CN107945455A - 一种基于bim的火灾报警系统 - Google Patents

一种基于bim的火灾报警系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于BIM的火灾报警系统，包括监控室PC计算机、BIM模型信息存储器、服务器和监控装置，监控装置包括外壳、盖板、连接机构、吸水棉、温度传感器、烟雾传感器和两个支撑板，增湿机构包括蓄水箱和两个增湿组件，增湿组件包括水泵、水管和喷头，测机构包括调向组件、探测板、红外成像仪、超声波探测器和摄像头，调向组件包括第一电机、连接杆、铰接块、套环和调向杆，该基于BIM的火灾报警系统通过增湿机构使吸水棉中充满水分，阻挡火势向外壳传播，从而保护了监控装置，不仅如此，通过探测机构检测火灾现场是否有昏迷人员并探测昏迷人员的距离位置信息，为救援人员提供宝贵的参考数据，提高了该报警系统的实用性。

Description

一种基于BIM的火灾报警系统
技术领域
本发明涉及BIM应用领域，特别涉及一种基于BIM的火灾报警系统。
背景技术
BIM是Building Information Modeling的简称，即建筑信息模型，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化型和可出图性八大特点。
随着BIM技术的发展与成熟，BIM应用于各行各业中，其中包括社会公共场所的消防领域，现有的消防装置通过与BIM技术的结合，能够进一步防范火灾或在火灾发生后及时作出相应，但是，现有的消防报警装置还存在着不少的缺陷，在火灾现场，随着火势的蔓延，现有的消防报警装置容易被烧毁，导致通讯中端，不仅如此，现有的消防报警装置功能单一，仅仅能够检测火灾现场的烟雾浓度和温度数据，而在火灾现场，消防人员还需要确认是否有人发生昏迷状况以及这些人员的位置信息，如能通过报警装置获取这些信息，将会为救援人员提供可贵的救援信息，从而大幅度提高火灾报警装置的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于BIM的火灾报警系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于BIM的火灾报警系统，包括监控室PC计算机、BIM模型信息存储器、服务器和监控装置，所述监控室PC计算机、BIM模型信息存储器和监控装置均与服务器电连接，所述监控装置包括外壳、盖板、连接机构、吸水棉、温度传感器、烟雾传感器和两个支撑板，所述连接机构、温度传感器和烟雾传感器均设置在外壳的上方，所述盖板通过连接机构与外壳连接，所述吸水棉设置在外壳的四周，所述支撑板设置在外壳的下方，所述外壳内设有增湿机构、天线、两个升降机构、探测机构，所述增湿机构设置在外壳内的底部，所述天线设置在增湿机构的一侧，所述探测机构设置在增湿机构的上方，两个升降机构分别设置在增湿机构的两侧，所述升降机构与支撑板传动连接；
所述增湿机构包括蓄水箱和两个增湿组件，所述蓄水箱固定在外壳内的底部，两个增湿组件分别设置在蓄水箱的上方的两侧，所述增湿组件包括水泵、水管和喷头，所述水泵固定在蓄水箱的上方，所述水泵与蓄水箱连通，所述水管竖向设置，所述喷头设置在外壳的上方，所述喷头与水管的顶端连通，所述水泵与水管的底端连通；
所述探测机构包括调向组件、探测板、红外成像仪、超声波探测器和摄像头，所述调向组件与探测板传动连接，所述红外成像仪、超声波探测器和摄像头均设置在探测板的远离调向组件的一侧；
所述调向组件包括第一电机、连接杆、铰接块、套环和调向杆，所述第一电机和铰接块均固定在蓄水箱的上方，所述第一电机与连接杆的一端铰接，所述连接杆的另一端与套环铰接，所述套环套设在调向杆的中端，所述调向杆的一端与探测板固定连接，所述调向杆的另一端与铰接块铰接。
作为优选，为了驱动外壳升降，所述升降机构包括驱动组件、移动块、固定块、伸缩架、升降板、滑环、固定杆和支柱，所述驱动组件和移动块均设置在外壳内的顶部，所述固定块固定在外壳内的顶部，所述驱动组件与移动块传动连接，所述升降板位于移动块的下方，所述升降板的靠近移动块的一侧设有凹口，所述固定杆的两端分别固定在凹口的两侧的内壁上，所述滑环套设在固定杆上，所述伸缩架的顶端的两侧分别与固定块和移动块铰接，所述伸缩架的底端的两侧分别与升降板和滑环铰接，所述支柱的顶端固定在升降板的中端，所述支柱的底端与支撑板固定连接，所述外壳的底部套设在支柱上。
作为优选，为了调节固定块和移动块之间的距离使伸缩架伸缩，所述驱动组件包括第二电机和第二驱动轴，所述第二电机位于移动块的远离固定块的一侧，所述第二电机固定在外壳内的顶部，所述第二驱动轴设置在第二电机和固定块之间，所述第二电机与第二驱动轴传动连接，所述第二驱动轴的外周设有外螺纹，所述移动块套设在第二驱动轴上，所述移动块内设有内螺纹，所述移动块内的内螺纹与第二驱动轴上的外螺纹相匹配。
作为优选，为了保证第二电机的驱动力，所述第二电机为直流伺服电机。
作为优选，为了方便救援人员在现场进行灭火，所述蓄水箱的两侧设有灭火器。
作为优选，为了便于给火灾现场的人们语音提示，所述外壳内的顶端设有扬声器。
作为优选，为了便于盖板打开，所述连接机构包括两个连接单元，两个连接单元分别设置在外壳的两侧，所述连接单元包括支架和套管，所述支架的形状为L形，所述支架的一端固定在外壳的上方，所述支架的另一端设置在套管内，所述套管与盖板固定连接。
作为优选，为了防止盖板燃烧，所述盖板为耐热玻璃。
作为优选，为了保证外壳的密封性，所述盖板的面积大于外壳的竖向截面的面积。
作为优选，为了加速吸水棉吸水的速度，所述外壳的顶端的竖向截面的形状为等腰三角形。
本发明的有益效果是，该基于BIM的火灾报警系统通过增湿机构使吸水棉中充满水分，阻挡火势向外壳传播，从而保护了监控装置，与传统的增湿机构相比，该增湿机构操作简便、功能可靠且增湿速度迅速，不仅如此，通过探测机构检测火灾现场是否有昏迷人员并探测昏迷人员的距离位置信息，为救援人员提供宝贵的参考数据，提高了该报警系统的实用性。与传统的探测机构相比，该探测机构利用红外成像仪、超声波探测器和摄像头进行探测，保证探测信息的齐全，并通过调向组件扩大了探测机构的探测范围。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于BIM的火灾报警系统的系统原理图；
图2是本发明的基于BIM的火灾报警系统的监控装置的结构示意图；
图3是本发明的基于BIM的火灾报警系统的升降机构的结构示意图；
图4是本发明的基于BIM的火灾报警系统的探测机构的结构示意图；
图5是本发明的基于BIM的火灾报警系统的连接单元的结构示意图；
图中：1.监控室PC计算机，2.BIM模型信息存储器，3.服务器，4.监控装置，5.外壳，6.盖板，7.吸水棉，8.温度传感器，9.烟雾传感器，10.支撑板，11.天线，12.蓄水箱，13.水泵，14.水管，15.喷头，16.探测板，17.红外成像仪，18.超声波探测器，19.摄像头，20.第一电机，21.连接杆，22.铰接块，23.套环，24.调向杆，25.移动块，26.固定块，27.伸缩架，28.升降板，29.滑环，30.固定杆，31.支柱，32.第二电机，33.第二驱动轴，34.灭火器，35.扬声器，36.支架，37.套管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种基于BIM的火灾报警系统，包括监控室PC计算机1、BIM模型信息存储器2、服务器3和监控装置4，所述监控室PC计算机1、BIM模型信息存储器2和监控装置4均与服务器3电连接，所述监控装置4包括外壳5、盖板6、连接机构、吸水棉7、温度传感器8、烟雾传感器9和两个支撑板10，所述连接机构、温度传感器8和烟雾传感器9均设置在外壳5的上方，所述盖板6通过连接机构与外壳5连接，所述吸水棉7设置在外壳5的四周，所述支撑板10设置在外壳5的下方，所述外壳5内设有增湿机构、天线11、两个升降机构、探测机构，所述增湿机构设置在外壳5内的底部，所述天线11设置在增湿机构的一侧，所述探测机构设置在增湿机构的上方，两个升降机构分别设置在增湿机构的两侧，所述升降机构与支撑板10传动连接；
该消防系统中，利用监控装置4中的天线11接收发射无线信号，将现场的数据通过天线11发送至服务器3中，在监控室内，人们可通过监控室PC计算机1对现场进行画面监控，当发生火灾时，外壳5上方的烟雾传感器9和温度传感器8分别检测到烟雾数据和温度数据，将这些数据通过服务器3传递给监控室PC计算机1，同时外壳5内的增湿机构对吸水棉7进行加湿，吸水棉7覆盖在外壳5的表面，从而阻挡了火势的燃烧，保护外壳5内部的部件，升降机构带动外壳5上升，探测机构运行，检测外壳5的周围是否有人昏迷。
如图2所示，所述增湿机构包括蓄水箱12和两个增湿组件，所述蓄水箱12固定在外壳5内的底部，两个增湿组件分别设置在蓄水箱12的上方的两侧，所述增湿组件包括水泵13、水管14和喷头15，所述水泵13固定在蓄水箱12的上方，所述水泵13与蓄水箱12连通，所述水管14竖向设置，所述喷头15设置在外壳5的上方，所述喷头15与水管14的顶端连通，所述水泵13与水管14的底端连通；
在增湿机构内，由水泵13抽取蓄水箱12中的水溶液，通过水管14输送至喷头15，喷头15向上喷洒水溶液，最后滴在吸水棉7上，通过将吸水棉7加湿后，可阻挡火势向外壳5蔓延，防止外壳5和外壳5内部的部件燃烧，实现了保护作用。
如图4所示，所述探测机构包括调向组件、探测板16、红外成像仪17、超声波探测器18和摄像头19，所述调向组件与探测板16传动连接，所述红外成像仪17、超声波探测器18和摄像头19均设置在探测板16的远离调向组件的一侧；
所述调向组件包括第一电机20、连接杆21、铰接块22、套环23和调向杆24，所述第一电机20和铰接块22均固定在蓄水箱12的上方，所述第一电机20与连接杆21的一端铰接，所述连接杆21的另一端与套环23铰接，所述套环23套设在调向杆24的中端，所述调向杆24的一端与探测板16固定连接，所述调向杆24的另一端与铰接块22铰接。
在探测机构中，由调向组件中的第一电机20运行，带动连接杆21转动，通过套环23驱使调向杆24以铰接块22为圆心来回摆动，从而不停地调节探测板16的角度，探测板16上，由摄像头19对火灾现场画面进行拍摄，便于确认火势的大小；由于火灾现场烟雾浓度较大，摄像头19拍摄的画面容易被烟雾阻挡，此时配合利用红外成像仪17进行拍摄，同时由超声波发射器发射超声波信号，探测周围是否有人，通过发射连续的超声波信号，比对超声波返回的信号，当检测到有人，且返回的超声波信号始终固定不变时，从而确定超声波探测器18检测到的个人处于昏迷状态，并通过红外成像仪17及超声波往返的时间确认昏迷人员的位置。
如图3所示，所述升降机构包括驱动组件、移动块25、固定块26、伸缩架27、升降板28、滑环29、固定杆30和支柱31，所述驱动组件和移动块25均设置在外壳5内的顶部，所述固定块26固定在外壳5内的顶部，所述驱动组件与移动块25传动连接，所述升降板28位于移动块25的下方，所述升降板28的靠近移动块25的一侧设有凹口，所述固定杆30的两端分别固定在凹口的两侧的内壁上，所述滑环29套设在固定杆30上，所述伸缩架27的顶端的两侧分别与固定块26和移动块25铰接，所述伸缩架27的底端的两侧分别与升降板28和滑环29铰接，所述支柱31的顶端固定在升降板28的中端，所述支柱31的底端与支撑板10固定连接，所述外壳5的底部套设在支柱31上。
通过驱动组件运行，带动移动块25移动，改变移动块25和固定块26之间的距离，使伸缩架27伸缩，带动支柱31上下移动，从而使外壳5进行升降。在外壳5的升降过程中，探测机构能够对火灾现场不同的高度位置进行探测，从而提高了探测范围。
如图3所示，所述驱动组件包括第二电机32和第二驱动轴33，所述第二电机32位于移动块25的远离固定块26的一侧，所述第二电机32固定在外壳5内的顶部，所述第二驱动轴33设置在第二电机32和固定块26之间，所述第二电机32与第二驱动轴33传动连接，所述第二驱动轴33的外周设有外螺纹，所述移动块25套设在第二驱动轴33上，所述移动块25内设有内螺纹，所述移动块25内的内螺纹与第二驱动轴33上的外螺纹相匹配。
第二电机32运行，带动第二驱动轴33沿其中心轴线旋转，使第二驱动轴33上的外螺纹作用于移动块25内的内螺纹，带动移动块25沿着第二驱动轴33移动，从而改变移动块25和固定块26之间的距离，使伸缩架27的形态发生变化。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第二电机32的驱动力，所述第二电机32为直流伺服电机。
作为优选，为了方便救援人员在现场进行灭火，所述蓄水箱12的两侧设有灭火器34。
作为优选，为了便于给火灾现场的人们语音提示，所述外壳5内的顶端设有扬声器35。监控室内的工作人员可通过服务器3发射语音信号，由外壳5内的天线11接收语音信号，并通过扬声器35播出，这样方便对现场的人们进行提示和指导作用，便于安全逃生。
如图5所示，所述连接机构包括两个连接单元，两个连接单元分别设置在外壳5的两侧，所述连接单元包括支架36和套管37，所述支架36的形状为L形，所述支架36的一端固定在外壳5的上方，所述支架36的另一端设置在套管37内，所述套管37与盖板6固定连接。
套管37可沿着支架36转动，从而便于盖板6的转动，方便人们打开盖板6。
作为优选，利用耐热玻璃耐热不易燃烧的特点，为了防止盖板6燃烧，所述盖板6为耐热玻璃。
作为优选，为了保证外壳5的密封性，所述盖板6的面积大于外壳5的竖向截面的面积。
作为优选，为了加速吸水棉7吸水的速度，所述外壳5的顶端的竖向截面的形状为等腰三角形。在外壳5的顶部，喷头15喷洒出水溶液后，吸水棉7可顺势向下流动，便于加快吸水棉7吸水的速度，使吸水棉7内快速充满水分。
该火灾报警系统中，利用外壳5上方的温度传感器8和湿度传感器检测火灾现场的信号，并通过增湿组件使吸水棉7吸收水分，增加吸水棉7的湿度，阻挡火势向外壳5蔓延，保护了监控装置4，不仅如此，通过调向组件带动探测板16来回摆动，由红外成像仪17、超声波探测器18和摄像头19对火灾现场进行监控，并确认是否由昏迷人员及昏迷人员的位置信息，为救援人员提供宝贵的参考数据，提高了该报警系统的实用性。
与现有技术相比，该基于BIM的火灾报警系统通过增湿机构使吸水棉7中充满水分，阻挡火势向外壳5传播，从而保护了监控装置4，与传统的增湿机构相比，该增湿机构操作简便、功能可靠且增湿速度迅速，不仅如此，通过探测机构检测火灾现场是否有昏迷人员并探测昏迷人员的距离位置信息，为救援人员提供宝贵的参考数据，提高了该报警系统的实用性。与传统的探测机构相比，该探测机构利用红外成像仪17、超声波探测器18和摄像头19进行探测，保证探测信息的齐全，并通过调向组件扩大了探测机构的探测范围。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于BIM的火灾报警系统，包括监控室PC计算机(1)、BIM模型信息存储器(2)、服务器(3)和监控装置(4)，所述监控室PC计算机(1)、BIM模型信息存储器(2)和监控装置(4)均与服务器(3)电连接，其特征在于，所述监控装置(4)包括外壳(5)、盖板(6)、连接机构、吸水棉(7)、温度传感器(8)、烟雾传感器(9)和两个支撑板(10)，所述连接机构、温度传感器(8)和烟雾传感器(9)均设置在外壳(5)的上方，所述盖板(6)通过连接机构与外壳(5)连接，所述吸水棉(7)设置在外壳(5)的外周，所述支撑板(10)设置在外壳(5)的下方，所述外壳(5)内设有增湿机构、天线(11)、探测机构和两个升降机构，所述增湿机构设置在外壳(5)内的底部，所述天线(11)设置在增湿机构的一侧，所述探测机构设置在增湿机构的上方，两个升降机构分别设置在增湿机构的两侧，所述升降机构与支撑板(10)传动连接；
所述增湿机构包括蓄水箱(12)和两个增湿组件，所述蓄水箱(12)固定在外壳(5)内的底部，两个增湿组件分别设置在蓄水箱(12)的上方的两侧，所述增湿组件包括水泵(13)、水管(14)和喷头(15)，所述水泵(13)固定在蓄水箱(12)的上方，所述水泵(13)与蓄水箱(12)连通，所述水管(14)竖向设置，所述喷头(15)设置在外壳(5)的上方，所述喷头(15)与水管(14)的顶端连通，所述水泵(13)与水管(14)的底端连通；
所述探测机构包括调向组件、探测板(16)、红外成像仪(17)、超声波探测器(18)和摄像头(19)，所述调向组件与探测板(16)传动连接，所述红外成像仪(17)、超声波探测器(18)和摄像头(19)均设置在探测板(16)的远离调向组件的一侧；
所述调向组件包括第一电机(20)、连接杆(21)、铰接块(22)、套环(23)和调向杆(24)，所述第一电机(20)和铰接块(22)均固定在蓄水箱(12)的上方，所述第一电机(20)与连接杆(21)的一端铰接，所述连接杆(21)的另一端与套环(23)铰接，所述套环(23)套设在调向杆(24)的中端，所述调向杆(24)的一端与探测板(16)固定连接，所述调向杆(24)的另一端与铰接块(22)铰接。
2.如权利要求1所述的基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述升降机构包括驱动组件、移动块(25)、固定块(26)、伸缩架(27)、升降板(28)、滑环(29)、固定杆(30)和支柱(31)，所述驱动组件和移动块(25)均设置在外壳(5)内的顶部，所述固定块(26)固定在外壳(5)内的顶部，所述驱动组件与移动块(25)传动连接，所述升降板(28)位于移动块(25)的下方，所述升降板(28)的靠近移动块(25)的一侧设有凹口，所述固定杆(30)的两端分别固定在凹口的两侧的内壁上，所述滑环(29)套设在固定杆(30)上，所述伸缩架(27)的顶端的两侧分别与固定块(26)和移动块(25)铰接，所述伸缩架(27)的底端的两侧分别与升降板(28)和滑环(29)铰接，所述支柱(31)的顶端固定在升降板(28)的中端，所述支柱(31)的底端与支撑板(10)固定连接，所述外壳(5)的底部套设在支柱(31)上。
3.如权利要求2所述的基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述驱动组件包括第二电机(32)和第二驱动轴(33)，所述第二电机(32)位于移动块(25)的远离固定块(26)的一侧，所述第二电机(32)固定在外壳(5)内的顶部，所述第二驱动轴(33)设置在第二电机(32)和固定块(26)之间，所述第二电机(32)与第二驱动轴(33)传动连接，所述第二驱动轴(33)的外周设有外螺纹，所述移动块(25)套设在第二驱动轴(33)上，所述移动块(25)内设有内螺纹，所述移动块(25)内的内螺纹与第二驱动轴(33)上的外螺纹相匹配。
4.如权利要求3所述的基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述第二电机(32)为直流伺服电机。
5.如权利要求1所述的基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述蓄水箱(12)的两侧设有灭火器(34)。
6.如权利要求1所述的基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述外壳(5)内的顶端设有扬声器(35)。
7.如权利要求1所述的基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述连接机构包括两个连接单元，两个连接单元分别设置在外壳(5)的两侧，所述连接单元包括支架(36)和套管(37)，所述支架(36)的形状为L形，所述支架(36)的一端固定在外壳(5)的上方，所述支架(36)的另一端设置在套管(37)内，所述套管(37)与盖板(6)固定连接。
8.如权利要求1所述的基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述盖板(6)为耐热玻璃。
9.如权利要求1所述的基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述盖板(6)的面积大于外壳(5)的竖向截面的面积。
10.如权利要求1所述的基于BIM的火灾报警系统，其特征在于，所述外壳(5)的顶端的竖向截面的形状为等腰三角形。
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