專利名稱：消防教學演示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種消防教學演示系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以用于各大專院校給水排水專業(yè)進 行教學實驗，也可作為消防模擬演示培訓設施。
背景技術(shù)：
隨著科學技術(shù)的發(fā)展與人民生活水平的提高，建筑滅火(消防)系統(tǒng)作為給排水 專業(yè)的重要組成部分，日益體現(xiàn)出其特殊性與重要性，受到社會的普遍關注。但目前我們真正學習建筑滅火(消防)系統(tǒng)的時間少得可憐，消防教學不夠廣泛， 不夠深入，只重視理論知識教學活動，而忽視實際操作能力的培養(yǎng)。因此，學生對于消防滅 火技術(shù)及設備相關知識的了解還不夠，實踐能力也比較弱，出現(xiàn)了學習內(nèi)容與實際工作嚴 重脫節(jié)的現(xiàn)狀，人才匱乏，難以滿足社會的需求。據(jù)了解，到目前為止，我國沒有一所大學設有專門的建筑滅火(消防)系統(tǒng)的教學 實驗室。因此缺乏一套完整的開設這一門實驗技術(shù)所需的教學模擬系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種消防教學演示系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以為學生的實踐教學 甚至是消防專業(yè)技術(shù)人員的培訓提供實驗演示平臺，具有重要的實際應用價值。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。本消防教學演示系統(tǒng)將消火栓 系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)巧妙地結(jié)合。具體包括供水部分、消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng) 和電氣控制部分。其中所述供水部分包括水箱1、第一水泵2-1、第二水泵2-2、穩(wěn)壓泵3、 安全回水管段4、消防給水管5、穩(wěn)壓泵供水管6、消防供水干管7和消防水泵接合器8，第一 水泵2-1、第二水泵2-2和穩(wěn)壓泵3的入水口均與水箱1相連通，從水箱1內(nèi)取水，第一水泵 2-1和第二水泵2-2的出水口均通過消防給水管段5與消防供水干管7相連通，穩(wěn)壓泵3的 出水口通過穩(wěn)壓泵供水管段6與消防供水干管7相連通，消防水泵接合器8與消防供水干 管7相連通；安全回水管段4的一端與消防給水管段5相連通，另一端與水箱1相連通，在 回水管段4上安裝有壓力表與安全閥，水箱內(nèi)裝有浮球。所述的消火栓系統(tǒng)包括消火栓給水管段9和消火栓10，消火栓10通過消火栓給水 管段9與消防供水干管7相連通。所述的自動噴水滅火系統(tǒng)包括自動噴水滅火系統(tǒng)給水總管11、雨淋報警閥12、預 作用報警閥13、干式報警閥14、濕式報警閥15、配水干管、配水管18、水流指示器20、閉式噴 頭21、電動排氣閥22、末端試水裝置23、演示用噴頭前電磁閥24、演示用噴頭25、與預作用 報警閥組13相連接的手動火災報警按鈕29、以及布置在待檢測火災現(xiàn)場用于探測火災信 號的火災探測器30、感溫式火災探測器31和感煙式火災探測器32。其中自動噴水滅火系 統(tǒng)給水總管11與消防供水干管7相連通，雨淋報警閥12、預作用報警閥13、干式報警閥14 和濕式報警閥15的一端均通過管道與自動噴水滅火系統(tǒng)給水總管11相連通，另一端均通 過配水干管17與配水管18相連通，配水干管17上安裝有水流指示器20，閉式噴頭21、末端試水裝置23、演示用噴頭25分別通過各自的配水支管與配水管18相連通，配水管網(wǎng)末 端演示用噴頭前設有電磁閥24，通過電磁閥控制開關34可以手動打開或關閉，在配水管18 的末端連接有電動排氣閥22。所述的電氣控制部分包括火災報警控制器、消防氣壓給水設備控制箱27和與供 水系統(tǒng)中水箱內(nèi)的浮球相連接的浮球式液位控制器33，其中自動噴水滅火系統(tǒng)中的第一 水泵2-1、第二水泵2-2和穩(wěn)壓泵3均通過消防氣壓給水設備控制箱27與火災報警控制器 相連，消防栓按鈕28、浮球式液位控制器33、以及自動噴水滅火系統(tǒng)中的的雨淋報警閥12、 預作用報警閥13、干式報警閥14、濕式報警閥15、水流指示器20、電動排氣閥22、電磁閥 24、手動火災報警按鈕29、火災探測器30、感溫式火災探測器31和感煙式火災探測器32均 與火災報警控制器相聯(lián)動。本發(fā)明通過真實設備的實際展示，生動形象地反應了消防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，實現(xiàn) 了實驗設備的系統(tǒng)控制與實際工程場景的信息交互?？蛇M行水泵供水、噴頭噴水、消防報 警、自控等消防全過程演示。為消防滅火系統(tǒng)的教學提供了真實的實景教學場所，幫助學生 快速全面認識、理解、掌握消防滅火系統(tǒng)的理論知識，具有現(xiàn)場感、真實感。


圖1本發(fā)明系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明系統(tǒng)立面圖；圖3本發(fā)明系統(tǒng)電氣控制平面圖；圖中1_水箱，2-水泵，3-穩(wěn)壓泵，4-安全回水管，5-消防給水管，6-穩(wěn)壓泵供水 管段，7-消防供水干管，8-消防水泵接合器，9-消火栓給水管段，10-消火栓箱，11-自動噴 水滅火系統(tǒng)給水管，12-雨淋報警閥組，13-預作用報警閥組，14-干式報警閥組，15-濕式 報警閥組，16-配水立管，17-配水干管，18-配水管，19-配水支管，20-水流指示器，21-閉 式噴頭，22-電動排氣閥，23-末端試水裝置，24-演示用噴頭前電磁閥，25-演示用噴頭， 26-火災報警控制器，27-消防氣壓給水設備控制箱，28-消防栓按鈕，29-手動火災報警按 鈕，30-火災探測器，31-感溫式探測器，32-感煙探測器，33-浮球式液位控制器，34-電磁閥 控制開關。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明本實施例的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，可以分為兩大部分，一是消火栓系統(tǒng)，二是自動 噴水滅火系統(tǒng)。其中自動噴水滅火系統(tǒng)又包括四種，分別為濕式、干式、預作用及雨淋系統(tǒng)。 本實施例將上述的四種自動噴水滅火系統(tǒng)和相對獨立的消火栓系統(tǒng)巧妙地結(jié)合。如圖2所示，本系統(tǒng)的消火栓系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)共用供水部分。供水部分 包括水箱1、第一水泵2-1、第二水泵2-2、穩(wěn)壓泵3、安全回水管段4、消防給水管段5、穩(wěn)壓 泵供水管段6和消防供水干管7。其中第一水泵2-1和第二水泵2-2的入水口均與水箱 1相連通，出水口均通過消防給水管段5與消防供水干管7相連通，第一水泵2-1和第二水 泵2-2從消防水箱1底部取水，通過消防給水管5向系統(tǒng)提供持續(xù)的水量。穩(wěn)壓泵3的入 水口與水箱1相連通，穩(wěn)壓泵3的出水口通過穩(wěn)壓泵供水管段6與消防供水干管7相連通，
4穩(wěn)壓泵3可從水箱取水通過穩(wěn)壓泵供水管段6向供水干管7供水，這樣可以保證供水管網(wǎng) 壓力的穩(wěn)定。安全回水管段4的一端與消防給水管段5相連通，另一端與水箱1相連通，當 供水側(cè)壓力過高時，可以將管道內(nèi)的水回水至水箱1，啟到安全減壓的作用。在安全回水管 段4上安裝有壓力表與安全閥。消火栓系統(tǒng)包括消火栓給水管段9和消火栓10，消火栓10通過消火栓給水管段 9與消防供水干管7相連通，消火栓箱內(nèi)含有消火栓、消防水喉、消火栓閥門、接口水槍和水
市o自動噴水滅火系統(tǒng)包括給水管11、雨淋報警閥組12、預作用報警閥組13、干式報 警閥組14、濕式報警閥組15、配水立管16、配水干管17、配水管18、配水支管19、水流指示 器20、閉式噴頭21、電動排氣閥22、末端試水裝置23、演示用噴頭前電磁閥24、演示用噴頭 25，其中自動噴水滅火系統(tǒng)給水管11與消防供水干管7相連通，雨淋報警閥組12、預作 用報警閥組13、干式報警閥組14和濕式報警閥組15的一端均通過管道與自動噴水滅火系 統(tǒng)給水管11相連接，另一端連接配水管網(wǎng)，配水干管17上安裝有水流指示器20，閉式噴頭 21、末端試水裝置23、演示用噴頭25分別通過各自的配水支管與配水管18相連接，在演示 用噴頭25前安裝有電磁閥24，在配水管18的末端連接有電動排氣閥22。演示用噴頭25 用來模仿閉式噴頭開啟。電氣控制部分包括火災報警控制器、消防氣壓給水設備控制箱27和浮球式液位 控制器33，電氣控制部分的中心樞紐是火災報警控制器26。系統(tǒng)中的第一水泵2-1、第二 水泵2-2和穩(wěn)壓泵3均通過消防氣壓給水設備控制箱27與火災報警控制器相連，浮球式 液位控制器33、消火栓系統(tǒng)中的消火栓按鈕28、以及自動噴水滅火系統(tǒng)中的的雨淋報警閥 12、預作用報警閥13、干式報警閥14、濕式報警閥15、水流指示器20、電動排氣閥22、電磁閥 24、手動火災報警按鈕29、火災探測器30、感溫式火災探測器31和感煙式火災探測器32均 與火災報警控制器相連，浮球式液位控制器33安裝在水箱內(nèi)用于監(jiān)測水箱水位的變化，把 水位信號變成相應的電控制信號，反饋到火災報警控制器。配水管網(wǎng)末端演示用噴頭前設有電磁閥24，通過電磁閥控制開關34可以手動打 開或關閉。使用該系統(tǒng)可以進行如下實驗雨淋系統(tǒng)、預作用系統(tǒng)、干式系統(tǒng)、濕式系統(tǒng)的供水設施、報警閥后的噴水管網(wǎng)共用。a濕式系統(tǒng)包含供水部分、濕式報警閥組、噴水管網(wǎng)、閉式噴頭、水流指示器、末 端試水裝置、演示用噴頭。b干式系統(tǒng)包含供水部分、干式報警閥組、噴水管網(wǎng)、閉式噴頭、水流指示器、末 端試水裝置、演示用噴頭、充氣設備(空氣壓縮機)。c預作用系統(tǒng)包含供水部分、預作用報警閥組、噴水管網(wǎng)、閉式噴頭、水流指示 器、電動排氣閥、末端試水裝置、演示用噴頭、充氣設備(空氣壓縮機)、預作用控制柜。d雨淋系統(tǒng)包含供水部分、雨淋報警閥組、噴水管網(wǎng)、水流指示器、演示用噴頭。本實施例系統(tǒng)中的消火栓系統(tǒng)的給水管道中充滿有壓力的水，如系統(tǒng)有微量泄 露，可以靠穩(wěn)壓泵3來保持系統(tǒng)的水和壓力。當火災時，首先打開消火栓箱，按要求接好接 口、水帶，將水槍對準火源，打開消火栓閥門，水槍立即有水噴出。在火災報警控制器處于巡檢狀態(tài)，且氣壓給水設備箱上第一水泵2-1，第二水泵2-2的轉(zhuǎn)換開關處于自動檔位時，按 下消火栓按鈕時，通過消火栓啟動消防泵向管道中供水。本實施例系統(tǒng)中的自動噴水滅火系統(tǒng)包含的濕式、干式、預作用及雨淋系統(tǒng)的組 成有各自的特點，都必須調(diào)到準工作狀態(tài)后，才可以進行相應的演示操作。對當要具體演示 某一套獨立的系統(tǒng)時，只需打開相應報警閥組前的閥前供水控制閥(即總控閥門)，閥后供 水控制閥，在消防系統(tǒng)的電氣控制部分(包括消防氣壓給水設備控制箱、聯(lián)動型火災報警 控制器、火災探測部件等)開啟的情況下即可進行獨立的演示。a對于濕式、干式系統(tǒng)來說，只需手動打開配水管網(wǎng)末端演示用噴頭前的電磁閥 24，以模仿閉式灑水噴頭的開啟，滅火管網(wǎng)內(nèi)的水或氣的排出，濕式報警閥或干式報警閥在 閥前與閥后的壓力差作用下開啟。b對于預作用系統(tǒng)與雨淋系統(tǒng)而言，可通過向感煙式火災探測器吹煙，以模仿火 情。感煙式火災探測器把火災信號轉(zhuǎn)為電信號，反饋到火災報警控制器，火災報警控制器發(fā) 出控制指令，以實現(xiàn)雨淋報警閥、預作用報警閥的電動開啟。當然，在緊急狀況也可以手動 打開雨淋報警閥和預作用報警閥。c雨淋噴水滅火系統(tǒng)區(qū)別于濕式、干式、預作用系統(tǒng)，屬于開式噴水滅火系統(tǒng)的一 種，在進行演示時，要保持管網(wǎng)末端演示用噴頭處于常開狀態(tài)。在濕式、干式、預作用或雨淋報警閥聯(lián)動開啟后，穩(wěn)壓泵便會自動開啟，大量水經(jīng) 報警閥流向滅火管網(wǎng)，水流指示器20動作，指示火災區(qū)域，同時部分水流經(jīng)報警閥的報警 管路使安裝在報警閥組上的水力警鈴機械報警、壓力開關動作，壓力開關將壓力信號轉(zhuǎn)換 為電信號，反饋到火災報警控制器26，火災報警控制器26發(fā)出控制指令并最終啟動水泵從 水箱取水，向整個消防系統(tǒng)提供持續(xù)的水量與水壓。另外，本套消防系統(tǒng)配有一臺空氣壓縮機用作干式噴水滅火系統(tǒng)的充氣。而預作 用系統(tǒng)充氣、補氣主要靠空氣壓縮機和預作用控制柜一齊來完成。當按下消火栓按鈕28時，火災報警控制器26接收信號，發(fā)出水泵開啟指令，聯(lián)動 啟動第一水泵2-1、第二水泵2-2，從水箱內(nèi)取水，為消火栓系統(tǒng)提供持續(xù)的水量。當按下手動火災報警按鈕29時，火災報警控制器26接收信號，發(fā)出控制指令，電 動開啟預作用報警閥13、電動排氣閥22，預作用報警閥13開啟后，將報警信號反饋到火災 報警控制器26，發(fā)出水泵開啟指令，聯(lián)動啟動第一水泵2-1，第二水泵2-2，從水箱內(nèi)取水， 為系統(tǒng)提供持續(xù)的水量。本發(fā)明系統(tǒng)的供水系統(tǒng)、噴水管網(wǎng)、消火栓與報警閥的連接關系、火災報警系統(tǒng)、 自控系統(tǒng)等均按照國家規(guī)范安裝，以保證系統(tǒng)符合國家規(guī)范的要求，保證技術(shù)上準確，以達 到實際模擬演示的作用。本著占地小，經(jīng)濟實用且能達到預期目的的要求，本系統(tǒng)的供水管網(wǎng)自左向右設 置，消火栓和自動噴水滅火系統(tǒng)共用部分供水管段，并在自動噴水滅火系統(tǒng)的報警閥前分 開，之后分別連接消火栓箱和自動噴水滅火系統(tǒng)的四個報警閥組。而接報警閥出水的消防 滅火管網(wǎng)(依次包括配水立管、配水干管、配水管、配水支管)由自右向左布置，將滅火管網(wǎng) 末端的演示用噴頭安裝在水箱上方，這樣即節(jié)省了空間，又充分節(jié)約利用了水源。供水設 施為兩臺揚程50米的泵，從水箱內(nèi)取水。由于兩臺潛水泵可同時工作，整套消防系統(tǒng)管路 在同一層，屬于低層建筑的消防系統(tǒng)，消防管網(wǎng)較小，水頭損失較少，兩臺水泵能滿足供水
6時一定的水量、水壓的要求，因此，可以用于整套消防系統(tǒng)的演示試驗。另外也提供了穩(wěn)壓 泵一臺，當消防系統(tǒng)報警閥開啟而水泵尚未啟動前，系統(tǒng)管道內(nèi)壓力不足時，穩(wěn)壓泵自動開 啟，維持消防供水管網(wǎng)內(nèi)壓力的穩(wěn)定，并保證有足夠的水量。其作用類似于高位水箱。消防 供水干管7上連接了一墻壁式消水泵接合器作為供水設施。此外，也分別陳列展示了地上 式水泵接合器、地下式水泵接合器、室外地上式消火栓、室外地下式消火栓。同時，消防滅火 管網(wǎng)上安裝展示了多種類型、不同動作溫度的閉式噴頭，如直立型、下垂型、邊墻型噴頭。
該裝置可以讓學生直觀的觀察消防設備及相關管道、配件，提供了與教室理論教 學完全不同的教學、演示環(huán)境，事半功倍。因此，本發(fā)明達到了預期的目的，能夠很好的鞏固 學生在課堂上學到的理論知識，同時也能夠加強學生在課堂上所學不到的實際動手能力和 工程分析能力，培養(yǎng)了工程意識，開拓了思維，達到了理論與實踐相結(jié)合的教學目的。
權(quán)利要求
消防教學演示系統(tǒng)，其特征在于包括供水部分、消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)和電氣控制部分；其中所述供水部分包括水箱(1)、第一水泵(2-1)、第二水泵(2-2)、穩(wěn)壓泵(3)、安全回水管段(4)、消防給水管(5)、穩(wěn)壓泵供水管(6)、消防供水干管(7)和消防水泵接合器(8)，第一水泵(2-1)、第二水泵(2-2)和穩(wěn)壓泵(3)的入水口均與水箱(1)相連通，從水箱(1)內(nèi)取水，第一水泵(2-1)和第二水泵(2-2)的出水口均通過消防給水管段(5)與消防供水干管(7)相連通，穩(wěn)壓泵(3)的出水口通過穩(wěn)壓泵供水管段(6)與消防供水干管(7)相連通，消防水泵接合器(8)與消防供水干管(7)相連通；安全回水管段(4)的一端與消防給水管段(5)相連通，另一端與水箱(1)相連通，在回水管段(4)上安裝有壓力表與安全閥，水箱內(nèi)裝有浮球式液位控制器；所述的消火栓系統(tǒng)包括消火栓給水管段(9)和消火栓(10)，消火栓(10)通過消火栓給水管段(9)與消防供水干管(7)相連通；所述的自動噴水滅火系統(tǒng)包括自動噴水滅火系統(tǒng)給水總管(11)、雨淋報警閥(12)、預作用報警閥(13)、干式報警閥(14)、濕式報警閥(15)、配水干管、配水管(18)、水流指示器(20)、閉式噴頭(21)、電動排氣閥(22)、末端試水裝置(23)、演示用噴頭前電磁閥(24)、演示用噴頭(25)、與預作用報警閥組(13)相連接的手動火災報警按鈕(29)、以及用于探測火災信號的火災探測器(30)、感溫式火災探測器(31)和感煙式火災探測器(32)，其中自動噴水滅火系統(tǒng)給水總管(11)與消防供水干管(7)相連通，雨淋報警閥組(12)、預作用報警閥組(13)、干式報警閥組(14)和濕式報警閥組(15)的一端均通過管道與自動噴水滅火系統(tǒng)給水總管(11)相連通，另一端均通過配水干管(17)與配水管(18)相連通，配水干管(17)上安裝有水流指示器(20)，閉式噴頭(21)、末端試水裝置(23)、演示用噴頭(25)分別通過各自的配水支管與配水管(18)相連通，在演示用噴頭(25)與配水管(18)的連通支管上安裝有電磁閥(24)，在配水管(18)的末端連接有電動排氣閥(22)；所述的電氣控制部分包括火災報警控制器和消防氣壓給水設備控制箱(27)，其中系統(tǒng)中的第一水泵(2-1)、第二水泵(2-2)和穩(wěn)壓泵(3)均通過消防氣壓給水設備控制箱(27)與火災報警控制器相連，浮球式液位控制器(33)、消火栓系統(tǒng)中的消防栓按鈕(28)、以及自動噴水滅火系統(tǒng)中的雨淋報警閥(12)、預作用報警閥(13)、干式報警閥(14)、濕式報警閥(15)、水流指示器(20)、電動排氣閥(22)、電磁閥(24)、手動火災報警按鈕(29)、火災探測器(30)、感溫式火災探測器(31)和感煙式火災探測器(32)均與火災報警控制器相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種消防教學演示系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以用于各大專院校給水排水專業(yè)進行教學實驗，也可用作消防演示模擬培訓設施。本系統(tǒng)所包含的消火栓系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)共用供水設施，其消防供水干管(7)在自動噴水滅火系統(tǒng)的報警閥之前分開。消防供水干管(7)一端通過消火栓給水管(9)與消火栓箱(10)連通，另一端通過自動噴水滅火系統(tǒng)供水管(11)分別與雨淋、預作用、干式、濕式報警閥組連通，為自動噴水滅火系統(tǒng)供水，報警閥出水后接自動噴水滅火系統(tǒng)的配水管網(wǎng)。本系統(tǒng)可以為學生的實踐教學甚至是消防專業(yè)技術(shù)人員的培訓提供實驗演示平臺，加強學者對于消防滅火技術(shù)及設備的認識了解，具有重要的實際應用價值。
文檔編號G09B19/00GK101833883SQ20101016678
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者卜曉明, 呂鑑, 呂青, 張英, 焦雙吉, 趙昕, 趙鋰, 馬曉紅 申請人:北京工業(yè)大學