CN107230313A - 一种楼宇消防联动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种楼宇消防联动系统，包括控制单元，所述控制单元通过WiFi无线网关连接监控系统；所述控制单元通过Zigbee无线通信模块连接消防检测系统、报警系统、液体灭火系统、气体灭火系统和应急辅助系统；所述控制单元、监控系统、消防检测系统、报警系统、液体灭火系统、气体灭火系统和应急辅助系统均与备用电源系统相连接；所述WiFi无线网关与本地控制终端相连接，所述WiFi无线网关通过Internet互联网与云端服务器和移动控制终端相连接。本发明通过无线网络对消防设备进行连接，减少了火源对信号的影响；能够通过远程的方式对联动设备进行统一监控和管理，减少险情误报的影响；能够与监控设备和应急设施进行联动，具有较好的功能扩展性。

Description

一种楼宇消防联动系统
技术领域
本发明涉及消防技术领域，尤其涉及一种楼宇消防联动系统。
背景技术
火灾是威胁公共安全和社会发展的主要灾害之一，随着社会经济的发展，城市中高层楼宇建筑的规模越来越大，使建筑内的人员变得更加密集，因此，对消防安全性的要求也越来越高。为了提高楼宇建筑对火灾险情处理的自动化和反应速度，消防联动系统应运而生，将火源检测装置、报警装置及灭火装置进行关联，当险情发生时能够检测到火源，并自动启动相关联的报警装置和灭火装置，减少危险的发生。现有设计的消防联动系统存在一定不足：
(1)各个关联设备之间使用有线网络进行连接，当险情发生时，线路一旦被火源破坏，将会阻断信号的传输，使火源检测装置和灭火装置无法正常启动，造成安全隐患。
(2)各个关联设备不能进行远程的统一监控和管理，当发生险情误报时，消防设备仍会自动启用，不能通过远程的方式进行预警真伪辨别，在判断是否误报后再启动消防设备，因此，容易因误报造成消防资源的浪费。
(3)现有技术的消防联动系统仅对火源检测设备与灭火装置进行联动，没有与其他相应的监控设备、应急设施进行联动，功能的扩展性较为有限。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种楼宇消防联动系统，通过无线网络对消防设备进行连接，减少了火源对信号的影响；能够通过远程的方式对联动设备进行统一监控和管理，减少险情误报的影响；能够与监控设备和应急设施进行联动，具有较好的功能扩展性，以解决现有技术中存在的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种楼宇消防联动系统，包括控制单元，所述控制单元采用ARM Cortex-M7处理器和固态硬盘；所述控制单元通过WiFi无线网关连接监控系统，所述监控系统包括红外摄像机和硬盘录像机；
所述控制单元通过Zigbee无线通信模块连接消防检测系统、报警系统、液体灭火系统、气体灭火系统和应急辅助系统；所述消防检测系统包括烟雾传感器和温度传感器，所述烟雾传感器和温度传感器均分布安装在楼宇中各个楼层内的顶部墙壁上；所述报警系统包括声光报警器、插有SIM卡的电话报警器和插有SIM卡的短信报警器，所述声光报警器安装在楼宇中各个楼层内的侧面墙壁上，所述电话报警器和短信报警器均安装在楼宇管理人员及物业管理人员的办公室内；所述液体灭火系统包括喷淋头和消火栓箱，所述喷淋头分布安装在楼宇中各个楼层内的顶部墙壁上，所述消火栓箱分布安装在楼宇中各个楼层内的侧面墙壁上；所述气体灭火系统包括气体灭火装置和气体泄压装置，所述气体灭火装置为七氟丙烷灭火器或二氧化碳灭火器，所述气体灭火装置分布安装在楼宇中各个楼层内的侧面墙壁上，所述气体泄压装置分布安装在楼宇中各个楼层的窗体上；所述应急辅助系统包括应急照明灯和LED显示屏，所述应急照明灯为LED光源，所述应急照明灯和LED显示屏均分布安装在楼宇中各个楼层内的侧面墙壁上；
所述控制单元、监控系统、消防检测系统、报警系统、液体灭火系统、气体灭火系统和应急辅助系统均与备用电源系统电连接；所述备用电源系统包括UPS电源、太阳能光伏板、太阳能电池组和柴油发电机；所述太阳能光伏板与太阳能电池组相连接，所述太阳能光伏板安装在楼宇的顶部；
所述WiFi无线网关与本地控制终端相连接，所述WiFi无线网关通过Internet互联网与云端服务器和移动控制终端相连接；所述本地控制终端为台式计算机或笔记本计算机；所述移动控制终端为具有网络功能的智能手机、平板电脑或PDA。
进一步优化地，所述红外摄像机安装在云台上，在所述红外摄像机的前部设有可变焦镜头；在所述云台的两侧均设有喇叭，所述喇叭均与水平方向呈一定倾斜角度；在所述云台的前部设有拾音器，所述拾音器与水平方向呈一定倾斜角度；所述喇叭与拾音器均与红外摄像机电性连接。
进一步优化地，所述喇叭与水平方向的夹角均为45度-60度；所述拾音器与水平方向的夹角为30度-60度。
进一步优化地，所述消火栓箱包括箱门和箱体，在所述箱门上设有电磁锁，在所述箱体上部、左侧和右侧的外壁上均设有若干荧光灯，在所述箱体上部的内壁上设有箱体照明灯，所述箱体照明灯为LED光源；所述电磁锁、荧光灯和箱体照明灯均通过Zigbee无线通信模块与控制单元相连接。
进一步优化地，在所述烟雾传感器和温度传感器上均设有楼层位置存储器，所述楼层位置存储器用于存储烟雾传感器或温度传感器所在楼层的具体位置信息，所述楼层位置存储器均通过Zigbee无线通信模块与控制单元相连接。
进一步优化地，所述烟雾传感器为离子式烟雾传感器、光电式烟雾传感器或气敏式烟雾传感器。
进一步优化地，所述温度传感器为光纤光栅温度传感器或红外温度传感器。
本发明的有益效果是：
本发明所述的楼宇消防联动系统通过无线网络对消防设备进行连接，减少了火源对信号的影响；能够通过远程的方式对联动设备进行统一监控和管理，减少险情误报的影响；能够与监控设备和应急设施进行联动，具有较好的功能扩展性，适于广泛推广应用。
附图说明
图1为本发明的系统连接示意图。
图2为本发明中红外摄像机的结构示意图。
图3为本发明中消火栓箱的箱门关闭状态的结构示意图。
图4为本发明中消火栓箱的箱门开启状态的结构示意图。
图中，1、控制单元；11、WiFi无线网关；12、Zigbee无线通信模块；13、本地控制终端；14、云端服务器；15、移动控制终端；2、监控系统；21、红外摄像机；211、云台；212、可变焦镜头；213、喇叭；214、拾音器；22、硬盘录像机；3、消防检测系统；31、烟雾传感器；32、温度传感器；33、楼层位置存储器；4、报警系统；41、声光报警器；42、电话报警器；43、短信报警器；5、液体灭火系统；51、喷淋头；52、消火栓箱；521、箱门；522、箱体；523、电磁锁；524、荧光灯；525、箱体照明灯；6、气体灭火系统；61、气体灭火装置；62、气体泄压装置；7、应急辅助系统；71、应急照明灯；72、LED显示屏；8、备用电源系统；81、UPS电源；82、太阳能光伏板；83、太阳能电池组；84、柴油发电机。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-图4所示，本实施例公开了一种楼宇消防联动系统，包括控制单元1，所述控制单元1采用ARM Cortex-M7处理器和固态硬盘，ARM Cortex-M7处理器用于接收消防检测装置发送的报警信号，并启动相应的报警装置和灭火设备；固态硬盘用于存储控制单元1的操作系统，具有读取速度快的优点，且具有抗震的特点，能够提高控制单元1运行的可靠性。所述控制单元1通过WiFi无线网关11连接监控系统2，使控制单元1能够接收并传送监控系统2的影像；使用WiFi无线网络，能够减少在楼宇内进行复杂的布线工作，减少险情发生时火源破坏有线线路的影响，同时能够保证短距离内数据的传输。所述监控系统2包括红外摄像机21和硬盘录像机22；所述红外摄像机21用于记录楼层内各个位置的影像，并通过硬盘录像机22进行存储，所述红外摄像机21能够在楼层内光线亮度较低的情形下进行影像的记录和传输，使消防管理人员在险情发生时及时观察现场的状况，便于判断险情的真伪，防止误报发生。所述硬盘录像机22具有大容量的存储空间，能够记录较长周期的监控影像，便于楼宇及物业管理人员进行回放查看。
所述控制单元1通过Zigbee无线通信模块12连接消防检测系统3、报警系统4、液体灭火系统5、气体灭火系统6和应急辅助系统7。所述消防检测系统3用于检测楼层内火源险情的产生，并将检测信号通过Zigbee无线通信模块12发送至控制单元1，所述控制单元1收到报警信号后，通过Zigbee无线通信模块12，启动报警系统4、液体灭火系统5、气体灭火系统6和应急辅助系统7。所述报警系统4用于发出报警信号，提示楼层内的人员、物业管理人员及消防报警中心；所述液体灭火系统5和气体灭火系统6用于扑灭楼层内的火源；所述应急辅助系统7用于帮助楼层内的人员进行逃生。Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的局域网协议，是一种短距离、低功耗的无线通信技术，其特点是低复杂度、自组织、高数据速率和低成本，适用于自动控制和远程控制领域，并能够嵌入各种设备中。通过使用Zigbee无线通信技术，能够减少楼宇内的布线工作，并有利于对消防设备进行扩充。
所述消防检测系统3包括烟雾传感器31和温度传感器32，所述烟雾传感器31和温度传感器32均分布安装在楼宇中各个楼层内的顶部墙壁上，使用两种传感器对火源进行检测，能够提高检测的准确度，减少误报信号的产生。优选地，所述烟雾传感器31为离子式烟雾传感器、光电式烟雾传感器或气敏式烟雾传感器，所述温度传感器32为光纤光栅温度传感器或红外温度传感器。
所述控制单元1收到报警信号后，将启动报警系统4，所述报警系统4包括声光报警器41、插有SIM卡的电话报警器42和插有SIM卡的短信报警器43，所述声光报警器41安装在楼宇中各个楼层内的侧面墙壁上，所述电话报警器42和短信报警器43均安装在楼宇管理人员及物业管理人员的办公室内。报警系统4启动后，通过声光报警器41对楼层内的人员发出报警信号，通过电话报警器42拨打楼宇管理人员、物业管理人员及消防报警中心的联系电话，并通过短信报警器43向预设的楼宇管理人员、物业管理人员的移动电话发送报警短信清单，通知相关管理人员采取进一步的应急措施。
所述控制单元1收到报警信号后，将启动液体灭火系统5，所述液体灭火系统5包括喷淋头51和消火栓箱52，所述喷淋头51分布安装在楼宇中各个楼层内的顶部墙壁上，所述消火栓箱52分布安装在楼宇中各个楼层内的侧面墙壁上。当险情发生时，通过喷淋头51喷洒出的水分对火源起到扑灭的作用，另外，楼层内的人员能够取出消火栓箱52中的灭火设备对火源进行扑灭。
所述控制单元1收到报警信号后，将启动气体灭火系统6，所述气体灭火系统6包括气体灭火装置61和气体泄压装置62，所述气体灭火装置61分布安装在楼宇中各个楼层内的侧面墙壁上，所述气体泄压装置62分布安装在楼宇中各个楼层的窗体上。当楼层内的设备不适用液体进行火源的扑灭时，会启动相应的气体灭火装置61，所述气体灭火装置61为七氟丙烷灭火器或二氧化碳灭火器。在气体灭火剂的使用过程中，由于楼层内的消防区域通常具有一定的密闭性，使气体灭火剂在释放时会造成消防区域内部气体压力的迅速增加，为了减少因气压增加对人员及设备造成的影响，在楼层内设置相应的气体泄压装置62，当气体灭火装置61启动时，气体泄压装置62会相应地开启，减少楼层内的气体压力。
所述控制单元1收到报警信号后，将启动应急辅助系统7，所述应急辅助系统7包括应急照明灯71和LED显示屏72，所述应急照明灯71为LED光源，所述应急照明灯71和LED显示屏72均分布安装在楼宇中各个楼层内的侧面墙壁上。当险情发生时，应急照明灯71能够为现场人员提供足够的光源进行逃生，LED光源的亮度较高，且消耗的电能较少。LED显示屏72能够为楼层内的人员显示火源发生的位置，并指示优先的撤离路线。
所述控制单元1、监控系统2、消防检测系统3、报警系统4、液体灭火系统5、气体灭火系统6和应急辅助系统7均与备用电源系统8电连接，当楼层内因险情发生，造成电力中断时，备用电源系统8将启动，为消防联动系统提供足够的电源，使其保持开启状态。所述备用电源系统8包括UPS电源81、太阳能光伏板82、太阳能电池组83和柴油发电机84；所述太阳能光伏板82与太阳能电池组83相连接，所述太阳能光伏板82安装在楼宇的顶部。在电力供应正常时，太阳能光伏板82将光能转化为电能，通过太阳能电池组83进行存储，当UPS电源81的电源消耗完毕后，太阳能电池组83能够持续为消防联动系统提供电力。当太阳能电池组83的电源消耗完毕后，柴油发电机84将启动，继续为消防联动系统提供所需的电力，柴油发电机具有供电可靠、安全性高、成本低、功率大的优点。
所述WiFi无线网关11与本地控制终端13相连接，所述本地控制终端13为台式计算机或笔记本计算机。通过WiFi无线网关11，使本地控制终端13能够连接控制单元1，当楼宇内发生险情时，楼层管理人员和物业管理人员在第一时间，使用办公室内的计算机连接控制单元1，通过红外摄像机21即可查看险情发生楼层的现场状况，并通过连接控制单元1查看消防检测系统3的状态，控制报警系统4、液体灭火系统5、气体灭火系统6和应急辅助系统7的开启与关闭。
所述WiFi无线网关11通过Internet互联网与云端服务器14和移动控制终端15相连接；所述移动控制终端15为具有网络功能的智能手机、平板电脑或PDA。通过WiFi无线网关11连接Internet互联网，使控制单元1能够与云端服务器14和移动控制终端15建立连接。当楼层内发生险情时，控制单元1能够通过红外摄像机21对楼层现场进行拍照，并将照片通过Internet互联网上传至云端服务器14进行存储，方便楼宇管理人员和物业管理人员在险情发生后，对现场情形进行查看。另外，楼宇管理人员和物业管理人员能够使用智能手机、平板电脑或PDA等移动客户端，通过Internet互联网与控制单元1建立远程连接，随时查看控制单元1的工作状态以及楼层内的现场状况，同时对消防联动设备进行统一监控和管理。
作为一种优选的实施方式，所述红外摄像机21安装在云台211上，通过云台211能够控制红外摄像机21进行水平及竖直方向的转动，调整拍摄角度，方便管理人员查看楼层的现场状况。在所述红外摄像机21的前部设有可变焦镜头212，能够方便对楼层内进行远处及近处的切换拍摄。在所述云台211的两侧均设有喇叭213，所述喇叭213均与水平方向呈一定倾斜角度；在所述云台211的前部设有拾音器214，所述拾音器214与水平方向呈一定倾斜角度；所述喇叭213与拾音器214均与红外摄像机21电性连接。本地控制终端13与移动控制终端15通过WiFi无线网关11能够与红外摄像机21进行连接，使用拾音器214采集险情现场人员的声音，使用喇叭213将本地控制终端13与移动控制终端15使用人员的声音传递给险情现场的人员，从而实现远程与险情现场人员进行对话的作用，对缺乏消防知识的现场人员进行有效救援和指导。优选地，所述喇叭213与水平方向的夹角均为45度-60度，能够方便险情现场的人员听到远程端人员的声音；所述拾音器214与水平方向的夹角为30度-60度，能够较好地采集险情现场人员的声音。
作为一种优选的实施方式，所述消火栓箱52包括箱门521和箱体522，在所述箱门521上设有电磁锁523，在所述箱体522上部、左侧和右侧的外壁上均设有若干荧光灯524，在所述箱体522上部的内壁上设有箱体照明灯525，所述箱体照明灯525为LED光源；所述电磁锁523、荧光灯524和箱体照明灯525均通过Zigbee无线通信模块12与控制单元1相连接。当控制单元1收到火源报警信号后，能够控制电磁锁523、荧光灯524和箱体照明灯525开启，通过电磁锁523使消火栓箱52的箱门521自动打开，方便险情现场人员拿取消火栓箱52中的灭火器具进行救援；当火源发生后，楼层现场会出现烟尘，容易遮挡视线，箱体522上的荧光灯524能够方便现场人员发现消火栓箱52所在的位置，及时赶到消火栓箱52处拿取消防设备；箱体照明灯525开启后，能够方便现场人员在视线不良的情况下看清消火栓箱52内的设备放置情况，正确选取消防设备进行使用。
作为一种优选的实施方式，在所述烟雾传感器31和温度传感器32上均设有楼层位置存储器33，所述楼层位置存储器33用于存储烟雾传感器31或温度传感器32所在楼层的具体位置信息，所述楼层位置存储器33均通过Zigbee无线通信模块12与控制单元1相连接。当险情发生后，检测到火源的烟雾传感器31或温度传感器32能够通过楼层位置存储器33，将其所在的楼层具体位置通过Zigbee无线通信模块12发送到控制单元1，并通过控制单元1将火源的位置信息通过WiFi无线网关11发送到本地控制终端13和移动控制终端15，使远程端的楼宇管理人员及物业管理人员及时获知火源的发生地，能够与消防人员有针对性地采取救援措施。
综上，本发明所述的楼宇消防联动系统通过无线网络对消防设备进行连接，减少了火源对信号的影响；能够通过远程的方式对联动设备进行统一监控和管理，减少险情误报的影响；能够与监控设备和应急设施进行联动，具有较好的功能扩展性。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种楼宇消防联动系统，包括控制单元(1)，其特征在于：所述控制单元(1)采用ARMCortex-M7处理器和固态硬盘；所述控制单元(1)通过WiFi无线网关(11)连接监控系统(2)，所述监控系统(2)包括红外摄像机(21)和硬盘录像机(22)；
所述控制单元(1)通过Zigbee无线通信模块(12)连接消防检测系统(3)、报警系统(4)、液体灭火系统(5)、气体灭火系统(6)和应急辅助系统(7)；所述消防检测系统(3)包括烟雾传感器(31)和温度传感器(32)，所述烟雾传感器(31)和温度传感器(32)均分布安装在楼宇中各个楼层内的顶部墙壁上；所述报警系统(4)包括声光报警器(41)、插有SIM卡的电话报警器(42)和插有SIM卡的短信报警器(43)，所述声光报警器(41)安装在楼宇中各个楼层内的侧面墙壁上，所述电话报警器(42)和短信报警器(43)均安装在楼宇管理人员及物业管理人员的办公室内；所述液体灭火系统(5)包括喷淋头(51)和消火栓箱(52)，所述喷淋头(51)分布安装在楼宇中各个楼层内的顶部墙壁上，所述消火栓箱(52)分布安装在楼宇中各个楼层内的侧面墙壁上；所述气体灭火系统(6)包括气体灭火装置(61)和气体泄压装置(62)，所述气体灭火装置(61)为七氟丙烷灭火器或二氧化碳灭火器，所述气体灭火装置(61)分布安装在楼宇中各个楼层内的侧面墙壁上，所述气体泄压装置(62)分布安装在楼宇中各个楼层的窗体上；所述应急辅助系统(7)包括应急照明灯(71)和LED显示屏(72)，所述应急照明灯(71)为LED光源，所述应急照明灯(71)和LED显示屏(72)均分布安装在楼宇中各个楼层内的侧面墙壁上；
所述控制单元(1)、监控系统(2)、消防检测系统(3)、报警系统(4)、液体灭火系统(5)、气体灭火系统(6)和应急辅助系统(7)均与备用电源系统(8)电连接；所述备用电源系统(8)包括UPS电源(81)、太阳能光伏板(82)、太阳能电池组(83)和柴油发电机(84)；所述太阳能光伏板(82)与太阳能电池组(83)相连接，所述太阳能光伏板(82)安装在楼宇的顶部；
所述WiFi无线网关(11)与本地控制终端(13)相连接，所述WiFi无线网关(11)通过Internet互联网与云端服务器(14)和移动控制终端(15)相连接；所述本地控制终端(13)为台式计算机或笔记本计算机；所述移动控制终端(15)为具有网络功能的智能手机、平板电脑或PDA。
2.根据权利要求1所述的楼宇消防联动系统，其特征在于：所述红外摄像机(21)安装在云台(211)上，在所述红外摄像机(21)的前部设有可变焦镜头(212)；在所述云台(211)的两侧均设有喇叭(213)，所述喇叭(213)均与水平方向呈一定倾斜角度；在所述云台(211)的前部设有拾音器(214)，所述拾音器(214)与水平方向呈一定倾斜角度；所述喇叭(213)与拾音器(214)均与红外摄像机(21)电性连接。
3.根据权利要求2所述的楼宇消防联动系统，其特征在于：所述喇叭(213)与水平方向的夹角均为45度-60度；所述拾音器(214)与水平方向的夹角为30度-60度。
4.根据权利要求1所述的楼宇消防联动系统，其特征在于：所述消火栓箱(52)包括箱门(521)和箱体(522)，在所述箱门(521)上设有电磁锁(523)，在所述箱体(522)上部、左侧和右侧的外壁上均设有若干荧光灯(524)，在所述箱体(522)上部的内壁上设有箱体照明灯(525)，所述箱体照明灯(525)为LED光源；所述电磁锁(523)、荧光灯(524)和箱体照明灯(525)均通过Zigbee无线通信模块(12)与控制单元(1)相连接。
5.根据权利要求1所述的楼宇消防联动系统，其特征在于：在所述烟雾传感器(31)和温度传感器(32)上均设有楼层位置存储器(33)，所述楼层位置存储器(33)用于存储烟雾传感器(31)或温度传感器(32)所在楼层的具体位置信息，所述楼层位置存储器(33)均通过Zigbee无线通信模块(12)与控制单元(1)相连接。
6.根据权利要求1所述的楼宇消防联动系统，其特征在于：所述烟雾传感器(31)为离子式烟雾传感器、光电式烟雾传感器或气敏式烟雾传感器。
7.根据权利要求1所述的楼宇消防联动系统，其特征在于：所述温度传感器(32)为光纤光栅温度传感器或红外温度传感器。
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