远距离自动灭火的应用技术
目前,国内外关于消防炮射流轨迹的实验基本都是用实际的消防炮进行,这样喷出的水柱(雾)流量达到每秒几十升,射程、射高达几十米。如果在室外进行实,一些环境参数 (如风速、湿度等 )还是很难有效控制的,如果在室内进行,对实验场地要求较高。同时,由于消防炮的水流量大、压力高,整套设备结构复杂,实验成本也较高。
基于以上一些现状的分析,万峰[10]等也设想运用相似理论原理,在动力学相似的前提下将实验模型缩小,并为数据库的建立进行模拟实验的理论推导。根据相似准则,以某一物理方程为中间桥梁,得到模型的各参数大小。一些实验主要是测绘出消防炮的射流轨迹,根据测绘出的射流轨迹计算,推导出射流轨迹经验公式。而闵永林[11]等关于水流轨迹的研究,是基于牛顿第二运动定律和空气阻力与速度平方成比例的关系,提出一种消防水炮射流轨迹模拟的新理论模型,模型中考虑空气阻力对不同俯仰角下水射流分速度的影响。计算时只需给定两个俯仰角下的射程数据通过牛顿法确定模型中的未知参数,通过实际算例和试验去证明该模型模拟出的射流轨迹与实际的射流轨迹比较吻合,得出此实验可为消防水炮的智能控制研发提供借鉴意义。
另外,由于探测器与火点间为直线距离, 而水下落的落点通常取决于水流速度安装高度、俯仰角以及风速和空气阻力等因素,水是以抛物线的形式下落,所以必须对喷水后再增加一定的补偿角才能使水准确落到着火点上,所以也有学者通过建立一套数学模型并结合试验的方法,编制了仰角补偿算法,只需要将现场的一些参数输入设备,即可准确灭火。






随着科技的发展,第Ⅱ代自动消防水炮开始走向市场。
第Ⅰ代自动消防水炮
工作原理
常见自动消防炮是Ⅰ代自动消防水炮,一般采用窄缝定位技术。其原理是广角感光探测器找火。其水平电机带动一个坚缝360度水平旋转找火光,遇到火光信号水平电机停下,垂直电机带动另一个横缝上下120度找火,遇到火光信号垂直电机停下,定位完成,针对固喷水扫射灭火。
缺点:
其技术仅利用两个单点式感光探测器就实现了大致火源定位,可满足对度要求不高或者不用全天侯全自动的场所使用。但有如下缺点:
1、误差大:宽2mm深20mm的窄缝25米远时,对角延长线误差宽4.97米。
2、易误喷:很多场所容易出现勿喷(如电焊、切割、UV灯等工业场所等),玻璃、瓷砖、不锈钢等反光材质反射的光,同样可能造成误定位误喷水。
3、不能跟踪:其工作原理导致产品不能跟踪动态移动火源,只能对固定火进行大概定位。

所谓的大空间自动消防水炮就是一种智能化的新型自动喷水灭火系统,这一系统是目前相对完善的自动喷水灭火方式。其主要是因这一系统能够通过微型计算机技术和传感技术对大空间建筑进行自动定位喷水灭火。自动消防水炮自动化水平相对较高,如果有火灾发生,大空间自动消防水炮可对所监控的范围进行探测并实时响应,并通过微处理器进行相应分析、判断、确认,启动系统喷水灭火。
