21世纪初国内、外消防车辆装备发展趋势的研究9254.docx

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1、 21世纪初国内、外消防车辆装备发展趋势的研究范桦 研究员员万明 副研究员员公安部消防防局消防部部队装备质质量管理站站摘要：根据据20000以来后国国内、外消消防技术装装备的新发发展，介绍绍了消防车车底盘、泵泵、炮以及及容罐的最最新研究成成果和消防防车的新技技术，并对对它们的发发展方向及及应用前景景作了预测测和分析，这这对于我国国的消防车车研制以及及消防车的的正确使用用有一定指指导意义。关键词：消消防装备；消防车；使用；趋趋势Abstrractss: Baased on tthe nnew ddevellopmeent oof fiire ttechnniquee equuipmeent ii

2、n doomesttic aand aaboarrd affter 20000, thhe neew teechniique and studdy reesultt aree inttroduuced on tthe ffolloowingg asppectss, suuch aas chhassiis, ppump, firre moonitoor annd taankerr of firee vehhiclees inn thiis arrticlle. TThe ddevellopmeent ddirecctionn andd forregroound are preddicteed a

3、nnd annalyzzed, whicch caan suupporrt a certtain meanning to tthe sstudyy andd usiing oof thhe fiire vvehiccles.Keywoords: firre eqquipmment; firre veehiclles; usinng; ttrendd1 消防车辆装装备发展方方向1.1 消防车底盘盘我国和欧洲洲的消防车车，目前大大多使用已已定型的普普通商用底底盘。美国国消防车多多采用为消消防车专门门设计的专专用底盘，而而且底盘是是由消防车车辆制造厂厂按所设计计消防车的的特殊要求求进行制造造。尤其是

4、是机场消防防车使用的的底盘，由由军用底盘盘改进而来来，表现出出的优异性性能远优于于使用普通通商用底盘盘的消防车车辆。但是是，这种专专用底盘由由于产量很很小，配件件供应和维维修网点很很难满足需需要。为了兼顾这这两种模式式的优点，避避免缺点，近近年来欧洲洲正在考虑虑由汽车制制造厂在已已定型的普普通商用底底盘的基础础上做适应应消防车辆辆的二次开开发，来满满足消防车车的特殊要要求。由于于这种底盘盘是从普通通商用底盘盘经二次开开发而来，其其零、部件件大部分与与商用底盘盘相同，所所以兼顾了了配件和维维修网点。1.2 消防泵近几年我国国消防泵，从从早先的单单级泵一种种品种形成成了今天常常压消防泵泵、中压消消

5、防泵、中中低压消防防泵、高低低压消防泵泵等多品种种、多规格格的格局，可可以满足各各种消防车车对水泵的的要求。而而在欧美国国家，车用用消防泵的的设计理念念和研发水水平较国内内又达到了了一个新高高度。以压压力为泵设设计原则的的概念已经经淡化，普普遍采用通通过流量的的调节来实实现从低压压到高压的的作战功能能,采用这这种设计原原则设计的的消防泵，当当流量小时时工作压力力很高，可可以达到11.8MPPa甚至更更高，随着着流量的增增加，其出出口压力也也随着降低低，这样当当单车做战战时，可以以通过高压压将水送到到较远的火火场，当接接力供水时时，又可采采用大流量量供水向火火场输送大大量水流，摆摆脱了外界界条件

6、对消消防车使用用的限制,在客观上上取得了更更大的主动动。1.3 消防炮目前，一般般国内重型型消防车配配备的水炮炮流量在每每秒60升升左右,射射程可达到到60米以以上，并正正朝着每秒秒80升、1100升更更大流量和和更远射程程的趋势发发展。而且且发展了有有线遥控、无无线遥控技技术，使电电控炮逐渐渐取代老式式手动操纵纵炮。国外近年来来积极发展展大流量，远远射程的消消防炮。已已有100000l/min(166ll/secc)de 炮装上了了消防车。另另外已有3300l/sec的的移动炮问问世。还发发展了多用用途炮，将将泡沫炮和和干粉炮或或其他炮集集成在一起起。通过模模拟技术实实现了在驾驾驶室内通通过

7、操纵杆杆控制消防防炮流量、压压力和喷射射角度。1.4 容罐近年来我国国消防车的的容罐体材材质，已经经实现由普普通碳钢向向不锈钢转转变，但由由于不锈钢钢这几年连连续涨价使使制造成本本大幅增加加。在国外外，消防车车容罐的990 %以以上都使用用一种新材材质。这种种由PP及及PE两种种材质混合合而成的材材料，结构构上有一定定强度，抗抗腐蚀性极极佳，并能能抗紫外线线的照射，不不会硬化或或脆化。国国内不少进进口的消防防车上也有有应用。15系列列化、标准准化和通用用化由于地域、使使用习惯及及保护的对对象不同，消消防队对消消防车的要要求都不相相同，但这这样会给生生产带来很很大不便，而而且使生产产成本增加加。

8、为了解解决这个问问题，国外外采用了以以下几种方方法： 相同的的器材在不不同车上尽尽量放在相相同位置； 将能够够标准化的的部件尽量量标准化，例例如：泵房房、器材箱箱等； 将尽可可能多的部部件通用化化； 尽量采采用同一生生产企业的的底盘；16微型型消防车、消消防摩托车车和森林消消防车为解决普通通消防车因因道路等原原因而到不不了的现场场及时扑灭灭火灾的问问题，近年年来国内开开发了多种种微型消防防车和消防防摩托车。消消防摩托车车是在摩托托车底盘上上固定安装装了便携式式脉冲、连连续喷射灭灭火装置和和手抬机动动消防泵等等消防器具具。另外，森林林消防车以以越野性好好、爬坡能能力强、使使用安全可可靠的履带带式

9、底盘为为基础，在在提高发动动机功率后后，上车部部分配备了了消防水泵泵、水箱、水水炮、水枪枪、等消防防灭火设备备，前部安安装了一个个全液压驱驱动的绞盘盘用于沼泽泽地的自救救，后部设设置了一个个全液压操操纵可折叠叠的特种悬悬挂犁用于于开辟防火火隔离带。2 消防车新技技术2.1 CAFSCAFS是是英文Coompreess AAir FFoam Systtem的缩缩写，中文文意为“压缩空气气泡沫系统统”。又由于于这种系统统大多用于于A类泡沫沫，所以国国内一般称称为“压缩空气气A类泡沫沫系统”。但近年年来这种系系统越来越越多的用于于A类和BB类泡沫。CAFS的的研究始与与50年代代初，但真真正大规模模

10、使用是在在80年代代中、后期期。下2111 CAFFS工作原原理CAFS采采用机械方方式将压缩缩空气与水水和泡沫原原液相混合合产生高度度气泡化和和高能量的的机械泡沫沫。其工作作原理图见见图1。图1 CAAFS工作作原理图1-泡沫泵泵2-消消防泵33-单向阀阀4-消消防炮55、6-压压缩空气接接入口7-压缩空气气气源88-喷射器器9-卷卷盘 系统由消防防泵2供水水，在泵的的出口处有有一转换阀阀，不出泡泡沫时，转转换阀接通通左侧的管管路，水直直接流向消消防炮。当当需要出泡泡沫时，使使转换阀接接通左侧管管路，此时时消防泵的的出水与从从泡沫泵11输出的泡泡沫原液相相混。混合合液延管路路向至各喷喷射口输

11、送送，在管路路的适当位位置（例如如5和6处处）加入压压缩空气，最最后由喷射射器喷出。 在消防防泵的整个个流量范围围内保证水水与泡沫原原液的比例例正确为了达到这这个要求，机机械控制方方式已很难难满足要求求，所以美美国和欧洲洲的CAFFS普遍采采用了电动动泡沫泵与与信号反馈馈式控制的的组合方式式。这种控控制方式见见图2。图2 电动动泡沫泵与与信号反馈馈式控制原原理图1-流量计计2-电电动泡沫泵泵安装在消防防泵出口处处的流量计计1采集泵泵的流量参参数并将此此参数反馈馈至控制单单元，控制制单元将流流量计采集集的流量参参数与预先先设定的水水A类泡泡沫原液的的比例进行行计算并将将计算得到到的所需泡泡沫原液

12、流流量值转变变为电信号号用以控制制电动泡沫沫泵2的转转速从而达达到在消防防泵整个流流量范围内内保持混合合比不变的的要求。 水和压压缩空气压压力均衡 在CAFFS工作时时，水和压压缩空气的的压力始终终要保持均均衡。为了了达到这一一目的，目目前CAFFS均预先先设定压缩缩空气的压压力（一般般为0.77-0.99MPa），然然后由控制制装置均衡衡消防泵出出口压力。水水和压缩空空气的压力力差应控制制在10内内 。由于于系统的压压力是动态态平衡，当当原动机转转速变化或或外部条件件变化（如如喷射口数数量的改变变等）时均均能引起系系统压力的的波动。为为了防止水水、泡沫原原液和压缩缩空气相互互倒流，在在系统的

13、出出水管路、泡泡沫管路和和压缩空气气管路内均均应安装单单向阀。 212 CAFSS系统的发发展趋势 简化操操作CAFS操操作时除调调节泵出水水压力外还还要同时调调节压缩空空气压力和和泡沫泵出出口压力并并使这三者者均衡。除除此之外还还要调节压压缩空气流流量、水流流量和泡沫沫液流量来来调节泡沫沫的干、湿湿度。如此此复杂的操操作不但容容易误操作作，操作人人员须经过过严格培训训而且工作作时操作人人员非常容容易疲劳。欧欧美各国都都借助于电电子和自动动控制技术术，大力开开发操作简简单的压缩缩空气泡沫沫系统，并并取得了很很大进展。目目前，高度度自动化的的CAFSS系统操作作人员只须须打开出水水球阀，压压缩空

14、气开开关和泡沫沫泵开关，设设定好水和和泡沫液比比例即可，其其他的一切切均是自动动控制的。见见图3和图图4：图3简化前前的压缩空空气泡沫AA类泡沫系系统操纵面面板图4简化后后的压缩空空气泡沫AA类泡沫系系统操纵面面板 简化结结构由于多了压压缩空气系系统，所以以CAFSS结构比普普通泡沫系系统复杂的的多。结构构复杂造成成制造成本本高，售价价高、维护护困难、容容易损坏。这这也是制约约CAFSS普及的几几个主要因因素。美国国目前正在在开发使用用压缩空气气瓶替代空空气压缩机机的系统(储能式压压缩空气泡泡沫系统)。小型化化国外研制一一种小型化化，组合式式的CAFFS。其基基本原理是是，动力和和泵采用普普通

15、的手抬抬泵，用高高强度玻璃璃钢做水罐罐和泡沫罐罐，用压缩缩空气瓶做做空气源，将将这些组合合在一块平平板上。平平时系统放放在库房内内，一旦需需要，吊起起直接放到到皮卡车上上即可使用用。多功能能国外已成功功将CAFFS用于BB类泡沫，生生产出了既既能产生AA类泡沫又又能产生BB类泡沫的的消防车。二二种泡沫都都使用压缩缩空气泡沫沫系统来产产生泡沫。通通过转换阀阀来切换泡泡沫类型。2.2 车载式细水水雾灭火装装置这种装置的的优点是灭灭火效率高高，水渍损损失小，有有一定的消消烟效果，省省水。缺点点是射程较较近，在露露天场所使使用时效果果下降，所所以这种装装置用于扑扑救建筑内内火灾，初初起火灾比比较合适。

16、装装置见图55。图5高压泵泵细水雾喷喷雾灭火装装置结构示示意图1-汽油机机 2-高高压泵 33-溢流阀阀 4-水水箱 5-细水雾组组合喷枪 6-胶管管卷盘车载式细水水雾灭火装装置的发展展方向是： 完善雾雾化目前，细水水雾灭火装装置的雾化化情况还有有待改善，因因为雾化的的越好，则则灭火效率率越高，但但由于喷嘴嘴和流道设设计及加工工还不能十十全十美，所所以有一部部分水的雾雾化还达不不到细水雾雾的尺寸，而而且不同的的细水雾装装置，这方方面的差异异非常大。 提高射射程 细水雾的的一个很大大缺陷就是是射程短。射射程短就意意味着消防防员要离火火焰很近，这这将给消防防员造成一一定的风险险。另外，射射程短还意

17、意味着水雾雾的穿透力力不足。但但细水雾的的射程和穿穿透力又与与细水雾的的雾化情况况相矛盾，即即雾化越好好则射程和和穿透力就就越差，如如何在两者者取得平衡衡将是今后后应该研究究的方向。2.3 消防车控制制系统 目目前，国内内消防车和和国外消防防车比较大大的差距在在控制系统统上。国内的控制制还是比较较传统的，一一般采用模模拟技术，而而且集成度度很小。而而国外一般般采用数字字控制技术术，控制的的集成度也也很高，可可以实时显显示消防车车的工作状状态和故障障情况。目目前，国外外正在发展展远程控制制技术，即即通过卫星星通信方式式，采用先先进的传感感技术将远远程的消防防车工作状状态和故障障情况采集集后发往生

18、生产企业，生生产企业据据此可以了了解消防车车的使用情情况，若发发现问题可可及时通知知用户采取取措施。消防车发动动机控制器器在国外消消防车上已已经普遍使使用，它通通过消防车车发动机的的ECU接接口对发动动机进行控控制，主要要有以下功功能： 控制发发动机转速速，可以按按照事先设设定的要求求对发动机机转速进行行精确控制制。 可以按按事先设定定的消防泵泵出口压力力对发动机机进行控制制，当出水水流量减小小时自动降降低转速以以保证泵出出口压力不不变，反之之也是如此此。 可以将将消防泵压压力设定在在一个范围围内，这样样不管流量量如何，消消防泵出口口压力始终终在设定的的范围内。 可以紧紧急停车。 可以对对发动

19、机的的故障进行行诊断和显显示。 可以人人工随意调调节发动机机转速。 可以预预先设定发发动机最大大转速和最最小转速。 可以显显示与发动动机相联的的部件的工工作状况（例例如：取力力器与发动动机的连接接情况、出出水阀的开开度等）发动机控制制器见图66。图6 发动动机控制器器24其它它新型消防防车此外，其他他一些新型型消防车也也不断问世世，如脉冲冲喷射消防防车、带破破拆功能的的举高喷射射消防车、液液氮消防车车、隧道用用消防车和和跑道泡沫沫敷设消防防车等。参考资料：1 中国消防手手册第十二二卷第二篇篇2 NFPA11901-20033，Staandarrd foor Auutomootivee Firre Appparaatus10