李雙

摘要：本文介紹了采用取水-加壓一體化設計的遠程供排水搶險車在消防遠程供水與防汛抗旱應急搶險領域的應用。根據(jù)不同地域與應用場景要求，介紹了一種多功能遠程供排水搶險車的結(jié)構(gòu)組成和特點。

關鍵詞：消防;火災;遠距離;供排水搶險;大流量供排水

1 引言

我國是一個火災頻發(fā)、雨水分布不均以及雨水期集中的國家，森林火災突發(fā)性強、破壞力大，火災發(fā)生時處置起來往往要興師動眾，耗費巨大。為了盡可能減少火災所造成的損失，人們制造了各種各樣的滅火工具，長期以來，水一直被人類列為抵御火災最理想、最廉價的材料，但是在沒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期集中，導致在雨水期，雨量多的城市容易發(fā)生內(nèi)澇與洪災，而枯水季期間又容易發(fā)生旱災等自然災害。

至應急管理部成立，消防武警統(tǒng)一改革為應急救援大隊，應急管理部門承擔起更大的責任與義務，為解決消防現(xiàn)場的水源供應問題與應對枯水季與汛期的供排水搶險問題，同時降低設備數(shù)量與設備成本，做到設備的最大利用率，急需一款綜合性強，功能廣、距離遠而在短距離供排水時流量又大的供排水搶險系統(tǒng)。

針對這種情況，研制開發(fā)“智能遠程大流量供排水搶險”這種產(chǎn)品意義重大，主要立足于野外長距離供水作業(yè)，在用水點距離水源地較遠（4～10km）的情況下，通過取水泵與接力加壓水泵配合使用能保證400-1500立方每小時的供水，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);而當短距離供排水搶險時，該設備可以單獨使用輕量化的加壓水泵與輕量化的取水泵進行大流量的快速的供排水搶險任務，每小時能供排水5000立方以上，單個水泵揚程最高可達110米，最遠距離也可達3公里;該設備具有多種功能，可滿足不同工況、多種場景的使用。

2 系統(tǒng)組成

一種多功能遠程供排水搶險車產(chǎn)品是通過對二類底盤進行改裝而成的專用車輛，同時包括遠距離大流量供水系統(tǒng)，最遠距離不小于5公里與短距離超大流量供水系統(tǒng)，（揚程12米以上，流量不小于5000立方每小時，以便適用于遠距離供排水與短距離大流量供排水搶險，兩個系統(tǒng)同時集成在同一個底盤上，以減少車輛底盤，做到一車多用，從而降低使用單位的成本。

2.1遠距離大流量供水系統(tǒng)的應用

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

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到1.4Mpa以上，也可單獨使用，單獨使用最大出口壓力達到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三維流場模擬分析優(yōu)化，具有高效率，高揚程的特點，高效范圍廣，流量調(diào)整范圍大，在實際應用時，可根據(jù)不同的工況智能實時調(diào)整，以確保多工況運行的穩(wěn)定性;水泵采用貫流式結(jié)構(gòu)，端部進水，端部出水，既能節(jié)約水泵在車輛上布置的空間，又能實現(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，也可與排水管對接，中途增壓使用，可根據(jù)現(xiàn)場工況，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驅(qū)動，電機與水泵直連，減少連接部件損耗，高功率密度永磁變頻同步電機可最大限度降低水泵重量，通過人力即可實現(xiàn)布放，電機通過外殼水流強制冷卻，確保電機溫度穩(wěn)定，運行可靠。

取水泵采用一體式浮漂式潛水泵，通過電纜與取水泵相連，可遠距離從動力系統(tǒng)的任何開放水源地取水，取水高度高達30米，取水作業(yè)半徑可達500m，傳統(tǒng)液壓取水泵通過液壓驅(qū)動，取水泵工作半徑有限，該取水泵通過電機驅(qū)動，在森林等野外地點車輛無法到達取水水源附近時也可滿足使用要求，適應性更強。

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用來運輸和移動水泵，同時可以根據(jù)調(diào)節(jié)供電電纜長度來，調(diào)節(jié)動力系統(tǒng)與取水點的距離，以適應因地形原因，車輛無法到達取水點的復雜環(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)可以通過自帶控制程序智能啟停取水泵和增壓泵，可實時調(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)具有遠程雙向通訊監(jiān)控功能，能對排水過程實時監(jiān)控，帶有數(shù)據(jù)和視頻，以及遠程控制發(fā)電機組、水泵啟停等功能?？刂葡到y(tǒng)帶有移動水泵ID運行信息采集，具有水泵編碼身份識別和水泵使用時長記錄功能，可解決數(shù)據(jù)采集困難，設備維保周期不明確，水泵類型無法識別等問題，實現(xiàn)高效的維護保養(yǎng)?？刂葡到y(tǒng)還可具有防水、開機預檢、運行溫度顯示，柜體除濕能功能。

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

山區(qū)地勢復雜地帶，消防車往往無法到達起火地點，直接架設消防水炮是一種快速有效的滅火方式，到達供水末端連接消防分水器，可實現(xiàn)單點固定供水多點移動滅火，具有適應能力強，覆蓋范圍廣的特點。

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器人，也可配套固定式智能遙控消防水炮，實現(xiàn)500米范圍內(nèi)遠程遙控，最大限度的保護消防人員的安全。針對消防滅火的特殊性，履帶式遙控消防機器人采用IP64防水設計，車身采用耐高溫材料設計，帶有自噴淋降溫、防火保護系統(tǒng)，噴頭位置、間距布置合理，能形成覆蓋車體的水霧自噴淋保護，對消防機器人形成有效防護;

履帶車上安裝有智能消防水炮，采用特殊水路設計，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，提升適應性;履帶車采用電池驅(qū)動，無需外接電源，車上布置有LED照明及警示燈，以及聲光報警器，可在遠距離遙控時可實時觀察判斷車輛情況;履帶車頂安裝有高清全景攝像頭，可把現(xiàn)場滅火情況實時傳輸顯示，攝像頭具有夜視功能，提高履帶車的適用性;履帶車還帶有多路傳感器，前后避障傳感器4個，溫濕傳感器2個，氣體傳感器4路，實時把現(xiàn)場數(shù)據(jù)反饋給現(xiàn)場操作人員。

2.2短距離大流量供排水的應用

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

短距離大流量供排水系統(tǒng)與遠程供排水系統(tǒng)集成在同一箱式車內(nèi)，箱式車由水泵單元、車底盤、發(fā)電機組、高效隔音吸聲降噪車箱體、進排風降噪系統(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。多功能遠程供排水搶險車車載緊急排水設備一體化，設置簡單，在實現(xiàn)短距離大流量供排水搶險特殊情況下，控制設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。核心設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，設備可快速分離，適應復雜地形，搶險半徑0—500m或更遠;發(fā)電系統(tǒng)可作為單獨的應急電源使用并配置有夜間照明系統(tǒng)等特點，可適用于消防供水、城市排澇、防汛抗旱、管網(wǎng)搶修、應急供排水、地下車庫、隧道等的搶險工作。

3 遠程大流量供排水搶險車市場前景

兩套系統(tǒng)采用多元化的水泵以及智能控制系統(tǒng)，并與底盤車和發(fā)電機組有機的結(jié)合，充分利用汽車有限的空間通過科學、專業(yè)、實用的布局，改裝成為專業(yè)實用的應急多功能車，該車具有整體性能穩(wěn)定可靠、一體操作輕便使用、快速響應排水效率高、功能多樣組合便利、用途廣泛性價比高等特點。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，以及消防滅火，遠程供水等遠程供排水任務。

以往消防與城市內(nèi)澇、水利防汛抗旱等為分工作業(yè)，市場上產(chǎn)品也為獨立的遠程供水系統(tǒng)或者大流量排水系統(tǒng)，功能較為單一，至2019年應急管理部成立，將消防與城市內(nèi)澇等搶險與救援任務歸口于應急管理部門，以往單獨運行的系統(tǒng)已經(jīng)不能適應于現(xiàn)在的趨勢，而遠程大流量供排水搶險車集成了消防遠程供水系統(tǒng)與市政、防汛抗旱短距離供排水系統(tǒng)的優(yōu)點，將兩個系統(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，市場前景相關可觀。

消防遠程供水系統(tǒng)，前期往往采用進口設備，造價非常高昂，短距離排水搶險系統(tǒng)價格也并不便宜，并且需要每個系統(tǒng)一個底盤進行運輸，這樣造成后期維護成本偏高，并對駕駛員的人數(shù)也需要增加。而遠程大流量供排水搶險車集成兩個系統(tǒng)的長處，集成于一個底盤車，共用同一個動力系統(tǒng)，從而降低制造成本，以便于使價格遠遠低于先前單系統(tǒng)的價格，也同時彌補了國內(nèi)此類綜合供排水搶險車的空白。

系統(tǒng)采用永磁技術的電機，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，方便設備快速響應與快速使用，并能在取水不方便，沒有電源或者動力的偏遠山區(qū)、林區(qū)等取水，也可以以遠程大流量供排水搶險車為圓心，半徑達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，消防滅火的難度與消防員的安全風險。遠程大流量供排水搶險車可以迅速的打開市場局面，并且根據(jù)2019國家對省、市、縣應急救援隊設備配置指導中明確指出應急救援隊應配備不少于一臺遠程供水車與大流量排水車，此系統(tǒng)正好可滿足此列需要并集成為同一臺車，可以給應急救援節(jié)約成本。以更低廉的價格、以及更高的性能滿足救援隊的相關要求。

4 結(jié)語

遠程大流量供排水搶險系統(tǒng)是一種由多種型式、多種水泵模塊組成的復雜系統(tǒng)，采用模塊化設計，結(jié)構(gòu)成熟、使用可靠，使用范圍廣;能通過智能監(jiān)控系統(tǒng)對整套系統(tǒng)進行遠程控制與監(jiān)控管理，并相對于其他同類型產(chǎn)品，成套系統(tǒng)集成化程度高，取水適應性能力強，價格相對較低，維護保養(yǎng)要求較低等特點，更適應行業(yè)市場發(fā)展需求，降低經(jīng)費開資。