一种基于多火灾探头联动探测的喷淋灭火系统及方法
阅读说明:本技术 一种基于多火灾探头联动探测的喷淋灭火系统及方法 (Spraying fire extinguishing system and method based on multi-fire probe linkage detection ) 是由 何富伟 李卓 叶杨 邵杰 任壮 王军 王少波 黄虎 肖阳春 路欣欣 王珂 何承 于 2021-07-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种基于多火灾探头联动探测的喷淋灭火系统及方法,所述系统包括后台监控服务器和位于火灾探测区域内不同位置的喷淋灭火节点;每一个节点均包括火灾探测装置、喷淋灭火装置、供电电源和灭火开关;所述喷淋灭火装置包括止回阀、控制阀、第一T型接头、水箱、第二T型接头、增压泵、第一电磁阀、喷淋模块和第二电磁阀;所述火灾探测装置包括中央处理器、第二三维云台、无线通讯模块、组网通讯模块、定位模块,以及搭载于三维云台上的摄像头和火灾探头。本发明能够在突发情况下进行喷淋灭火,并通过多单元中探头联动探测的方式,提供充足、准确的现场数据,便于工作人员准确地监控火灾现场情况,作为消防任务的生成依据。(The invention discloses a spraying fire-extinguishing system and a method based on multi-fire probe linkage detection, wherein the system comprises a background monitoring server and spraying fire-extinguishing nodes located at different positions in a fire detection area; each node comprises a fire detection device, a spraying fire extinguishing device, a power supply and a fire extinguishing switch; the spraying fire extinguishing device comprises a check valve, a control valve, a first T-shaped joint, a water tank, a second T-shaped joint, a booster pump, a first electromagnetic valve, a spraying module and a second electromagnetic valve; the fire detection device comprises a central processing unit, a second three-dimensional holder, a wireless communication module, a networking communication module, a positioning module, a camera and a fire probe, wherein the camera and the fire probe are carried on the three-dimensional holder. The invention can spray and extinguish fire under emergency, provides sufficient and accurate field data by a mode of linkage detection of the probes in the multiple units, is convenient for workers to accurately monitor the fire scene situation, and is used as a generation basis of a fire-fighting task.)
技术领域
本发明涉及火灾探测与灭火,特别是涉及基于多火灾探头联动探测的喷淋灭火系统及方法。
背景技术
火灾发生时,如果不能及时发现,及时处理,将会带来巨大的财产损失或环境污染。因此,对火灾现象进行探测、遏制非常重要;但是,目前的火灾探测系统要么没有联网无法组成系统;要么联网后需要互联网进行数据传输和组网,仓库、隧道等区域,由于网络信号较差,可能无法实现数据的及时上传;
同时,先有的火灾探测系统一般是单点探测,探测结果往往会存在着一定的误差,不利于准确获知现场的火灾情况,大多数时候,火灾并不会极速蔓延,只需进行简单的灭火即可扑灭,如果在这种情况下依然出动消防人员,将会带来较大的人力损耗。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于多火灾探头联动探测的喷淋灭火系统及方法,能够在突发情况下进行喷淋灭火,并通过多单元中探头联动探测的方式,为后台监控服务器提供充足、准确的现场数据,便于工作人员准确地监控火灾现场情况,作为消防任务的生成依据。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种基于多火灾探头联动探测的喷淋灭火系统,包括后台监控服务器和位于火灾探测区域内不同位置的喷淋灭火节点;
每一个所述的喷淋灭火节点均包括火灾探测装置、喷淋灭火装置、供电电源和灭火开关;所述喷淋灭火装置包括止回阀、控制阀、第一T型接头、水箱、第二T型接头、增压泵、第一电磁阀、喷淋模块和第二电磁阀;所述控制阀的入水口通过止回阀与自来水供水管道连通,所述控制阀的出水口连接第一T型接头的第一端,第一T型接头的第二端与水箱的入水口连接,水箱的出水口通过第二电磁阀与第二T型接头的第一端连接,第二T型接头的第二端依次通过增压泵、第一电磁阀连接到喷淋模块的入水口;所述第一T型接头的第三端还与第二T型接头的第三端连通;所述喷淋模块包括第一三维云台和安装于第一三维云台上的灭火喷头,所述灭火喷头的入水口即喷淋模块的入水口;
所述供电电源的输出端与所述火灾探测装置连接,实现整个火灾探测装置的供电,所述灭火开关的电源输入端与供电电源连接,灭火开关的电源输出端分别与增压泵、第一电磁阀、第二电磁阀和第一三维云台连接;
所述火灾探测装置包括中央处理器、第二三维云台、无线通讯模块、组网通讯模块、定位模块,以及搭载于三维云台上的摄像头和火灾探头;所述中央处理器分别与摄像头、火灾探头、定位模块、组网通讯模块和无线通讯模块连接,所述无线通讯模块与后台监控服务器连接,所述中央处理器还与第一三维云台、第二三维云台和灭火开关的控制端连接;
所述中央处理器,用于在火灾探头检测到火灾信息时,控制摄像头开始进行视频图像采集,并控制第一三维云台和第二三维云台旋转,使得第一三维云台上火灾探头的探测方向和摄像头的拍摄方向正对火灾发生点,使灭火喷头的喷淋方向正对火灾发生点;并将来自火灾探头的火灾检测信息、来自摄像头的视频图像信息与来自定位模块的定位信息作为火灾信号采集结果,并将火灾信号采集结果通过无线通讯模块上传到后台监控服务器;
各个喷淋灭火节点之间通过组网通讯模块建立自组网通讯;
所述后台监控服务器,用于在接收到来自喷淋灭火节点上传的火灾信号采集结果时,根据火灾信号采集结果中包含的定位信息,确定火灾发生点的位置,将火灾发生点显示在火灾探测区域的GIS地图上,并显示火灾发生点的视频图像信息供工作人员进行监控,同时,向火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点发送协同探测指令,由火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点协同探测返回的信息,进行火灾蔓延程度判断,并根据判断结果生成消防任务。
优选地,所述控制阀为手动开关阀,所述第一电磁阀和第二电磁阀均为常闭型电磁阀,所述火灾探头包括但不限于感烟探头或感温探头中的一种。所述火灾探测装置还包括与中央处理器连接的存储模块,所述存储模块用于对火灾信号采集结果进行保存;所述组网通讯模块包括但不限于Zigbee通讯模块、WiFi通讯模块、蓝牙通讯模块、GSM通讯模块中的一种;所述定位模块为GPS定位模块或北斗定位模块。
优选地,所述火灾探头的探测方向和摄像头的拍摄方向一致。所述火灾探测装置还包括报警模块,所述报警模块与中央处理器连接,中央处理器在检测到火灾信息时,控制所述报警模块进行报警;所述报警模块包括但不限于声光报警器。
所述后台监控服务器包括:
后台通讯模块,用于与每一个喷淋灭火节点中的无线通讯模块建立连接;
GIS地图展示模块,用于生成火灾探测区域的GIS地图,在接收到来自喷淋灭火节点上传的火灾信号采集结果时,根据火灾信号采集结果中包含的定位信息,确定火灾发生点的位置,将火灾发生点显示在火灾探测区域的GIS地图上;
视频展示模块,用于显示火灾发生点的视频图像信息供工作人员进行监控;
协同探测控制模块,用于向火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点发送协同探测指令,所述协同探测指令包含火灾发生点的位置和探测的控制命令;
消防任务生成模块,用于将火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点协同探测返回的信息展示给工作人员,供工作人员进行火灾蔓延程度判断,并根据判断结果生成消防任务,通过后台通讯模块分发给消防人员。
优选地,所述火灾探测系统还包括安装于消防人员手机上的消防APP客户端,所述消防APP客户端调用手机自带的通讯模块,与后台通讯模块连接,接入后台监控服务器;所述APP客户端用于接收消防任务生成模块分发的消防任务,并展示给消防人员。
一种基于多火灾探头联动探测的喷淋灭火方法,包括以下步骤:
S1.在任意一个喷淋灭火节点中,火灾探头实时对火灾信号进行探测,并将探测结果传输给中央处理器;
S2. 火灾探头检测到火灾信息时,中央处理器控制摄像头启动,控制灭火开关闭合,并控制第一三维云台和第二三维云台旋转,使得火灾探头的探测方向和摄像头的拍摄方向正对火灾发生点, 使灭火喷头的喷淋方向正对火灾发生点;
S3.来自自来水管的水流经止回阀、控制阀和第一T型连接管流至第二T型连接管的第三端,水箱中的水流经第二电磁阀流至第二T型连接管的第一端,在第二T型连接管中汇合后,经增压泵进行增压,然后通过第一电磁阀流至喷淋模块进行喷淋灭火;
S4.中央处理器将来自火灾探头的火灾检测信息、来自摄像头的视频图像信息与来自定位模块的定位信息作为火灾信号采集结果,并将火灾信号采集结果保存到存储模块中;
S5.中央处理器将火灾信号采集结果通过无线通讯模块上传到后台监控服务器;
S6.后台监控服务器在接收到来自喷淋灭火节点上传的火灾信号采集结果时,根据火灾信号采集结果中包含的定位信息,确定火灾发生点的位置,将火灾发生点显示在火灾探测区域的GIS地图上,同时显示火灾发生点的视频图像信息供工作人员进行监控;
S7.后台监控服务器向火灾发生点周围的其他喷淋灭火单元发送协同探测指令,所述协同探测指令包含火灾发生点的位置和探测的控制命令;并将火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点协同探测返回的信息展示给工作人员,供工作人员进行火灾蔓延程度判断,并根据判断结果确定是否生成消防任务,在生成消防任务时通过后台通讯模块分发给消防人员。
在喷淋灭火节点向后台监控服务器上传信息时,若出现该喷淋灭火节点的无线通讯模块与后台监控服务器连接中断的情况,则通过组网通信的方式,将信息传输到其他喷淋灭火节点,再由其他喷淋灭火节点的无线通讯模块上传到后台监控服务器。
所述步骤S7中,在后台监控服务器向火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点发送协同探测指令后,火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点进行协同探测的过程包括:
对于火灾发生点周围的任一喷淋灭火节点,在接收到协同探测指令后,控制火灾探测装置中的第二三维云台转动,使得该探测装置中的摄像头和火灾探头对准火灾发生点,该喷淋灭火节点将来自定位模块、摄像头和火灾探头的信息传输给后台监控服务器;
所述步骤S7中,工作人员在根据火灾发生点的火灾信号采集结果和周围的其他喷淋灭火节点上传的信息进行火灾蔓延程度判断时,若发现在喷淋灭火装置的作用下,火势逐渐减小或者熄灭,则无需生成消防任务;若发现火势依然在扩大,无法得到有效遏制,则生成消防任务。
本发明的有益效果是:(1)能够在突发情况下进行喷淋灭火,并通过多单元中探头联动探测的方式,为后台监控服务器提供充足、准确的现场数据,若喷淋灭火装置的作用下,火势逐渐减小或者熄灭,则无需生成消防任务,节约不必要的人力物流,若火势依然在扩大,无法得到有效遏制,则说明喷淋灭火无法扑灭火灾,此时生成消防任务,及时对火灾进行扑灭,避免火灾带来的损失;
(2)本发明中由于各个喷淋灭火节点之间通过组网通讯模块建立自组网通讯,故在喷淋灭火节点向后台监控服务器上传信息时,若出现该喷淋灭火节点的无线通讯模块与后台监控服务器连接中断的情况,则通过组网通信的方式,将信息传输到其他喷淋灭火节点,再由其他喷淋灭火节点的无线通讯模块上传到后台监控服务器,这样就使得信号较差的区域,也能够实现检测信息的及时上传;(3)本发明通过GIS地图,能够直观地显示出火灾发生点,便于后台的工作人员进行监控;(4)本发明能够与消防人员的APP客户端对接,及时发布消防任务,有助于遏制火灾的蔓延。
附图说明
图1为本发明的系统原理框图;
图2为喷淋灭火节点的电气原理示意图;
图3为喷淋灭火装置的原理示意图;
图4为本发明的方法流程图;
图中,1-止回阀,2-控制阀,3-第一T型接头,4-水箱,5-第二T型接头,6-增压泵,7-第一电磁阀,8-喷淋模块,9-第二电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1~3所示,一种基于多火灾探头联动探测的喷淋灭火系统,包括后台监控服务器和位于火灾探测区域内不同位置的喷淋灭火节点;
每一个所述的喷淋灭火节点均包括火灾探测装置、喷淋灭火装置、供电电源和灭火开关;所述喷淋灭火装置包括止回阀1、控制阀2、第一T型接头3、水箱4、第二T型接头5、增压泵6、第一电磁阀7、喷淋模块8和第二电磁阀9;所述控制阀2的入水口通过止回阀1与自来水供水管道连通,所述控制阀2的出水口连接第一T型接头3的第一端,第一T型接头3的第二端与水箱4的入水口连接,水箱4的出水口通过第二电磁阀9与第二T型接头5的第一端连接,第二T型接头5的第二端依次通过增压泵6、第一电磁阀7连接到喷淋模块8的入水口;所述第一T型接头3的第三端还与第二T型接头5的第三端连通;所述喷淋模块包括第一三维云台和安装于第一三维云台上的灭火喷头,所述灭火喷头的入水口即喷淋模块8的入水口;
所述供电电源的输出端与所述火灾探测装置连接,实现整个火灾探测装置的供电,所述灭火开关的电源输入端与供电电源连接,灭火开关的电源输出端分别与增压泵6、第一电磁阀7、第二电磁阀9和第一三维云台连接;
所述火灾探测装置包括中央处理器、第二三维云台、无线通讯模块、组网通讯模块、定位模块,以及搭载于三维云台上的摄像头和火灾探头;所述中央处理器分别与摄像头、火灾探头、定位模块、组网通讯模块和无线通讯模块连接,所述无线通讯模块与后台监控服务器连接,所述中央处理器还与第一三维云台、第二三维云台和灭火开关的控制端连接;
所述中央处理器,用于在火灾探头检测到火灾信息时,控制摄像头开始进行视频图像采集,并控制第一三维云台和第二三维云台旋转,使得第一三维云台上火灾探头的探测方向和摄像头的拍摄方向正对火灾发生点,使灭火喷头的喷淋方向正对火灾发生点;并将来自火灾探头的火灾检测信息、来自摄像头的视频图像信息与来自定位模块的定位信息作为火灾信号采集结果,并将火灾信号采集结果通过无线通讯模块上传到后台监控服务器;
各个喷淋灭火节点之间通过组网通讯模块建立自组网通讯;
所述后台监控服务器,用于在接收到来自喷淋灭火节点上传的火灾信号采集结果时,根据火灾信号采集结果中包含的定位信息,确定火灾发生点的位置,将火灾发生点显示在火灾探测区域的GIS地图上,并显示火灾发生点的视频图像信息供工作人员进行监控,同时,向火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点发送协同探测指令,由火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点协同探测返回的信息,进行火灾蔓延程度判断,并根据判断结果生成消防任务。
在本申请的实施例中,所述控制阀2为手动开关阀,所述第一电磁阀7和第二电磁阀9均为常闭型电磁阀,所述火灾探头包括但不限于感烟探头或感温探头中的一种。所述火灾探测装置还包括与中央处理器连接的存储模块,所述存储模块用于对火灾信号采集结果进行保存;所述组网通讯模块包括但不限于Zigbee通讯模块、WiFi通讯模块、蓝牙通讯模块、GSM通讯模块中的一种;所述定位模块为GPS定位模块或北斗定位模块。
在本申请的实施例中,控制阀2一般处于开启状态,只有在进行水箱清洗,或者喷淋灭火装置的部件维护或更换时,将其关闭;当没有发生火灾时,由于增压泵6、第一电磁阀、第二电磁阀9没有通电,故增压泵6不工作,第一电磁阀7和第二电磁阀9处于关闭状态,来自自来水管的水经止回阀1、控制阀2和第一T型接头对水箱4中的水进行补充,当水箱4蓄水达到一定程度,与自来水管的水压平衡时,水流通知进入水箱4;当发生火灾,火灾探头感应到火灾信号时,中央处理器控制灭火开关闭合,供电电源开始对第一电磁阀、第二电磁阀、增压泵和第一三维云台进行供电,并由中央处理器控制第一三维云台旋转,使得灭火喷头的喷淋方向正对火灾发生点,此时,若是自来水管中未停水,来自自来水管的水流经止回阀1、控制阀2和第一T型连接管流至第二T型连接管的第三端,水箱中的水流经第二电磁阀9流至第二T型连接管的第一端,在第二T型连接管中汇合后,经增压泵6进行增压,然后通过第一电磁阀7流至喷淋模块进行喷淋灭火;若是自来水管中已经停水,则由水箱中的水经第二T型连接管流至增压泵6增压,然后通过第一电磁阀7流至喷淋模块进行喷淋灭火;由于止回阀1的作用,不用担心水箱中的水流入自来水管道中。
在本申请的实施例中,所述火灾探头的探测方向和摄像头的拍摄方向一致。所述火灾探测装置还包括报警模块,所述报警模块与中央处理器连接,中央处理器在检测到火灾信息时,控制所述报警模块进行报警;所述报警模块包括但不限于声光报警器。
所述后台监控服务器包括:
后台通讯模块,用于与每一个喷淋灭火节点中的无线通讯模块建立连接;
GIS地图展示模块,用于生成火灾探测区域的GIS地图,在接收到来自喷淋灭火节点上传的火灾信号采集结果时,根据火灾信号采集结果中包含的定位信息,确定火灾发生点的位置,将火灾发生点显示在火灾探测区域的GIS地图上;
视频展示模块,用于显示火灾发生点的视频图像信息供工作人员进行监控;
协同探测控制模块,用于向火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点发送协同探测指令,所述协同探测指令包含火灾发生点的位置和探测的控制命令;
消防任务生成模块,用于将火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点协同探测返回的信息展示给工作人员,供工作人员进行火灾蔓延程度判断,并根据判断结果生成消防任务,通过后台通讯模块分发给消防人员。
优选地,所述火灾探测系统还包括安装于消防人员手机上的消防APP客户端,所述消防APP客户端调用手机自带的通讯模块,与后台通讯模块连接,接入后台监控服务器;所述APP客户端用于接收消防任务生成模块分发的消防任务,并展示给消防人员。
一种基于多火灾探头联动探测的喷淋灭火方法,包括以下步骤:
S1.在任意一个喷淋灭火节点中,火灾探头实时对火灾信号进行探测,并将探测结果传输给中央处理器;
S2. 火灾探头检测到火灾信息时,中央处理器控制摄像头启动,控制灭火开关闭合,并控制第一三维云台和第二三维云台旋转,使得火灾探头的探测方向和摄像头的拍摄方向正对火灾发生点, 使灭火喷头的喷淋方向正对火灾发生点;
S3.来自自来水管的水流经止回阀1、控制阀2和第一T型连接管3流至第二T型连接管5的第三端,水箱4中的水流经第二电磁阀9流至第二T型连接管5的第一端,在第二T型连接管中汇合后,经增压泵6进行增压,然后通过第一电磁阀7流至喷淋模块进行喷淋灭火;
S4.中央处理器将来自火灾探头的火灾检测信息、来自摄像头的视频图像信息与来自定位模块的定位信息作为火灾信号采集结果,并将火灾信号采集结果保存到存储模块中;
S5.中央处理器将火灾信号采集结果通过无线通讯模块上传到后台监控服务器;
S6.后台监控服务器在接收到来自喷淋灭火节点上传的火灾信号采集结果时,根据火灾信号采集结果中包含的定位信息,确定火灾发生点的位置,将火灾发生点显示在火灾探测区域的GIS地图上,同时显示火灾发生点的视频图像信息供工作人员进行监控;
S7.后台监控服务器向火灾发生点周围的其他喷淋灭火单元发送协同探测指令,所述协同探测指令包含火灾发生点的位置和探测的控制命令;并将火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点协同探测返回的信息展示给工作人员,供工作人员进行火灾蔓延程度判断,并根据判断结果确定是否生成消防任务,在生成消防任务时通过后台通讯模块分发给消防人员。
在喷淋灭火节点向后台监控服务器上传信息时,若出现该喷淋灭火节点的无线通讯模块与后台监控服务器连接中断的情况,则通过组网通信的方式,将信息传输到其他喷淋灭火节点,再由其他喷淋灭火节点的无线通讯模块上传到后台监控服务器。
所述步骤S7中,在后台监控服务器向火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点发送协同探测指令后,火灾发生点周围的其他喷淋灭火节点进行协同探测的过程包括:
对于火灾发生点周围的任一喷淋灭火节点,在接收到协同探测指令后,控制火灾探测装置中的第二三维云台转动,使得该探测装置中的摄像头和火灾探头对准火灾发生点,该喷淋灭火节点将来自定位模块、摄像头和火灾探头的信息传输给后台监控服务器;
所述步骤S7中,工作人员在根据火灾发生点的火灾信号采集结果和周围的其他喷淋灭火节点上传的信息进行火灾蔓延程度判断时,若发现在喷淋灭火装置的作用下,火势逐渐减小或者熄灭,则无需生成消防任务;若发现火势依然在扩大,无法得到有效遏制,则生成消防任务。
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