李克建

摘 要：便攜式滅火器是人們撲滅火災(zāi)時(shí)最常用的工具之一，對(duì)于成功撲滅火災(zāi)、將損失降到最低起著至關(guān)重要的作用。但是在實(shí)際使用過程中滅火器存在未配備保險(xiǎn)銷或保險(xiǎn)銷脫落等問題，滅火器極易發(fā)生誤噴，嚴(yán)重威脅人身與財(cái)產(chǎn)安全，因此對(duì)便攜式滅火器進(jìn)行改進(jìn)就顯得尤為必要。

關(guān)鍵詞：消防滅火器 保險(xiǎn)銷 RFID技術(shù) 按壓式圓珠筆工作原理

中圖分類號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）04（b）-0055-03

早在19世紀(jì)初，滅火器就已被發(fā)明生產(chǎn)。到了20世紀(jì)20年代，泡沫滅火器開始出現(xiàn)。隨后二氧化碳滅火器、干粉滅火器、鹵代烷滅火器、輕水泡沫滅火器等在社會(huì)需求的推動(dòng)下相繼出現(xiàn)。滅火器是撲救初起火災(zāi)使用的最基本、最有效的大眾化滅火器材。滅火器不受水源、電源等的影響，具有輕便靈活，可移動(dòng)，便于操作，可靠性能好等特點(diǎn)，廣泛分布于高、低層工業(yè)與民用建筑物中。滅火器的使用方法簡(jiǎn)單，適用范圍廣，既可適用于專業(yè)消防工作人員，亦可適用于廣大群眾，既存在于城市農(nóng)村、海陸空交通工具中，也廣泛存在于家庭安全設(shè)備之中。解除滅火器保險(xiǎn)銷是啟動(dòng)滅火器的第一步，但是目前滅火器保險(xiǎn)銷的設(shè)計(jì)和使用中存在開啟滅火器時(shí)，拔去保險(xiǎn)銷易被遺忘；使用步驟繁多；一次性開啟，無法封存等問題，影響了滅火器的使用與保存。因此，對(duì)滅火器保險(xiǎn)銷進(jìn)行改進(jìn)具有十分重要的意義。

1 對(duì)滅火器保險(xiǎn)銷自動(dòng)控制功能的改進(jìn)

1.1 自動(dòng)控制功能的原理——射頻識(shí)別技術(shù)

自動(dòng)控制功能所依據(jù)的原理是射頻識(shí)別技術(shù)。該技術(shù)又被稱為RFID，電子標(biāo)簽、無線射頻識(shí)別、感應(yīng)式電子晶片、接近卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子條碼等。其工作原理是閱讀器依據(jù)天線發(fā)出一定頻率的射頻信號(hào)，電子標(biāo)簽在磁場(chǎng)中獲得感應(yīng)電能進(jìn)而獲得能量，發(fā)送出自身編碼等信息。讀取器接受信息后，進(jìn)行解碼加工，傳送至電腦主機(jī)后等待處理。射頻識(shí)別技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，并給日常生活帶來了極大便利[1]。目前尚未出現(xiàn)將射頻識(shí)別技術(shù)運(yùn)用于消防滅火器的先例，筆者創(chuàng)造性地將RFID技術(shù)運(yùn)用于滅火器保險(xiǎn)銷，以期促進(jìn)消防領(lǐng)域的信息化發(fā)展。

1.2 自動(dòng)控制功能的實(shí)現(xiàn)

通過在傳統(tǒng)消防滅火器中應(yīng)用RFID技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)消防滅火器保險(xiǎn)銷的自動(dòng)控制功能。消防滅火器保險(xiǎn)銷的自動(dòng)控制系統(tǒng)，不僅可以控制保險(xiǎn)銷的開啟與關(guān)閉，還可以作為“火災(zāi)探測(cè)器”，探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)是否發(fā)生火災(zāi)，并根據(jù)相應(yīng)情況，將信息及時(shí)反饋至消防聯(lián)動(dòng)控制室，實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程控制。改進(jìn)后的消防滅火器保險(xiǎn)銷安置于原有保險(xiǎn)銷處，滅火器提把上安裝有電子標(biāo)簽（芯片），并放置于裝有感應(yīng)器（閱讀器）的滅火器箱中。該感應(yīng)裝置安裝于滅火器箱的頂部，同時(shí)設(shè)置有開關(guān)按鈕。在沒有火災(zāi)發(fā)生且裝置處于開啟的狀態(tài)下，滅火器提把上所安裝的電子標(biāo)簽，也即芯片，與消防滅火器箱中的感應(yīng)器在磁場(chǎng)作用下相互影響。此時(shí)，消防滅火器中的保險(xiǎn)銷處于關(guān)閉狀態(tài)，壓把無法下壓，滅火器因而無法噴射滅火物質(zhì)，有利于滅火器中滅火物質(zhì)的保存[2]。若現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)火災(zāi)，在場(chǎng)人員感知火情后，迅速?zèng)_向滅火器箱，拿出其中的消防滅火器開始滅火。在取走滅火器這個(gè)動(dòng)作的實(shí)施過程中，滅火器提把上的電子標(biāo)簽與感應(yīng)器之間的感應(yīng)聯(lián)系被迫中斷，電子標(biāo)簽無法繼續(xù)向感應(yīng)器發(fā)射信號(hào)，在相關(guān)電路及編程等信息技術(shù)支持下，滅火器提把上的電子標(biāo)簽發(fā)出電信號(hào)迫使滅火器保險(xiǎn)銷自動(dòng)開啟。此時(shí)，滅火器的壓把可以自由下壓噴射滅火物質(zhì)用于滅火。電子標(biāo)簽與感應(yīng)器之間的異常反應(yīng)，促使感應(yīng)器將感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳達(dá)至消防聯(lián)動(dòng)控制室。消防聯(lián)動(dòng)控制室在接收火警信號(hào)后，迅速動(dòng)作，向自動(dòng)滅火系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警控制器、防排煙系統(tǒng)、因特網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、消防應(yīng)急廣播、火災(zāi)警報(bào)裝置、消防通信設(shè)備等系統(tǒng)傳達(dá)相應(yīng)指令，展開相應(yīng)滅火控火行動(dòng)。在搬運(yùn)滅火設(shè)備及其他不需要自動(dòng)控制的情況下，可以按下開關(guān)按鈕，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)閉。

將傳統(tǒng)消防滅火器保險(xiǎn)銷改進(jìn)設(shè)計(jì)為具有自動(dòng)控制功能的新型消防滅火器保險(xiǎn)銷，在實(shí)際使用中，可能會(huì)存在一些諸如誤報(bào)警、誤噴損失的問題。對(duì)于誤報(bào)警，有以下幾種解決方案：（1）在感應(yīng)器與消防聯(lián)動(dòng)控制室之間的電路中，安插一個(gè)電路延時(shí)器，在延時(shí)器延長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，經(jīng)由人工判斷，決定是否將電信號(hào)傳達(dá)至消防聯(lián)動(dòng)控制室；（2）對(duì)感應(yīng)器到消防聯(lián)動(dòng)控制室之間的電路進(jìn)行重新布局，將其設(shè)計(jì)為具有判斷功能的電路，在對(duì)電信號(hào)進(jìn)行判斷后，決定是否將電信號(hào)傳達(dá)至消防聯(lián)動(dòng)控制室。對(duì)于將保險(xiǎn)銷自動(dòng)開啟的滅火器攜帶至火場(chǎng)過程中可能造成的誤噴損失有如下幾種解決方案：（1）在滅火器壓把與提把的外圍安裝一個(gè)可拆取的塑料敞形器具，該敞形器具可以作為整個(gè)滅火器在攜帶過程中的受力支撐點(diǎn)；（2）將原有消防滅火器的提把與壓把設(shè)計(jì)為油槍加油式（上提提把，即可噴射滅火物質(zhì)），在油槍式的消防滅火器中，可以將壓把作為整個(gè)滅火器在攜帶過程中的受力支撐點(diǎn)。

2 對(duì)滅火器保險(xiǎn)銷手動(dòng)控制功能的改進(jìn)

2.1 手動(dòng)控制功能的原理—— 按壓式圓珠筆工作原理

手動(dòng)控制功能依據(jù)的原理是按壓式圓珠筆工作原理，即手指壓縮推桿，在推力的作用下，推桿推壓筆桿，筆芯被壓縮彈簧壓縮。此時(shí)，圓珠筆尖伸出筆桿，圓珠筆處于可以寫字的狀態(tài)。定位擋塊的棘爪從上面的窗口移動(dòng)到下面的窗口，并且與窗口靠近，即使手指的推力撤去后，定位擋塊也不會(huì)移動(dòng)，筆芯也不會(huì)縮回。此時(shí)若用手指按壓定位擋塊的按鈕，定位擋塊的棘爪將會(huì)從下面的窗口脫離回到上面的窗口，筆尖也會(huì)隨之縮回筆桿中。通過對(duì)圓珠筆不同部位施加壓力，使圓珠筆完成伸縮動(dòng)作[3]。

2.2 手動(dòng)控制功能的實(shí)現(xiàn)

將按壓式圓珠筆工作原理應(yīng)用到滅火器保險(xiǎn)銷中，通過按壓彈簧裝置按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)新型消防滅火器保險(xiǎn)銷的手動(dòng)控制功能。在不使用滅火器的時(shí)候，為了使滅火器處于關(guān)閉狀態(tài)，未對(duì)彈簧裝置按鈕施加壓力，按鈕根部的彈簧裝置處于舒張狀態(tài)，定位擋塊位于前一個(gè)窗口處。按鈕同時(shí)穿過壓把與提把，無法通過對(duì)壓把施加壓力使其下壓，此時(shí)，滅火器保險(xiǎn)銷處于關(guān)閉狀態(tài)。

在出現(xiàn)火情，需要使用滅火器的情況下，從滅火器箱中拿起滅火器的同時(shí)，對(duì)按鈕施加壓力，按鈕在外力作用下被壓縮，回到孔洞內(nèi)，按鈕根部的彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈性勢(shì)能增加。定位擋塊的棘爪在壓力與彈簧彈力的雙重作用下從前一個(gè)窗口向后一個(gè)窗口移動(dòng)，移動(dòng)至一定位置后，定位擋塊停在第二個(gè)窗口。即使外加壓力撤去后，定位擋塊也不會(huì)向前滑動(dòng)。此時(shí)，滅火器保險(xiǎn)銷處于開啟狀態(tài)。在完成對(duì)滅火器的使用后，可以按下處于后一窗口的定位擋塊，定位擋塊在彈簧彈力的作用下，回到前一窗口。此時(shí)，按鈕在慣性作用下突出孔洞并處于孔洞外，再一次穿過壓把與提把間的孔洞，壓把無法下壓，滅火器保險(xiǎn)銷處再次處于關(guān)閉狀態(tài)。

3 對(duì)滅火器保險(xiǎn)銷規(guī)格及制作材料的改進(jìn)

新型消防滅火器保險(xiǎn)銷由兩部分構(gòu)成，分別是保險(xiǎn)銷筒與按壓裝置。保險(xiǎn)銷筒與按壓裝置在滅火器保險(xiǎn)銷中起著不同的重要作用，因而，對(duì)于它們的尺寸材料，應(yīng)當(dāng)根據(jù)它們各自在保險(xiǎn)銷中發(fā)揮的具體功能進(jìn)行不同的考慮。

3.1 新型消防滅火器保險(xiǎn)銷的尺寸

3.1.1 保險(xiǎn)銷筒

保險(xiǎn)銷筒是新型消防滅火器保險(xiǎn)銷的固定裝置，在整個(gè)保險(xiǎn)銷中起著支撐作用，對(duì)滅火器保險(xiǎn)銷的開啟與關(guān)閉動(dòng)作均在這一個(gè)狹小空間完成。按壓裝置嵌套在保險(xiǎn)銷筒內(nèi)，在按壓裝置與保險(xiǎn)銷筒的相互配合及共同作用下，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制滅火器保險(xiǎn)銷的開閉。

將滅火器保險(xiǎn)銷筒設(shè)計(jì)為一個(gè)長(zhǎng)13 mm，寬9.0 mm，高9.0 mm的長(zhǎng)方體，并在長(zhǎng)方體內(nèi)部設(shè)計(jì)出一個(gè)長(zhǎng)13 mm，直徑為7.5 mm的空心圓柱，并且要求長(zhǎng)方體側(cè)面圓心與長(zhǎng)方體側(cè)面正方形的中心重合，圓心與中心重合后能夠加強(qiáng)內(nèi)部圓柱的穩(wěn)固性與整體性，使保險(xiǎn)銷筒不致在高溫或水壓沖擊下變形，失去支撐結(jié)構(gòu)，不利于保險(xiǎn)銷的使用。在長(zhǎng)方體內(nèi)部緊挨圓柱體處設(shè)計(jì)一條平行于長(zhǎng)方體長(zhǎng)邊的凹槽，該凹槽長(zhǎng)13 mm，寬0.5 mm，高0.5 mm。該凹槽是為了契合按壓裝置底部的突槽，將按壓裝置的運(yùn)動(dòng)固定在一條軌道中，使按壓裝置在受外界壓力的過程中，不致因受力不均發(fā)生左右偏轉(zhuǎn)，而造成定位擋塊無法準(zhǔn)確停在前一或后一窗口中的情況。同時(shí)，在長(zhǎng)方體的頂面設(shè)計(jì)處兩個(gè)長(zhǎng)2.0 mm，寬1.0 mm的長(zhǎng)方形窗口并與內(nèi)部圓柱相連通。該窗口距長(zhǎng)方體頂面的左右寬邊分別是3 mm與8 mm，距長(zhǎng)邊均為4 mm。長(zhǎng)方體頂面的兩個(gè)窗口是為了在定位擋塊的移動(dòng)過程中固定定位擋塊，使其在受外界壓力作用下停在前一窗口或后一窗口，突出按鈕或縮回按鈕，實(shí)現(xiàn)對(duì)滅火器保險(xiǎn)銷的手動(dòng)控制[4]。

3.1.2 按壓裝置

按壓裝置是整個(gè)新型滅火器保險(xiǎn)銷的核心部位，通過對(duì)按壓裝置施加壓力，使按鈕突出或縮回，穿過壓把與提把，實(shí)現(xiàn)對(duì)滅火器保險(xiǎn)銷的手動(dòng)控制。按壓裝置整體為長(zhǎng)9.0 mm，直徑為7.0 mm的圓柱體。在距按鈕2.0 mm處設(shè)計(jì)一個(gè)斜槽，斜槽與水平面的角度為53°，斜槽長(zhǎng)5.0 mm，寬1.0 mm，斜槽底部距按壓裝置頂部5.0 mm。按壓裝置的彈片位于斜槽的右側(cè)，彈片與斜槽平行且長(zhǎng)0.7 mm，厚1.5 mm。彈片的頂端是突出的長(zhǎng)方體，其高為1.0 mm，長(zhǎng)為0.7 mm，寬為1.5 mm。在斜槽整體的右側(cè)設(shè)計(jì)出一個(gè)直徑為5.0 mm的空心圓柱，在空心圓柱中放置彈性較好的彈簧裝置，通過彈簧裝置的自然伸縮屬性來推動(dòng)按壓裝置整體的移動(dòng)，并且在整個(gè)按壓裝置底部設(shè)計(jì)出一個(gè)長(zhǎng)5.0 mm，寬0.5 mm，高0.5 mm的突槽。通過凹槽、突槽的相互契合，使按壓裝置在使用中不致發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而定位擋塊能夠準(zhǔn)確停滯于窗口中來控制按鈕的突出與收縮。

3.2 新型消防滅火器保險(xiǎn)銷的材料

滅火器保險(xiǎn)銷適用于溫度高、溫差大、水力沖擊力強(qiáng)的環(huán)境中，因而，制作滅火器保險(xiǎn)銷的材料必須具備耐高溫、耐沖擊、機(jī)械強(qiáng)度高等一系列屬性，且使用價(jià)格低廉。聚醚醚酮，因其具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、耐沖擊、阻燃、耐酸堿、耐水解、耐磨、耐疲勞、耐輻照及良好的電性能等屬性，比較符合制作滅火器保險(xiǎn)銷的標(biāo)準(zhǔn)。故而，最終選用聚醚醚酮來制作滅火器保險(xiǎn)銷。

滅火器保險(xiǎn)銷中的壓縮彈簧，應(yīng)當(dāng)選擇由不銹鋼來制造。不銹鋼彈簧，能夠在電子、耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)侵蝕性介質(zhì)腐蝕的環(huán)境中工作，具有較高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性及良好的耐熱耐腐蝕性能。使用由不銹鋼制造的彈簧，能夠滿足滅火器保險(xiǎn)銷的耐高溫、耐酸堿腐蝕的需要，使滅火器保險(xiǎn)銷在高溫、溫差大、腐蝕性強(qiáng)的環(huán)境中也能正常工作。此外，不銹鋼彈簧具有較好的彈性，既能滿足按壓裝置的彈性需要，又能避免因意外造成滅火器保險(xiǎn)銷的開啟或關(guān)閉。

總之，改進(jìn)后的滅火器保險(xiǎn)銷具有操作步驟簡(jiǎn)單、節(jié)省操作時(shí)間、可實(shí)現(xiàn)預(yù)警多功能聯(lián)動(dòng)、自動(dòng)與手動(dòng)雙重控制和保險(xiǎn)銷能夠循環(huán)利用、高效環(huán)保等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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