CN109686038A - 一种基于物联网的烟感智能消防系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网技术的烟感智能消防系统，基于物联网技术，将所有传感器和应急装置接入网络，由安防主机进行自动的控制，节省了人力，而且准确性大大提高；本发明创造性的将烟感功能安装在电器内，由于房屋内的失火大部分是由于电器造成的，因此这种设置方式更能及时的进行监控；本发明将紫外传感器创造性的用于消防领域，当电器内产生明火的电弧时，其会产生大量的紫外光，这时就可以对其进行警报，使危险防患于未然；本发明给各个装置均设置了测试功能，定期对警报装置进行自动的测试，保证其正常的工作。

Description

一种基于物联网的烟感智能消防系统

技术领域

本发明涉及消防领域，尤其涉及一种基于物联网的烟感智能消防系统。

背景技术

室内消防系统指安装在室内，用以扑灭发生在建筑物内初起的火灾的设施系统。它主要有室内消火栓系统、自动喷水消防系统、水雾灭火系统、泡沫灭火系统、二氧化碳灭火系统、卤代烷灭火系统、干粉灭火系统等。根据火灾统计资料证明，安装室内消防系统是有效的和必要的安全措施。但是传统的消防装置基本基于人为控制，缺乏智能性。

物联网的出现解决了人为控制的问题，物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

申请号：201720793575.2公开了一种物联网智能家居报警控制系统。所述物联网智能家居报警控制系统设置有家居报警装置；所述家居报警装置通过串口与控制器连接；所述家居报警装置包括：红外线报警器、声光报警器、监控摄像机、红外探测器、变压器防盗报警器、烟感报警器、紧急按钮；红外线报警器、声光报警器、监控摄像机、红外探测器、变压器防盗报警器、烟感报警器、紧急按钮通过串口与控制器连接。其虽然借助物联网技术实现了各个装置的连接，但是其没有实现智能预警和警报功能。

申请号：201711359600.7公开了一种基于物联网的现场监测及安防控制方法，步骤1：监测火点位置；步骤2：MCU控制喷淋装置实施灭火；步骤1中，监测火点位置的方法有2个：通过阵列式布置的多个火灾传感器检测火点位置；通过红外相机并基于图像处理监测火点位置；步骤2中，控制灭火的方法有2个：(1)控制着火区域(分区)的喷头实施喷水；(2)控制喷枪旋转对准火点，实施喷水灭火。该基于物联网的现场监测及安防控制方法功能丰富，易于控制，安全可靠性高，具有火灾防控功能。但是其监测的传感器非常复杂，成本很高，而且其稳定性存在质疑。

申请号：201721070122.3公开了一种基于物联网的安防监控设备，包括负责通信传输的无线路由器，及分布在室内的摄像单元，及分布在室内及走廊的声光报警器，所述摄像单元和所述声光报警器均连接所述无线路由器，所述无线路由器通过宽带连接云平台服务器，所述云平台服务器通过通信模块连接移动设备，在室内分布有传感器组，所述摄像单元内置有连接所述无线路由器用的第一通信模块，所述声光报警器内置有连接所述无线路由器用的第二通信模块，所述传感器组内置有连接所述无线路由器用的第四通信模块，所述摄像单元连接有硬盘储存器；被装置通过云平台可以实时实现室内监控，减少室内物品被盗几率。其虽然实现了物联网的智能监控，但是不能测定其监测装置的工作状态。

综上，先用技术中没有一种安防系统，既具备物联网的智能技术，又能够对其稳定性进行自我验证。

发明内容

针对上述内容，为解决上述问题，提供一种基于物联网的烟感智能消防系统，其特征在于包括安防主机、安防路由、云服务器、应急装置、多个烟感警报和多个烟感电器；所述安防主机连接安防路由，安防路由连接云服务器、应急装置、多个烟感警报和多个烟感电器；

所述云服务器连接城市消防警报系统，安防主机连接供电系统；

应急装置包括多个水幕装置、多个水压传感器、多个应急光源；

所述多个烟感警报安装在建筑物内每一层的屋顶处，所述烟感电器为具有烟感功能的插座、具有烟感功能的开关、具有烟感功能的灯具；烟感电器安装在建筑物内，覆盖所有用电插座、开关和灯具；

多个烟感警报和多个烟感电器进行烟感检测，一旦某个烟感警报或者烟感电器检测到危险则将其位置和警报数据通过安防路由发送至安防主机；安防主机根据发生警报的数量和位置进行应急处理；安防主机向供电系统发送断电信号，安防主机启动应急装置的水幕装置和应急光源。

所述水幕装置设置在建筑物的通道内，每个水幕装置由多个喷头组成，喷头连接消防水管，多个喷头喷出的水组成一道水幕。

所述水幕装置的喷头呈四棱台状，四棱台较大的底面安装在墙壁上；喷头与通道通行方向垂直的面上设置有喷水狭缝，水通过喷水狭缝喷出的水呈平面状；

喷头与通道通行方向不垂直的面上设置有多个喷水孔，水通过喷水孔喷出的水呈柱状；

每个水幕装置由一组喷头组成，喷头的安装方式为，通道顶部安装1-2个喷头，通道侧壁的每个墙壁上安装2-4个喷头，通道顶部和侧壁的喷头构成一组喷头；每组喷头的喷水狭缝位于同一平面内。

所述水幕装置的喷头内设置有水压传感器，用于检测喷头内的水压。

所述烟感警报设置有微控制器、无线收发器、警报灯和传感器部；微控制器连接无线收发器、警报灯和传感器部；

无线收发器用于通过安防路由向安防主机发送警报和位置数据；

传感器部设置有传感器组和传感器测试部，传感器组设置有温度传感器、电子鼻和烟雾传感器；传感器测试部设置有第一加热电阻、烟雾加热电阻、线缆加热电阻和风扇；微控制器收集传感器组的数据，一旦温度传感器的温度超过阈值或者电子鼻收集到燃烧气味或者烟雾传感器检测到烟雾浓度超过阈值，则微控制器将传感器组的传感数据连同对应烟感警报位置信息发送至安防主机；

所述第一加热电阻用于测试温度传感器；所述烟雾加热电阻外设置发烟材料，烟雾加热电阻加热会导致发烟材料挥发，引起烟雾，用于测试烟雾传感器；所述线缆加热电阻外设置有线缆皮，线缆加热电阻加热会加热线缆皮产生气味，用于测试电子鼻；所述风扇用于吹除测试烟雾、气味，风扇还可以为第一加热电阻、烟雾加热电阻、线缆加热电阻降温。

所述烟感电器包括电器功能模块、电器微控制器、电器无线收发器、电器警报灯和电器传感器部；电器微控制器连接电器无线收发器、电器警报灯和电器传感器部；

电器无线收发器用于通过安防路由向安防主机发送警报和位置数据；

电器传感器部设置有电器传感器组和电器传感器测试部，电器传感器组设置有紫外光传感器、电器温度传感器、电器电子鼻和电器烟雾传感器；电器传感器测试部设置有紫外LED、电器加热电阻、电器烟雾加热电阻、电器线缆加热电阻和电器风扇；一旦电器温度传感器的温度超过阈值或者电器电子鼻收集到燃烧气味或者电器烟雾传感器检测到烟雾浓度超过阈值，则电器微控制器将电器传感器组的传感数据连同对应烟感电器位置信息发送至安防主机；

所述紫外光传感器检测烟感电器内产生的电弧明火，紫外LED用于测试紫外光传感器；

所述电器加热电阻用于测试电器温度传感器；所述电器烟雾加热电阻外设置发烟材料，电器烟雾加热电阻加热会导致发烟材料挥发，引起烟雾，用于测试电器烟雾传感器；所述电器线缆加热电阻外设置有线缆皮，电器线缆加热电阻加热会加热线缆皮产生气味，用于测试电器电子鼻；所述电器风扇用于吹除测试产生的烟雾、气味，电器风扇还可以为电器加热电阻、电器烟雾加热电阻、电器线缆加热电阻降温；

所述电器功能模块为实现插座、开关或灯具功能的电器模块，电器功能模块设置有外壳，电器传感器部和电器传感器测试部设置于电器功能模块的外壳内部。

所述安防主机具有测试模式和安防模式；

当安防主机处于测试模式时，安防主机控制多个水压传感器通过安防路由将各自的水压数据和位置数据发送至安防主机；安防主机控制烟感警报内的传感器测试部的第一加热电阻、烟雾加热电阻、线缆加热电阻依次工作，测试传感器组的温度传感器、电子鼻和烟雾传感器是否正常工作；如果温度传感器、电子鼻和烟雾传感器有一项不能正常工作，则对应的烟感警报的警报灯闪烁；安防主机控制烟感电器的紫外LED、电器加热电阻、电器烟雾加热电阻、电器线缆加热电阻依次工作，测试紫外光传感器、电器温度传感器、电器电子鼻和电器烟雾传感器是否正常工作；如果紫外光传感器、电器温度传感器、电器电子鼻和电器烟雾传感器有一项不能正常工作，则对应的烟感电器的电器警报灯闪烁；

当安防主机处于安防模式时，安防主机控制多个水压传感器通过安防路由将各自的水压数据和位置数据发送至安防主机；安防主机控制烟感警报内的传感器测试部和烟感电器内的电器传感器测试部不工作；安防主机如果收到警报数据则向供电系统发送断电信号，切断警报位置处的电源并打开警报位置的应急光源，控制警报位置处的水幕装置产生水幕。

本发明的有益效果为：

本发明基于物联网技术，将所有传感器和应急装置接入网络，由安防主机进行自动的控制，节省了人力，而且准确性大大提高；本发明创造性的将烟感功能安装在电器内，由于房屋内的失火大部分是由于电器造成的，因此这种设置方式更能及时的进行监控；本发明将紫外传感器创造性的用于消防领域，当电器内产生明火的电弧时，其会产生大量的紫外光，这时就可以对其进行警报，使危险防患于未然；本发明给各个装置均设置了测试功能，定期对警报装置进行自动的测试，保证其正常的工作。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明喷头结构和水幕装置布置示意图；

图3为本发明烟感警报结构示意图；

图4为本发明烟感电器结构示意图。

附图标记：1 喷头、2 喷水狭缝、3 喷水孔。

具体实施方式

本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。

结合图1-4，一种基于物联网的烟感智能消防系统，其特征在于包括安防主机、安防路由、云服务器、应急装置、多个烟感警报和多个烟感电器；所述安防主机连接安防路由，安防路由连接云服务器、应急装置、多个烟感警报和多个烟感电器；

所述云服务器连接城市消防警报系统，安防主机连接供电系统；

应急装置包括多个水幕装置、多个水压传感器、多个应急光源；

所述多个烟感警报安装在建筑物内每一层的屋顶处，所述烟感电器为具有烟感功能的插座、具有烟感功能的开关、具有烟感功能的灯具；烟感电器安装在建筑物内，覆盖所有用电插座、开关和灯具；

多个烟感警报和多个烟感电器进行烟感检测，一旦某个烟感警报或者烟感电器检测到危险则将其位置和警报数据通过安防路由发送至安防主机；安防主机根据发生警报的数量和位置进行应急处理；安防主机向供电系统发送断电信号，安防主机启动应急装置的水幕装置和应急光源。

所述水幕装置设置在建筑物的通道内，每个水幕装置由多个喷头组成，喷头连接消防水管，多个喷头喷出的水组成一道水幕。

所述水幕装置的喷头呈四棱台状，四棱台较大的底面安装在墙壁上；喷头与通道通行方向垂直的面上设置有喷水狭缝，水通过喷水狭缝喷出的水呈平面状；

喷头与通道通行方向不垂直的面上设置有多个喷水孔，水通过喷水孔喷出的水呈柱状；

每个水幕装置由一组喷头组成，喷头的安装方式为，通道顶部安装1-2个喷头，通道侧壁的每个墙壁上安装2-4个喷头，通道顶部和侧壁的喷头构成一组喷头；每组喷头的喷水狭缝位于同一平面内。

所述水幕装置的喷头内设置有水压传感器，用于检测喷头内的水压。

所述烟感警报设置有微控制器、无线收发器、警报灯和传感器部；微控制器连接无线收发器、警报灯和传感器部；

无线收发器用于通过安防路由向安防主机发送警报和位置数据；

传感器部设置有传感器组和传感器测试部，传感器组设置有温度传感器、电子鼻和烟雾传感器；传感器测试部设置有第一加热电阻、烟雾加热电阻、线缆加热电阻和风扇；微控制器收集传感器组的数据，一旦温度传感器的温度超过阈值或者电子鼻收集到燃烧气味或者烟雾传感器检测到烟雾浓度超过阈值，则微控制器将传感器组的传感数据连同对应烟感警报位置信息发送至安防主机；

所述第一加热电阻用于测试温度传感器；所述烟雾加热电阻外设置发烟材料，烟雾加热电阻加热会导致发烟材料挥发，引起烟雾，用于测试烟雾传感器；所述线缆加热电阻外设置有线缆皮，线缆加热电阻加热会加热线缆皮产生气味，用于测试电子鼻；所述风扇用于吹除测试烟雾、气味，风扇还可以为第一加热电阻、烟雾加热电阻、线缆加热电阻降温。

所述烟感电器包括电器功能模块、电器微控制器、电器无线收发器、电器警报灯和电器传感器部；电器微控制器连接电器无线收发器、电器警报灯和电器传感器部；

电器无线收发器用于通过安防路由向安防主机发送警报和位置数据；

电器传感器部设置有电器传感器组和电器传感器测试部，电器传感器组设置有紫外光传感器、电器温度传感器、电器电子鼻和电器烟雾传感器；电器传感器测试部设置有紫外LED、电器加热电阻、电器烟雾加热电阻、电器线缆加热电阻和电器风扇；一旦电器温度传感器的温度超过阈值或者电器电子鼻收集到燃烧气味或者电器烟雾传感器检测到烟雾浓度超过阈值，则电器微控制器将电器传感器组的传感数据连同对应烟感电器位置信息发送至安防主机；

所述紫外光传感器检测烟感电器内产生的电弧明火，紫外LED用于测试紫外光传感器；一旦紫外光传感器检测到紫外光则微控制器控制电器警报灯进行闪烁。

所述电器加热电阻用于测试电器温度传感器；所述电器烟雾加热电阻外设置发烟材料，电器烟雾加热电阻加热会导致发烟材料挥发，引起烟雾，用于测试电器烟雾传感器；所述电器线缆加热电阻外设置有线缆皮，电器线缆加热电阻加热会加热线缆皮产生气味，用于测试电器电子鼻；所述电器风扇用于吹除测试产生的烟雾、气味，电器风扇还可以为电器加热电阻、电器烟雾加热电阻、电器线缆加热电阻降温；

所述电器功能模块为实现插座、开关或灯具功能的电器模块，电器功能模块设置有外壳，电器传感器部和电器传感器测试部设置于电器功能模块的外壳内部。

所述安防主机具有测试模式和安防模式；

当安防主机处于测试模式时，安防主机控制多个水压传感器通过安防路由将各自的水压数据和位置数据发送至安防主机；安防主机控制烟感警报内的传感器测试部的第一加热电阻、烟雾加热电阻、线缆加热电阻依次工作，测试传感器组的温度传感器、电子鼻和烟雾传感器是否正常工作；如果温度传感器、电子鼻和烟雾传感器有一项不能正常工作，则对应的烟感警报的警报灯闪烁；安防主机控制烟感电器的紫外LED、电器加热电阻、电器烟雾加热电阻、电器线缆加热电阻依次工作，测试紫外光传感器、电器温度传感器、电器电子鼻和电器烟雾传感器是否正常工作；如果紫外光传感器、电器温度传感器、电器电子鼻和电器烟雾传感器有一项不能正常工作，则对应的烟感电器的电器警报灯闪烁；

当安防主机处于安防模式时，安防主机控制多个水压传感器通过安防路由将各自的水压数据和位置数据发送至安防主机；安防主机控制烟感警报内的传感器测试部和烟感电器内的电器传感器测试部不工作；安防主机如果收到警报数据则向供电系统发送断电信号，切断警报位置处的电源并打开警报位置的应急光源，控制警报位置处的水幕装置产生水幕。

所述喷头设置有错误警报灯，当水压传感器检测到的水压压力低于阈值时，则对应的喷头的错误警报灯闪烁。

当安防主机处于安防模式时，如果向安防主机发送警报数据的烟感警报或者烟感电器的数量超过阈值，则安防主机通过云端服务器向城市消防警报系统发送警报，请求灭火。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种基于物联网的烟感智能消防系统，其特征在于包括安防主机、安防路由、云服务器、应急装置、多个烟感警报和多个烟感电器；所述安防主机连接安防路由，安防路由连接云服务器、应急装置、多个烟感警报和多个烟感电器；

所述云服务器连接城市消防警报系统，安防主机连接供电系统；

应急装置包括多个水幕装置、多个水压传感器、多个应急光源；

所述多个烟感警报安装在建筑物内每一层的屋顶处，所述烟感电器为具有烟感功能的插座、具有烟感功能的开关、具有烟感功能的灯具；烟感电器安装在建筑物内，覆盖所有用电插座、开关和灯具；

多个烟感警报和多个烟感电器进行烟感检测，一旦某个烟感警报或者烟感电器检测到危险则将其位置和警报数据通过安防路由发送至安防主机；安防主机根据发生警报的数量和位置进行应急处理；安防主机向供电系统发送断电信号，安防主机启动应急装置的水幕装置和应急光源。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的烟感智能消防系统，其特征在于：

所述水幕装置设置在建筑物的通道内，每个水幕装置由多个喷头组成，喷头连接消防水管，多个喷头喷出的水组成一道水幕。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的烟感智能消防系统，其特征在于：

所述水幕装置的喷头呈四棱台状，四棱台较大的底面安装在墙壁上；喷头与通道通行方向垂直的面上设置有喷水狭缝，水通过喷水狭缝喷出的水呈平面状；

喷头与通道通行方向不垂直的面上设置有多个喷水孔，水通过喷水孔喷出的水呈柱状；

每个水幕装置由一组喷头组成，喷头的安装方式为，通道顶部安装1-2个喷头，通道侧壁的每个墙壁上安装2-4个喷头，通道顶部和侧壁的喷头构成一组喷头；每组喷头的喷水狭缝位于同一平面内。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的烟感智能消防系统，其特征在于：所述水幕装置的喷头内设置有水压传感器，用于检测喷头内的水压。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的烟感智能消防系统，其特征在于：

所述烟感警报设置有微控制器、无线收发器、警报灯和传感器部；微控制器连接无线收发器、警报灯和传感器部；

无线收发器用于通过安防路由向安防主机发送警报和位置数据；

传感器部设置有传感器组和传感器测试部，传感器组设置有温度传感器、电子鼻和烟雾传感器；传感器测试部设置有第一加热电阻、烟雾加热电阻、线缆加热电阻和风扇；微控制器收集传感器组的数据，一旦温度传感器的温度超过阈值或者电子鼻收集到燃烧气味或者烟雾传感器检测到烟雾浓度超过阈值，则微控制器将传感器组的传感数据连同对应烟感警报位置信息发送至安防主机；

所述第一加热电阻用于测试温度传感器；所述烟雾加热电阻外设置发烟材料，烟雾加热电阻加热会导致发烟材料挥发，引起烟雾，用于测试烟雾传感器；所述线缆加热电阻外设置有线缆皮，线缆加热电阻加热会加热线缆皮产生气味，用于测试电子鼻；所述风扇用于吹除测试烟雾、气味，风扇还可以为第一加热电阻、烟雾加热电阻、线缆加热电阻降温。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的烟感智能消防系统，其特征在于：

所述烟感电器包括电器功能模块、电器微控制器、电器无线收发器、电器警报灯和电器传感器部；电器微控制器连接电器无线收发器、电器警报灯和电器传感器部；

电器无线收发器用于通过安防路由向安防主机发送警报和位置数据；

电器传感器部设置有电器传感器组和电器传感器测试部，电器传感器组设置有紫外光传感器、电器温度传感器、电器电子鼻和电器烟雾传感器；电器传感器测试部设置有紫外LED、电器加热电阻、电器烟雾加热电阻、电器线缆加热电阻和电器风扇；一旦电器温度传感器的温度超过阈值或者电器电子鼻收集到燃烧气味或者电器烟雾传感器检测到烟雾浓度超过阈值，则电器微控制器将电器传感器组的传感数据连同对应烟感电器位置信息发送至安防主机；

所述紫外光传感器检测烟感电器内产生的电弧明火，紫外LED用于测试紫外光传感器；

所述电器加热电阻用于测试电器温度传感器；所述电器烟雾加热电阻外设置发烟材料，电器烟雾加热电阻加热会导致发烟材料挥发，引起烟雾，用于测试电器烟雾传感器；所述电器线缆加热电阻外设置有线缆皮，电器线缆加热电阻加热会加热线缆皮产生气味，用于测试电器电子鼻；所述电器风扇用于吹除测试产生的烟雾、气味，电器风扇还可以为电器加热电阻、电器烟雾加热电阻、电器线缆加热电阻降温；

所述电器功能模块为实现插座、开关或灯具功能的电器模块，电器功能模块设置有外壳，电器传感器部和电器传感器测试部设置于电器功能模块的外壳内部。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的烟感智能消防系统，其特征在于：

所述安防主机具有测试模式和安防模式；

当安防主机处于测试模式时，安防主机控制多个水压传感器通过安防路由将各自的水压数据和位置数据发送至安防主机；安防主机控制烟感警报内的传感器测试部的第一加热电阻、烟雾加热电阻、线缆加热电阻依次工作，测试传感器组的温度传感器、电子鼻和烟雾传感器是否正常工作；如果温度传感器、电子鼻和烟雾传感器有一项不能正常工作，则对应的烟感警报的警报灯闪烁；安防主机控制烟感电器的紫外LED、电器加热电阻、电器烟雾加热电阻、电器线缆加热电阻依次工作，测试紫外光传感器、电器温度传感器、电器电子鼻和电器烟雾传感器是否正常工作；如果紫外光传感器、电器温度传感器、电器电子鼻和电器烟雾传感器有一项不能正常工作，则对应的烟感电器的电器警报灯闪烁；

当安防主机处于安防模式时，安防主机控制多个水压传感器通过安防路由将各自的水压数据和位置数据发送至安防主机；安防主机控制烟感警报内的传感器测试部和烟感电器内的电器传感器测试部不工作；安防主机如果收到警报数据则向供电系统发送断电信号，切断警报位置处的电源并打开警报位置的应急光源，控制警报位置处的水幕装置产生水幕。