阅读说明：本技术 单机柜自动灭火系统 (Automatic fire extinguishing system for single cabinet ) 是由 *** 徐莉 吴磊 吴刚 徐伟 王燕 于 2019-09-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种单机柜自动灭火系统包括：控制器、温度传感器、至少一个烟雾传感器和灭火装置。控制器在确定任意一个烟雾传感器监测的浓度存在异常时,以能够被控制器的计算间隔整除的采样间隔对监测信息进行采样,并基于采样结果判断是否进行灭火操作。本发明能够减少误报,提高灭火的准确性。(The invention provides an automatic fire extinguishing system for a single cabinet, which comprises: a controller, a temperature sensor, at least one smoke sensor, and a fire suppression device. When the controller determines that the concentration monitored by any one smoke sensor is abnormal, the controller samples monitoring information at a sampling interval which can be divided by the calculation interval of the controller, and judges whether to carry out fire extinguishing operation or not based on the sampling result. The invention can reduce false alarm and improve the accuracy of fire extinguishing.)

单机柜自动灭火系统

技术领域

本发明涉及一种单机柜自动灭火系统，用于对机房消防工作中小范围设备起火进行灭火。

背景技术

在机房日常运维过程中有需要应对在机房消防工作中小范围设备起火的情况例如机柜内部起火等，机房内所布设消防探头与机柜平均距离约2m左右，而未达阈值的小范围设备起火无法依赖机房火警监控装置发现，这种由机房火警监控发现并通知运维人员使用手提式二氧化碳灭火器进行人工扑灭的小范围起火，不仅容易在慌乱中造成操作失误而且繁琐的操作也会延误火情，损失数据与设备。

因此，亟待需要提供能够一种在小火情下灵敏反应、免于关闭空调与新风设备并能自动在起火点喷洒灭火剂灭火的灭火装置。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供一种在小火情下灵敏反应、免于关闭空调与新风设备并能自动在起火点喷洒灭火剂灭火的单机柜自动灭火系统。

本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种单机柜自动灭火系统，包括：控制器、温度传感器、至少一个烟雾传感器和灭火装置，所述温度传感器设置在机柜内的温感安装位置处，用于监测机柜内部的温度，并将监测的温度信息发送给所述控制器，所述温感安装位置为在机柜内的设备处于正常运行状态下的恒温或者基本恒温的位置；所述烟雾传感器设置在机柜内的烟感安装位置处，用于监测机柜内部的烟雾浓度，并将监测的浓度信息发送给所述控制器，所述烟感安装位置为容易监测烟雾的位置；所述灭火装置设置在所述机柜内的顶部，包括固定在所述顶部的框架和设置在所述框架上的灭火器和按压机构，所述按压机构用于基于所述控制器发送的喷洒控制指令按压所述灭火器，将灭火器内的灭火剂垂直向下喷洒至机柜内部；所述控制器，用于接收监测信息并按照预设的计算间隔进行处理，所述监测信息包括所述温度传感器器发送的温度数值和所述烟雾传感器发送的浓度数值，如果在某个计算时刻的处理结果表征任意一个烟雾传感器发送的浓度数值存在异常，则进入预警控制阶段，其中，在所述预警控制阶段，所述控制器按照预设的采样间隔对所述监测信息进行采样，并基于采样结果确定是否发送所述喷洒控制指令，所述预设的计算间隔为所述预设的采样间隔的整数倍。

可选地，所述控制器基于根据以下情况来确定是否发送所述喷洒控制指令：

第一种情况：如果在采样期间的采集的监测信息表征所有的监测数值都正常，则不发送所述喷洒控制指令，并退出所述预警控制阶段；

第二种情况：如果在第一个采样时刻采集的监测信息表征所有的监测数值或者超过80％的监测数值存在异常，并且比确定进入所述预警控制阶段时的计算时刻的值高，并且在第二个采样时刻采集的监测信息表征所有的监测数值或者超过80％的监测数值存在异常，并且比第一个采样时刻的值高，或者在第二个采样时刻无法采集到任何一个传感器的监测信息，则发送所述喷洒控制指令，并进行报警；

第三种情况：如果在第一个采样时刻无法采集到任何的监测信息，则发送所述喷洒控制指令，并进行报警。

可选地，所述按压机构包括电机、丝杠、行程开关和压块，所述丝杠一端与所述电机的电机轴连接，另一端固定在所述框架的顶部，所述压块与所述丝杠连接，所述行程开关用于对所述压块进行限位，所述电机用于基于所述控制器发送的喷洒控制指令驱动所述丝杆，进而带动所述压块向下移动，在所述压块向下移动抵住所述行程开关时，压动所述灭火器的手柄。

可选地，在所述压块抵住所述行程开关的同时，所述行程开关将压动信号发送给所述控制器，所述控制器基于接收的压动信号在预设喷洒时间后控制所述电机反转。

可选地，所述预设喷洒时间为5s。

可选地，所述在所述浓度数值大于报警浓度阈值时，表示存在异常，所述报警浓度阈值为0.65～15.5％FT。

可选地，在温度数值大于报警温度阈值时，表示存在异常，所述报警温度阈值为55℃。

可选地，所述灭火器为20kg以下的常规灭火器。

本发明实施例提供的单机柜自动灭火系统，由于在机柜内部设置有温度传感器和至少一个烟感传感器，从而能够实时准确地对机柜内的火灾情况进行监测，并且只要烟感传感器中的任意一个监测到火灾情况，则进入预警控制阶段，在预警控制阶段，控制器会以能被计算间隔的整除的采样间隔进行采样，并基于采样结果确定是否进行灭火操作，而不是在一旦确定预警就立即进行灭火操作，能够避免误判和提高灭火的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的单机柜自动灭火系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的灭火装置的结构示意图

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1和图2所示，本发明实施例提供一种单机柜自动灭火系统，可用于对机柜内小范围高价值电子设备的起火进行灭火，包括：控制器1、温度传感器2、至少一个烟雾传感器3和灭火装置4。温度传感器2设置在机柜内的温感安装位置处，用于监测机柜内部的温度，并将监测的温度信息发送给控制器1，温感安装位置为在机柜内的设备处于正常运行状态下的恒温或者基本恒温的位置，即温度变化不大的位置，基本恒温为在设备正常运行状态下，对不同位置进行多次测量，进而观察测量结果而获得的温度。烟雾传感器3设置在机柜内的烟感安装位置处，用于监测机柜内部的烟雾浓度，并将监测的浓度信息发送给控制器，烟感安装位置为容易监测烟雾的位置；灭火装置4设置在机柜内的顶部，包括固定在顶部的框架401和设置在框架401上的灭火器402和按压机构，按压机构用于基于控制器发送的喷洒控制指令按压灭火器，将灭火器内的灭火剂垂直向下喷洒至机柜内部；控制器1，用于接收监测信息并按照预设的计算间隔进行处理，所述监测信息包括所述温度传感器器2发送的温度数值和所述烟雾传感器3发送的浓度数值，如果在某个计算时刻的处理结果表征任意一个烟雾传感器发送的浓度数值存在异常，则进入预警控制阶段，其中，在预警控制阶段，控制器按照预设的采样间隔对所述监测信息进行采样，并基于采样结果选择性发送喷洒控制指令，预设的计算间隔为预设的采样间隔的整数倍。

在本发明实施例中，控制器1可为具有数据接收和处理能力的控制器，可设置在控制室内，分别与温度传感器2、烟雾传感器3和电机403之间通信连接。控制器1内部存储有报警浓度阈值和报警温度阈值，在一个示例中，报警浓度阈值可为0.65～15.5％FT，报警温度阈值可为55℃。在一个示例中，控制器1可对接收的信息按照6s的计算间隔进行处理，即控制器每隔6s从烟雾传感器和温度传感器读取烟雾浓度和温度数值，并在每个计算时刻将读取的浓度数值和温度数值分别与报警浓度阈值和报警温度阈值进行比较，基于比较结果判定数值是否存在异常，在浓度数值和温度数值分别大于报警浓度阈值和报警温度阈值时，表示数值存在异常，否则正常。在计算间隔为6s的情况下，在一优选示例中，采样间隔可为2s。进一步的，如果控制器1在某个计算时刻无法读取到温度传感器和烟雾传感器的数值，则发出报警信号。如果在某个计算时刻，控制器1确定多个烟雾传感器中任意一个监测的浓度数值存在异常时，即进入预警控制阶段。在该阶段，控制器1会基于采样结果判定是否发送喷洒控制指令，具体可根据如下4种情况进行判断：

第一种情况：如果在采样期间的采集的监测信息表征所有的监测数值都正常，则不发送所述喷洒控制指令，并退出所述预警控制阶段，恢复正常的计算时刻。在计算间隔为6s、采样间隔为2s的情况下，如果在进入预警控制阶段时的计算时刻的2秒后进行采样，如果采样的数值回复正常，即所有的监测数值都正常，那么2秒后再进行采样，如果采样的数值还是正常，那么2秒后再进行采样，如果采样的数值还是正常，那么说明之前的计算时刻属于误报，解除预警控制，恢复正常的计算时刻，即该情况即不报警也不发送喷洒控制指令。

第二种情况：如果在第一个采样时刻采集的监测信息表征所有的监测数值或者超过80％的监测数值存在异常，并且比确定进入所述预警控制阶段对应的计算时刻的值高，并且在第二个采样时刻采集的监测信息表征所有的监测数值或者超过80％的监测数值存在异常，并且比第一个采样时刻的值高，或者在第二个采样时刻无法采集到任何一个传感器的监测信息，则发送所述喷洒控制指令，并进行报警。在计算间隔为6s、采样间隔为2s的情况下，如果在进入预警控制阶段时的计算时刻的2秒后进行采样，如果采样的所有数值或者至少80％以上的数值出现超阈值，而且比计算时刻的值都高，那么2秒后再进行采样，如果采样所有数值或者至少80％以上的数值还超过阈值，而且比前次采样的值都高，或者任意一个传感器无法采样到数据，那么说明预警是真的，则发送喷洒控制指令，即4秒后喷洒。

进一步的，在真实环境的现场测试结果显示，部分情况下，有效的采样间隔情况下，由于处于机柜内相对封闭的环境，烟雾传感器的两次采样的数值变化区分度会较小，即第二次采样和第一次采样之间的数值变化区分度较小。因此，在优选的实施例中，在第二种情况中判定发送喷洒控制指令的条件“在第二个采样时刻采集的监测信息表征所有的监测数值或者超过80％的监测数值存在异常，并且比第一个采样时刻的值高”可被替换为“在第二个采样时刻采集的监测信息表征所有的监测数值或者超过80％的监测数值存在异常，并且仅温度传感器采样的监测数值比第一个采样时刻的值高”。也就是说，在第二种情况中，如果在第一个采样时刻采集的监测信息表征所有的监测数值或者超过80％的监测数值存在异常，并且比确定进入所述预警控制阶段对应的计算时刻的值高，并且在第二个采样时刻采集的监测信息表征所有的监测数值或者超过80％的监测数值存在异常，并且第二个采样时刻采集的所有数值或者采集的温度传感器的数值比第一个采样时刻的值高，或者在第二个采样时刻无法采集到任何一个传感器的监测信息，则发送所述喷洒控制指令，并进行报警。

第三种情况：如果在第一个采样时刻无法采集到任何的监测信息，则发送所述喷洒控制指令，并进行报警。在计算间隔为6s、采样间隔为2s的情况下，如果在进入预警控制阶段时的计算时刻的2秒后进行采样，如果任意一个传感器都无法采样到数据，那么说明现场环境已经影响到传感器了，则立即发送喷洒控制指令，即2秒后喷洒。

第四种情况：如果在采样期间出现了除第二种情况和第三种情况之外的其他情况，则进行报警，但不发送喷洒控制指令。

在本发明实施例中，控制器1可通过自带的报警器进行声音2报警。在本发明实施例中，温度传感器2和烟感传感器3的设置数量可根据需要进行设置，本发明不做特别限定，只要保证能够全面准确地监测火情即可。在一个示例中，可根据机柜内的电子设备的发热程度的高低设置不同数量的烟感传感器，例如，在发热量较高的电子设备周围可设置较多的烟雾传感器，例如3～5个，在发热量较小的电子设备周围可设置较少的烟雾传感器，例如1个。

在本发明实施例中，灭火装置4的框架401可通过螺栓固定在机柜顶部，形成有放置灭火器402的底座，框架401可为铝合金材质制成。灭火器402固定在框架401的底座上，可为市售的20kg以下的常规灭火器，使用二氧化碳、干粉等常见灭火器作为灭火剂耗材。按压机构可安装在框架401的侧部位置，可包括设置在框架上的电机403、行程开关404、丝杠405和压块406，电机403可通过连接座固定在所述框架401的侧部，丝杠405一端与电机403的电机轴连接，另一端固定在框架401的顶端，压块406的一端与丝杠404的螺母连接，另一端通过连接杆与滑块连接，该滑块可滑动的设置在位于框架顶端和连接座之间的滑轨上，行程开关404设置在连接座上，与灭火器的下手柄的位置基本齐平，用于对压块406进行限位，电机403用于基于控制器发送的喷洒控制指令驱动所述丝杆，进而带动压块向下移动，在压块406向下移动抵住所述行程开关时，压动灭火器的手柄。具体地，压块406在丝杠405的带动下向下移动，然后向下按压灭火器的上手柄，直至灭火器的上手柄和下手柄相接触，压动手柄，此时，由于形成开关405与下手柄的位置基本齐平，压块406会抵住行程开关405，无法继续向下移动，从而一直按压住灭火器的手柄。同时，在压块406抵住行程开关405的同时，行程开关404将压动信号发送给控制器1，控制器1会基于接收的压动信号在预设的喷洒时间后控制点击403反转，具体地，在接收到压动信号时，控制器会控制电机403继续驱动，在压块406持续压动灭火器的手柄预设喷洒时间后控制电机403反转，带动压块406向上移动返回完成灭火器喷洒动作。在一个示例中，预设喷洒时间可为5s，即，控制器1在压块406完全压住灭火器的手柄后延时5s控制电机反转，以能将灭火器内的灭火剂全部喷洒至机柜内部，以便能够全面的灭火，防止死灰复燃。在本发明实施例中，电机403可为直流电机，产生的驱动力能够使得压块406的按压力大于灭火器的开启压力，使得灭火器的灭火剂能够在喷洒时间内全部喷洒至机柜内部。

综上，本发明实施例提供的单机柜自动灭火系统，由于在机柜内部设置有温度传感器和至少一个烟感传感器，从而能够实时准确地对机柜内的火灾情况进行监测，并且只要烟感传感器中的任意一个监测到火灾情况，则进入预警控制阶段，在预警控制阶段，控制器会以能被计算间隔的整除的采样间隔进行采样，并基于采样结果确定是否进行灭火操作，而不是在一旦确定预警就立即进行灭火操作，能够避免误判和提高灭火的准确性。而且，使用的灭火器是常见的20kg以下的灭火器，能够放置在机柜内的顶部，该灭火器使用二氧化碳、干粉等常见灭火器作为灭火剂耗材，成本低且方便更换。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。