CN101577040A - 无线火灾报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是一种无线火灾报警系统，它包括一布置在每层的楼层中，用于探测火灾信号和收发信号的楼层装置；一用于接收无线传输的信息，控制整个系统的运行的消防控制室及一用于放大无线电波信号的中继无线装置；所述楼层装置通过中继无线装置提供的无线通信信号与消防控制室相连接。本发明是将无线通信技术和传感器技术相结合，完成火灾信号的探测、处理、网络组织、无线收发、报警、控制和显示；具有性能稳定、抗干扰能力强、组网方式灵活、网络容量大、网络自愈能力强、数据传输速率低、系统延时短等优点，可以广泛应用于主要适用于古建筑修缮、家庭、地下空间、临时场所、智能楼宇等消防领域。

Description

无线火灾报警系统

技术领域：

本发明涉及的是无线火灾报警系统，尤其涉及的是一种无线火灾报警系统。

背景技术：

随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。家庭火灾一旦发生，很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏及在场人惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。特别是城市，具有建筑物密、人口集中、财物集中，易燃易爆物品源多、点多量大、面广的特点，从而带来更多的火灾和爆炸隐患。一旦发生火灾与爆炸，人员伤亡大，经济损失严重。所以我们要有安全防护的意识，据调查美国93％的家庭至少拥有一套感烟报警器。近年来，拥有感烟报警器的家庭有所增长，住宅失火造成的死亡数几乎降低了一半。火灾初起的烟雾会积聚在室内天花板下，烟雾探测器能够实时监视探测烟雾的存在，每45s左右对环境进行周期性检测；报警器通过内部智能处理器感应离散光源、微小的烟粒和气雾来检测，一旦检测到烟雾，立刻通过一个内置的专用IC驱动电路和一个外部压电式换能器输出报警声，使人们及早得知火情，将火灾扑灭在萌芽状态。

火灾报警系统按照信号传输方式可以分为有线火灾报警系统和无线火灾报警系统。有线火灾报警系统组成的火灾报警系统耗材多，设计、施工以及后期的系统维护都比较复杂。而且由于是有线连接，线路容易老化发生故障。无线火灾报警系统由于采用了无线火灾探测器及无线网络传输技术，在构成系统时省去了大量的工程布线安装，使得系统更加的简洁，便于维护，组网方式灵活，系统易于扩展。

目前，市场占有率比较高的无线火灾报警系统一般采用的工作频率是319.5MHz，在工程上没有大量应用的主要原因是系统受滤波、调制技术的限制，在信号传输时相互干扰，系统可靠性比较差。同时系统对接收机灵敏度要求比较高，不能获得较远的有效通信距离。各探测器之间通过无线装置组建的网络不具备自动组网的能力，而且系统容量比较小，后期的系统维护比较麻烦。

发明内容：

针对现有技术上的不足，本发明目的是在于提供一种能够实现火灾信号的探测、处理、网络组织、无线收发、报警、控制和显示的无线火灾报警系统，性能稳定，抗干扰能力强，安全可靠。

为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来实现：

无线火灾报警系统，其特征是，它包括一布置在每层的楼层中，用于探测火灾信号和收发信号的楼层装置；一用于接收无线传输的信息，控制整个系统的运行的消防控制室及一用于放大无线电波信号的中继无线装置；所述楼层装置通过中继无线装置提供的无线通信信号与消防控制室相连接。

进一步，所述楼层装置中设置有一安装在每个火灾防火区内的火灾防护装置以及一安装每个楼层中并完成对信号的无线接收、处理与报警的无线基站。火灾防护装置通过无线信道与无线基站相连接。

进一步，所述火灾防护装置包括一探测火灾信息的探测器及一接收信号和无线传输的汇节点无线装置，所述探测器与汇节点无线装置通过无线信道相连接。该探测器包括处理器、与处理器连接的传感器以及终端无线装置；其中的传感器设有温度传感器和烟雾浓度传感器，所述温度传感器和烟雾浓度传感器均连接处理器，该烟雾浓度传感器和温度传感器探测到烟雾浓度信号和温度信号后发出火灾报警信号，同时处理器对信号进行处理、AD转换后通过终端无线装置发射出去。

进一步，所述无线基站包括基站无线装置、继电器模块、第一火灾报警控制器和系统总线控制模块，在系统总线控制模块上通过电路还连接有手动火灾报警按钮、警铃、扬声器以及声光报警器。所述基站无线装置与继电器模块之间电路连接，所述继电器模块通过电路连接系统总线控制模块，所述系统总线控制模块通过电路连接第一火灾报警控制器。

进一步，所述消防控制室内设置有计算机、第二火灾报警控制器和控制室无线装置，所述第二火灾报警控制器和控制室无线装置均通过电路与计算机相连接。在第二火灾报警控制器通过电路还连接有压力开关、现场紧急启停按钮、声光报警以及放气指示。

工作原理是，当火灾发生时，探测器的烟雾浓度传感器和温度传感器探测到烟雾浓度信号和温度信号后发出火灾报警信号，同时处理器对信号进行处理、AD转换后通过终端无线装置发射出去。汇节点无线装置将接收到信号进行处理后无线传输至无线基站的基站无线装置。基站无线装置将接收到的信号通过继电器模块传输至系统总线控制模块，系统总线模块将收到的信号通过电路传输至第一火灾报警控制器，第一火灾报警控制器对接收到的信号进行分析处理，判断是接收到的信号是火灾报警信号还是系统故障信号，如果是火灾信号，则控制警铃发出报警信号、声光报警器发出声光火灾报警信号和扬声器发出声音，同时外部也可以通过手动火灾报警按钮发出报警信号；如果是故障信号，则控制、声光报警器发出声光故障报警信号。无线基站完成对信号的无线接收、处理与报警的同时将信号通过中继无线装置进行放大，放大后的信号通过无线信道传输至消防控制室。控制室无线装置将接收到的无线信号通过串口传输至计算机，计算机对信号进行分析判断和处理，并且显示报警点具体的楼层、火灾防护区和探测器。确认是火灾信号后传输至第二火灾报警控制器，第二火灾报警控制器控制声光报警发出声光火灾报警信号，放气指示和压力开关开始工作，同时也可通过现场紧急启停按钮对系统进行控制；如果是故障信号，则控制声光报警发出声光故障报警信号。

基于上述，本发明是将无线通信技术和传感器技术相结合，完成火灾信号的探测、处理、网络组织、无线收发、报警、控制和显示；并且在信号衰减严重区域，采用中继无线装置增强信号强度，具有性能稳定、抗干扰能力强、组网方式灵活、网络容量大、网络自愈能力强、数据传输速率低、系统延时短等优点，可以广泛应用于主要适用于古建筑修缮、家庭、地下空间、临时场所、智能楼宇等消防领域。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的工作原理模块示意图。

图2为本发明的消防控制室内的工作模块示意图。

图3为本发明的火灾防护装置的工作模块示意图。

图4为本发明的每个无线基站内部的工作模块示意图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参考图1和图3，本发明无线火灾报警系统，它包括一布置在每层的楼层中，用于探测火灾信号和收发信号的楼层装置1；一用于接收无线传输的信息，控制整个系统的运行的消防控制室3及一用于放大无线电波信号的中继无线装置2；该楼层装置1通过中继无线装置2提供放大的无线电波信号与消防控制室3相连接。在楼层装置1中安装有一安装在每个火灾防火区内的火灾防护装置以及一安装每个楼层中并完成对信号的无线接收、处理与报警的无线基站12；其中，每个楼层中分别根据需要可设有N个火灾防护区，即火灾防护区由火灾防护区1、火灾防护区2…火灾防护区N)组成。所述的每个火灾防护装置通过无线信道与无线基站12相连接。在每个火灾防护装置中安装探测器11，该探测器11根据需要可安装有N个，即探测器11由探测器1、探测器2…探测器N组成。本实施例中，所述N为探测器11和火灾防护区的数量，N不大于255。当探测器11在火灾防护区探测到火灾或内部发生故障时，探测器11能自动发出火灾报警信号以及故障信号，同时控制电路根据信号自动启动发射单元。无线基站12和消防控制室3通过无线装置实现对信号的收发和处理，控制系统在规定时间内发出不同的报警信号，并且显示报警区域。在信号衰减严重区域，采用中继无线装置2来增强信号强度。

再参见图3，本发明中，在每个火灾防护装置中还安装有一接收信号和无线传输的汇节点无线装置，该汇节点无线装置与探测器11通过无线信道相连接。在探测器11内包括有处理器、与处理器连接的传感器以及终端无线装置；其中，传感器设有温度传感器和烟雾浓度传感器，该温度传感器和烟雾浓度传感器均与处理器相连接。本发明通过探测器11的烟雾浓度传感器和温度传感器探测到烟雾浓度信号和温度信号后发出火灾报警信号，同时处理器对信号进行处理、AD转换后通过终端无线装置发射出去。

另一个方面，参考图4，无线基站12包括基站无线装置、继电器模块、第一火灾报警控制器和系统总线控制模块，在系统总线控制模块上通过电路还连接有手动火灾报警按钮、警铃、扬声器以及声光报警器。该基站无线装置与继电器模块之间通过电路相连接，继电器模块还通过电路连接系统总线控制模块，在系统总线控制模块通过电路连接第一火灾报警控制器。本发明中，基站无线装置将接收到的信号通过继电器模块传输至系统总线控制模块，系统总线模块将收到的信号通过电路传输至第一火灾报警控制器，第一火灾报警控制器对接收到的信号进行分析处理，判断是接收到的信号是火灾报警信号还是系统故障信号，如果是火灾信号，则控制警铃发出报警信号、声光报警器发出声光火灾报警信号和扬声器发出声音，同时外部也可以通过手动火灾报警按钮发出报警信号；如果是故障信号，则控制、声光报警器发出声光故障报警信号。

值得注意的是，参见图2，在消防控制室3内安装有计算机、第二火灾报警控制器和控制室无线装置，该第二火灾报警控制器和控制室无线装置均通过电路与计算机相连接；在第二火灾报警控制器通过电路还连接有压力开关、现场紧急启停按钮、声光报警以及放气指示。本发明中的控制室无线装置将接收到的无线信号通过串口传输至计算机，计算机对信号进行分析判断和处理，并且显示报警点具体的楼层、火灾防护区和探测器。确认是火灾信号后传输至第二火灾报警控制器，第二火灾报警控制器控制声光报警发出声光火灾报警信号，放气指示和压力开关开始工作，同时也可通过现场紧急启停按钮对系统进行控制；如果是故障信号，则控制声光报警发出声光故障报警信号。

举例来说，参见图1至图4，当探测器11出了故障时，则探测器11发出了故障报警信号，处理器对信号进行处理后通过终端无线装置发射出去。汇节点无线装置将接收到信号进行判断后无线传输至无线基站12的基站无线装置。基站无线装置将接收到的信号通过继电器模块传输至系统总线控制模块，系统总线模块将收到的信号通过电路传输至第一火灾报警控制器，第一火灾报警控制器判断出接收到的信号是故障信号，控制声光报警器发出声光故障报警信号。无线基站12完成对信号的无线接收、处理与报警的同时将信号通过中继无线装置2进行放大，放大后的信号通过无线信道传输至消防控制室3。消防控制室3的控制室无线装置将接收到的无线信号通过串口传输至计算机，计算机对信号进行分析判断和处理，并且显示报警点具体的楼层、火灾防护区和探测器。确认是故障信号后控制声光报警发出声光故障报警信号。

当探测器11探测的范围发生了火灾时，则探测器11的烟雾浓度传感器和温度传感器探测到烟雾浓度信号和温度信号后发出火灾报警信号，同时处理器对信号进行处理、AD转换后通过终端无线装置发射出去。汇节点无线装置将接收到信号进行处理后无线传输至无线基站12的基站无线装置。基站无线装置将接收到的信号通过继电器模块传输至系统总线控制模块，系统总线模块将收到的信号通过电路传输至第二火灾报警控制器，第二火灾报警控制器对接收到的信号进行分析处理，判断是接收到的信号是火灾报警信号，则控制警铃发出报警信号、声光报警器发出声光火灾报警信号和扬声器发出声音，同时外部也可以通过手动火灾报警按钮发出报警信号。无线基站12完成对信号的无线接收、处理与报警的同时将信号通过中继无线装置2进行放大，放大后的信号通过无线信道传输至消防控制室3。控制室无线装置将接收到的无线信号通过串口传输至计算机，计算机对信号进行分析判断和处理，并且显示报警点具体的楼层、火灾防护区和探测器。确认是火灾信号后传输至第二火灾报警控制器，第二火灾报警控制器控制声光报警发出声光火灾报警信号，放气指示和压力开关开始工作，同时也可通过现场紧急启停按钮对系统进行控制。

本实施中，上述烟雾报警器灵敏度：符合UL的217号标准，工厂测试值：每英尺3.2％微灰烟，传感器有反应。报警响度：距离3m，报警音量不小于85dB使用于家庭，仓库，学校，娱乐场所，商场的洗手间等拒绝吸烟的场合.

基于上述，当探测器11在火灾防护区探测到火灾或内部发生故障时，探测器11能自动发出火灾报警信号以及故障信号，同时控制电路根据信号自动启动发射单元。系统无线基站12和消防控制室3通过无线装置实现对信号的收发和处理，控制系统在规定时间内发出不同的报警信号，并且显示报警区域，在信号衰减严重区域，采用中继无线装置2来增强信号强度。本发明是应用了烟雾浓度信号和温度信号的低速感知，所以支持这些应用的网络被称为无线传感器网络，并将无线通信技术和传感器技术相结合，完成火灾信号的探测、处理、网络组织、无线收发、报警、控制和显示。

另外，基于无线传感器网络的无线火灾报警系统具有性能稳定、抗干扰能力强、组网方式灵活、网络容量大、网络自愈能力强、数据传输速率低、系统延时短等优点，可以广泛应用于主要适用于古建筑修缮、家庭、地下空间、临时场所、智能楼宇等消防领域。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1、无线火灾报警系统，其特征在于，

它包括一楼层装置，布置在楼层中，用于探测火灾信号和收发信号；

一中继无线装置，用以放大无线电波信号；

一消防控制室，用于接收无线传输的信息，控制整个系统的运行；

所述楼层装置通过中继无线装置提供的无线电波信号与消防控制室相连接。

2、根据权利要求1所述的无线火灾报警系统，其特征在于，

所述楼层装置中设置有一火灾防护装置，安装在每个火灾防火区内，用于探测火灾信号；

一无线基站，安装每个楼层中，用于完成对信号的无线接收、处理与报警；

所述火灾防护装置通过无线信道与无线基站相连接；

所述火灾防护装置由探测器与汇节点无线装置通过无线信道相连接。

3、根据权利要求2所述的无线火灾报警系统，其特征在于，所述火灾防护装置包括一探测火灾信息的探测器及一接收信号和无线传输的汇节点无线装置，所述探测器与汇节点无线装置通过无线信道相连接。

4、根据权利要求3所述的无线火灾报警系统，其特征在于，所述探测器包括处理器、与处理器连接的传感器以及终端无线装置。

5、根据权利要求4所述的无线火灾报警系统，其特征在于，所述传感器设有温度传感器和烟雾浓度传感器，所述温度传感器和烟雾浓度传感器均与处理器相连接。

6、根据权利要求2所述的无线火灾报警系统，其特征在于，所述无线基站包括基站无线装置、继电器模块、第一火灾报警控制器和系统总线控制模块，所述基站无线装置与继电器模块之间电路连接，所述继电器模块通过电路连接有系统总线控制模块，所述系统总线控制模块通过电路连接第一火灾报警控制器。

7、根据权利要求6所述的无线火灾报警系统，其特征在于，所述系统总线控制模块上通过电路还连接有手动火灾报警按钮、警铃、扬声器以及声光报警器。

8、根据权利要求1所述的无线火灾报警系统，其特征在于，所述消防控制室内设置有计算机、第二火灾报警控制器和控制室无线装置，所述第二火灾报警控制器和控制室无线装置均通过电路与计算机相连接。

9、根据权利要求8所述的无线火灾报警系统，其特征在于，所述第二火灾报警控制器通过电路还连接有压力开关、现场紧急启停按钮、声光报警以及放气指示。

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