CN105976551A - 一种基于bim的火灾报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM的火灾报警系统，主要由计算机服务器，分别与计算机服务器相连接的转换芯片、BIM模型信息储存器、消防指示牌、监控室PC电脑和报警器，以及分别与转换芯片相连接的温度传感器和烟雾传感器组成；其特征在于，在计算机服务器与转换芯片之间还设置有数据处理单元；所述数据处理单元由信号接收处理电路，与信号接收处理电路相连接的反馈干扰隔离电路组成。本发明设置有数据处理单元可以彻底的消除干扰信号所带来的影响，极大的提高了信号的精准度，使本发明可以准确的计算出逃生路线，大大的降低了火灾所造成的人员伤亡率。

Description

一种基于BIM的火灾报警系统

技术领域

本发明涉及一种火灾报警系统，具体是指一种基于BIM的火灾报警系统。

背景技术

BIM是Building Information Modeling的缩写，即建筑信息模型，是一种全新的建筑设计、施工、管理方法，其以三维技术为基础，能将工程全寿命周期以3D模型展示出来，即各阶段的管理数据资料全部包含在模型之中。当在模型中导入精确完整的数据时，可以准确对其进行分析。

消防报警系统属于建筑安防系统中的重要组成部分。现有的消防报警系统不仅具有报警功能，而且还可以根据火灾发生的不同位置给出实时动态的逃生路径，使处于火灾现场的人可以根据逃生路安全快速的逃离火灾现场。然而，现有的消防报警系统也存在很大的缺陷，即现场信号在传输的过程中容易受到干扰信号的影响，导致系统计算出来的路线出现偏差；同时，现有的消防报警系统对信号处理的速度较慢，导致路线计算出现延时；上述问题均不利于处于火灾现场的人安全快速的逃离火灾现场，也不利于消防人员准确的获知火灾发生的具体位置，给救火带来很大的困难。

发明内容

本发明的目的在于克服传统的消防报警系统所存在的上述缺陷，提供一种基于BIM的火灾报警系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于BIM的火灾报警系统，主要由计算机服务器，分别与计算机服务器相连接的转换芯片、BIM模型信息储存器、消防指示牌、监控室PC电脑和报警器，以及分别与转换芯片相连接的温度传感器和烟雾传感器组成；为了实现本发明，本发明在计算机服务器与转换芯片之间还设置有数据处理单元；所述数据处理单元由信号接收处理电路，与信号接收处理电路相连接的反馈干扰隔离电路组成。

进一步的，所述信号接收处理电路由放大器P1，放大器P3，三极管VT1，三极管VT2，负极经电阻R3后与放大器P1的输出端相连接、正极则与转换芯片相连接的电容C1，串接在电容C1的正极和放大器P1的负极之间的电阻R1，正极与放大器P1的负相连接、负极则与放大器P1的输出端相连接的电容C2，串接在放大器P1的正极和输出端之间的电阻R2，P极与放大器P1的负极相连接、N极则与三极管VT1的集电极相连接的二极管D1，串接在三极管VT1的发射极和放大器P3的正极之间的电阻R5，正极经电阻R6后与三极管VT2的集电极相连接、负极顺次经电阻R7和电阻R8后与反馈干扰隔离电路相连接的电容C5，以及输入端与电容C1的负极相连接、输出端则与电阻R7和电阻R8的连接点相连接的放大补偿电路组成；所述三极管VT1的基极与放大器P1的输出端相连接、其发射极则与三极管VT2的发射极相连接；所述三极管VT2的基极与电阻R7和电阻R8的连接点相连接；所述放大器P3的负极接地、其输出端则与电容C5的负极相连接；所述电容C5的正极还与反馈干扰隔离电路相连接的同时接15V电压。

所述放大补偿电路由放大器P2，正极与放大器P2的正极相连接、负极经电阻R4后与放大器P2的输出端相连接的电容C3，以及正极与放大器P2的正极相连接、负极则与放大器P2的输出端相连接的电容C4组成；所述放大器P2的正极与电容C1的负极相连接、其负极接地、其输出端则与三极管VT2的基极相连接。

所述反馈干扰隔离电路由处理芯片U，三极管VT3，反馈电路，串接在电容C5的正极和处理芯片U的VCC管脚之间的电阻R9，N极与电容C5的正极相连接、P极经电容C6后与处理芯片U的RE管脚相连接的二极管D3，正极经电阻R12后与二极管D3的P极相连接、负极与处理芯片U的GND管脚相连接的电容C7，串接在二极管D3的N极和电容C7的正极之间的电阻R13，以及一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端则与计算机服务器相连接的电阻R14组成；所述处理芯片U的TRI管脚经电阻R8后与放大器P2的输出端相连接、其DIS管脚和THRE管脚以及GND管脚均与放大补偿电路相连接；所述三极管VT3的基极与处理芯片U的OUT管脚相连接、其发射极则与反馈电路相连接。

所述反馈电路由正极与三极管VT3的发射极相连接、负极经电阻R11后与处理芯片U的THRE管脚相连接的电容C8，以及N极与处理芯片U的TRI管脚相连接、P极经电位器R10后与处理芯片U的THRE管脚相连接的二极管D2组成；所述处理芯片U的DIS管脚与电位器R10的控制端相连接、其GND管脚则与电容C8的负极相连接的同时接地。

所述处理芯片U为NE555集成芯片。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明设置有数据处理单元，该数据处理单元由独特的信号接收处理电路和反馈干扰隔离电路所组成；该信号接收处理电路可以对接收到的信号进行放大，而该信号接收处理电路中所设置的放大补偿电路可以对信号在放大的过程中出现的频率滞后进行补偿，提高信号的稳定性；该反馈干扰隔离电路开创性的加入了反馈电路，当输出的信号中依然掺杂有干扰信号时可通过反馈电路反馈回输入端进行再次过滤，从而彻底的对干扰信号进行隔离；如此则可以彻底的消除干扰信号所带来的影响，极大的提高了信号的精准度，使本发明可以准确的计算出逃生路线，大大的降低了火灾所造成的人员伤亡率。

(2)本发明采用NE555集成芯片与外围电路相结合，极大的提高了信号处理效率，从而使本发明可以快速的计算出最合理的逃生路线，避免因信号延时而带来严重的后果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的数据处理单元的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明的基于BIM的火灾报警系统，主要由计算机服务器，分别与计算机服务器相连接的数据处理单元、BIM模型信息储存器、消防指示牌、监控室PC电脑和报警器，与数据处理单元相连接的转换芯片，以及分别与转换芯片相连接的温度传感器和烟雾传感器组成。

其中，计算机服务器为市面再售的计算机系统。BIM模型信息储存器内所储存的信号包括建筑内部的结构和内部各种设备的位置信息。消防指示牌采用LED显示器，其用于显示计算机服务器所计算出来的逃生路线，该消防指示牌可以设置于每个楼层的通道。温度传感器用于采集温度信号，其优选上海科旗仪表有限公司生产的SMW温度传感器来实现；该烟雾传感器用于采集烟雾信号，其优选郑州炜盛电子科技有限公司生产的MQ-2烟雾传感来实现；该温度传感器和烟雾传感器设置于合适的位置，如每一楼层的通道或每个房间内。该转换芯片用于把温度信号和烟雾信号转换为数字信号，其采用ADC0809模数转换芯片，该ADC0809模数转换芯片的IN1管脚与温度传感器相连接，其IN2管脚则与烟雾传感器相连接，其D1管脚则与数据处理单元相连接。

该数据处理单元可以消除干扰信号所带来的影响，极大的提高了信号的精准度；如图2所示该数据处理单元由信号接收处理电路，与信号接收处理电路相连接的反馈干扰隔离电路组成。

其中，该信号接收处理电路由放大器P1，放大器P3，三极管VT1，三极管VT2，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电容C1，电容C2，电容C5，二极管D1以及放大补偿电路组成。

连接时，电容C1的负极经电阻R3后与放大器P1的输出端相连接、其正极则与ADC0809模数转换芯片的D1管脚相连接。电阻R1串接在电容C1的正极和放大器P1的负极之间。电容C2的正极与放大器P1的负相连接、其负极则与放大器P1的输出端相连接。电阻R2串接在放大器P1的正极和输出端之间。二极管D1的P极与放大器P1的负极相连接、其N极则与三极管VT1的集电极相连接。电阻R5串接在三极管VT1的发射极和放大器P3的正极之间。电容C5的正极经电阻R6后与三极管VT2的集电极相连接、其负极顺次经电阻R7和电阻R8后与反馈干扰隔离电路相连接。放大补偿电路的输入端与电容C1的负极相连接、其输出端则与电阻R7和电阻R8的连接点相连接。

同时，所述三极管VT1的基极与放大器P1的输出端相连接、其发射极则与三极管VT2的发射极相连接。所述三极管VT2的基极与电阻R7和电阻R8的连接点相连接。所述放大器P3的负极接地、其输出端则与电容C5的负极相连接。所述电容C5的正极还与反馈干扰隔离电路相连接的同时接15V电压。

该放大补偿电路由放大器P2，正极与放大器P2的正极相连接、负极经电阻R4后与放大器P2的输出端相连接的电容C3，以及正极与放大器P2的正极相连接、负极则与放大器P2的输出端相连接的电容C4组成。所述放大器P2的正极与电容C1的负极相连接、其负极接地、其输出端则与三极管VT2的基极相连接。

该信号接收处理电路可以对接收到的信号进行放大，而该信号接收处理电路中所设置的放大补偿电路可以对信号在放大的过程中出现的频率滞后进行补偿，提高信号的稳定性。

另外，所述反馈干扰隔离电路由处理芯片U，三极管VT3，反馈电路，电阻R9，电阻R12，电阻R13，电阻R14，二极管D3，电容C6以及电容C7组成。

连接时，电阻R9串接在电容C5的正极和处理芯片U的VCC管脚之间。二极管D3的N极与电容C5的正极相连接、其P极与电容C6的正极相连接。所述电容C6的负极则与处理芯片U的RE管脚相连接。电容C7的正极经电阻R12后与二极管D3的P极相连接、其负极与处理芯片U的GND管脚相连接。电阻R13串接在二极管D3的N极和电容C7的正极之间。电阻R14的一端与三极管VT3的集电极相连接、其另一端则与计算机服务器相连接。

所述处理芯片U的TRI管脚经电阻R8后与放大器P2的输出端相连接、其DIS管脚和THRE管脚以及GND管脚均与放大补偿电路相连接。所述三极管VT3的基极与处理芯片U的OUT管脚相连接、其发射极则与反馈电路相连接。为了提高本发明信号处理的效率，所述处理芯片U优选NE555集成芯片来实现。

同时，所述反馈电路由正极与三极管VT3的发射极相连接、负极经电阻R11后与处理芯片U的THRE管脚相连接的电容C8，以及N极与处理芯片U的TRI管脚相连接、P极经电位器R10后与处理芯片U的THRE管脚相连接的二极管D2组成。所述处理芯片U的DIS管脚与电位器R10的控制端相连接、其GND管脚则与电容C8的负极相连接的同时接地。

该反馈干扰隔离电路开创性的加入了反馈电路，当输出的信号中依然掺杂有干扰信号时可通过反馈电路反馈回输入端进行再次过滤，从而彻底的对干扰信号进行隔离。通过信号接收处理电路和反馈干扰隔离电路的结合，可以使数据处理单元彻底的消除干扰信号所带来的影响，极大的提高了信号的精准度，使本发明可以准确的计算出逃生路线，大大的降低了火灾所造成的人员伤亡率。

具体使用时，如果建筑内发生火灾，在发生火灾相应位置处的温度传感器和烟雾传感器则分别采集到温度信号和烟雾信号，该温度信号和烟雾信号经转换芯片和数据处理单元处理后传输给计算机服务器，该计算机服务器对输入的信号进行处理并识别出着火位置，同时结合BIM模型信息储存器内所储存的信息并采用Dijkstra算法计算出最合理的逃生路线，并通过消防指示牌显示出来。与此同时，该计算机服务器还触发报警器报警，并把相应的火警信号发送给监控室PC电脑。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (6)

1.一种基于BIM的火灾报警系统，主要由计算机服务器，分别与计算机服务器相连接的转换芯片、BIM模型信息储存器、消防指示牌、监控室PC电脑和报警器，以及分别与转换芯片相连接的温度传感器和烟雾传感器组成；其特征在于，在计算机服务器与转换芯片之间还设置有数据处理单元；所述数据处理单元由信号接收处理电路，与信号接收处理电路相连接的反馈干扰隔离电路组成。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述信号接收处理电路由放大器P1，放大器P3，三极管VT1，三极管VT2，负极经电阻R3后与放大器P1的输出端相连接、正极则与转换芯片相连接的电容C1，串接在电容C1的正极和放大器P1的负极之间的电阻R1，正极与放大器P1的负相连接、负极则与放大器P1的输出端相连接的电容C2，串接在放大器P1的正极和输出端之间的电阻R2，P极与放大器P1的负极相连接、N极则与三极管VT1的集电极相连接的二极管D1，串接在三极管VT1的发射极和放大器P3的正极之间的电阻R5，正极经电阻R6后与三极管VT2的集电极相连接、负极顺次经电阻R7和电阻R8后与反馈干扰隔离电路相连接的电容C5，以及输入端与电容C1的负极相连接、输出端则与电阻R7和电阻R8的连接点相连接的放大补偿电路组成；所述三极管VT1的基极与放大器P1的输出端相连接、其发射极则与三极管VT2的发射极相连接；所述三极管VT2的基极与电阻R7和电阻R8的连接点相连接；所述放大器P3的负极接地、其输出端则与电容C5的负极相连接；所述电容C5的正极还与反馈干扰隔离电路相连接的同时接15V电压。

3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述放大补偿电路由放大器P2，正极与放大器P2的正极相连接、负极经电阻R4后与放大器P2的输出端相连接的电容C3，以及正极与放大器P2的正极相连接、负极则与放大器P2的输出端相连接的电容C4组成；所述放大器P2的正极与电容C1的负极相连接、其负极接地、其输出端则与三极管VT2的基极相连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述反馈干扰隔离电路由处理芯片U，三极管VT3，反馈电路，串接在电容C5的正极和处理芯片U的VCC管脚之间的电阻R9，N极与电容C5的正极相连接、P极经电容C6后与处理芯片U的RE管脚相连接的二极管D3，正极经电阻R12后与二极管D3的P极相连接、负极与处理芯片U的GND管脚相连接的电容C7，串接在二极管D3的N极和电容C7的正极之间的电阻R13，以及一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端则与计算机服务器相连接的电阻R14组成；所述处理芯片U的TRI管脚经电阻R8后与放大器P2的输出端相连接、其DIS管脚和THRE管脚以及GND管脚均与放大补偿电路相连接；所述三极管VT3的基极与处理芯片U的OUT管脚相连接、其发射极则与反馈电路相连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述反馈电路由正极与三极管VT3的发射极相连接、负极经电阻R11后与处理芯片U的THRE管脚相连接的电容C8，以及N极与处理芯片U的TRI管脚相连接、P极经电位器R10后与处理芯片U的THRE管脚相连接的二极管D2组成；所述处理芯片U的DIS管脚与电位器R10的控制端相连接、其GND管脚则与电容C8的负极相连接的同时接地。

6.根据权利要求5所述的一种基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述处理芯片U为NE555集成芯片。