CN103021115A - 一种防火监控系统 - Google Patents

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高纪
周玄
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Abstract

本发明提供了一种防火监控系统,包括至少两个防火探测装置、无线传输基站、无线网络服务器、监控系统;防火探测装置组成无线火警探测和火警信息传输网,无线传输基站位于无线火警探测和火警信息传输网之中,防火探测装置检测环境火焰、烟雾浓度、温度和湿度信息并通过无线传输基站和无线网络服务器传回监控系统;防火探测装置包括火焰检测传感器、A/D转换模块、DSP微处理器、无线传输模块;DSP微处理器内部存储有该防火探测装置在系统中的独立编码或其地理位置信息;火焰检测传感器的输出端连接A/D转换模块,A/D转换模块的输出端连接DSP微处理器,DSP微处理器输出端连接无线传输模块。

Description

一种防火监控系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电子监控、环境数据采集领域,尤其涉及一种M2M模块及装有该模块的防火监控系统。
背景技术
[0002] 随着科学技术的发展,越来越多的设备需要通信和连网。通信网络技术的出现和发展,给社会生活面貌带来了极大的变化。人与人之间可以更加快捷地沟通,信息的交流更顺畅。但是目前仅仅是计算机和其他一些IT类设备具备这种通信和网络能力。众多的普通机器设备几乎不具备联网和通信能力,例如工业设备、仪器仪表、家电、车辆、自动售货机、工厂设备等。M2M (Machine-to-Machine,机器对机器)技术的目标就是使所有机器设备都具备连网和通信能力,其核心理念就是网络一切(Network Everything)。M2M技术具有非常重要的意义,有着广阔的市场和应用,推动着社会生产和生活方式新一轮的变革。
目前,传统的森林防火设施大致分为监测和扑救两个方面。从监测方面来讲,比较传统的是在定点设置了望塔、配备望远镜,由工作人员轮班监测火警的发生;条件较好的是在森林区里架设一些摄像头,将森林情况进行录像监控并传回监控室,由值班人员监测。但由于监测周期太长造成发现火警不及时、只有在火势比较大的时候才能发现,无法全面监控整个森林区域,存在监测的盲区、而且投入比较高。
[0003] 从扑救方面来讲,一般是当火警发生后,通过上报管理部门,由管理部门调拨消防车或者发动群众通过人力扑救,火势严重时会考虑采用飞机或人工降雨的方法。但是从发现火警到扑救工作的开展,尤其是在一些边远地区,这中间的时延也很长,会造成火势的进一步蔓延,且经常会出现救火力量不足的情况。
[0004] 现有技术存在的最大缺陷在于:森林深处的信息不好采集,不好传递,因此造成监控面不够广,特别是对边远地区原始森林、无法迅速及时的发现火灾信号并发送给监控人员,让火灾得到及时有效的排除。
发明内容
[0005]为了解决现有技术中的问题,本发明提供了一种覆盖范围广,施工简单、使用安全可靠的防火监控系统。
[0006] 本发明通过实施以下技术方案实现发明目的的:设计一种防火监控系统,包括至少两个防火探测装置、无线传输基站、无线网络服务器、监控系统;所述防火探测装置组成无线火警探测和火警信息传输网,所述无线传输基站位于所述无线火警探测和火警信息传输网之中,所述防火探测装置检测环境火焰、烟雾浓度、温度和湿度信息并通过无线传输基站和无线网络服务器传回监控系统;所述防火探测装置包括火焰检测传感器、A/D转换模块、DSP微处理器、无线传输模块;所述DSP微处理器内部存储有该防火探测装置在系统中的独立编码或其地理位置信息;所述火焰检测传感器的输出端连接所述A/D转换模块,所述A/D转换模块的输出端连接所述DSP微处理器,所述DSP微处理器输出端连接无线传输模块。
[0007] 通过多个防火探测装置实时监测、收集周围环境的火焰、烟雾浓度、温度和湿度信息并通过无线网络汇总传输给监控系统,监控系统根据传输回来的信息计算分析并与监控系统中设置的门限值对比,确定该区域火焰、烟雾浓度、温度、湿度是否已达到门限值上限从而判断该区域是否发生火灾并作出相应的应对措施,从而实现实时监控该区域、预防并排除险情,确保整个区域安全的目的。同时,通过增加防火探测装置的数量可以覆盖整个区域,通过无线网络传输环境信息可以避免通过有线网络连接的大规模电缆布线,使施工简单、使用安全,并节约成本。
[0008] 作为本发明的进一步改进,所述的火焰检测传感器为检测火焰的热释电红外传感器或紫外线火焰探测传感器,或为烟雾、光谱检测传感器;所述火焰检测传感器用于检测零星火源或明火燃烧的情况,产生信号并经所述A/D转换模块数字化处理之后传给所述DSP微处理器,所述DSP微处理器对所述A/D转换模块传来的信息进行人工智能识别,并控制所述无线传输模块发送预警信息及该防火探测装置在系统中的独立编码或其地理位置信息。
[0009] 通过火焰检测传感器检测环境中是否存在零星火源或明火燃烧的情况,当存在零星火源或明火燃烧时,DSP微处理器通过控制无线传输模块发送预警信息及该防火探测装置在系统中的独立编码或其地理位置信息,监控系统收到信息后就可定位到零星火源或明火燃烧存在的位置,根据传回的信息判断是否启动消防紧急措施,并实时关注该区域的安全情况。
[0010] 作为本发明的进一步改进,所述防火探测装置还设有电子水阀所述电子水阀与所述DSP微处理器连接。当监控系统收到的火焰、烟雾浓度、温度、湿度信息已达到门限值上限时,得知该区域发生火灾,监控系统根据收到的独立编码或其地理位置信息定位到火灾发生的位置,并发送指令,控制该区域的电子水阀开启,降低并消灭灾情。
[0011] 作为本发明的进一步改进,所述电子水阀与所述DSP微处理器采用RS232接口连接。通过RS232接口可确保DSP微处理器有效控制电子水阀的开启与关闭。
[0012] 作为本发明的进一步改进,所述防火探测装置还设有电源管理单元PMU,所述电源管理单元PMU为所述火焰检测传感器、A/D转换模块、DSP微处理器和无线传输模块供电。通过电源管理单元PMU为火焰检测传感器、A/D转换模块、DSP微处理器和无线传输模块供电,确保防火探测装置正常的工作。
[0013] 作为本发明的进一步改进,所述无线传输模块通过GPRS、CDMA或3G网络向所述无线网络服务器传输该防火探测装置在系统中的独立编码或其地理位置信息、环境火焰、烟雾浓度、温度和湿度信息以及预警信息;所述无线网络服务器将接收到的信息传给所述监控系统。
[0014] 作为本发明的进一步改进,所述监控系统为监控用的计算机系统,所述监控系统设有无线或有线网络接口与所述无线网络服务器通信。
[0015] 作为本发明的进一步改进,所述监控系统设有数据库和监控设备,所述数据库中存储有电子地图、传感器网络分布拓扑图和历史信息数据;所述监控设备设置有报警系统、检测与火灾分析系统、火警定位系统。
[0016] 监控系统通过无线或有线网络接口与无线网络服务器通信,实时监控所有防火探测装置覆盖区域的环境信息,检测与火灾分析系统根据监控到的环境信息,计算分析并判断所监控区域是否有火灾发生,若有的话火警定位系统定位到火灾发生的区域,并调用数据库中的电子地图和传感器网络分布拓扑图,显示火灾发生的所在地,报警系统报警并通知监控系统中心和火灾发生区域的负责人员协助救灾灭火,排除险情。
[0017] 作为本发明的进一步改进,所述防火探测装置还设有自动拨号单元,所述自动拨号单元与所述DSP微处理器连接。在工作当中,当火焰检测传感器检测到有火灾发生时,DSP微处理器触发自动拨号单元,通过无线传输模块拨打设定的电话号码报警,并以短信方式通知监控系统中心和火灾发生区域负责人员,达到实时对监控区域的监控,准确及时的预防和控制火灾发生。
[0018] 本发明的有益效果是:通过多个防火探测装置实时监测、收集周围环境的火焰、烟雾浓度、温度和湿度信息并通过无线网络汇总传输给监控系统,监控系统根据传输回来的信息计算分析并与监控系统中设置的门限值对比,判断该区域是否发生火灾并作出相应的应对火灾的措施,从而实现实时监控该区域、准确及时的预防和控制火灾发生,确保整个区域安全;同时,通过增加防火探测装置的数量可以让防火监控网络覆盖的范围更加广泛,通过无线网络传输环境信息可以避免通过有线网络连接的大规模电缆布线,使施工简单、使用安全,节约成本。
附图说明
[0019] 图1是本发明实施例中防火监控系统的原理框图;
图2是本发明实施例中防火探测装置的原理框图。
[0020] 图中标识:1-防火探测装置;11-火焰检测传感器;12- A/D转换模块;13- DSP微处理器;14_无线传输模块;15_电源管理单元PMU ;16-电子水阀;17_自动拨号单元;2-无线传输基站;3_无线网络服务器;4_监控系统。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
[0022] 如图1、图2所示,一种防火监控系统,包括至少两个防火探测装置1、无线传输基站2、无线网络服务器3、监控系统4 ;所述防火探测装置I组成无线火警探测和火警信息传输网,所述无线传输基站2位于所述无线火警探测和火警信息传输网之中,所述防火探测装置I检测环境火焰、烟雾浓度、温度和湿度信息并通过无线传输基站2和无线网络服务器3传回监控系统4 ;所述防火探测装置I包括火焰检测传感器11、A/D转换模块12、DSP微处理器13、无线传输模块14 ;所述DSP微处理器13内部存储有该防火探测装置I在系统中的独立编码或其地理位置信息;所述火焰检测传感器11的输出端连接所述A/D转换模块12,所述A/D转换模块12的输出端连接所述DSP微处理器13,所述DSP微处理器13输出端连接无线传输模块14。
[0023] 通过多个防火探测装置I实时监测、收集周围环境的火焰、烟雾浓度、温度和湿度信息并通过无线网络汇总传输给监控系统4,监控系统4根据传输回来的信息计算分析并与监控系统4中设置的门限值对比,确定该区域火焰、烟雾浓度、温度、湿度是否已达到门限值上限从而判断该区域是否发生火灾并作出相应的应对措施,从而实现实时监控该区域、预防并排除险情,确保整个区域安全的目的。同时,通过增加防火探测装置I的数量可以覆盖整个区域,通过无线网络传输环境信息可以避免通过有线网络连接的大规模电缆布线,使施工简单、使用安全,并节约成本。
[0024] 如图2所示,所述的火焰检测传感器11为检测火焰的热释电红外传感器或紫外线火焰探测传感器,或为烟雾、光谱检测传感器;所述火焰检测传感器11用于检测零星火源或明火燃烧的情况,产生信号并经所述A/D转换模块14数字化处理之后传给所述DSP微处理器13,所述DSP微处理器13对所述A/D转换模块14传来的信息进行人工智能识别,并控制所述无线传输模块14发送预警信息及该防火探测装置I在系统中的独立编码或其地理位置信息。
[0025] 通过火焰检测传感器11检测环境中是否存在零星火源或明火燃烧的情况,当存在零星火源或明火燃烧时,DSP微处理器13通过控制无线传输模块14发送预警信息及该防火探测装置I在系统中的独立编码或其地理位置信息,监控系统4收到信息后就可定位到零星火源或明火燃烧存在的位置,根据传回的信息判断是否启动消防紧急措施,并实时关注该区域的安全情况。
[0026] 如图1、图2所示,所述防火探测装置I还设有电子水阀16,所述电子水阀16与所述DSP微处理器13采用RS232接口连接。当监控系统4收到的火焰、烟雾浓度、温度、湿度信息已达到门限值上限时,得知该区域发生火灾,监控系统4根据收到的独立编码或其地理位置信息定位到火灾发生的位置,并发送指令,DSP微处理器13通过RS232接口有效控制电子水阀16开启,降低并灭火;当火灾消除后,监控系统4发送指令,通过DSP微处理器13控制电子水阀16关闭。
[0027] 如图2所示,所述防火探测装置I还设有电源管理单元PMU 15,所述电源管理单元PMU15为所述火焰检测传感器11、A/D转换模块12、DSP微处理器13和无线传输模块14供电。通过电源管理单元PMU15为火焰检测传感器11、A/D转换模块12、DSP微处理器13和无线传输模块14供电,确保防火探测装置正常的工作。
[0028] 如图1所示,所述无线传输模块14通过GPRS、CDMA或3G网络向所述无线网络服务器3传输该防火探测装置I在系统中的独立编码或其地理位置信息、环境火焰、烟雾浓度、温度和湿度信息以及预警信息;所述无线网络服务器3将接收到的信息传给所述监控系统4 ;所述监控系统4为监控用的计算机系统,所述监控系统4设有无线或有线网络接口与所述无线网络服务器3通信;所述监控系统4设有数据库和监控设备,所述数据库中存储有电子地图、传感器网络分布拓扑图和历史信息数据;所述监控设备设置有报警系统、检测与火灾分析系统、火警定位系统。
[0029] 监控系统4通过无线或有线网络接口与无线网络服务器3通信,实时监控所有防火探测装置I覆盖区域的环境信息,检测与火灾分析系统根据监控到的环境信息,计算分析并判断所监控区域是否有火灾发生,若有的话火警定位系统定位到火灾发生的区域,并调用数据库中的电子地图和传感器网络分布拓扑图,显示火灾发生的所在地,报警系统报警并通知监控系统中心和火灾发生区域的负责人员协助救灾灭火,排除险情。
[0030] 如图1所示,所述防火探测装置I还设有自动拨号单元17,所述自动拨号单元17与所述DSP微处理器13连接。在工作当中,当火焰检测传感器11检测到有火灾发生时,DSP微处理器13触发自动拨号单元17,通过无线传输模块14拨打设定的电话号码报警,并以短信方式通知监控系统4中心和火灾发生区域负责人员,迅速及时的发现火灾信号并发送给监控人员,达到实时对监控区域的监控,让火灾得到及时有效的排除。
[0031] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1. 一种防火监控系统,包括至少两个防火探测装置(I)、无线传输基站(2)、无线网络服务器(3)、监控系统(4);所述防火探测装置(I)组成无线火警探测和火警信息传输网, 所述无线传输基站(2)位于所述无线火警探测和火警信息传输网之中,所述防火探测装置(I)检测环境火焰、烟雾浓度、温度和湿度信息并通过无线传输基站(2)和无线网络服务器(3)传回监控系统(4);其特征在于:所述防火探测装置(I)包括火焰检测传感器(11)、A/D 转换模块(12)、DSP微处理器(13)、无线传输模块(14);所述DSP微处理器(13)内部存储有该防火探测装置(I)在系统中的独立编码或其地理位置信息;所述火焰检测传感器(11)的输出端连接所述A/D转换模块(12),所述A/D转换模块(12)的输出端连接所述DSP微处理器(13),所述DSP微处理器(13)输出端连接无线传输模块(14)。
2.根据权利要求1所述的防火监控系统,其特征在于:所述的火焰检测传感器(11)为检测火焰的热释电红外传感器或紫外线火焰探测传感器,或为烟雾、光谱检测传感器;所述火焰检测传感器(11)用于检测零星火源或明火燃烧的情况,产生信号并经所述A/D转换模块(14)数字化处理之后传给所述DSP微处理器(13),所述DSP微处理器(13)对所述A/D转换模块(14)传来的信息进行人工智能识别,并控制所述无线传输模块(14)发送预警信息及该防火探测装置(I)在系统中的独立编码或其地理位置信息。
3.根据权利要求2所述的防火监控系统,其特征在于:所述防火探测装置(I)还设有电子水阀(16 ),所述电子水阀(16 )与所述DSP微处理器(13 )连接。
4.根据权利要求3所述的防火监控系统,其特征在于:所述电子水阀(16)与所述DSP 微处理器(13)采用RS232接口连接。
5.根据权利要求4所述的防火监控系统,其特征在于:所述防火探测装置(I)还设有电源管理单元PMU (15),所述电源管理单元PMU (15)为所述火焰检测传感器(11)、A/D转换模块(12 )、DSP微处理器(13)和无线传输模块(14 )供电。
6.根据权利要求5所述的防火监控系统,其特征在于:所述无线传输模块(14)通过 GPRS、CDMA或3G网络向所述无线网络服务器(3)传输该防火探测装置(I)在系统中的独立编码或其地理位置信息、环境火焰、烟雾浓度、温度和湿度信息以及预警信息;所述无线网络服务器(3)将接收到的信息传给所述监控系统(4)。
7.根据权利要求6所述的防火监控系统,其特征在于:所述监控系统(4)为监控用的计算机系统,所述监控系统(4)设有无线或有线网络接口与所述无线网络服务器(3)通信。
8.根据权利要求7所述的防火监控系统,其特征在于:所述监控系统(4)设有数据库和监控设备,所述数据库中存储有电子地图、传感器网络分布拓扑图和历史信息数据;所述监控设备设置有报警系统、检测与火灾分析系统、火警定位系统。
9.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的防火监控系统,其特征在于:所述防火探测装置(I)还设有自动拨号单元(17 ),所述自动拨号单元(17 )与所述DSP微处理器(13 ) 连接。
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