CN108635719A - 基于物联网的消防远程控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种基于物联网的消防远程控制系统和方法，该系统包括：数据采集单元，采集多个终端的数据信息，并将该多个终端的数据信息传输给同一集线器；一DTU，连接于所述集线器，并将数据信息通过无线方式发送给云服务器；一主控PLC，通过远程I/O模组连接于所述集线器。本发明的优点在于：(1)、改变了数据透传形式，即降低了系统应用的成本，更保障了系统的稳定性和可靠性。(2)、通过远程I/O控制技术和自由设定采样周期，可以方便地实现数据的按需透传，减少数据存储的冗余。

Description

基于物联网的消防远程控制系统和方法
技术领域
本申请涉及消防物联网领域，特别是涉及一种基于物联网的消防远程控制系统和方法。
背景技术
为了确保消防水系统始终处于良好的运行工作状态，对消防水系统设备进行定期的巡检测试并能可靠地实现自动联锁检查就显得很有必要。人们在利用公共无线网络，研究与设计了消防水泵性能测试的远程巡检监控系统。通过添加小型可编程逻辑控制器、无线网络通信模块以及上位计算机系统，将系统接入消防控制中心，从而达到实现消防系统的工频巡检和低频自动巡检两种测试巡检方式,利用最小二乘法分析消防水泵运行的性能曲线,在不需要人工现场操作的情况下,完成了消防设备测试与数据分析,提高了消防系统可靠性测试效率,保证了建筑物消防安全。
中国专利号CN202802619U一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统。其存在的技术问题至少包括：
1、巡检中只检测水泵系统的电流、电压、流量、压力及电器元件工作状态信号经过巡检柜的PLC传送到无线传输设备DTU，通过移动网络GPRS、Intermet网络，经接入用硬件设备连接于GPRS、Intermet网络的消防控制中心的计算机系统，只解决了数据网络化传输的问题，未考虑联动化消防措施。
2、采用的是分布式实时数据库，虽然具有良好的扩充性，系统具备模块化结构和开放式接口，如支持DDE、ODBC、OPC、COM等多种标准接口，但缺少数据的扩充功能，不能实现真正意义上远程巡检。
3、系统通信仍然是基于WIFI无线TCP/IP技术，且未考虑多串口通信的隔离，系统稳定性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的消防远程控制系统和方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种基于物联网的消防远程控制系统，包括：
数据采集单元，采集多个终端的数据信息，并将该多个终端的数据信息传输给同一集线器；
一DTU，连接于所述集线器，并将数据信息通过无线方式发送给云服务器；
一主控PLC，通过远程I/O模组连接于所述集线器。
优选的，在上述的基于物联网的消防远程控制系统中，所述集线器具有RS-485接口，并采用Modbus-RTU协议。
优选的，在上述的基于物联网的消防远程控制系统中，还包括一485分配器，所述485分配器连接于所述主控PLC，该485分配器的输出端分别连接于触摸屏和所述集线器。
优选的，在上述的基于物联网的消防远程控制系统中，485分配器安装于PLC的485网卡上。
优选的，在上述的基于物联网的消防远程控制系统中，DTU和云服务器之间采用的M2M或NB-IOT数据透传技术。
优选的，在上述的基于物联网的消防远程控制系统中，所述终端包括消防电源，
所述数据信息包括消防电源回路的电气实际监测数据和电缆参数。
优选的，在上述的基于物联网的消防远程控制系统中，所述云服务器采用电缆寿命动态模型以及监测到的剩余电流情况，判断可能存在的电气隐患。
相应的，本申请还公开了一种基于物联网的消防远程控制方法，包括：
采集多个终端的数据信息，并将该多个终端的数据信息传输给同一集线器；
集线器连接于一DTU，该DTU将数据信息通过无线方式发送给云服务器；
主控PLC通过远程I/O控制模组连接于集线器。
优选的，在上述的基于物联网的消防远程控制方法中，DTU和云服务器之间采用的M2M或NB-IOT数据透传技术。
优选的，在上述的基于物联网的消防远程控制方法中，消防电源回路的电气实际监测数据和电缆参数发送到云服务器，通过云端电缆寿命动态模型以及监测到的剩余电流情况，判断可能存在的电气隐患。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)、改变了数据透传形式，即降低了系统应用的成本，更保障了系统的稳定性和可靠性。
(2)、通过远程I/O控制技术和自由设定采样周期，可以方便地实现数据的按需透传，减少数据存储的冗余。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中系统的原理示意图；
图2所示为本发明具体实施例中电缆寿命动态模型的示意图；
图3所示为本发明具体实施例中远程巡检与消防联动逻辑示意图。
具体实施方式
通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本发明。本文中揭示本发明的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本发明的示范性，本发明可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。
结合图1所示，在一实施例中(消防泵为例)，提供了一种基于物联网的消防远程控制系统，包括：
数据采集单元，采集多个终端的数据信息，并将该多个终端的数据信息传输给同一集线器；
一DTU，连接于所述集线器，并将数据信息通过无线方式发送给云服务器；
一主控PLC，通过远程I/O模组连接于所述集线器。
该技术方案中，采用远程I/O控制技术和云服务的功能，整合消控主机信息，实现远程、现场和消控室联动的PC端、移动端APP多重消防监控功能。并通过后台数据库，记录消防水系统的运行状况、巡检记录等，及时向管理者报告消防水系统的安全隐患，提醒用户，杜绝漏检现象的发生。
在一实施例中，数据采集单元可以为探测器。
结合图3所示，远程I/O的控制逻辑，使得消防水系统的远程巡检成为可能。与此同时，当真正出现火情时，系统会自动投入消防联动控制模式，以防巡检影响真正的灭火。
在优选的实施例中，所述集线器具有RS-485接口，并采用Modbus-RTU协议。
进一步地，还包括一485分配器，所述485分配器连接于所述主控PLC，该485分配器的输出端分别连接于触摸屏和所述集线器。
更进一步地，485分配器安装于PLC的485网卡上。
在一实施例中，集线器为四路集线器，其输入端分别连接PLC分流的485输出、电参数采集485总线(数据采集单元)、变频器485总线和远程I/O模组的485总线。
该技术方案中，采用一套现场总线Modbus-RTU集线装置和分配装置，以实现多系统现场总线的集中透传，同时解决现场操作设备(如触摸屏)与数据远传的数据隔离，以保证监测或控制数据传输的不受干扰。
在优选的实施例中，DTU和云服务器之间采用的M2M或NB-IOT数据透传技术。
该技术方案中，采用成熟的M2M或NB-IOT数据透传技术，实现数据的上传和下行，通过后台云服务器进行运算，按照“火警优先”的原则，实现消防水系统的远程巡检和消防电源的隐患预警。
在一实施例中，所述终端包括消防电源，数据信息包括消防电源回路的电气实际监测数据和电缆参数。
终端还包括消防水系统，一般包括蓄水池、水箱、消防泵房、自动喷淋系统、消火栓灭火系统等。
结合图2所示，云服务器采用电缆寿命动态模型以及监测到的剩余电流情况，判断可能存在的电气隐患。
电缆寿命动态模型采用电缆理论载流量的模糊理论，通过实际运行的电流、温升变化情况，判断电缆的预期寿命，然后与获得的剩余电流进行对比分析，从而实现对电气火灾的预警。
该技术方案中，数据采集单元将消防电源回路的电气实际监测数据(过流和温升等)和电缆参数(线径、铺设方式、负载功率、额定电流等)发送到云服务器，通过云端“电缆寿命动态模型”以及监测到的剩余电流情况，判断可能存在的电气隐患，从而达到及时预防的作用。
系统在采集相电流和剩余电流的同时，将馈线电缆的参数以及运行过程中电缆温度变化、电流不平衡度变化、过流温升的频次等，整合到后台数据库，建立电缆寿命动态模型。
综上所述，本发明通过3G、4G或NB-IOT技术，将来自于水系统检测PLC数据、消控主机报警数据、现场消防巡检箱控制以及消防电源监测数据集成在一起，通过后台云服务器，实现消防水系统的全网(PC端和移动端)监控和巡检。增加了对消防水系统的预防控制能力，不仅是巡检，还包括电气火灾预警、漏检提醒、移动端APP应用等。
本发明的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本发明，本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。
在本申请案中标题及章节的使用不意味着限制本发明；每一章节可应用于本发明的任何方面、实施例或特征。
在本申请案通篇中，在将组合物描述为具有、包含或包括特定组份之处或者在将过程描述为具有、包含或包括特定过程步骤之处，预期本发明教示的组合物也基本上由所叙述组份组成或由所叙述组份组成，且本发明教示的过程也基本上由所叙述过程步骤组成或由所叙述过程步骤组组成。
在本申请案中，在将元件或组件称为包含于及/或选自所叙述元件或组件列表之处，应理解，所述元件或组件可为所叙述元件或组件中的任一者且可选自由所叙述元件或组件中的两者或两者以上组成的群组。此外，应理解，在不背离本发明教示的精神及范围的情况下，本文中所描述的组合物、设备或方法的元件及/或特征可以各种方式组合而无论本文中是明确说明还是隐含说明。
除非另外具体陈述，否则术语“包含”、“具有”的使用通常应理解为开放式的且不具限制性。
除非另外具体陈述，否则本文中单数的使用包含复数(且反之亦然)。此外，除非上下文另外清楚地规定，否则单数形式“一”及“所述”包含复数形式。另外，在术语“约”的使用在量值之前之处，除非另外具体陈述，否则本发明教示还包括特定量值本身。
应理解，各步骤的次序或执行特定动作的次序并非十分重要，只要本发明教示保持可操作即可。此外，可同时进行两个或两个以上步骤或动作。
应理解，本发明的各图及说明已经简化以说明与对本发明的清楚理解有关的元件，而出于清晰性目的消除其它元件。然而，所属领域的技术人员将认识到，这些及其它元件可为合意的。然而，由于此类元件为此项技术中众所周知的，且由于其不促进对本发明的更好理解，因此本文中不提供对此类元件的论述。应了解，各图是出于图解说明性目的而呈现且不作为构造图式。所省略细节及修改或替代实施例在所属领域的技术人员的范围内。
可了解，在本发明的特定方面中，可由多个组件替换单个组件且可由单个组件替换多个组件以提供一元件或结构或者执行一或若干给定功能。除了在此替代将不操作以实践本发明的特定实施例之处以外，将此替代视为在本发明的范围内。
尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。

Claims (10)

1.一种基于物联网的消防远程控制系统，其特征在于，包括：
数据采集单元，采集多个终端的数据信息，并将该多个终端的数据信息传输给同一集线器；
一DTU，连接于所述集线器，并将数据信息通过无线方式发送给云服务器；
一主控PLC，通过远程I/O模组连接于所述集线器。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的消防远程控制系统，其特征在于，所述集线器具有RS-485接口，并采用Modbus-RTU协议。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的消防远程控制系统，其特征在于，还包括一485分配器，所述485分配器连接于所述主控PLC，该485分配器的输出端分别连接于触摸屏和所述集线器。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的消防远程控制系统，其特征在于，485分配器安装于PLC的485网卡上。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的消防远程控制系统，其特征在于，DTU和云服务器之间采用的M2M或NB-IOT数据透传技术。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的消防远程控制系统，其特征在于，所述终端包括消防电源，
所述数据信息包括消防电源回路的电气实际监测数据和电缆参数。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的消防远程控制系统，其特征在于，所述云服务器采用电缆寿命动态模型以及监测到的剩余电流情况，判断可能存在的电气隐患。
8.一种基于物联网的消防远程控制方法，其特征在于，包括：
采集多个终端的数据信息，并将该多个终端的数据信息传输给同一集线器；
集线器连接于一DTU，该DTU将数据信息通过无线方式发送给云服务器；
主控PLC通过远程I/O控制模组连接于集线器。
9.根据权利要求8所述的基于物联网的消防远程控制方法，其特征在于，DTU和云服务器之间采用的M2M或NB-IOT数据透传技术。
10.根据权利要求8所述的基于物联网的消防远程控制方法，其特征在于，消防电源回路的电气实际监测数据和电缆参数发送到云服务器，通过云端电缆寿命动态模型以及监测到的剩余电流情况，判断可能存在的电气隐患。
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