发明的一些实施例中，第一夹片的一端和第二夹片的一端铰接，并且设置有铰接轴穿过二者的端部，使得第一夹片和第二夹片能够绕铰接轴打开或合并，实现固定夹的开启或关闭，方便夹持火探管。
11.根据本发明的一些优选实施方面，所述第一夹片和第二夹片均为弧形，所述第一夹片和第二夹片之间形成固定槽，所述火探管贯穿所述固定槽；所述第一夹片和第二夹片的内壁上间隔均匀地设置有多个凸起，所述凸起用于与所述火探管的外壁抵接。弧形的第一夹片和第二夹片合并形成固定槽，将火探管穿过固定架上的固定槽即可对火探管起到固定作用；第一夹片和第二夹片设置为弧形有利于使形成的固定槽的形状与火探管的外壁更加匹配和吻合，使得固定槽能够刚好将待固定部分的火探管完全包围，避免固定夹夹持火探管时，二者之间存在较多的缝隙，不利于固定夹对火探管的固定。第一夹片和第二夹片的内壁上均设置有凸起，在本发明的一些实施例中，凸起的材料为橡胶，当火探管穿过固定夹的固定槽时，凸起与火探管接触能够起到加大二者之间的摩擦力的作用，防止火探管在固定槽内来回移动；另外，橡胶材质的凸起具有柔软、弹性好的特性，即使与火探管紧密贴合也不会损伤火探管。
12.根据本发明的一些优选实施方面，两个所述固定板相对的一侧均开设有凹槽，两个所述凹槽之间形成夹持槽。所述柜体的内壁上设置有固定块，所述固定块容纳于所述夹持槽内，所述固定块的外壁与所述固定板开设有所述凹槽的侧边贴合。固定块设置在靠近火探管待固定部位的对应的柜体内壁上，固定夹通过夹持槽将固定块夹持，再通过螺栓进行固定，使得固定夹能够与柜体的内壁固定连接，进而在对应的位置固定火探管。若火探管直接堆放在柜体内，不对其进行固定，则火探管之间相互缠绕，且其一般堆放在柜体的底
端，当柜体内部靠近顶端的位置着火时，由于火源离底部的火探管距离较远，火探管不能及时爆破喷出灭火介质，不利于初期火情的监控和扑灭。
13.根据本发明的一些优选实施方面，所述固定机构包括用于支撑所述固定夹的支撑部，所述支撑部包括支柱和支撑板，所述支柱的一端与所述支撑板的一端固定连接，所述支柱的另一端与所述柜体的内壁固定连接；所述支撑板与所述第二夹片抵接。支撑部的设置能够对固定夹及火探管整体起到支撑作用，防止第一夹片和第二夹片的铰接的端部向下倾斜而歪倒导致火探管下垂。支撑板与第二夹片抵接，进一步加强固定夹的夹持力度，使之与火探管紧密贴合。
14.根据本发明的一些优选实施方面，所述凸起为半圆柱体，所述凸起的矩形面与对应的所述第一夹片和第二夹片的内壁贴合，多个所述凸起的长度均等于对应的所述第一夹片和第二夹片的宽度。凸起为半圆柱体，其外壁为圆滑的曲面，当火探管容纳于固定架的固定槽时，凸起的外壁形状促使凸起能够更好地与火探管的外壁贴合，有利于保持火探管在固定槽内的稳定且避免火探管变形。
15.根据本发明的一些优选实施方面，所述固定机构设置有多个，所述火探管在所述柜体内设置为多段式排列，且每段所述火探管垂直或平行于所述柜体的宽度方向，所述火探管的相邻两段之间相互垂直，平行于所述柜体宽度方向的每段所述火探管的长度小于或等于所述柜体的宽度。在本发明的一些实施例中，柜体优选为配电柜，火探管在配电柜内呈“弓”字型多段排布，具体地，第一段位于配电柜内的顶端，垂直于第二段，第二段垂直于第三段，以此类推，且配电柜内同一宽度方向上只排列一段火探管，即第一段与第三段相对平行设置，第三段与第五段相对平行设置，且相对平行的两段火探管之间的距离小于或等于1m，使得整根火探管均匀分布成多段排列在配电柜的内部，使得配电柜内部从顶端到底端均有序地分布有火探管，无论着火部位位于配电柜内的哪个位置，火探管均能及时被火软化从而爆破，及时喷出灭火介质进行灭火，使得在着火初期能够及时控制火势，防止火势扩大和蔓延而造成严重的火灾。
16.根据本发明的一些优选实施方面，所述火探管容纳于所述柜体内的一端设置有堵头，所述堵头用于密封所述火探管；所述火探管未破损时，所述火探管内的压力与所述存储瓶内的压力相同且所述火探管与所述存储瓶不贯通。火探管的末端处于柜体内，将其用堵头密封保持火探管内的压力正常，将连接监测机构的首端置于柜体外，方便工作人员观察及记录压力示数。在本发明的一些实施例中，存储瓶为钢瓶，灭火介质为七氟丙烷，火探管内的压力介质为氮气。在正常情况下，钢瓶内的压力与火探管内的压力大小相同，瓶头阀处于关闭状态，当着火导致火探管某处爆破时，火探管内的压力会突然减小，小于钢瓶内的气体压力，由于火探管内的压力降，使得瓶头阀被打开，钢瓶内的七氟丙烷会流向火探管内并从爆破处喷出，及时有效地灭火。
17.由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益之处在于：通过设置灭火机构、监测机构及报警机构，形成一个集自动检测、自动灭火与自动报警于一体的自动灭火系统，能够在正常情况根据监测机构所反馈的信息实时监控柜体内火探管的压力状况及存储瓶内的灭火介质的储存量，保证灭火机构处于有效工作状态，在发生紧急情况时能够及时灭火并发送警报。在柜体内设置火探管，利用固定机构将火探管与柜体的内壁固定，使其不会散乱地堆放在柜体内；当柜体内的某处位置着火时，靠近火源的火探管被软化并发
生爆破，火探管内产生压力降，使得瓶头阀开启，灭火介质会从爆破处喷向着火点进行灭火，能够起到有效控制火势的作用。此外，由于火探管发生爆破，火探管内的压力会产生较大变化，监测机构检测到压力变化后会触发报警机构，使其发出警报，使得工作人员能够及时发现火情并进行处理。该自动灭火系统有利于配电柜这类微环境设备进行火灾的早期探测和灭火，可以极大提升电气火灾的防控水平，进而改善核电厂消防安全管理水平。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明优选实施例中自动灭火系统的主视图；
20.图2为本发明优选实施例中固定机构的主视图；
21.图3为本发明优选实施例中固定夹处于打开状态时的主视图；
22.图4为图1中火探管的首端位于柜体的下端部时的火探管的一种排布方式示意图；
23.图5为本发明优选实施例中柜体的高度大于长度和宽度时火探管在柜体内的排布方式示意图；
24.图6为本发明优选实施例中柜体的长度大于高度和宽度时火探管在柜体内的排布方式示意图；
25.附图中：灭火机构
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1，存储瓶
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11，瓶头阀
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111，三通阀
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112，压力表
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113，火探管
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12，堵头
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121，固定机构
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13，固定夹
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14，第一夹片
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141，第二夹片
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142，固定板
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143，固定槽
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144，凸起
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145，凹槽
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146，支撑部
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15，支柱
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151，支撑板
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152，监测机构
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2，报警机构
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3，柜体
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4，固定块
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41。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
27.参照图1～3，本发明提供了一种自动灭火系统，用于对柜体4进行火灾监控、火灾预警及灭火。该自动灭火系统包括灭火机构1、监测机构2及报警机构3。监测机构2的一端与灭火机构1连接，其另一端与报警机构3连接。本实施例中柜体4优选为配电柜。
28.灭火机构1包括存储瓶11、容纳于柜体4内的火探管12、用于将火探管12固定在柜体4内壁的多个固定机构13。存储瓶11内装有灭火介质，柜体4的内壁上开设有通孔。存储瓶11的瓶口处设置有瓶头阀111，瓶头阀111的第一接口与压力表113连接，瓶头阀111的第二接口设置有三通阀112，三通阀112的第一接口与瓶头阀111的第二接口固定连接，火探管12的一端贯穿柜体4上的通孔与三通阀112的第二接口连接，三通阀112的第三接口与监测机构2连接；监测机构2与报警机构3均设置在柜体4的外部。正常情况下瓶头阀111处于关闭状
态，存储瓶11与火探管12内的压力大小相等。本实施例中存储瓶11为钢瓶，钢瓶的外部有固定架用于固定钢瓶，防止倾倒。钢瓶内的灭火介质为七氟丙烷；火探管3内的压力介质为氮气。
29.参照图2～3，固定机构13包括固定夹14和支撑部15。其中，固定夹14包括对称设置的第一夹片141和第二夹片142，且第一夹片141和第二夹片142均为弧形，二者之间形成固定槽144，整根火探管12贯穿多个固定机构13内的固定槽144后与柜体4的内壁固定连接；第一夹片141和第二夹片142的内壁上间隔均匀地设置有多个半圆柱体的凸起145，每个凸起145的矩形面均与对应的第一夹片141和第二夹片142的内壁贴合，使凸起145的弧形面与火探管12的外壁抵接。本实施例中凸起145的材质为橡胶，其与火探管12接触时能够起到加大二者之间的摩擦力的作用，防止火探管12在固定槽144内来回移动；且橡胶具有柔软性，不会对火探管12产生损伤。第一夹片141的一端和第二夹片142的一端铰接，第一夹片141和第二夹片142的另一端均对称设置有固定板143，两个固定板143相对的一侧均开设有凹槽146，两个凹槽146之间形成夹持槽。柜体4的内壁上设置有固定块41，固定块41容纳于夹持槽内，并通过螺栓将固定块41与固定板143紧固，使得固定夹14能够与柜体4的内壁固定连接，为固定火探管12提供位点。
30.支撑部15用于支撑固定夹14，其包括支柱151和支撑板152。支柱151的一端与支撑板152的一端固定连接，支柱151的另一端与柜体4的内壁固定连接；支撑板152与第二夹片142抵接。支撑部15用于对固定夹14及火探管4整体起到支撑作用，防止第一夹片141和第二夹片142铰接的端部向下倾斜而歪倒，导致火探管4下垂。
31.本实施例中多个固定机构13将火探管12与柜体4的内壁连接，并且将火探管12均匀分布成多段排列。参照图1，多段火探管12在柜体4内呈“弓”字型排布，第一段火探管12位于柜体4内的顶端，与第二段垂直且第二段火探管12自第一段的末端向柜体4的底部延伸，第二段垂直于第三段且第三段自第二段的末端向第一段的起点位置延伸，以此类推，在最后一段火探管12的末端设置有堵头121，用于密封整根火探管12，防止管内的氮气泄漏。其中，平行于柜体4的宽度方向的每段火探管12的长度小于柜体4的宽度，为固定机构13预留空间，便于其安装。且相互平行的两段火探管12之间的距离小于或等于1m，即第一段与第三段、第三段与第五段、第五段与第七段火探管12之间的距离小于或等于1m，保证着火时，火探管12与着火点之间的距离为火探管12能够被火软化而发生爆破的有效距离。在本发明的其他实施例中，如图4所示，火探管12的首端还可位于柜体4的底部，第一段火探管12位于柜体4内的底部，与第二段垂直且第二段火探管12自第一段的末端向柜体4的顶部延伸，第二段垂直于第三段且第三段自第二段的末端向第一段的起点位置延伸，以此类推。
32.监测机构2包括压力传感器、质量传感器、显示单元、分析单元、控制单元。压力传感器用于检测火探管12内的压力，质量传感器用于检测存储瓶11的质量。在分析单元中设置火探管12的正常压力范围(0.8～1.6mpa)，当压力传感器收集到的数据不在0.8～1.6mpa的范围内时，分析单元会将火探管12内压力数据异常的信号传递给控制单元，控制单元就会向报警机构3发送信号使其发出警报。还可以通过监测机构2所显示的压力示数和存储瓶11的质量示数实时掌握火探管12内的压力及存储瓶11内灭火介质的储存量，当工作人员发现显示单元上显示的压力数据异常时，能够及时对火探管12进行检漏并重新充装压力介质；同时若发现存储瓶11的质量较轻，瓶内灭火介质不足，可以及时补充灭火介质。
33.本实施例中火探管12采用外径为8mm，内径为4mm的充压非金属软管，能够在一定温度范围内爆破，喷射灭火介质。该火探管12于
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20℃的环境温度中不发生脆裂现象，在55℃的环境温度中不会发生软化、变形现象，在140
±
2℃下，能够保持2min不动作；在167
±
8℃下，在20s内发生动作；其工作压力≥1.0mpa。
34.在本发明的其他实施例中，当柜体4的高度大于其长度和宽度时，火探管12在柜体4内还可按照如图5所示的方式进行排布：火探管12的首端位于柜体4的下部，第一段火探管12从柜体4的通孔处沿着柜体4的宽度方向延伸且平行于柜体4的宽度方向，第二段的首端与第一段的末端相连且第二段平行于柜体4的长度方向，第三段的首端与第二段的末端相连且第三段平行于第一段，第四段的首端与第三段的末端相连且向柜体4的顶部延伸，第四段平行于柜体4的高度方向；第五段的首端与第四段的末端相连且第五段平行于柜体4的长度方向，其后的第六段、第七段与第八段与第一段、第二段和第三段的排布方式相同。其中，第一段与第三段、第六段与第八段火探管12之间的距离小于或等于1m，第四段的长度小于或等于1m。
35.在本发明的其他实施例中，当柜体4的长度大于其高度和宽度时，火探管12在柜体4内还可按照如图6所示的方式进行排布：火探管12在柜体4的顶面呈“s”型排列，柜体4的高度小于或等于1m。
36.本实施例的自动灭火系统的工作原理为：将火探管12依次穿过柜体4内的多个固定机构13，整齐排列在柜体4内，将火探管12的顶端穿过柜体4的通孔，并抽拉出一段合适长度的火探管12使其裸露在柜体4的外部。固定好充满七氟丙烷的存储瓶11，在其瓶口处安装瓶头阀111，将瓶头阀111的第一接口与压力表113连接，在瓶头阀111的第二接口处安装三通阀112，三通阀112的第一接口与瓶头阀111的第二接口连接，三通阀112的第二接口与裸露在柜体4外部的火探管12的端部连接，在三通阀112的第三接口处安装监测机构2。管路连接好后，向火探管12内冲满氮气使火探管12与存储瓶11内的压力大小相等，并在火探管12的末端堵上堵头121，将火探管12密封。当柜体4内某处位置着火时，由于火探管12有序分布在柜体4内，靠近着火部位的火探管12由于被火灼烧会逐渐软化直至爆破，导致火探管12内的压力突然减小，小于存储瓶11内的气体压力，由于火探管12内的压力降，使得瓶头阀111开启，存储瓶11内的七氟丙烷会流向火探管12内，并从爆破处喷出进行灭火。同时，由于火探管12内的压力减小，监测机构2会检测到这一异常变化，进而向报警机构3发送信号使其发出警报，提醒工作人员有异常情况发生，工作人员接收到警报会仔细检查柜体4内的火情，确保火已扑灭，并及时更换新的火探管12，补充氮气，使该系统继续处于有效工作的状态。
37.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。