一种智能控制的自动水雾灭火器

本发明属于灭火，具体是一种智能控制的自动水雾灭火器。

背景技术：

1、细水雾灭火技术最早在20世纪50年代左右被提出，现已被发达国家公认为最佳的哈龙替代灭火剂。现有研究表明细水雾灭火技术可适用于扑灭各类火灾，已经逐渐应用于工厂、停车场、飞机、船舶、地铁、隧道、综合管廊等各种场景。除了日渐成熟的细水雾技术，声学的使用成为了哈龙替代技术研究的活跃新兴领域。根据研究表明，火焰容易受到声场的影响，并且火焰响应行为会随所采用的声音频率而变化。不少研究都证实了声波是一种有效的灭火剂，在一定条件下可以熄灭固体、液体和气体火焰。

2、现有技术中通过在水雾灭火添加声场进行灭火作用的增强，对声场的利用率较低，性价比不高。水雾灭火还能够通过在水中混合添加剂，使在针对特定场合时通过物理以及化学作用增强灭火效率，但单种添加剂的作用范围窄，需要根据燃烧种类选择不同添加剂种类，临时的溶液配合固体成分难以完全溶解，而水雾喷头的喷口狭窄，固体成分又容易导致喷口堵塞。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种智能控制的自动水雾灭火器，通过使声场在促进水雾灭火的同时，使添加剂与水震荡混合，再通过混合溶液促进水雾灭火效率，提升声场利用率。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种智能控制的自动水雾灭火器，包括底盘，底盘设有移动驱动装置，底盘内固定连接有电源；

3、底盘的一侧固定连接有声波换能器，声波换能器的输出方向上方设有混合水箱，混合水箱内设有第一泵体，第一泵体连通有输水管，输水管远离第一泵体的一端连通有水雾喷头，混合水箱上设有若干添加剂投放组件，底盘顶部设有机械臂，机械臂的末端与水雾喷头固定连接，底盘上设有控制器箱，控制器箱内固定连接有控制器、定位器和无线组件，底盘靠近声波换能器的一侧固定连接有红外成像传感器；

4、控制器用于根据红外成像传感器感应的热源分布寻找火源，控制机械臂使水雾喷头对准火源位置。

5、采用上述方案后实现了以下有益效果：将装置部署与场地中，场地为码头、仓库等物料分区且半封闭交通场景，在控制器内预设场地地图，根据地图进行消防区域划分，设定区域消防移动路线，并向添加剂投放组件填充针对各消防区物料类型对应的添加剂，而混合水箱内则装满清水。

6、场地中出现火势时，装置通过定位器快速寻找至火灾区域，通过火灾区域在预设的场地地图中位置获取物料信息，选择对应添加剂并投放至混合水箱内，启动声波换能器，产生声波对混合水箱内进行声波搅拌。声场中的分子会按声波频率进行震动，虽用于灭火的声波频率较低，难以产生较好的空化效应，但灭火的声波需要有较大的能量，分子振动位移与声波频率成反比，与声波能量成正比关系，水分子和添加剂分子的质量不同，使水分子及添加剂分子发生剧烈相对移动，弥补了空化效应不佳带来的不足，快速对添加剂和水进行充分混合。

7、利用红外成像传感器感应的热源对火源进行精细化查找，火源周围热量极高，利用红外成像传感器能够快速对火势区域进行定位，移动至火焰处，并使声波换能器的输出方向对准火焰，控制器控制机械臂使水雾喷头对准火焰，声波、水雾和添加剂同时作用于火焰，对火焰进行快速扑灭。

8、与现有技术相比，利用添加剂投放组件针对燃烧种类进行针对式调配，增强在多类型物料存储场景下，对各种物料进行针对式灭火策略；利用声波加强水雾灭火效率的同时，利用声波低频且高能的特性对添加剂和清水进行混合，促进混合效率，提升响应速度，同时减少固体状添加剂残余时间，减少水雾喷头堵塞概率，使声场应用于多功能场景，提升声场的利用率。

9、进一步，底盘上固定连接有储水箱，混合水箱体积小于储水箱，储水箱内设有第二泵体，第二泵体与混合水箱通过供水管连通，供水管内设有第一单向阀。

10、有益效果：混合速度还受到体积的影响，水体体积大，需要扩散混合的距离越长效率越低。因此混合水箱不再用于存储清水，而是利用储水箱进行存储，混合时由储水箱输水入混合水箱中进行混合，由于混合水箱被设计的更小，因此混合速度更快。

11、进一步，移动驱动装置为电动履带。

12、有益效果：电动履带更适应火灾场景，火灾时地面会用于热气流的抬升作用，使大量细小杂物被喷射或飘落至地面，存在一定地形移动难度，同时履带结构能够更适配防火结构，减少近距离接触火焰而被破坏的概率。

13、进一步，添加剂投放组件包括储藏瓶，储藏瓶底部设有旋塞阀。

14、有益效果：将添加剂制备成沙状固体或溶液，通过旋塞阀控制储藏瓶与混合水箱连通进行添加剂投放。

15、进一步，声波换能器的频率为50至80hz，声压级大于100db。

16、有益效果：声波通过诱发的风速以卷吸新鲜的二次空气来冷却火焰，同时声波使得部分物料裸露在火焰区域外，有利于更充分地接受水雾的冷却，因此适当的频率的声压级能够提升灭火速度和成功率。

17、进一步，声波换能器设有喇叭形声波放大结构，混合水箱底部与喇叭形声波放大结构贴合。

18、有益效果：喇叭形结构能够汇聚声波，使声波通过折射增强声波作用。混合水箱底部与喇叭形声波放大结构贴合使混合水箱能够有更多的受声波面积，增强混合作用。

19、进一步，储水箱顶部设有摄像头。

20、有益效果：摄像头能够采集消防时的画面，使用者能够通过无线组件连接控制器，通过获取的画面对消防过程以及消防位置进行手动控制调节。

21、进一步，储水箱一侧设有对接口，对接口内设有第二单向阀。

22、有益效果：储水箱内存储的水量有限，因此在储水箱上增设对接口，使储水箱能够连接消防水管进行供水。

技术特征：

1.一种智能控制的自动水雾灭火器，其特征在于：包括底盘，底盘设有移动驱动装置，底盘内固定连接有电源；

2.根据权利要求1所述的智能控制的自动水雾灭火器，其特征在于：底盘上固定连接有储水箱，混合水箱体积小于储水箱，储水箱内设有第二泵体，第二泵体与混合水箱通过供水管连通，供水管内设有第一单向阀。

3.根据权利要求2所述的智能控制的自动水雾灭火器，其特征在于：移动驱动装置为电动履带。

4.根据权利要求3所述的智能控制的自动水雾灭火器，其特征在于：添加剂投放组件包括储藏瓶，储藏瓶底部设有旋塞阀。

5.根据权利要求4所述的智能控制的自动水雾灭火器，其特征在于：声波换能器的频率为50至80hz，声压级大于100db。

6.根据权利要求5所述的智能控制的自动水雾灭火器，其特征在于：声波换能器设有喇叭形声波放大结构，混合水箱底部与喇叭形声波放大结构贴合。

7.根据权利要求6所述的智能控制的自动水雾灭火器，其特征在于：储水箱顶部设有摄像头。

8.根据权利要求7所述的智能控制的自动水雾灭火器，其特征在于：储水箱一侧设有对接口，对接口内设有第二单向阀。

技术总结本发明公开了灭火技术领域的一种智能控制的自动水雾灭火器，底盘设有移动驱动装置，底盘内固定连接有电源；底盘的一侧固定连接有声波换能器，声波换能器的输出方向上方设有混合水箱，混合水箱内设有第一泵体，第一泵体连通有输水管，输水管远离第一泵体的一端连通有水雾喷头，混合水箱上设有若干添加剂投放组件，底盘顶部设有机械臂，机械臂的末端与水雾喷头固定连接，底盘上设有控制器箱，控制器箱内固定连接有控制器、定位器和无线组件，底盘靠近声波换能器的一侧固定连接有红外成像传感器。采用本发明的技术方案，通过使声场在促进水雾灭火的同时，使添加剂与水震荡混合，再通过混合溶液促进水雾灭火效率，提升声场利用率。技术研发人员：刘洋,胡立双,邱玉,王福星,张曦,尚肖宇,段怡冰,胡双启受保护的技术使用者：中北大学技术研发日：技术公布日：2024/5/19