遠(yuǎn)程大流量供排水搶險(xiǎn)車(chē)在消防與供排水搶險(xiǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

李雙

摘要：本文介紹了采用取水-加壓一體化設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程供排水搶險(xiǎn)車(chē)在消防遠(yuǎn)程供水與防汛抗旱應(yīng)急搶險(xiǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。根據(jù)不同地域與應(yīng)用場(chǎng)景要求，介紹了一種多功能遠(yuǎn)程供排水搶險(xiǎn)車(chē)的結(jié)構(gòu)組成和特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：消防;火災(zāi);遠(yuǎn)距離;供排水搶險(xiǎn);大流量供排水

1 引言

我國(guó)是一個(gè)火災(zāi)頻發(fā)、雨水分布不均以及雨水期集中的國(guó)家，森林火災(zāi)突發(fā)性強(qiáng)、破壞力大，火災(zāi)發(fā)生時(shí)處置起來(lái)往往要興師動(dòng)眾，耗費(fèi)巨大。為了盡可能減少火災(zāi)所造成的損失，人們制造了各種各樣的滅火工具，長(zhǎng)期以來(lái)，水一直被人類(lèi)列為抵御火災(zāi)最理想、最廉價(jià)的材料，但是在沒(méi)有水源和通道的情況下，一切也只能是“望火興嘆”;雨水分布不均與雨水時(shí)期集中，導(dǎo)致在雨水期，雨量多的城市容易發(fā)生內(nèi)澇與洪災(zāi)，而枯水季期間又容易發(fā)生旱災(zāi)等自然災(zāi)害。

至應(yīng)急管理部成立，消防武警統(tǒng)一改革為應(yīng)急救援大隊(duì)，應(yīng)急管理部門(mén)承擔(dān)起更大的責(zé)任與義務(wù)，為解決消防現(xiàn)場(chǎng)的水源供應(yīng)問(wèn)題與應(yīng)對(duì)枯水季與汛期的供排水搶險(xiǎn)問(wèn)題，同時(shí)降低設(shè)備數(shù)量與設(shè)備成本，做到設(shè)備的最大利用率，急需一款綜合性強(qiáng)，功能廣、距離遠(yuǎn)而在短距離供排水時(shí)流量又大的供排水搶險(xiǎn)系統(tǒng)。

針對(duì)這種情況，研制開(kāi)發(fā)“智能遠(yuǎn)程大流量供排水搶險(xiǎn)”這種產(chǎn)品意義重大，主要立足于野外長(zhǎng)距離供水作業(yè)，在用水點(diǎn)距離水源地較遠(yuǎn)（4～10km）的情況下，通過(guò)取水泵與接力加壓水泵配合使用能保證400-1500立方每小時(shí)的供水，并能滿足一定的出水壓力用于消防水炮作業(yè)，適用于大范圍的野外消防作業(yè);而當(dāng)短距離供排水搶險(xiǎn)時(shí)，該設(shè)備可以單獨(dú)使用輕量化的加壓水泵與輕量化的取水泵進(jìn)行大流量的快速的供排水搶險(xiǎn)任務(wù)，每小時(shí)能供排水5000立方以上，單個(gè)水泵揚(yáng)程最高可達(dá)110米，最遠(yuǎn)距離也可達(dá)3公里;該設(shè)備具有多種功能，可滿足不同工況、多種場(chǎng)景的使用。

2 系統(tǒng)組成

一種多功能遠(yuǎn)程供排水搶險(xiǎn)車(chē)產(chǎn)品是通過(guò)對(duì)二類(lèi)底盤(pán)進(jìn)行改裝而成的專用車(chē)輛，同時(shí)包括遠(yuǎn)距離大流量供水系統(tǒng)，最遠(yuǎn)距離不小于5公里與短距離超大流量供水系統(tǒng)，（揚(yáng)程12米以上，流量不小于5000立方每小時(shí)，以便適用于遠(yuǎn)距離供排水與短距離大流量供排水搶險(xiǎn)，兩個(gè)系統(tǒng)同時(shí)集成在同一個(gè)底盤(pán)上，以減少車(chē)輛底盤(pán)，做到一車(chē)多用，從而降低使用單位的成本。

2.1遠(yuǎn)距離大流量供水系統(tǒng)的應(yīng)用

遠(yuǎn)程供排水系統(tǒng)由一臺(tái)大流量便攜式潛水泵、一臺(tái)輕量化大流量多用途接力加壓水泵、發(fā)電機(jī)組組成。供水裝置配套有智能控制系統(tǒng)，具有智能啟停水泵，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制，高效保養(yǎng)維護(hù)等功能。

輕量化多用途接力加壓水泵用于與大流量便攜式潛水泵的配合使用，成套使用最大出口壓力達(dá)到1.4Mpa以上，也可單獨(dú)使用，單獨(dú)使用最大出口壓力達(dá)到1.0Mpa以上;輕量化多用途接力加壓水泵采用高效水力模型，結(jié)合CFD三維流場(chǎng)模擬分析優(yōu)化，具有高效率，高揚(yáng)程的特點(diǎn)，高效范圍廣，流量調(diào)整范圍大，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)不同的工況智能實(shí)時(shí)調(diào)整，以確保多工況運(yùn)行的穩(wěn)定性;水泵采用貫流式結(jié)構(gòu)，端部進(jìn)水，端部出水，既能節(jié)約水泵在車(chē)輛上布置的空間，又能實(shí)現(xiàn)高效的水泵增壓供水，貫流式增壓泵可直接與取水泵串聯(lián)使用，也可與排水管對(duì)接，中途增壓使用，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況，采用不同的布置方式;加壓水泵采用高功率密度永磁變頻同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)與水泵直連，減少連接部件損耗，高功率密度永磁變頻同步電機(jī)可最大限度降低水泵重量，通過(guò)人力即可實(shí)現(xiàn)布放，電機(jī)通過(guò)外殼水流強(qiáng)制冷卻，確保電機(jī)溫度穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。

取水泵采用一體式浮漂式潛水泵，通過(guò)電纜與取水泵相連，可遠(yuǎn)距離從動(dòng)力系統(tǒng)的任何開(kāi)放水源地取水，取水高度高達(dá)30米，取水作業(yè)半徑可達(dá)500m，傳統(tǒng)液壓取水泵通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)，取水泵工作半徑有限，該取水泵通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在森林等野外地點(diǎn)車(chē)輛無(wú)法到達(dá)取水水源附近時(shí)也可滿足使用要求，適應(yīng)性更強(qiáng)。

取水泵與增壓水泵根據(jù)地形需要配置全地形山地履帶車(chē)用來(lái)運(yùn)輸和移動(dòng)水泵，同時(shí)可以根據(jù)調(diào)節(jié)供電電纜長(zhǎng)度來(lái)，調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)與取水點(diǎn)的距離，以適應(yīng)因地形原因，車(chē)輛無(wú)法到達(dá)取水點(diǎn)的復(fù)雜環(huán)境，以便更加適用森林等野外的消防取水工作。

供水裝置配套的智能控制系統(tǒng)可以通過(guò)自帶控制程序智能啟停取水泵和增壓泵，可實(shí)時(shí)調(diào)整取水泵和增壓泵的匹配轉(zhuǎn)速，確保系統(tǒng)終端輸出壓力穩(wěn)定，控制系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程雙向通訊監(jiān)控功能，能對(duì)排水過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，帶有數(shù)據(jù)和視頻，以及遠(yuǎn)程控制發(fā)電機(jī)組、水泵啟停等功能?？刂葡到y(tǒng)帶有移動(dòng)水泵ID運(yùn)行信息采集，具有水泵編碼身份識(shí)別和水泵使用時(shí)長(zhǎng)記錄功能，可解決數(shù)據(jù)采集困難，設(shè)備維保周期不明確，水泵類(lèi)型無(wú)法識(shí)別等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)高效的維護(hù)保養(yǎng)?？刂葡到y(tǒng)還可具有防水、開(kāi)機(jī)預(yù)檢、運(yùn)行溫度顯示，柜體除濕能功能。

在遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)的末端或山地，還可以直接配備相應(yīng)的其它滅火設(shè)備，比如遠(yuǎn)程水炮、消防車(chē)等。在山區(qū)進(jìn)行消防遠(yuǎn)距離供水作業(yè)時(shí)，還需配備必要的附件及終端滅火設(shè)備，包括閘閥、分水接頭、過(guò)橋踏板及堵漏維修設(shè)備等。

山區(qū)地勢(shì)復(fù)雜地帶，消防車(chē)往往無(wú)法到達(dá)起火地點(diǎn)，直接架設(shè)消防水炮是一種快速有效的滅火方式，到達(dá)供水末端連接消防分水器，可實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)固定供水多點(diǎn)移動(dòng)滅火，具有適應(yīng)能力強(qiáng)，覆蓋范圍廣的特點(diǎn)。

滅火終端配套的消防水炮采用智能控制方式，可配套履帶式遙控消防機(jī)器人，也可配套固定式智能遙控消防水炮，實(shí)現(xiàn)500米范圍內(nèi)遠(yuǎn)程遙控，最大限度的保護(hù)消防人員的安全。針對(duì)消防滅火的特殊性，履帶式遙控消防機(jī)器人采用IP64防水設(shè)計(jì)，車(chē)身采用耐高溫材料設(shè)計(jì)，帶有自噴淋降溫、防火保護(hù)系統(tǒng)，噴頭位置、間距布置合理，能形成覆蓋車(chē)體的水霧自噴淋保護(hù)，對(duì)消防機(jī)器人形成有效防護(hù);

履帶車(chē)上安裝有智能消防水炮，采用特殊水路設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，可平衡出口反作用力和減少壓力損失，從而提高性能，提升適應(yīng)性;履帶車(chē)采用電池驅(qū)動(dòng)，無(wú)需外接電源，車(chē)上布置有LED照明及警示燈，以及聲光報(bào)警器，可在遠(yuǎn)距離遙控時(shí)可實(shí)時(shí)觀察判斷車(chē)輛情況;履帶車(chē)頂安裝有高清全景攝像頭，可把現(xiàn)場(chǎng)滅火情況實(shí)時(shí)傳輸顯示，攝像頭具有夜視功能，提高履帶車(chē)的適用性;履帶車(chē)還帶有多路傳感器，前后避障傳感器4個(gè)，溫濕傳感器2個(gè)，氣體傳感器4路，實(shí)時(shí)把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)反饋給現(xiàn)場(chǎng)操作人員。

2.2短距離大流量供排水的應(yīng)用

短距離大流量供排水系統(tǒng)由多臺(tái)底揚(yáng)程潛水泵與發(fā)電機(jī)組組成。

短距離大流量供排水系統(tǒng)與遠(yuǎn)程供排水系統(tǒng)集成在同一箱式車(chē)內(nèi)，箱式車(chē)由水泵單元、車(chē)底盤(pán)、發(fā)電機(jī)組、高效隔音吸聲降噪車(chē)箱體、進(jìn)排風(fēng)降噪系統(tǒng)、排氣消聲系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、支撐腿系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。多功能遠(yuǎn)程供排水搶險(xiǎn)車(chē)車(chē)載緊急排水設(shè)備一體化，設(shè)置簡(jiǎn)單，在實(shí)現(xiàn)短距離大流量供排水搶險(xiǎn)特殊情況下，控制設(shè)備等可快速分離使用，緊急排水在10分鐘內(nèi)即可快速響應(yīng)。核心設(shè)備大流量排水泵及控制系統(tǒng)具有：重量輕，僅靠人力即可操作;用途廣，設(shè)備可快速分離，適應(yīng)復(fù)雜地形，搶險(xiǎn)半徑0—500m或更遠(yuǎn);發(fā)電系統(tǒng)可作為單獨(dú)的應(yīng)急電源使用并配置有夜間照明系統(tǒng)等特點(diǎn)，可適用于消防供水、城市排澇、防汛抗旱、管網(wǎng)搶修、應(yīng)急供排水、地下車(chē)庫(kù)、隧道等的搶險(xiǎn)工作。

3 遠(yuǎn)程大流量供排水搶險(xiǎn)車(chē)市場(chǎng)前景

兩套系統(tǒng)采用多元化的水泵以及智能控制系統(tǒng)，并與底盤(pán)車(chē)和發(fā)電機(jī)組有機(jī)的結(jié)合，充分利用汽車(chē)有限的空間通過(guò)科學(xué)、專業(yè)、實(shí)用的布局，改裝成為專業(yè)實(shí)用的應(yīng)急多功能車(chē)，該車(chē)具有整體性能穩(wěn)定可靠、一體操作輕便使用、快速響應(yīng)排水效率高、功能多樣組合便利、用途廣泛性價(jià)比高等特點(diǎn)。能很好的滿足城市積水內(nèi)澇、抗洪緊急排水、抗旱緊急供水等短距離大流量的供排水任務(wù)，以及消防滅火，遠(yuǎn)程供水等遠(yuǎn)程供排水任務(wù)。

以往消防與城市內(nèi)澇、水利防汛抗旱等為分工作業(yè)，市場(chǎng)上產(chǎn)品也為獨(dú)立的遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)或者大流量排水系統(tǒng)，功能較為單一，至2019年應(yīng)急管理部成立，將消防與城市內(nèi)澇等搶險(xiǎn)與救援任務(wù)歸口于應(yīng)急管理部門(mén)，以往單獨(dú)運(yùn)行的系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)于現(xiàn)在的趨勢(shì)，而遠(yuǎn)程大流量供排水搶險(xiǎn)車(chē)集成了消防遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)與市政、防汛抗旱短距離供排水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，將兩個(gè)系統(tǒng)集成做到產(chǎn)品功能多樣化，滿足和代替以往功能單一的產(chǎn)品，市場(chǎng)前景相關(guān)可觀。

消防遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)，前期往往采用進(jìn)口設(shè)備，造價(jià)非常高昂，短距離排水搶險(xiǎn)系統(tǒng)價(jià)格也并不便宜，并且需要每個(gè)系統(tǒng)一個(gè)底盤(pán)進(jìn)行運(yùn)輸，這樣造成后期維護(hù)成本偏高，并對(duì)駕駛員的人數(shù)也需要增加。而遠(yuǎn)程大流量供排水搶險(xiǎn)車(chē)集成兩個(gè)系統(tǒng)的長(zhǎng)處，集成于一個(gè)底盤(pán)車(chē)，共用同一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)，從而降低制造成本，以便于使價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于先前單系統(tǒng)的價(jià)格，也同時(shí)彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)此類(lèi)綜合供排水搶險(xiǎn)車(chē)的空白。

系統(tǒng)采用永磁技術(shù)的電機(jī)，是供排水水泵重量輕便，不足常規(guī)水泵的十分之一的重量，方便設(shè)備快速響應(yīng)與快速使用，并能在取水不方便，沒(méi)有電源或者動(dòng)力的偏遠(yuǎn)山區(qū)、林區(qū)等取水，也可以以遠(yuǎn)程大流量供排水搶險(xiǎn)車(chē)為圓心，半徑達(dá)2公里以外甚至更大半徑的范圍內(nèi)取水，不受地形與地貌、交通不方便的影響，可以大大降低森林火災(zāi)，消防滅火的難度與消防員的安全風(fēng)險(xiǎn)。遠(yuǎn)程大流量供排水搶險(xiǎn)車(chē)可以迅速的打開(kāi)市場(chǎng)局面，并且根據(jù)2019國(guó)家對(duì)省、市、縣應(yīng)急救援隊(duì)設(shè)備配置指導(dǎo)中明確指出應(yīng)急救援隊(duì)?wèi)?yīng)配備不少于一臺(tái)遠(yuǎn)程供水車(chē)與大流量排水車(chē)，此系統(tǒng)正好可滿足此列需要并集成為同一臺(tái)車(chē)，可以給應(yīng)急救援節(jié)約成本。以更低廉的價(jià)格、以及更高的性能滿足救援隊(duì)的相關(guān)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

遠(yuǎn)程大流量供排水搶險(xiǎn)系統(tǒng)是一種由多種型式、多種水泵模塊組成的復(fù)雜系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)成熟、使用可靠，使用范圍廣;能通過(guò)智能監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與監(jiān)控管理，并相對(duì)于其他同類(lèi)型產(chǎn)品，成套系統(tǒng)集成化程度高，取水適應(yīng)性能力強(qiáng)，價(jià)格相對(duì)較低，維護(hù)保養(yǎng)要求較低等特點(diǎn)，更適應(yīng)行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展需求，降低經(jīng)費(fèi)開(kāi)資。