具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-4，一种多级保压消防装置及控制方法，配置有三个泵组，包括配置有主消防泵一101的泵组一、配置有主消防泵二102的泵组二以及配置有主消防泵三103的泵组三，所述主消防泵一101和主消防泵三103均为低压力泵，所述主消防泵二102为高压力泵，所述主消防泵一101、主消防泵二102和主消防泵三103进行三者并联。

其中，主消防泵一101和主消防泵二102的启动设定值范围是4.8bar-5.8bar，主消防泵三103的启动设定值范围为8.3bar-9bar，保压泵一201和保压泵三203的启动设定值范围是5.8bar-7.5bar，保压泵二202的启动设定值范围是9bar-12bar。

针对飞机平台消防装置W2要求不小于7bar的入口压力，采用一台高压力泵专门用于飞机平台消防装置W2，针对主船体消防环网W1不小于2.8bar的压力要求，采用两台低压力泵并联，而主消防泵二102即可用于直升机平台消防装置W2又可经节流孔板S1减压后用于主船体消防环网W1。根据SOLAS要求，全部消防泵的总排量需要大于一个最大区域灭火流量加上两个消防栓的流量，如飞机平台消防装置W2的飞机平台分隔区域为最大灭火流量区域，则主消防泵二102即为最大流量泵，且主消防泵二102的流量满足飞机平台消防装置W2区域流量要求，如主船体消防环网W1内某分隔区域为最大灭火流量区域，则三台泵并联来满足最大流量，以实现采用较低流量配置即达到全船灭火要求。

在本实施例中，一个潜水支持船最大灭火流量区域为潜水设备间需求为196m³/h，直升机平台最大流量需求为140m³/h，最大需求196m³/h加两个20m³/h的消防栓，得出全船总流量需求为236m³/h，此处可以选型主消防泵一101，主消防泵三103为80m³/[email protected]，选型主消防泵二102为145m³/[email protected]，则三台泵并联为305m³/h满足最大流量需求，如按图2配置，101、主消防泵三103与102不并联，则选型主消防泵一，主消防泵三103流量至少为236m³/h的一半，为118m³/h，远超过80m³/h的选型，可见通过图1方案可以实现采用较低流量配置即达到全船灭火要求。

如图4所示，飞机平台消防装置W2主要由泡沫罐、比例混合阀(3:100)、若干喷头和S2流量开关等组成。

所述泵组一中配置有主消防泵一101、保压泵一201、保压罐一301、压力开关三15、压力开关四16、左舷海底门M1、压力传感器二6、单向阀三V3、单向阀四V4、遥控阀二V9、信号控制线E1、马达控制盘MCC、消防管一G1，其中，所述保压泵一201和保压罐一301均固定安装在主消防泵一101的旁支管路上，所述主消防泵一101通过左舷海底门M1吸收水源，所述主消防泵一101通过消防管一G1经遥控阀二V9控制输送消防水到主船体消防环网W1进行灭火，所述压力开关四16、马达控制盘MCC与保压泵一201并联控制经信号控制线E1连接至综合自动化系统IAS中，所述压力开关三15与主消防泵一101并联控制经信号控制线E1连接至综合自动化系统IAS中，所述压力传感器二6与遥控阀二V9接入综合自动化系统IAS进行控制，所述单向阀三V3和单向阀四V4分别固定安装在主消防泵一101的主管路和旁支管路上，用于避免主消防泵一101和保压泵一201运行时互相串水。

所述泵组二中配置有主消防泵二102、保压泵二202、保压罐二302、压力开关五17、压力开关六18、海底门M2、压力传感器三12、压力传感器五20、单向阀一V1、单向阀二V2、遥控阀三V10、遥控阀四V11、遥控阀五V12、信号控制线E1、马达控制盘MCC、消防管二G2、消防管四G4，其中，所述保压泵二202和保压罐二302均固定安装在主消防泵二102的旁支管路上，所述主消防泵二102通过海底门M2吸收水源，所述主消防泵二102通过消防管二G2经遥控阀五V12控制输送消防水到主船体消防环网W1进行灭火，所述压力传感器三12、马达控制盘MCC与保压罐二302并联控制经信号控制线E1连接至综合自动化系统IAS中，所述压力开关六18、马达控制盘MCC与主消防泵二102并联控制经信号控制线E1连接至综合自动化系统IAS中，所述压力传感器三12与压力传感器五20接入综合自动化系统IAS进行控制，所述单向阀一V1和单向阀二V2分别固定安装在主消防泵二102的主管路和旁支管路上，用于避免主消防泵二102和保压泵二202运行时互相串水。

所述泵组三中配置有主消防泵三103、保压泵三203、保压罐三303、压力开关一13、压力开关二14、右舷海底门m³、压力传感器一4、单向阀五V5、单向阀六V6、遥控阀一V8、信号控制线E1、马达控制盘MCC、消防管三G3，其中，所述保压泵三203和保压罐三303均固定安装在主消防泵三103的旁支管路上，所述主消防泵三103通过右舷海底门m³吸收水源，所述主消防泵三103通过消防管三G3经遥控阀一V8控制输送消防水到主船体消防环网W1进行灭火，所述压力开关一13、马达控制盘MCC与保压罐三303并联控制经信号控制线E1连接至综合自动化系统IAS中，压力开关二14、马达控制盘MCC与主消防泵三103并联控制经信号控制线E1连接至综合自动化系统IAS中，所述压力传感器一4与遥控阀一V8接入综合自动化系统IAS进行控制，所述单向阀五V5和单向阀六V6分别固定安装在主消防泵三103的主管路和旁支管路上，用于避免主消防泵三103和保压泵三203运行时互相串水。

综合自动化系统IAS可对所有部件信号指令通过信号控制线E1进行远程收集、判断和控制，并根据需要调节设定开关值、报警值和逻辑控制关系等，以实现多级保压自动控制和远程控制。

具体的，所述泵组二中的遥控阀三V10和遥控阀五V12之间的管路上还设置有节流孔板S1，所述节流孔板S1通过一个手动阀V7进行控制，所述手动阀V7设置为常闭状态。

具体的，所述泵组二中的主消防泵二102通过海底门M2吸收水源时，消防水通过节流孔板S1和消防管二G2供给主船体消防环网W1，或通过消防管四G4经遥控阀四V11控制供水给直升机平台消防装置W2。

具体的，所述直升机平台消防装置W2设计为泡沫灭火型式，用于扑灭飞机平台区域燃油泄漏导致的火灾，所述直升机平台消防装置W2配置有流量开关S2，当火灾发生，喷头自动喷出灭火液，流量开关S2激活，信号传输到综合自动化系统IAS，综合自动化系统IAS再启动遥控阀四V11和泵组二中的相应部件。

具体的，所述主船体消防环网W1配置有压力传感器四19，压力传感器四19信号接入综合自动化系统IAS，消防管一G1、消防管二G2和消防管三G3将消防水供给主船体消防环网W1，供主船体消防环网W1上各点的消防栓以及其他消防设施使用。

具体的，所述保压罐一301、保压罐二302以及保压罐三303均为气囊型，在消防系统内水压轻微变化时，压力罐气囊的自动膨胀收缩会对水压的变化有一定缓冲作用，能保证系统的水压稳定，保压泵和主消防泵不会因压力的改变而频繁的开启。

在本实施例中，保压罐一301、保压罐三303选取100升容量气囊式，预充气2bar，在环网压力为8bar时，消防水进入保压罐，气囊被压缩，压力上升至8bar，在环网压力下降时，气囊膨胀，罐内水被压出至环网，补充环网液体和压力，可在环网压力轻微波动时，自动维持压力平衡。同理保压罐二302取100升容量气囊式，预充气2bar，在环网压力为12.5bar时，消防水进入保压罐，气囊被压缩，压力上升至12.5bar，在环网压力下降时，气囊膨胀，罐内水被压出至环网，补充环网液体和压力。

实施例二：

一种多级保压消防装置的控制方法，基于实施例一中所述的一种多级保压消防装置进行操作控制，包括以下三种方法：

对保压泵一201、保压泵二202、保压泵三203的控制方法；

对主船体消防环网W1以及主消防泵一101、主消防泵二102、主消防泵三103的控制方法；

对直升机平台消防装置W2以及主消防泵二102的控制方法。

具体的，对保压泵一201、保压泵二202、保压泵三203的控制方法包括以下具体步骤：

1)主船体消防环网W1的正常工作压力为p4，压力传感器四19用于显示主船体消防环网W1的环网压力，遥控阀一V8和遥控阀二V9为常开，主消防泵一101和主消防泵三103的泵组附属支管、消防管一G1、消防管三G3与主船体消防环网W1连通，任一压力传感器和压力开关的压力指示具有等同效果；

2)设定主船体消防环网W1中压力开关一13处压力降至p2，压力开关一13信号给马达控制盘MCC自动启动保压泵三203，并将运行状态反馈给综合自动化系统IAS，如压力开关一13回升至p4，则自动停止保压泵三203；

3)直升机平台消防装置W2的正常工作压力为p5，设定压力开关五17降至压力p7时，压力开关五17信号给马达控制盘MCC自动启动保压泵二202，如压力开关五17压力回升至p5，则自动停止保压泵二202；

4)压力p5＞p4＞p1＞p2。

具体的，对主船体消防环网W1以及主消防泵一101、主消防泵二102、主消防泵三103的控制方法包括以下具体步骤：

1)主船体消防环网W1的正常工作压力为p4，当压力开关三15压力降至p11，压力开关三15信号给马达控制盘MCC自动启动主消防泵一101，并将运行状态反馈给综合自动化系统IAS，压力传感器二6指示压力信号到综合自动化系统IAS；

2)当压力开关二14压力降至p12，压力开关二14信号给马达控制盘MCC自动启动主消防泵三103，并将运行状态反馈给综合自动化系统IAS，压力传感器一4指示压力信号到综合自动化系统IAS；

3)当主船体消防环网W1压力降至p13时，压力传感器四19将报警信号给综合自动化系统IAS，综合自动化系统IAS通过信号控制线E1开启遥控阀五V12，此时压力开关六18设定在低于p15时自动启动主消防泵二102，压力传感器三12指示压力信号到综合自动化系统IAS；

4)从综合自动化系统IAS手动停止主消防泵一101、主消防泵二102、主消防泵三103；

5)压力p5＞p7＞p15＞p4＞p1＞p2＞p11＞p12＞p13＞2.8bar。

具体的，对直升机平台消防装置W2以及主消防泵二102的控制方法包括以下具体步骤：

1)直升机平台消防装置W2主要由泡沫罐、比例混合阀(3:100)、若干喷头和S2流量开关等组成，管路内一直充水并保持7bar压力，当火灾发生，喷头在预定的温度68℃自行启动，喷出灭火液，当火灾发生时，流量开关S2激活，信号传输到综合自动化系统IAS，综合自动化系统IAS再启动常闭遥控阀四V11，当消防管四G4压力降至p15时，此时压力开关六18设定在低于p15时自动启动主消防泵二102。

2)持续的消防水将由1主消防泵二102经消防管四G4输送到W2直升机平台消防装置，到达比例混合阀并通过旁支吸收泡沫罐内的高浓缩泡沫原液AFFF，经过与海水按比例3：100混合，形成灭火用的泡沫液，经过流量开关S2后，在喷嘴喷出，进行灭火，压力传感器三12指示压力信号到综合自动化系统IAS，主消防泵二102从综合自动化系统IAS手动停止。

3)压力降至p16时，压力传感器五20将报警信号给综合自动化系统IAS。

4)压力设定p15＞p16＞7bar。

其中，在本实施例中，p4为8bar、p1为6bar、p7为9bar、p5为12.5bar、p11为5.2bar、p12为5bar、p13为4.8bar、p15为8.5bar、p16为8.3bar。

实施例三：

采用上述两个实施例并根据船厂实际条件结合某型高端潜水支持船的操作做了部分分析，其实可以根据船上实际需要进一步灵活扩展为不同的配置如下：

此处主消防泵和保压泵的数量各为3套，根据实际船舶布置可以扩展为大于3套，灵活配置，满足总流量和压力要求大于最大灭火区域流量和压力要求即可。

各保压泵和主消防泵的启停压力设置可根据实际管路布置来设定，以达到最佳启停工况点。

压力开关、压力传感器和流量开关的数量、设定数值、报警信号以及逻辑控制关系，可根据实际需要在最低压力2.8bar和最高压力12.5bar的工作压力范围内设置，以实现最佳的保压和自动启动方式。

本发明的有益效果是：

1、该多级保压消防装置及控制方法，通过采用高压力泵和低压力泵组合配置，多台泵并联，既可用于直升飞机平台也可用于主船体环网，实现采用较低流量配置即达到全船灭火要求，降低了泵采购费用和消防系统运行成本。

2、该多级保压消防装置及控制方法，通过配置保压罐和小流量保压泵在消防主管上压力小幅波动时给管路系统保压，配置压力开关、压力传感器对管路压力进行实时监测和对泵进行精确控制启停，只有在需要大流量灭火时，检测到管路压力降低到设定值，才依次启动其他大流量主泵，避免频繁启动主泵，节约能源，延长主泵使用寿命，通过IAS实现了多级保压自动控制和远程控制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。