引言

經(jīng)濟的發(fā)展與人們對物質(zhì)生活的追求推動了物流行業(yè)的飛速發(fā)展,與物流行業(yè)密切相關(guān)的倉庫成為了貨物流通過程中十分重要的角色,因貨存量巨大,其經(jīng)濟價值非常高,往往一個倉庫貯藏著流通一大片地區(qū)的包裹,因此倉庫的安防成為了管理中重要的一環(huán)。據(jù)報道,每年因發(fā)生火災(zāi)而導(dǎo)致倉庫失守的情況仍然頻發(fā),經(jīng)分析得知,其中原因之一是倉庫的應(yīng)急消防力度欠缺,待火情發(fā)生時,抑制火情的措施未能及時到位,包括倉庫管理員對火情的治理專業(yè)能力比較欠缺。鑒于消防車到位需要時間,現(xiàn)場人員治理火情能力較薄弱的背景,提高倉庫安防能力需要大力利用智能設(shè)備技術(shù),當(dāng)火情發(fā)生時,智能設(shè)備能代替人在第一時間進行抑制火勢的工作,包括降溫、覆蓋可燃物等。本文將研究一種基于紅外熱像技術(shù)的自動消防設(shè)備。

1設(shè)備構(gòu)造方案

結(jié)合倉庫的建設(shè)背景,本文所提出的方案是在倉庫重地的外圍搭建安防的智能設(shè)備,在未檢測到火情時,該消防設(shè)備被安置在指定的車庫里,通過車庫的保障可以避免該消防設(shè)備遭到雨淋日曬。車庫由里到外,本文設(shè)計了用于消防設(shè)備移動的專用導(dǎo)軌,如圖1所示,該消防設(shè)備的移動采用輪式移動平臺,輪式移動平臺的上方設(shè)有剪叉式液壓抬升機構(gòu),輪式移動平臺的前方設(shè)有用于檢測障礙物的超聲波傳感器,剪叉式液壓抬升機構(gòu)的上方設(shè)有用于監(jiān)控現(xiàn)場的攝像頭以及消防水槍。據(jù)研究,紅外熱像技術(shù)可用于監(jiān)測火情,紅外熱像儀具有快速測量物體表面溫度的特點,并且效果好,與其他測溫方法相比,其優(yōu)勢有:第一,可遠(yuǎn)距離測量:第二,即使被檢測的目標(biāo)表面溫度分布不均勻,該方法也依然適用:第三,該方法還適合應(yīng)用在有限的區(qū)域范圍內(nèi)進行監(jiān)測,能快速獲取到過熱區(qū)域的位置以及過熱點的位置。作為一種光電轉(zhuǎn)換器件,紅外熱像儀內(nèi)部的集成電路能將接收到的紅外熱輻射能量轉(zhuǎn)化為電信號,然后利用AD轉(zhuǎn)換的運算,將該電信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號,相應(yīng)的數(shù)字信號能以圖像方式體現(xiàn),借助顯示器即可顯示。李云紅等學(xué)者的研究表明,通過對獲取的紅外圖像進行運算可以從該圖像讀出被測物體表面上的每一個點的輻射溫度值。綜合前段所述,本文提出了相應(yīng)的方法,就是在倉庫重地外圍居高設(shè)置多個紅外熱像儀,實時監(jiān)測倉庫是否發(fā)生火情。

當(dāng)紅外熱像儀檢測到火情發(fā)生時,設(shè)置于專用庫房的消防設(shè)備馬上啟動工作。該消防設(shè)備由PC電腦控制,紅外熱像儀的圖像數(shù)據(jù)在該PC電腦上運算,實時計算著倉庫上方的輻射溫度,溫度出現(xiàn)異常增大時,PC電腦將認(rèn)定有火情發(fā)生,控制電動閘門打開,消防設(shè)備沿導(dǎo)軌自動駛出,到達導(dǎo)軌的指定位置后,PC電腦控制剪叉式液壓抬升機構(gòu)把消防水槍升到最高點,并打開電動閥,高壓力的自來水朝向發(fā)生火情的庫房的上方射出,從而降低火場的溫度,抑制火災(zāi)的蔓延。火勢的情況變化可通過剪叉式液壓抬升機構(gòu)上方的攝像頭進行查看。輪式移動平臺移動時,前方的超聲波傳感器會實時檢測軌道上是否出現(xiàn)障礙物,如果有障礙物,輪式移動平臺會暫停,避免撞擊損壞整套消防設(shè)備,同時發(fā)出警報聲,提醒工作人員前來清障:如果軌道上沒有障礙物,該平臺將移動到指定位置,使得消防水槍能正常作用于劃定的倉庫范圍。

2剪叉式結(jié)構(gòu)分析

剪叉式液壓抬升機構(gòu)主要用來承載消防水槍,如圖2所示,該抬升機構(gòu)主要受豎直向下的推力,當(dāng)消防設(shè)備工作時,水槍會射出自來水,從而加大向下的推力,因此選擇剪叉式液壓抬升機構(gòu)應(yīng)以最大流量狀態(tài)下消防水槍對抬升機構(gòu)的合力為其可允許的承載力。為保證該剪叉式液壓抬升機構(gòu)能長期正常運行,其最大承載力應(yīng)為最大流量狀態(tài)下消防水槍對抬升機構(gòu)的合力的1.3倍以上。該剪叉式機構(gòu)的可活動夾角范圍接近0o~90o,然而為保證該剪叉式液壓抬升機構(gòu)的穩(wěn)定性,剪叉臂與水平的最大允許角度為45o,因此剪叉臂的層數(shù)就決定了抬升的最大高度,例如每一層上升的最大高度為1m,消防水槍需要上升的高度為4m,那么剪叉臂至少需要4層。如圖2所示,類似于AD、BC這樣的剪叉臂一共有四組,其長度均相等,臂AD與BC通過點1較接,臂CF與DE通過點2較接,臂EH與FG通過點3較接,臂H1與GJ通過點4較接,并且較接點1能在相應(yīng)的滑槽中水平移動,在液壓缸的作用下能改變剪叉臂與水平線之間的夾角,從而產(chǎn)生抬升運動。

3結(jié)語

本文針對倉庫失火時人工撲救不夠及時的問題,利用紅外熱像技術(shù)與機電控制技術(shù)設(shè)計了自動消防設(shè)備,利用紅外熱像儀檢測火情,設(shè)計自動控制系統(tǒng)驅(qū)動消防設(shè)備升高對火災(zāi)現(xiàn)場進行射水降溫,從而能夠及時抑制火情,保障人員安全,減少火災(zāi)經(jīng)濟損失。