CN109260641A - 一种智慧消防系统 - Google Patents

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黄晓家
邵红林
张中飞
喻希
张中晓
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Abstract

本发明属于消防领域，具体涉及一种消防系统。本发明中的一种智慧消防系统，包括中央控制系统、区域控制中心、智慧消防喷头控制器和智慧消防喷头，中央控制系统与多个区域控制中心相连，区域控制中心与多个智慧消防喷头控制器相连，智慧消防喷头控制器与智慧消防喷头相连；智慧消防喷头，包括消防喷头，消防喷头上设有感温元件，感温元件达到设定温度后启动消防喷头，还包括包覆在感温元件上的加热元件；能感知环境温度的温度传感器。通过早期灭火，减少所需要的消防喷头数量，降低成本。

Description

一种智慧消防系统
技术领域
本发明属于消防领域，具体涉及一种智慧消防系统。
背景技术
现有消防系统，只有当环境温度达到阀值时喷头动作实施灭火。当火灾发生火源上方空气温度达到一定温度时，易熔金属热敏元件因受热熔化脱落，喷头阀打开，喷头开启，系统喷水控灭火，对于动作温度68℃的快速响应喷头，喷头所在位置，当烟气层温度达到95-120℃时，喷头动作；而当是标准响应的喷头时，烟气层温度达到200℃左右时，喷头动作；常规自动喷水系统喷头动作喷头所处烟气层温度较高，火灾规模较大，喷头动作的数量较多，系统作用面积大，投资高。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本发明通过增加温度传感器和电加热元件的方式提供了一种能在火灾早期启动的智慧消防系统。
本发明中的一种智慧消防系统，包括中央控制系统、区域控制中心、智慧消防喷头控制器和智慧消防喷头，中央控制系统与多个区域控制中心相连，区域控制中心与多个智慧消防喷头控制器相连，智慧消防喷头控制器与智慧消防喷头相连；
智慧消防喷头，包括消防喷头，消防喷头上设有感温元件，感温元件达到设定温度后启动消防喷头，还包括：
包覆在感温元件上的加热元件；
能感知环境温度的温度传感器；
智慧消防喷头控制器；温度传感器与智慧消防喷头控制器相连，智慧消防喷头控制器与电加热元件相连。智慧消防喷头控制器根据温度传感器传送的实时温度计算出温度随时间上升的速度或温度随时间上升的加速度，将计算得到的数值与智慧消防喷头控制器内设定的阈值进行比较，当计算数值超过设定阈值后，启动加热元件对感温元件进行加热，当感温元件温度达到设定值后启动消防喷头进行灭火；也可以在智慧消防喷头控制器预先设定温度上升模式，与温度传感器测试得到的温度进行比对，确定是否启动加热元件。
作为优选，加热元件为电加热元件。成本低，控制方便。
作为优选，消防喷头为易熔合金消防喷头。成本低，便于维护。
作为优选，还包括与智慧消防喷头控制器相连的指示灯，指示灯用于显示智慧消防喷头的工作状态。方便用户直观了解消防喷头的工作状态，操作方便。
作为优选，还包括导线，电加热元件上设有弹性接电元件，导线的一端与智慧消防喷头控制器相连，另一端与电加热元件上的弹性接电元件接触。电加热元件工作可靠，安全，使用方便。
作为优选，智慧消防喷头控制器内设有PLC芯片。成本低，技术方案成熟，可靠性高。
本发明的有益效果：智慧消防喷头控制器根据温度传感器传送的实时温度计算出温度随时间上升的速度或温度随时间上升的加速度，将计算得到的数值与智慧消防喷头控制器内设定的阈值进行比较，当计算数值超过设定阈值后，启动加热元件对感温元件进行加热，当感温元件温度达到设定值后启动消防喷头进行灭火；通过采用上述技术方案能将消防喷头的启动时间比传统喷头的启动时间缩短50s以上，大大降低了火灾的危害程度，减少消防喷头数量，大大降低消防建设投资。
附图说明
图1为一种智慧消防系统工作原理示意图。
图2为智慧消防喷头的结构示意图。
图3为智慧消防喷头的局部放大视图。
图中标记：1、 智慧消防喷头，2、智慧消防喷头控制器，3、区域控制中心，4、中央控制系统，5、第一液位传感器，6、消防水池，7、消防水泵，8、消防水泵控制柜，9、系统试水阀，10、水泵出水压力传感器，11、第一信号阀，12、湿式报警阀，13、压力开关，14、高位水箱流量开阀，15、高位水箱，16 自动排气阀，17、水流指示器，18 末端试水装置，19、第二信号阀，20、第二液位传感器，21、本体，22、挡头及密封件，23、感温元件，24、易熔合金，25、顶杆支架组件，26、溅水盘，27、电加热元件，28、智慧消防喷头状态指示灯，29、温度传感器，30、压力变送器，31、导线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明，但不应将此理解为本发明的上述主题的范围仅限于上述实施例。
如图1所示，一种智慧消防系统，包括中央控制系统4、消防水池6、消防水泵7、消防水泵控制柜8、多个区域控制中心3、多组智慧消防喷头控制器2和多组智慧消防喷头1，智慧消防喷头1和智慧消防喷头控制器2相连，一组智慧消防喷头控制器2和一个区域控制中心3相连，区域控制中心3与中央控制系统4相连，消防水池6依次通过消防水泵7、湿式报警阀12、第二信号阀19、水流指示器17与智慧消防喷头1相连，水流指示器17出口与末端试水装置18相连，消防水泵7通过系统试水阀9与消防水池6上部相连，消防水泵7出水口设有水泵出水压力传感器10，湿式报警阀12上设有第一信号阀11和压力开关13，消防水泵7与消防水泵控制柜8相连，消防水泵控制柜8与压力开关13相连，消防水泵7和湿式报警阀12之间设有高位水箱15，高位水箱15下部设有高位水箱流量开阀14，末端试水装置18、高位水箱15上设有第二液位传感器20，水泵出水压力传感器10、水流指示器17、第二信号阀19、高位水箱流量开阀14、第二液位传感器20与中央控制系统4相连，湿式报警阀12上部设有自动排气阀16。智慧消防系统兼有传统自动喷灭火系统的功能和火灾报警系统的功能，自动喷水喷头在建筑物中均匀布置，可全面检控建筑物不同空间的环境温度（包括烟气层温度），能有效检测火灾现场温度与环境温度，不仅可能尽早发现火灾，同时有效电动启动自动喷水喷头，而且还能起到有效监控建筑物室内空间温度，能与建筑内的空调系统组合形成建筑智能空调系统，起到有效节电节能作用，是智能建筑的最重要组成部分，因为以往任何系统都难以全面覆盖建筑物空间内部温度感测问题。
如图2-3所示，智慧消防喷头, 包括本体21、挡头及密封件22、感温元件23、易熔合金24、顶杆支架组件25、溅水盘26和温度传感器29，温度传感器29通过导线31与智慧消防喷头控制器2相连，导线被固定在本体21上；本体21上还安装有智慧消防喷头状态指示灯28，指示灯通过导线31与智慧消防喷头控制器2相连，感温元件23上包覆着电加热元件27，导线31的一端与智慧消防喷头控制器2相连、另一端固定在本体21上，并伸出一个触点，触点与电加热元件27上的弹性接电元件接触，以传输电流。压力变送器30通过导线31与智慧消防喷头控制器2相连。
火灾发生时产生的温度升高速率被温度传感器29感知并被智慧消防喷头控制器2识别后，智慧消防喷头控制器7向上级控制系统发出报警信号的同时给电加热元件2送电，电加热元件2加热感温元件23，直至易熔合金24熔化，感温元件23解体，电加热元件27与感温元件23一起弹出，挡头及密封件22在消防水的压力下脱落，压力水从本体21的喷孔中喷出，经溅水盘26作用后均匀的喷洒向燃烧物，实施灭火。水从本体21喷孔喷出时管道压力瞬间下降，压力变送器30将信号发送给智慧消防喷头控制器2，智慧消防喷头控制器2向上级控制系统发出智慧消防喷头已进行灭火的信号。
每个智慧消防喷头的温度传感器探测到其所在的烟气层温度大于环境（3-20）℃时，喷头控制器发出火灾报警预警信号，当烟气层温度的上升速度达到dT/dt（0.02～0.5）应发出火灾报警信号。
智慧消防系统兼有传统自动喷灭火系统的功能和火灾报警系统的功能，自动喷水喷头在建筑物中均匀布置，可全面检控建筑物不同空间的环境温度（包括烟气层温度），能有效检测火灾现场温度与环境温度，不仅可能尽早发现火灾，同时有效电动启动自动喷水喷头，而且还能起到有效监控建筑物室内空间温度，能与建筑内的空调系统组合形成建筑智能空调系统，起到有效节电节能作用，是智能建筑的最重要组成部分，因为以往任何系统都难以全面覆盖建筑物空间内部温度感测问题。
区域控制器是每个楼层或每个房间一个时，根据需要可设置一个区域控制器，其目的是监控本区域的温度和火灾情况，同时可以将实时温度向空调系统输出，以实现智慧空调系统。
智慧消防中央控制器是由智慧消防中央控制器专用芯片、数据接收与输出接口、接收系统故障信号，具有计算、分析判定功能，以及各种报警功能等，能接收到每一个喷头的温度传感器传来的烟气层温度，并能通过控制的大数据算法，得出数据分析，预报警温度，报警温度，给喷头供电，快速启动喷头，并可根据火灾其他喷头探测到的温度，预测火灾扑救情况，可判定启动第一喷头周边的喷头，以更加快速的扑救火灾。

Claims (5)

1.一种智慧消防系统，包括中央控制系统、区域控制中心、智慧消防喷头控制器和智慧消防喷头，中央控制系统与多个区域控制中心相连，区域控制中心与多个智慧消防喷头控制器相连，智慧消防喷头控制器与智慧消防喷头相连；
智慧消防喷头，包括消防喷头，消防喷头上设有感温元件，感温元件达到设定温度后启动消防喷头，其特征在于，还包括
包覆在感温元件上的加热元件；
能感知环境温度的温度传感器；
智慧消防喷头控制器；温度传感器与智慧消防喷头控制器相连，智慧消防喷头控制器与电加热元件相连。
2.根据权利要求1所述的一种智慧消防系统，其特征在于，消防喷头为易熔合金消防喷头.
根据权利要求1或2所述的一种智慧消防系统，其特征在于，还包括与智慧消防喷头控制器相连的指示灯，指示灯用于显示智慧消防喷头的工作状态。
3.根据权利要求1~3所述的一种智慧消防系统，其特征在于，智慧消防喷头控制器内设有PLC芯片。
4.根据权利要求1~4所述的一种智慧消防系统，其特征在于，加热元件为电加热元件。
5.根据权利要求5所述的一种智慧消防系统，其特征在于，还包括导线，电加热元件上设有弹性接电元件，导线的一端与智慧消防喷头控制器相连，另一端与电加热元件上的弹性接电元件接触。
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