21世纪初国内、外消防车辆装备发展趋势的研究.docx

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1、 211世纪初初国内、外消防防车辆装装备发展展趋势的的研究范桦 研研究员万明 副研研究员公安部消消防局消消防部队队装备质质量管理理站摘要：根根据20000以以来后国国内、外外消防技技术装备备的新发发展，介介绍了消消防车底底盘、泵泵、炮以以及容罐罐的最新新研究成成果和消消防车的的新技术术，并对对它们的的发展方方向及应应用前景景作了预预测和分分析，这这对于我我国的消消防车研研制以及及消防车车的正确确使用有有一定指指导意义义。关键词：消防装装备；消防车车；使用用；趋势势Absttraccts: Baasedd onn thhe nnew devveloopmeent of firre ttechhn

2、iqque equuipmmentt inn doomessticc annd aaboaard aftter 20000, thee neew ttechhniqque andd sttudyy reesullt aare inttrodduceed oon tthe folllowwingg asspeccts, suuch as chaassiis, pummp, firre mmoniitorr annd ttankker of firre vvehiiclees iin tthiss arrticcle. Thhe ddeveeloppmennt ddireectiion andd

3、fooreggrouund aree prrediicteed aand anaalyzzed, whhichh caan ssuppportt a cerrtaiin mmeanningg too thhe sstuddy aand usiing of thee fiire vehhiclles.Keywwordds: firre eequiipmeent; fiire vehhiclles; ussingg; ttrennd1 消防车辆辆装备发发展方向向1.1 消防车底底盘我国和欧欧洲的消消防车，目目前大多多使用已已定型的的普通商商用底盘盘。美国国消防车车多采用用为消防防车专门门设计的的专

4、用底底盘，而而且底盘盘是由消消防车辆辆制造厂厂按所设设计消防防车的特特殊要求求进行制制造。尤尤其是机机场消防防车使用用的底盘盘，由军军用底盘盘改进而而来，表表现出的的优异性性能远优优于使用用普通商商用底盘盘的消防防车辆。但是，这这种专用用底盘由由于产量量很小，配配件供应应和维修修网点很很难满足足需要。为了兼顾顾这两种种模式的的优点，避避免缺点点，近年年来欧洲洲正在考考虑由汽汽车制造造厂在已已定型的的普通商商用底盘盘的基础础上做适适应消防防车辆的的二次开开发，来来满足消消防车的的特殊要要求。由由于这种种底盘是是从普通通商用底底盘经二二次开发发而来，其其零、部部件大部部分与商商用底盘盘相同，所所以

5、兼顾顾了配件件和维修修网点。1.2 消防泵近几年我我国消防防泵，从从早先的的单级泵泵一种品品种形成成了今天天常压消消防泵、中压消消防泵、中低压压消防泵泵、高低低压消防防泵等多多品种、多规格格的格局局，可以以满足各各种消防防车对水水泵的要要求。而而在欧美美国家，车车用消防防泵的设设计理念念和研发发水平较较国内又又达到了了一个新新高度。以压力力为泵设设计原则则的概念念已经淡淡化，普普遍采用用通过流流量的调调节来实实现从低低压到高高压的作作战功能能,采用用这种设设计原则则设计的的消防泵泵，当流流量小时时工作压压力很高高，可以以达到11.8MMPa甚甚至更高高，随着着流量的的增加，其其出口压压力也随随

6、着降低低，这样样当单车车做战时时，可以以通过高高压将水水送到较较远的火火场，当当接力供供水时，又又可采用用大流量量供水向向火场输输送大量量水流，摆摆脱了外外界条件件对消防防车使用用的限制制,在客客观上取取得了更更大的主主动。1.3 消防炮目前，一一般国内内重型消消防车配配备的水水炮流量量在每秒秒60升升左右,射程可可达到660米以以上，并并正朝着着每秒880升、1000升更大大流量和和更远射射程的趋趋势发展展。而且且发展了了有线遥遥控、无无线遥控控技术，使使电控炮炮逐渐取取代老式式手动操操纵炮。国外近年年来积极极发展大大流量，远远射程的的消防炮炮。已有有100000ll/miin(1166ll

7、/seec)dde 炮炮装上了了消防车车。另外外已有3300ll/seec的移移动炮问问世。还还发展了了多用途途炮，将将泡沫炮炮和干粉粉炮或其其他炮集集成在一一起。通通过模拟拟技术实实现了在在驾驶室室内通过过操纵杆杆控制消消防炮流流量、压压力和喷喷射角度度。1.4 容罐近年来我我国消防防车的容容罐体材材质，已已经实现现由普通通碳钢向向不锈钢钢转变，但但由于不不锈钢这这几年连连续涨价价使制造造成本大大幅增加加。在国国外，消消防车容容罐的990 %以上都都使用一一种新材材质。这这种由PPP及PPE两种种材质混混合而成成的材料料，结构构上有一一定强度度，抗腐腐蚀性极极佳，并并能抗紫紫外线的的照射，不

8、不会硬化化或脆化化。国内内不少进进口的消消防车上上也有应应用。15系系列化、标准化化和通用用化由于地域域、使用用习惯及及保护的的对象不不同，消消防队对对消防车车的要求求都不相相同，但但这样会会给生产产带来很很大不便便，而且且使生产产成本增增加。为为了解决决这个问问题，国国外采用用了以下下几种方方法： 相同同的器材材在不同同车上尽尽量放在在相同位位置； 将能能够标准准化的部部件尽量量标准化化，例如如：泵房房、器材材箱等； 将尽尽可能多多的部件件通用化化； 尽量量采用同同一生产产企业的的底盘；16微微型消防防车、消消防摩托托车和森森林消防防车为解决普普通消防防车因道道路等原原因而到到不了的的现场及

9、及时扑灭灭火灾的的问题，近近年来国国内开发发了多种种微型消消防车和和消防摩摩托车。消防摩摩托车是是在摩托托车底盘盘上固定定安装了了便携式式脉冲、连续喷喷射灭火火装置和和手抬机机动消防防泵等消消防器具具。另外，森森林消防防车以越越野性好好、爬坡坡能力强强、使用用安全可可靠的履履带式底底盘为基基础，在在提高发发动机功功率后，上上车部分分配备了了消防水水泵、水水箱、水水炮、水水枪、等等消防灭灭火设备备，前部部安装了了一个全全液压驱驱动的绞绞盘用于于沼泽地地的自救救，后部部设置了了一个全全液压操操纵可折折叠的特特种悬挂挂犁用于于开辟防防火隔离离带。2 消防车新新技术2.1 CAFSSCAFSS是英文文

10、Commpreess Airr Fooam Sysstemm的缩写写，中文文意为“压缩空空气泡沫沫系统”。又由由于这种种系统大大多用于于A类泡泡沫，所所以国内内一般称称为“压缩空空气A类类泡沫系系统”。但近近年来这这种系统统越来越越多的用用于A类类和B类类泡沫。CAFSS的研究究始与550年代代初，但但真正大大规模使使用是在在80年年代中、后期。下211 CCAFSS工作原原理CAFSS采用机机械方式式将压缩缩空气与与水和泡泡沫原液液相混合合产生高高度气泡泡化和高高能量的的机械泡泡沫。其其工作原原理图见见图1。图1 CCAFSS工作原原理图1-泡沫沫泵22-消防防泵33-单向向阀44-消防防炮

11、55、6-压缩空空气接入入口7-压缩空空气气源源8-喷射器器9-卷盘 系统由消消防泵22供水，在在泵的出出口处有有一转换换阀，不不出泡沫沫时，转转换阀接接通左侧侧的管路路，水直直接流向向消防炮炮。当需需要出泡泡沫时，使使转换阀阀接通左左侧管路路，此时时消防泵泵的出水水与从泡泡沫泵11输出的的泡沫原原液相混混。混合合液延管管路向至至各喷射射口输送送，在管管路的适适当位置置（例如如5和66处）加加入压缩缩空气，最最后由喷喷射器喷喷出。 在消消防泵的的整个流流量范围围内保证证水与泡泡沫原液液的比例例正确为了达到到这个要要求，机机械控制制方式已已很难满满足要求求，所以以美国和和欧洲的的CAFFS普遍遍

12、采用了了电动泡泡沫泵与与信号反反馈式控控制的组组合方式式。这种种控制方方式见图图2。图2 电电动泡沫沫泵与信信号反馈馈式控制制原理图图1-流量量计22-电动动泡沫泵泵安装在消消防泵出出口处的的流量计计1采集集泵的流流量参数数并将此此参数反反馈至控控制单元元，控制制单元将将流量计计采集的的流量参参数与预预先设定定的水A类泡泡沫原液液的比例例进行计计算并将将计算得得到的所所需泡沫沫原液流流量值转转变为电电信号用用以控制制电动泡泡沫泵22的转速速从而达达到在消消防泵整整个流量量范围内内保持混混合比不不变的要要求。 水和和压缩空空气压力力均衡 在CCAFSS工作时时，水和和压缩空空气的压压力始终终要保

13、持持均衡。为了达达到这一一目的，目目前CAAFS均均预先设设定压缩缩空气的的压力（一一般为00.7-0.99MPaa），然然后由控控制装置置均衡消消防泵出出口压力力。水和和压缩空空气的压压力差应应控制在在10内 。由于系系统的压压力是动动态平衡衡，当原原动机转转速变化化或外部部条件变变化（如如喷射口口数量的的改变等等）时均均能引起起系统压压力的波波动。为为了防止止水、泡泡沫原液液和压缩缩空气相相互倒流流，在系系统的出出水管路路、泡沫沫管路和和压缩空空气管路路内均应应安装单单向阀。 2212 CCAFSS系统的的发展趋趋势 简化化操作CAFSS操作时时除调节节泵出水水压力外外还要同同时调节节压缩

14、空空气压力力和泡沫沫泵出口口压力并并使这三三者均衡衡。除此此之外还还要调节节压缩空空气流量量、水流流量和泡泡沫液流流量来调调节泡沫沫的干、湿度。如此复复杂的操操作不但但容易误误操作，操操作人员员须经过过严格培培训而且且工作时时操作人人员非常常容易疲疲劳。欧欧美各国国都借助助于电子子和自动动控制技技术，大大力开发发操作简简单的压压缩空气气泡沫系系统，并并取得了了很大进进展。目目前，高高度自动动化的CCAFSS系统操操作人员员只须打打开出水水球阀，压压缩空气气开关和和泡沫泵泵开关，设设定好水水和泡沫沫液比例例即可，其其他的一一切均是是自动控控制的。见图33和图44：图3简化化前的压压缩空气气泡沫A

15、A类泡沫沫系统操操纵面板板图4简化化后的压压缩空气气泡沫AA类泡沫沫系统操操纵面板板 简化化结构由于多了了压缩空空气系统统，所以以CAFFS结构构比普通通泡沫系系统复杂杂的多。结构复复杂造成成制造成成本高，售售价高、维护困困难、容容易损坏坏。这也也是制约约CAFFS普及及的几个个主要因因素。美美国目前前正在开开发使用用压缩空空气瓶替替代空气气压缩机机的系统统(储能能式压缩缩空气泡泡沫系统统)。小型型化国外研制制一种小小型化，组组合式的的CAFFS。其其基本原原理是，动动力和泵泵采用普普通的手手抬泵，用用高强度度玻璃钢钢做水罐罐和泡沫沫罐，用用压缩空空气瓶做做空气源源，将这这些组合合在一块块平板

16、上上。平时时系统放放在库房房内，一一旦需要要，吊起起直接放放到皮卡卡车上即即可使用用。多功功能国外已成成功将CCAFSS用于BB类泡沫沫，生产产出了既既能产生生A类泡泡沫又能能产生BB类泡沫沫的消防防车。二二种泡沫沫都使用用压缩空空气泡沫沫系统来来产生泡泡沫。通通过转换换阀来切切换泡沫沫类型。2.2 车载式细细水雾灭灭火装置置这种装置置的优点点是灭火火效率高高，水渍渍损失小小，有一一定的消消烟效果果，省水水。缺点点是射程程较近，在在露天场场所使用用时效果果下降，所所以这种种装置用用于扑救救建筑内内火灾，初初起火灾灾比较合合适。装装置见图图5。图5高压压泵细水水雾喷雾雾灭火装装置结构构示意图图1

17、-汽油油机 22-高压压泵 33-溢流流阀 44-水箱箱 5-细水雾雾组合喷喷枪 66-胶管管卷盘车载式细细水雾灭灭火装置置的发展展方向是是： 完善善雾化目前，细细水雾灭灭火装置置的雾化化情况还还有待改改善，因因为雾化化的越好好，则灭灭火效率率越高，但但由于喷喷嘴和流流道设计计及加工工还不能能十全十十美，所所以有一一部分水水的雾化化还达不不到细水水雾的尺尺寸，而而且不同同的细水水雾装置置，这方方面的差差异非常常大。 提高高射程 细水雾雾的一个个很大缺缺陷就是是射程短短。射程程短就意意味着消消防员要要离火焰焰很近，这这将给消消防员造造成一定定的风险险。另外外，射程程短还意意味着水水雾的穿穿透力不

18、不足。但但细水雾雾的射程程和穿透透力又与与细水雾雾的雾化化情况相相矛盾，即即雾化越越好则射射程和穿穿透力就就越差，如如何在两两者取得得平衡将将是今后后应该研研究的方方向。2.3 消防车控控制系统统 目前，国国内消防防车和国国外消防防车比较较大的差差距在控控制系统统上。国内的控控制还是是比较传传统的，一一般采用用模拟技技术，而而且集成成度很小小。而国国外一般般采用数数字控制制技术，控控制的集集成度也也很高，可可以实时时显示消消防车的的工作状状态和故故障情况况。目前前，国外外正在发发展远程程控制技技术，即即通过卫卫星通信信方式，采采用先进进的传感感技术将将远程的的消防车车工作状状态和故故障情况况采

19、集后后发往生生产企业业，生产产企业据据此可以以了解消消防车的的使用情情况，若若发现问问题可及及时通知知用户采采取措施施。消防车发发动机控控制器在在国外消消防车上上已经普普遍使用用，它通通过消防防车发动动机的EECU接接口对发发动机进进行控制制，主要要有以下下功能： 控制制发动机机转速，可可以按照照事先设设定的要要求对发发动机转转速进行行精确控控制。 可以以按事先先设定的的消防泵泵出口压压力对发发动机进进行控制制，当出出水流量量减小时时自动降降低转速速以保证证泵出口口压力不不变，反反之也是是如此。 可以以将消防防泵压力力设定在在一个范范围内，这这样不管管流量如如何，消消防泵出出口压力力始终在在设

20、定的的范围内内。 可以以紧急停停车。 可以以对发动动机的故故障进行行诊断和和显示。 可以以人工随随意调节节发动机机转速。 可以以预先设设定发动动机最大大转速和和最小转转速。 可以以显示与与发动机机相联的的部件的的工作状状况（例例如：取取力器与与发动机机的连接接情况、出水阀阀的开度度等）发动机控控制器见见图6。图6 发发动机控控制器24其其它新型型消防车车此外，其其他一些些新型消消防车也也不断问问世，如如脉冲喷喷射消防防车、带带破拆功功能的举举高喷射射消防车车、液氮氮消防车车、隧道道用消防防车和跑跑道泡沫沫敷设消消防车等等。参考资料料：1 中国消防防手册第第十二卷卷第二篇篇2 NFPAA19001-220033，Sttanddardd foor AAutoomottivee Fiire Appparaatuss10