專利名稱：一種快速撲滅森林大火的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能持續(xù)空中供水、噴水滅火的方法及裝置，能科學(xué)的依據(jù)滅火需
要快速有效地?fù)錅缛魏紊峙c草原大火。
背景技術(shù)：
地球不可以沒(méi)有森林和草原，但只要有森林和草原，就一定會(huì)發(fā)生森林和草原大 火，不管是人為的還是自然的。在科技高度發(fā)達(dá)的今天，面對(duì)全球幾乎每年都要發(fā)生的數(shù)場(chǎng) 森林大火以及由此造成巨大的生態(tài)和人員、財(cái)產(chǎn)損失，現(xiàn)都處于一種束手無(wú)策的狀態(tài)！早 該結(jié)束這一狀態(tài)了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有消防方法及技術(shù)的缺陷，提供一種真正快速、有效撲 滅任何森林及草原大火的方法及裝置。該方法及裝置在現(xiàn)有科技及裝備制造水平條件下是 完全具有可實(shí)現(xiàn)保障基礎(chǔ)的。使用該方法及系統(tǒng)設(shè)備撲滅森林或草原大火，具有反映時(shí)間 快、所需人員少、人員工作強(qiáng)度低并有安全保障、滅火快速有效等特點(diǎn)。我們有理由期待當(dāng) 天撲滅任何森林及草原大火的現(xiàn)實(shí)即將實(shí)現(xiàn)！ 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案分為被動(dòng)防蔓延方案和主動(dòng)追逐滅火方 案兩方案 —、被動(dòng)防蔓延方案 該方案是在防火指揮部確定須防蔓延方向和區(qū)域后，用大中型直升機(jī)從林區(qū)預(yù)設(shè)
的水源泵站先向著火區(qū)域吊鋪剛度、彈性度適度的專用主輸水管數(shù)根(管徑10厘米左右)，
然后用直升機(jī)再向需防火勢(shì)蔓延的方向及線路同時(shí)吊鋪由一十根(管徑三厘米)平行管道
組成的水幕組管，該水幕管每根間隔一米并用軟鋼絲及連接部件即時(shí)連接鋪在樹(shù)冠上，連
接鋼絲又是間隔設(shè)置，以保證水幕管能被樹(shù)冠自然支撐停留在樹(shù)的高端，每根水幕管管璧
有適度間隔小孔并末端封閉，當(dāng)水幕管專用連接件與主水管連接后，主水管以二十個(gè)左右
的大氣壓向其輸水，每根水幕管管壁適度間隔的小孔便會(huì)向四面八方噴出細(xì)水柱，此時(shí)在
所鋪設(shè)的水幕管線上從樹(shù)冠到地面便可形成一道十余米寬數(shù)千米長(zhǎng)的水幕墻。大型直升機(jī)
米26 —次可吊鋪三千米水幕管，根據(jù)需要多道水幕墻可同法鋪設(shè)。當(dāng)火頭燒至水幕墻時(shí)便
無(wú)法通過(guò)，從而達(dá)到防蔓延及被動(dòng)滅火的目的。 二、主動(dòng)追逐滅火方案 在實(shí)施被動(dòng)防蔓延方案的同時(shí)，同樣用大中型直升機(jī)從預(yù)設(shè)水源泵站先向火場(chǎng)吊 鋪專用主輸水管一根，管徑十厘米左右，米26直升機(jī)一次可鋪7-8千米，中型機(jī)一次可鋪 3-4千米，用此方法哪怕火場(chǎng)在幾十千米外，該主輸水管均可在較短時(shí)間內(nèi)鋪就( 一小時(shí)內(nèi) 吧)。 主輸水管的終端應(yīng)選擇置于在火頭蔓延后面的恰當(dāng)位置，爾后參與直接滅火的大 型直升機(jī)米26便可執(zhí)行追逐滅火的重任了 。對(duì)于森林大火，只要能控制或撲滅二三十米寬的火頭便是有效之舉，如下方法及裝置便有此功效米26直升機(jī)同時(shí)上下吊掛兩裝置，一、
上可容3500米主水管的特別"管軸"；二、"管軸"下3米左右吊掛一 50X35米的水平噴淋 裝置。其追逐滅火的工作原理是首先特別"管軸"決非一簡(jiǎn)單裝置，其是一帶動(dòng)力的可主 動(dòng)放管的"管軸"；二、3500米管道要分七個(gè)單元，每個(gè)單元存管500米，每單元管道間又是 以特殊方式連通的；三、第一單元管道與主供水管連接供水后，只有第一單元的水管有水通 過(guò)，2、3、4、5、6、7單元水管里是不能有水通過(guò)的，否則其吊掛質(zhì)量將達(dá)近50噸，遠(yuǎn)超出米26 一十八噸的載荷；四、因此每一單元須有分隔、控制裝置，對(duì)供水裝置而言實(shí)際就是閥門、連 接件、控制系統(tǒng)及部件的巧妙組合。由此，七個(gè)單元可依次向噴淋裝置不間斷連續(xù)供水。有 此系統(tǒng)裝置，一個(gè)我們希望的場(chǎng)景便可展現(xiàn)在眼前一架帶著追逐滅火系統(tǒng)裝置的米26直 升機(jī)飛臨火場(chǎng)，在相對(duì)地高200米高度精確地追逐著火頭，機(jī)下吊掛著連接主供水管的特 殊"管軸"以及"管軸"下吊掛的50米寬35米長(zhǎng)的水平噴淋裝置，在火頭正上方20米左右 向著火頭連續(xù)不斷地下著"暴雨"，"管軸"的存管隨著滅火的推進(jìn)被主動(dòng)放出變?yōu)榱酥鞴┧?管，被樹(shù)或地面自然支撐。隨著火頭一米米消失，待"管軸"的七個(gè)單元3500米管道放完， 第二架工作機(jī)又接替作業(yè)，直至火頭全部被撲滅。如若有條件能從火線的兩端同時(shí)追逐滅 火，那滅火的時(shí)間可大大縮短。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于 1、方案科學(xué)、有效、遵從滅火規(guī)律，對(duì)于滅火，早就有科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，如森林或草原 大火屬非油類、化學(xué)品類的普通燃燒介質(zhì)火災(zāi)，其最好的滅火介質(zhì)就是水，而最好的方法又 是在火源正上方以覆蓋火源范圍噴水，且水滴越小越好。故，以往的任何一場(chǎng)森林火災(zāi)發(fā) 生人們都希望天將降雨，實(shí)踐證明哪怕是一場(chǎng)小雨對(duì)森林滅火都非常有效，但天總又不隨 人愿。而現(xiàn)有消防技術(shù)又根本不能實(shí)現(xiàn)能有效滅火的"降雨"效果，故才有一場(chǎng)場(chǎng)損失摻重 的森林大火載入歷史。就2009年便已有希臘、美國(guó)加洲、澳洲三場(chǎng)、智利以及我國(guó)云南共七 場(chǎng)森林大火發(fā)生，均損失慘重！更有不可忘記的我國(guó)大小興安嶺曾燃燒了四十幾天的特大 森林火災(zāi)。面對(duì)隨時(shí)可能發(fā)生的森林大火，現(xiàn)有消防技術(shù)及裝備的嚴(yán)重缺陷與無(wú)賴早該改 進(jìn)了。 2、反應(yīng)時(shí)間快、對(duì)于人類三大自然災(zāi)害之一的森林大火，世界各國(guó)都是一樣的重 視，對(duì)防與滅都有相應(yīng)的措施及物質(zhì)準(zhǔn)備，但事實(shí)證明現(xiàn)有的方法與準(zhǔn)備是不夠的，要實(shí)現(xiàn) 當(dāng)天撲滅森林大火的目標(biāo)，也體現(xiàn)防范于未然，做相應(yīng)的改進(jìn)性準(zhǔn)備是必須的，即是為體現(xiàn) 本發(fā)明效果應(yīng)有的各種準(zhǔn)備，1、在林區(qū)及須重點(diǎn)防范的地區(qū)建滅火基站，該基站分主、次兩 種，主站為指揮、停機(jī)、保障、維護(hù)中心；次站就存放各種滅火"管軸"及供水兩個(gè)功能。主站 與次站的選址及個(gè)數(shù)應(yīng)自有科學(xué)結(jié)論暫且不表，可參考的次基站點(diǎn)設(shè)置為每50公里半徑 范圍設(shè)一個(gè)。2、規(guī)劃水源地及鋪設(shè)連接各基站的水管并配置較大功率水泵等相關(guān)設(shè)備。有 此基礎(chǔ)保障，為防蔓延、減少損失及最終撲滅大火即可贏得寶貴而決定性的時(shí)間和成效！
3、輸水方法科學(xué)有效、用直升機(jī)吊鋪主輸水管及水幕管，一不受地型地貌限制，可 以說(shuō)幾乎沒(méi)有不可去之地，二鋪設(shè)效率及高，這就為滅火的關(guān)鍵——贏得時(shí)間提供了保障。
4、滅火效果好、由于有1、2、3三優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)，再加本方案及裝置的優(yōu)越性，其最主要 的特點(diǎn)就是能持續(xù)不斷地供水和能精確地追逐火頭滅火，這是現(xiàn)有滅火方法用數(shù)十架滅火 飛機(jī)(其缺陷就是有間隙和不準(zhǔn)確)都不可比擬的。該主動(dòng)追逐滅火方法以2-3米每秒無(wú) 障礙高自由度推進(jìn)，撲滅三千多米火頭只需近二十分鐘，又由于該方法反應(yīng)時(shí)間快，投入滅火早，過(guò)火面積相對(duì)就小，滅火時(shí)間就更少難度相對(duì)也小，這就為當(dāng)天撲滅任何森林及草原 大火的終極目標(biāo)提供了可靠保障！ 5、各種滅火管道可方便回收、森林大火撲滅后，用直升機(jī)吊掛帶動(dòng)力的回收"管 軸"，可較方便地回收各種所鋪管道，以備下次所用。


圖1為本發(fā)明"管軸"大至外觀示意圖。可代表主輸水"管軸"、水幕墻"管軸"、和 主動(dòng)追逐滅火作業(yè)"管軸"。 圖2為主動(dòng)追逐滅火作業(yè)"管軸"可實(shí)現(xiàn)單元分隔、七個(gè)單元依次連續(xù)供水的閥 門、連接件、控制系統(tǒng)部件的整體設(shè)置示意圖。 圖3為圖2中第一單元管道、閥門、連接件、控制系統(tǒng)部件具體設(shè)置示意圖。
圖4為第一單元管道放完，關(guān)閉第一單元供水開(kāi)啟第二單元管道供水后，第一單 元最后一節(jié)管與第二單元第一節(jié)管成自由狀后的連接展開(kāi)示意圖。 圖中標(biāo)記1、2、3、4、5為控制系統(tǒng)部件，6、7、8、9為球閥，11為開(kāi)合式管道連接件， 12為管道連接口 ， 13、 14、 15為管道可旋動(dòng)連接件，10為"管軸"軸心輸水管，16為第一單元 最末一節(jié)輸水管口 ， 17為第二單元始段輸水管口 ， 18為第一單元與第二單元的連接管道。
具體實(shí)施例方式
—、被動(dòng)防蔓延方案 本方案包括如主輸水"管軸"和水幕管"管軸"圖1。"管軸"內(nèi)設(shè)有以直流電為動(dòng) 力的較大功率動(dòng)力裝置，電力由直升機(jī)提供，以保障鋪管和滅火后收管時(shí)"管軸"轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng) 力所需，由于"管軸"直徑較大、存管較多，其質(zhì)量也較大，因此應(yīng)設(shè)底盤移動(dòng)裝置，但考慮直 升機(jī)的載荷以及能多鋪管道，應(yīng)將移動(dòng)底盤與"管軸"進(jìn)行活動(dòng)式分離設(shè)計(jì)，遇火警時(shí)，電瓶 車將"管軸車"從庫(kù)房拉出，直升機(jī)只將"管軸"吊走去作業(yè)，作業(yè)后再將"管軸"吊放回"管 軸車"底盤上入庫(kù)。主動(dòng)追逐滅火方案的"管軸"和水平噴淋裝置也應(yīng)是與底盤活動(dòng)式分離 設(shè)置如圖1。每當(dāng)一有火警，整個(gè)滅火系統(tǒng)可高效運(yùn)行起來(lái)，在需要設(shè)置水幕墻的方向和地 點(diǎn)將其設(shè)置之并投入使用。 該方案對(duì)防草原大火與灌木林大火蔓延及被動(dòng)滅火效果最好，其原因就是草原的 草與灌木都較低，便可省去對(duì)高大樹(shù)林吊鋪水幕管時(shí)必須的管間連接綱繩，可將十根水幕 管直接吊鋪在草地或灌木上，因此可以十米每秒以上的速度進(jìn)行鋪設(shè)，其高壓小孔噴射形 成的水幕墻對(duì)防火頭蔓延十分有效。滅火后回收管道也較方便。
二、主動(dòng)追逐滅火方案 本方案包括如主輸水"管軸"與主動(dòng)追逐滅火作業(yè)"管軸"圖1。如是主輸水"管 軸"，便沒(méi)有如圖1的單元間隔，其功能就是存放、吊鋪、回收主輸水管之用，可分中型直升機(jī) 使用(存管3-4千米)和大型直升機(jī)使用(存管7-8千米)兩種。如是主動(dòng)追逐滅火作 業(yè)"管軸"，其外觀及接近圖1，專供大型直升機(jī)米-26使用。將其分為七個(gè)單元，每個(gè)單元 存管500米，七個(gè)單元共存管3500米，該管與主輸水管相同，直徑10厘米左右，每米質(zhì)量為 兩千克，3500米管質(zhì)量共7噸，"管軸"整體質(zhì)量約3噸，噴淋裝置質(zhì)量約1. 5噸，作業(yè)時(shí)， 當(dāng)?shù)谝粏卧婀苓B接上主供水管并通水，此時(shí)只有第一單元存管有水通過(guò)其存水的質(zhì)量約
54. 5噸，噴淋裝置水通道存水與懸垂的幾十主供水管質(zhì)量共約1. 5噸，米-26直升機(jī)的載荷亦為最大約17. 5噸，在米-26安全載荷18噸范圍內(nèi)，隨著作業(yè)進(jìn)行，"管軸"以每單元存管被放去質(zhì)量遞減1噸。該主動(dòng)追逐滅火方案能高自由度精確追逐火頭，且又能持續(xù)不斷地長(zhǎng)距離地在火頭正上方以覆蓋火頭面積噴淋滅火，是本方案的核心技術(shù)，支撐這一核心技術(shù)的就是那并非高科技的特殊"管軸"，其獨(dú)特的分單元依次供水設(shè)計(jì)，使撲滅森林大火如上的多項(xiàng)理想或硬性指標(biāo)得以保證和實(shí)現(xiàn)。以下就其分單元依次供水設(shè)計(jì)結(jié)合附圖作詳細(xì)說(shuō)明。 圖2是主動(dòng)追逐滅火作業(yè)"管軸"可實(shí)現(xiàn)單元分隔、七個(gè)單元依次連續(xù)供水的閥門、連接件、控制系統(tǒng)部件的整體設(shè)置示意圖，圖3為圖2中第一單元管道、閥門、連接件、控制系統(tǒng)部件設(shè)置示意圖，當(dāng)主動(dòng)追逐滅火作業(yè)"管軸"第一單元管道與主輸水管連接后并供水，此時(shí)連通第二單元的閥門6、9是關(guān)閉的，水只通過(guò)第一單元管道以及開(kāi)啟的閥門7和8進(jìn)入軸心管道10向噴淋裝置供水。第一單元管道將要放完時(shí)，連通第二單元的閥門9在控制部件5的控制下逐漸開(kāi)啟，部分水分流進(jìn)入第二單元管道，當(dāng)然第二單元與第三單元的通道是關(guān)閉的，此時(shí)供給噴淋滅火的水壓會(huì)下降，其應(yīng)對(duì)措施一、供水基站可提升水壓，二、米-26也可降低推進(jìn)速度予以應(yīng)對(duì)。當(dāng)?shù)诙卧艿雷M水，第一單元的管道將即刻放完時(shí)，控制部件1啟動(dòng)將閥門6開(kāi)啟，爾后控制部件2、4和3依次啟動(dòng)，先關(guān)閉閥門7和8，第一單元結(jié)束供水，滅火用水全部由第二單元管道供給其間無(wú)間斷，在控制部件3的作用下，開(kāi)合式管道連接件開(kāi)啟，管道連接口 12脫離連接彈出，同時(shí)閥門8與9也與控制部件4和5脫離，隨同第一單元最末一節(jié)管道16和第一單元與第二單元的連接管道18 —起成自由狀，由于有管道可旋動(dòng)連接件13、14、15，第一單元最末節(jié)管道16和連接管18及第二單元始端管道17帶著一關(guān)8和一開(kāi)9的兩個(gè)球閥一起可任意曲伸，被"管軸"放出成為主供水管的一部分，如圖4所示。這就完成了從第一單元到第二單元不間斷連續(xù)供水過(guò)程。依次類推，從第二單元至第三單元直至第七單元均以此方法過(guò)程實(shí)現(xiàn)不間斷供水。當(dāng)"管軸"管道只剩100余米時(shí)，米-26側(cè)飛離開(kāi)火線，從火線的兩邊均可，同時(shí)無(wú)線通訊通知基站停止供水，第二架接替工作機(jī)飛臨現(xiàn)場(chǎng)，將第一架工作機(jī)拋下的主水管用垂吊機(jī)械手將其抓吊并與所吊滅火"管軸"管道連接(同上)，爾后通知基站供水并飛臨火線繼續(xù)滅火，如此反復(fù)直至需要架次。 一架次可滅火線3400米耗時(shí)約1200秒合20分鐘，就算有30千米火線也僅耗時(shí)不到四小時(shí)。故快速有效可當(dāng)天撲滅森林大火目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式。
權(quán)利要求
一種快速撲滅森林大火的方法包括設(shè)置水幕墻的被動(dòng)防蔓延方案和主動(dòng)追逐滅火方案兩種方法，其特征在于均采用大中型直升機(jī)執(zhí)行并完成滅火以及回收管道任務(wù)，吊鋪設(shè)主供水管、水幕墻組管，以及同時(shí)吊掛管道數(shù)千米和噴淋裝置，能長(zhǎng)距離精確地追逐火頭并覆蓋火頭面積無(wú)間斷連續(xù)地噴水滅火；包括森林與草原滅火主、次基站的設(shè)置以及水管網(wǎng)的鋪設(shè)；包括主輸水“管軸”、水幕墻“管軸”和主動(dòng)追逐滅火工作“管軸”三種“管軸”裝置如圖一，其特征在于均是帶動(dòng)力可主動(dòng)放、收管道的“管軸”，主輸水“管軸”無(wú)間隔設(shè)置，水幕墻、主動(dòng)追逐滅火工作“管軸”均有分隔設(shè)置；
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動(dòng)防蔓延滅火方案，其特征在于水幕墻組管是由十余根 三厘米左右管徑組成的平行管道，每根水幕管末端封閉其管壁設(shè)有若干適度間隔的小孔， 當(dāng)需在高大樹(shù)木林區(qū)鋪設(shè)時(shí)，需進(jìn)行管間即時(shí)間隔連接，可確保水幕組管整體被樹(shù)冠自然 支撐停留在樹(shù)的高端，對(duì)低矮灌木林和草原鋪設(shè)則不需管間連接；
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)追逐滅火方案，其特征在于有專供米-26使用的主動(dòng) 追逐滅火工作"管軸"，也可有中型機(jī)使用的，其存管量及均分單元個(gè)數(shù)視機(jī)型而定，主要參 數(shù)是直升機(jī)載荷，力求在相應(yīng)機(jī)型安全載荷內(nèi)能存管最多、均分單元最少；
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的主動(dòng)追逐滅火方案，其特征在于主動(dòng)追逐滅火工作"管 軸"是一特殊的"管軸"，其存管與主供水管相同，存管量如供米_26使用的可達(dá)3500米，并 均分7個(gè)單元同軸巻存，當(dāng)執(zhí)行滅火作業(yè)時(shí)，由于有分隔閥門、控制、連接、連接轉(zhuǎn)動(dòng)等裝置 設(shè)置，水只能先通過(guò)第一單元向噴淋裝置供水，爾后再逐個(gè)單元依次不間斷地向噴淋裝置 供水滅火。隨著滅火的推進(jìn)，"管軸"主動(dòng)放出的管被樹(shù)冠或地面自然支撐成為主供水管。 如是中型機(jī)使用的主動(dòng)追逐滅火工作"管軸"，存管量及單元個(gè)數(shù)相應(yīng)減少，但原理相同；
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的主動(dòng)追逐滅火方案，其特征在于能實(shí)現(xiàn)逐個(gè)單元依次不間 斷向噴淋裝置供水，是由于主動(dòng)追逐滅火工作"管軸內(nèi)"設(shè)有如圖二樣的單元分隔又整體關(guān) 聯(lián)的設(shè)置，如圖三為第一單元分隔、控制設(shè)置，設(shè)有連通第二單元開(kāi)關(guān)閥門(6)和(9)，設(shè)有 向噴淋裝置供水的軸心管(IO)，設(shè)有開(kāi)關(guān)第一單元供水的閥門(7)和(8)，也設(shè)有能控制閥 門開(kāi)關(guān)的控制部件(1)、 (2)、 (4)、 (5)，還設(shè)有管道開(kāi)合連接裝置(11)、管道連接口 (12)及 控制部件(3)，設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的管道連接件(13)、 (14)、 (15)和第一與第二單元的連接管道 (18)，有此些基礎(chǔ)設(shè)置，在相應(yīng)控制程序作用下，各部件發(fā)揮相應(yīng)功能及作用，便可完成第 一單元供水向第二單元過(guò)度供水過(guò)程，進(jìn)而逐個(gè)單元依次不間斷向噴淋裝置供水滅火的功 能均可得以實(shí)現(xiàn)，為此能較長(zhǎng)距離快速滅火的目標(biāo)予以體現(xiàn)。
6. 主動(dòng)追逐滅火工作"管軸"設(shè)有的軸心管(IO)，其特征在于一是各單元依次向噴淋 裝置供水的通道，二是由于其要隨"管軸"一起轉(zhuǎn)動(dòng)，因此是固定設(shè)置，進(jìn)而與噴淋供水管也 要有一特殊的"可轉(zhuǎn)動(dòng)球閥式"連接。
7. 滅火用加壓水源也可由消防車提供。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種快速撲滅森林與草原火的方法及裝置，當(dāng)森林或草原大火發(fā)生時(shí)，數(shù)架大中型直升機(jī)從預(yù)設(shè)的主基站飛向火災(zāi)發(fā)生最近的次基站，從該次基站先向著火區(qū)域吊鋪所需的數(shù)根專用主輸水管，爾后再吊鋪被動(dòng)防蔓延的水幕墻組管并供水，在數(shù)千米或更長(zhǎng)的水幕管線上，從樹(shù)冠到地面便可形成一道防火頭蔓延的水幕墻。同時(shí)一架或兩架大型直升機(jī)吊掛著存管數(shù)千米的特殊“管軸”以及“管軸”下近2000平方米的水平噴淋裝置飛臨火場(chǎng)，連接好主輸水管，從著火區(qū)火線的一邊或兩邊精確地追逐火頭，在火頭正上方20米處以覆蓋火頭的面積不間斷地下“暴雨”，待數(shù)千米管道放完，第二架作業(yè)機(jī)又接替作業(yè)直至滅去所有火頭，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)滅火的目標(biāo)。
文檔編號(hào)A62C3/02GK101785910SQ201010028080
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者陳風(fēng) 申請(qǐng)人:陳風(fēng)