專利名稱：一種消防車用消防泵恒壓調(diào)速控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于消防裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種消防車用消防泵恒壓調(diào)速控制
直
背景技術(shù)：
車用消防泵被稱為消防車的心臟，它以消防車底盤的發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，通過取力器 連接水泵，驅(qū)動(dòng)其工作，為消防員戰(zhàn)斗輸送壓力水源，操作人員通過發(fā)動(dòng)機(jī)油門手柄控制發(fā) 動(dòng)機(jī)的不同轉(zhuǎn)速輸出，從而使消防水泵提供不同壓力和流量。在現(xiàn)場使用中，消防車輛進(jìn)入 災(zāi)害現(xiàn)場后，需設(shè)置一名發(fā)動(dòng)機(jī)油門的操作人員，當(dāng)作戰(zhàn)人員攜帶消防裝備到達(dá)位置后，由 操作人員控制油門啟動(dòng)水泵，并根據(jù)作戰(zhàn)人員的供水要求提供流量和壓力。然而由于消防 閥門、消火栓、水槍等消防裝備的迅速關(guān)閉或者重物跨壓水帶，使得供水管道內(nèi)的水流瞬時(shí) 停止流動(dòng)，造成水壓瞬時(shí)升高，形成水錘效應(yīng)。由于作用時(shí)間極短，待操作人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)壓 力驟升，往往無法來得及調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)來克服該水錘作用，極易造成供水管路器材的損壞，或 因水槍的反作用力造成戰(zhàn)斗人員傷亡，影響滅火救援工作的順利開展。因此急需一套控制 裝置來實(shí)現(xiàn)消防水泵的自動(dòng)化控制，避免供水管路中因流量急劇變化導(dǎo)致的水錘效應(yīng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、安全有效的消防車用消防泵 恒壓調(diào)速控制裝置。本實(shí)用新型提出的車用消防泵恒壓調(diào)速控制裝置，主要實(shí)現(xiàn)車載消防泵供水水壓 的自動(dòng)控制，該裝置由油門轉(zhuǎn)速控制器2、PID控制器3、操作面板4、油門執(zhí)行器5、轉(zhuǎn)速傳 感器6和壓力傳感器7組成，消防車上裝有電源1、高壓水泵8、發(fā)動(dòng)機(jī)9和消防水泵10，其 中壓力傳感器7安裝于消防水泵10的出水口處，同時(shí)連接PID控制器3，壓力傳感 器7將測量消防水泵10水壓值傳遞給PID控制器3，PID控制器3分別與油門轉(zhuǎn)速控制器 2和操作面板4連接，將接收到的水壓值與操作面板4設(shè)定的水壓值比較，根據(jù)差值大小輸 出速度信號給油門轉(zhuǎn)速控制器2 ；轉(zhuǎn)速傳感器6安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)9上，油門轉(zhuǎn)速控制器2連接轉(zhuǎn)速傳感器6和油門執(zhí) 行器5，轉(zhuǎn)速傳感器6測量發(fā)動(dòng)機(jī)9的轉(zhuǎn)速，并傳遞給油門轉(zhuǎn)速控制器2，油門轉(zhuǎn)速控制器2 根據(jù)PID控制器3傳遞來的速度信號和轉(zhuǎn)速傳感器6測量信號之間的差值大小控制油門執(zhí) 行器5的輸出力矩；油門執(zhí)行器5連接高壓油泵8，驅(qū)動(dòng)高壓油泵8輸出；油門轉(zhuǎn)速控制器2、PID控制器3和操作面板4分別連接電源1。本實(shí)用新型中，操作面板4具有人機(jī)交互的設(shè)定功能，操作面板4設(shè)置有設(shè)定按鈕壓力增加按鈕、壓力減少按鈕；顯示單元顯示當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、消防水泵的當(dāng)前壓力、用戶設(shè)定的水泵壓力。[0012]本實(shí)用新型中，PID控制器3具有閉環(huán)控制功能。本實(shí)用新型的有益效果在于通過消防車用消防泵恒壓調(diào)速控制裝置，消防人員 能夠設(shè)定所需的供水壓力，恒壓調(diào)速控制裝置會采集壓力傳感器的數(shù)據(jù)并通過PID控制器 控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門，最終實(shí)現(xiàn)消防水泵提供消防人員所設(shè)定的供水壓力，而在供水管路的水 流發(fā)生急速變化時(shí)，恒壓調(diào)速控制裝置也能夠及時(shí)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)油門，實(shí)現(xiàn)供水管路壓力的 自動(dòng)調(diào)節(jié)，避免因水錘作用所造成的供水管路器材的損壞或戰(zhàn)斗人員的傷亡。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號1是電源，2是油門轉(zhuǎn)速控制器，3是PID控制器，4是操作面板，5是油 門執(zhí)行器，6是轉(zhuǎn)速傳感器，7是壓力傳感器，8是高壓水泵，9是發(fā)動(dòng)機(jī)，10是消防水泵。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型，但不限于本實(shí)施例。實(shí)施例1 如圖1所示，壓力傳感器7型號為PTH501，壓力傳感器7安裝在消防水 泵10的出水口處，測量水壓值并傳遞給PID控制器3，PID控制器3型號為PI900D，PID控 制器3與操作面板4連接，將采集到的水壓值與操作面板4設(shè)定的水壓值比較后輸出0 IOV速度信號給油門轉(zhuǎn)速控制器2，油門轉(zhuǎn)速控制器2型號為KD-8202，轉(zhuǎn)速傳感器6型號為 SZCB-Ol。轉(zhuǎn)速傳感器6安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)9上，測量發(fā)動(dòng)機(jī)9的轉(zhuǎn)速并反饋給油門轉(zhuǎn)速控制器 2，油門轉(zhuǎn)速控制器2直接連接油門執(zhí)行器5，油門執(zhí)行器5型號為ACT30，油門轉(zhuǎn)速控制器2 根據(jù)接收到的速度信號和轉(zhuǎn)速傳感器6反饋信號比較調(diào)節(jié)油門執(zhí)行器5的輸出力矩，實(shí)現(xiàn) 發(fā)動(dòng)機(jī)9轉(zhuǎn)速的控制，最終達(dá)到壓力傳感器7采集到的水壓值與操作面板4設(shè)定的水壓值 相同的目的，油門轉(zhuǎn)速控制器2、PID控制器3和操作面板4均由消防車上的電池供給電源 1。操作面板4設(shè)置有壓力增加按鈕、壓力減少按鈕和顯示單元。本實(shí)用新型的工作過程如下當(dāng)消防隊(duì)員進(jìn)入災(zāi)害現(xiàn)場使用滅火裝備(水槍、水 炮)作戰(zhàn)時(shí)，首先通過操作面板進(jìn)行水泵工作壓力的設(shè)定，然后開啟水泵，壓力傳感器采集 當(dāng)前水泵的壓力值，并將該值傳遞給PID控制器，PID控制器比較壓力傳感器與設(shè)定工作壓 力之間的差值，并根據(jù)差值的大小發(fā)出不同的速度信號給油門轉(zhuǎn)速控制器，轉(zhuǎn)速傳感器測 量發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并傳遞給油門轉(zhuǎn)速控制器，油門轉(zhuǎn)速控制器根據(jù)速度信號和轉(zhuǎn)速傳感器 信號之間的差值大小控制油門執(zhí)行器的輸出力矩，通過不斷的比較，最終實(shí)現(xiàn)水泵工作壓 力達(dá)到設(shè)定值的要求。當(dāng)滅火裝備的流量發(fā)生變化時(shí)，如部分滅火裝備關(guān)閉轉(zhuǎn)移陣地，消防車用消防泵 恒壓調(diào)速控制裝置也能夠及時(shí)響應(yīng)，快速進(jìn)行調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使水泵工作壓力仍然達(dá) 到設(shè)定值的要求。
權(quán)利要求一種消防車用消防泵恒壓調(diào)速控制裝置，其特征在于該裝置由油門轉(zhuǎn)速控制器(2)、PID控制器(3)、操作面板(4)、油門執(zhí)行器(5)、轉(zhuǎn)速傳感器(6)和壓力傳感器(7)組成，消防車上裝有電源(1)、高壓水泵(8)、發(fā)動(dòng)機(jī)(9)和消防水泵(10)，其中壓力傳感器(7)安裝于消防水泵(10)的出水口處，同時(shí)連接PID控制器(3)，壓力傳感器(7)將測量消防水泵(10)水壓值并傳遞給PID控制器(3)，PID控制器(3)分別與油門轉(zhuǎn)速控制器(2)和操作面板(4)連接，將接收到的水壓值與操作面板(4)設(shè)定的水壓值比較，根據(jù)差值大小輸出速度信號給油門轉(zhuǎn)速控制器(2)；轉(zhuǎn)速傳感器(6)安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)(9)上，油門轉(zhuǎn)速控制器(2)連接轉(zhuǎn)速傳感器(6)和油門執(zhí)行器(5)，轉(zhuǎn)速傳感器(6)測量發(fā)動(dòng)機(jī)(9)的轉(zhuǎn)速，并傳遞給油門轉(zhuǎn)速控制器(2)，油門轉(zhuǎn)速控制器(2)根據(jù)PID控制器(3)傳遞來的速度信號和轉(zhuǎn)速傳感器(6)測量信號之間的差值大小控制油門執(zhí)行器(5)的輸出力矩；油門執(zhí)行器(5)連接高壓油泵(8)，驅(qū)動(dòng)高壓油泵(8)輸出；油門轉(zhuǎn)速控制器(2)、PID控制器(3)和操作面板(4)分別連接電源1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消防車用消防泵恒壓調(diào)速控制裝置，其特征在于所述操作面 板(4)設(shè)置有壓力增加按鈕、壓力減少按鈕和顯示單元。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種消防車用消防泵恒壓調(diào)速控制裝置，由油門轉(zhuǎn)速控制器、PID控制器、操作面板、油門執(zhí)行器、轉(zhuǎn)速傳感器和壓力傳感器組成。壓力傳感器位于消防水泵出水口處，并連接PID控制器，PID控制器與操作面板連接，將壓力傳感器采集的水壓值與操作面板設(shè)定的水壓值比較后輸出速度信號給油門轉(zhuǎn)速控制器，油門轉(zhuǎn)速控制器連接轉(zhuǎn)速傳感器和油門執(zhí)行器，油門轉(zhuǎn)速控制器根據(jù)PID控制器速度信號和轉(zhuǎn)速傳感器采集的測量信號差值控制油門執(zhí)行器的輸出力矩，油門執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)高壓油泵輸出，最終達(dá)到壓力傳感器采集到的水壓值與操作面板設(shè)定的水壓值相同的目的。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了消防現(xiàn)場供水壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)，避免因水錘作用所造成的供水管路器材損壞或戰(zhàn)斗人員傷亡。
文檔編號F04B49/06GK201705638SQ20102012305
公開日2011年1月12日 申請日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者周緒安, 方平, 朱青, 潘彥聰, 禹澤龍, 胡斌, 謝芳 申請人:公安部上海消防研究所;上海邦浦實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司;廣州市彥達(dá)機(jī)電科技有限公司