CN110314305B - 一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消防技术领域，具体涉及一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，适用于包括数据服务器的泛在物联网的电力系统，包括：若干个灭火设备，用于灭火，布置在电力建筑或电力设备附近；若干个监测传感装置，监测电力建筑火情或灭火设备状态，布置在电力建筑上或安装于灭火设备上；收集器，收集传感器数据，与监测传感装置通信连接；云服务器，分析传感器数据，监测电力系统消防状态，与收集器和数据服务器通信连接；监控终端，显示电力系统消防状态，与用户交互，与云服务器连接。本发明的实质性效果是：通过云服务器进行火情的预警、灭火策略以及事故原因的研判，充分发挥物联网的优势，提高消防水平。

Description

一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统

技术领域

本发明涉及消防技术领域，具体涉及一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统。

背景技术

泛在电力物联网包含感知层、网络层、平台层、应用层四层结构。围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。泛在电力物联网能够监测感知电力系统的详细状态，包括电力设备的工作状态以及环境温度等。能够为智慧消防提供数据支撑。然而目前的消防监控系统远没有达到智慧消防的水平，基本上还是各单位独立选购安装、独立工作，难以与泛在电力物联网结合，发挥物联网的优越性。很容易导致火灾信息漏报、迟报甚至大量误报，报警设备出现故障没有及时恢复开通，对设备的故障更是无法判断、预测等。

如中国专利CN105561514A，公开日2016年5月11日，一种智慧消防系统，包括消防灭火分系统、消防报警监管分系统、智慧消防主机、智慧消防远程测控终端、外部监控分系统，所述消防灭火分系统的水池内装有水位传感器、管网内装有水泵压力传感器，所述智慧消防远程测控终端与该水位传感器、水泵压力传感器电连接；所述智慧消防远程测控终端通过智慧消防传输装置与所述智慧消防主机相连，该智慧消防传输装置分别与所述消防报警监管分系统、外部监控分系统相连，所述智慧消防主机分别与内部视频监控中心、手机客户端相连。其技术方案虽然建立了消防系统的智慧管理，但其不具备进一步分析物联网所获取数据的能力，因而不能充分发挥物联网的优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前缺乏充分发挥物联网优势的智慧消防系统。提出了一种具有预警功能及起火源研判的提高消防智能水平的基于泛在电力物联网的智慧消防系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，适用于包括数据服务器的泛在物联网的电力系统，包括：若干个灭火设备，用于灭火，布置在电力建筑或电力设备附近；若干个监测传感装置，监测电力建筑火情或灭火设备状态，布置在电力建筑上或安装于灭火设备上；收集器，收集传感器数据，与监测传感装置通信连接；云服务器，分析传感器数据，监测电力系统消防状态，与收集器和数据服务器通信连接；监控终端，显示电力系统消防状态，与用户交互，与云服务器连接。云服务器采集电力系统的运行状态数据，能够及时发现电压或电流的异常；同时云服务采集监测传感装置采集到的数据，综合电力运行状态数据，进行火情的预警、灭火策略以及事故原因的研判，能够提早预警、制定更高效的灭火策略以及为后续升级维护提供准确的参考依据，充分发挥物联网的优势，提高消防水平。

作为优选，所述云服务器运行有如下子系统：灭火设备健康监控子系统，通过读取安装在灭火设备上的监测传感装置数据，监测灭火设备的健康状态；火情预警子系统，通过读取安装在电力建筑上的监测传感装置数据，读取数据服务器内存储的电力设备状态数据，监测是否有火情将要发生，所述电力设备状态数据包括电网设备或节点的温度、电压、电流以及频率；灭火策略生成子系统，通过读取监测传感装置数据，读取数据服务器内存储的电力设备状态数据，生成灭火方案；事故原因研判子系统，通过读取监测传感装置数据，读取数据服务器内存储的电力设备状态数据，分析研判起火原因。灭火设备健康监控子系统确保灭火设备的状态良好，火情预警子系统通过分析电力设备运行情况和监测传感装置的数据，能够更早的发现火灾隐情。灭火策略生成子系统掌握着灭火设备的位置、状态以及属性信息，并通过监测传感装置分析火情的大小和范围，自动的生成最佳灭火策略，提高灭火的效率。事故原因研判子系统，能够为后续的改造升级，降低火灾风险，提供有力的依据。

作为优选，云服务器运行灭火设备健康监控子系统时，执行以下步骤：根据灭火设备规范，人工设置状态数据的阈值，并录入灭火设备健康监控子系统；读取安装在灭火设备上的监测传感装置数据，作为灭火设备的状态数据，并存储；若状态数据超出阈值，则发出告警；若状态数据出现持续性增加或降低，则发出告警。灭火设备出厂时，具有检验性技术指标，满足这些指标的产品视为合格产品。将这些指标作为状态数据和状态数据的阈值制定的依据，将指标电子化。当灭火设备的某些指标发生异常变化时，虽然其仍然在正常范围内，但仍表示其出现了一些问题，应当发出报警，更换设备。

作为优选，云服务器运行火情预警子系统时，执行以下步骤：读取电力设备状态数据，若存在电网设备或节点的温度上升速率高于设定阈值，则发出预警；若存在电网节点的电流超过其全部下级节点电流总和超过设定阈值，则发出预警；若存在电网节点的电压高于其下级节点的电压超过设定阈值，且该电网节点与下级节点不存在调压设备，则发出预警。电力设备或节点均存在散热措施或散热条件，其温度上升速率存在限值，若超过这个限值，则应当报警。

作为优选，云服务器运行灭火策略生成子系统时，执行以下步骤：人工录入电力建筑DIS数据和灭火设备位置信息到云服务器；根据监测传感装置确定火情区域，寻找并读取附近位置灭火设备上的监测传感装置数据，若对应的监测传感装置的数据在设定阈值内，则将该灭火设备加入到可用灭火设备集；确定火情大小，从灭火设备距离火情区域的距离由小到大的顺序，逐个选取灭火设备，直到所选取的灭火设备足够应对火情；将选取的灭火设备显示在监控终端上。能够指导灭火人员以最快的速度拿到最近的灭火设备，进行灭火。

作为优选，云服务器运行事故原因研判子系统时，执行以下步骤：人工录入电力建筑DIS数据，根据监测传感装置数据确定最早火情区域；读取最早火情区域内的电力设备的状态数据，若在火情发生前或火情发生后的T时间内，存在电力设备的状态数据的变化速率超过阈值或者变化量超过设定阈值，则判断该电力设备为起火源；反之，判定起火源为外来燃烧物。通过事故原因研判，能够确定电网的薄弱环节，为后续的升级改造提供了参考。

作为优选，所述监测传感装置子系统包括分布在电力建筑或电力设备附近的若干个烟雾传感器和若干个温度传感器，分别监测烟雾和温度。电力设备在起火初期通常就会产生较多的烟雾，因而采用烟雾传感器能够检测到初期的火情。温度传感器能够跟踪监控火情的发展态势。

作为优选，所述灭火设备包括消防水系统、消防排气装置、防火分隔装置以及灭火器中的一种或多种。在室内电力设备出现火情时，需要消防排气装置及时将烟雾排出。消防水系统适合在断电后的电力设备进行灭火，或者对存在火情的仓库进行快速灭火。防火分隔装置包括防火卷帘和防火门。灭火器包括泡沫灭火器和干粉灭火器。

作为优选，所述消防水系统包括蓄水池、管网和消火栓，所述监测传感装置包括安装在蓄水池内的水位传感器、安装在管网内的水泵压力传感器以及安装在消火栓内的水压传感器。消防水系统具有应对大火的能力，监测消防水系统的状态，能够确保消防水系统能够有效发挥作用。

作为优选，所述灭火器包括干粉灭火器和泡沫灭火器，所述监测传感装置包括安装在干粉灭火器和泡沫灭火器内的压力传感器。干粉灭火器和泡沫灭火器适合火情初期，电力设备或者火情附近的电力设备带电或不确定是否已掉电的情况下使用。

作为优选，所述灭火设备包括自动灭火器、精准灭火装置和柜内主动灭火器。所述自动灭火器包括火焰探测器、安装架、对准机构和灭火器具，所述安装架安装在灭火现场的地面、建筑物上或者安装在自行走机构上，火焰探测器以及对准机构均安装在安装架上，火焰探测器探测火焰方位，安装架使对准机构具有适当的离地高度，灭火器具安装在对准机构上，对准机构带动灭火器具对准火焰灭火。对准机构可以由轴心方向正交的转动可控的多个铰接副构成，也可以采用机械臂。火焰探测器可以由红外热传感器或者红外热成像仪，也可以是图像采集装置搭配图像分析装置构成。安装架优选为可拆卸可调整高度的安装架。

所述精准灭火装置包括火焰范围探测器、火焰根部分析器、快速对准装置和灭火器，所述火焰范围探测器是能够绘制目标范围内温度分布情况的温度检测装置，所述火焰根部分析器确定火焰与可燃物的接触位置，并作为火焰根部，所述快速对准装置包括自行走底盘和机器臂，所述机器臂安装在自行走底盘上，灭火器由机器臂夹持，当火焰根部分析器分析到火焰根部位置时，自行走底盘移动到火焰根部附近，机器臂带动灭火器对准火焰根部并开启灭火器。火焰范围探测器为红外热传感器或者红外热成像仪，也可以是图像采集装置搭配图像分析装置构成。

所述柜内主动灭火器包括烟雾感应装置、控制器、触发机构和灭火装置，所述烟雾感应装置以及灭火装置均安装在柜内，烟雾感应装置检测柜内烟雾，灭火装置在触发时喷出阻燃气体或阻燃气溶胶，所述触发机构与灭火装置的触发结构配合，烟雾感应装置以及触发机构均与控制器连接。设置在柜体内的电力设备，由于柜体的遮挡，导致其温度难以被测量。但同样由于柜体的限值，柜体内的电力设备燃烧产生的烟雾，十分容易被测量到，因而采用烟雾传感器能够及时发现柜内设备的火情。灭火设备采用泡沫灭火器或干粉灭火器。

作为优选，所述灭火设备包括柜内被动灭火器，所述柜内被动灭火器包括高压气罐和金属塞，所述高压气罐设有充气口和排气口，所述排气口具有适当长度，金属塞第一端的形状及长度与所述排气口匹配，金属塞第一端与排气口之间具有间隙，所述间隙由塑料填充，所述金属塞第二端具有散热鳍片，所述高压气罐靠近排气口的部分设有鳍片，所述充气口为单向气阀，所述单向气阀向罐内导通，高压气罐内填充阻燃气体。当有火情发生时，柜内的空气会被加热，鳍片和散热鳍片能够从被加热的空气中吸收更多的热量，因而能够更快的升高温度，塑料随着温度的升高，逐渐变软，在到达熔点之前，就不足以抵抗高压气罐内的高压气体的作用力，金属塞就会被顶出排气口。高压气罐内的高压阻燃气体会被迅速释放，驱赶柜内氧气，起到灭火作用，但应用柜内被动灭火器的柜体附近，尤其是柜体与外界联通的气口、缝隙附近，应不具有可燃物、易燃物。本优选方案提供的结构，优点还包括，高压气罐的排气口的直径越大，虽然能够更快的释放阻燃气体，提高灭火效果，但也导致排气口的密封装置受到的作用力也越大，密封装置与高压气罐的连接力也需要更大，使得密封装置更难以快速解除该连接以快速释放高压气罐内气体。本优选方案的结构解决了该问题。

作为优选，所述监测传感装置包括柜内火情探测装置，所述柜内火情探测装置包括温度传感器、若干个硅丝环和若干条空心硅丝，所述若干个硅丝环通过空心硅丝相互连接，若干个硅丝环靠近柜内电力设备，所述柜内电力设备为低压电力设备，温度传感器与空心硅丝连接，检测空心硅丝表面温度，温度传感器与采集器通信连接。硅具有与金属铝接近的热导率，火情初期时，火苗比较小，空气的导入率低，导致温度传感器不能及时检测到火苗。采用硅丝能够吸收火苗附近空气的热量，将其传导给温度传感器，使温度传感器能够更早的检测到温度的上升。硅丝环和空心硅丝均贴附在柜门的内侧。

作为优选，所述监测传感装置包括柜内火情探测装置，所述柜内火情探测装置包括温度传感器和若干条空心硅丝，所述若干条空心硅丝位于柜内电力设备上方且部分镶嵌入柜内绝缘体中，所述柜内电力设备为低压电力设备，若干条空心硅丝相互连接，温度传感器与空心硅丝连接，检测空心硅丝表面温度，温度传感器与采集器通信连接。在每个设备上方设备硅丝，当设备发生火情时，火苗向上能够直接接触到硅丝，有效的加快温度传感器检测到火苗的速率。

作为优选，所述烟雾传感器包括壳体、探测室、发光元件、受光元件和隔离镜面，探测室设置在壳体上，发光元件固定安装在探测室第一侧，受光元件设置在探测室第一侧对应的第二侧，隔离镜面可拆卸的安装在发光元件和受光元件之间，所述隔离镜面为透镜。烟雾传感器需要定期清理灰尘，以保持灵敏度。但以安装的烟雾传感器清洗困难。隔离镜面能够阻挡灰尘，当需要进行清洗时，直接拆卸并更换隔离镜面即可，降低清洗难度和成本，加快清洗效率。拆卸后的隔离镜面，集中清洗，备下次使用。

作为优选，所述隔离镜面包括隔离支撑件、连接件、驱动器、安装部、第一隔离镜和第二隔离镜，所述隔离支撑件与发光元件固定连接，第一隔离镜与第二隔离镜固定连接，所述安装部位于第一隔离镜与第二隔离镜的两侧，安装部与隔离支撑件活动抵接，第一隔离镜与第二隔离镜与隔离支撑件活动抵接，所述连接件与隔离支撑件固定连接，驱动器的安装部与连接件固定连接，驱动器输出端与安装部连接。本优选方案的控制方法为：发光元件穿过第一隔离镜到达受光元件，当探测室内存在烟雾时，受光元件接收到的光强度将发生变化，光强度降低程度与烟雾浓度及颗粒大小有关，但此时的第一隔离镜将受到粉尘的污染，因而第一隔离镜仅工作短暂的时间，当测得烟雾浓度后即利用驱动器转动九十度，使第二隔离镜与探测室接触，第一隔离镜将不受粉尘污染。以一定的周期，将第一隔离镜转动到工作位置，短暂测量后，再转到第二隔离镜位于工作为主。由于第二隔离镜受粉尘污染，会导致第二隔离镜位于工作位置时，即使探测室内没有烟雾，也会使受光元件接收到的光强度下降，当第二隔离镜长时间检测到维持不变的烟雾浓度，则将该浓度作为修正浓度，后续第二隔离镜位于工作位置时，测量所得烟雾浓度减修正浓度，作为最终烟雾浓度，当第二隔离镜检测到最终烟雾浓度大于零时，缩短第一隔离镜转动到工作位置的间隔周期，当第一隔离镜测得准确的烟雾浓度大于报警浓度时，第二隔离镜立即转动到工作位置，并延长第一隔离镜转动到工作位置的间隔。

本发明的实质性效果是：通过云服务器进行火情的预警、灭火策略以及事故原因的研判，充分发挥物联网的优势，提高消防水平；通过在灭火设备上设置监测传感装置，监测灭火设备的健康状态，提高消防的安全性；通过改进烟雾传感器，提高烟雾传感器的准确度，减少烟雾传感器的维护次数。

附图说明

图1为实施例一智慧消防系统结构示意图。

图2为实施例一灭火设备健康监控执行方法流程框图。

图3为实施例一灭火策略生成方法流程框图。

图4为实施例二烟雾传感器结构示意图。

图5为实施例二烟雾传感器三维结构示意图。

图6为实施例二烟雾传感器侧面结构示意图。

图7为实施例三柜内被动灭火器结构示意图。

图8为实施例四柜内火情探测装置结构示意图。

其中：1、壳体，2、受光元件，3、烟雾颗粒，4、发光元件，5、隔离镜面，51、第一隔离镜，52、第二隔离镜，53、安装部，54、驱动器，55、连接件，6、隔离支撑件，7、探测室，8、高压气罐，9、塑料填充物，10、散热鳍片，11、单向气阀，12、鳍片，13、金属塞，14、柜门，15、柜体，16、电力设备，17、硅丝环，18、硅丝，100、灭火设备，200、监测传感装置，300、收集器，400、云服务器，500、监控终端。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例一：

一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，适用于包括数据服务器的泛在物联网的电力系统，如图1所示，本实施例包括：若干个灭火设备100，用于灭火，布置在电力建筑或电力设备附近；若干个监测传感装置200，监测电力建筑火情或灭火设备100状态，布置在电力建筑上或安装于灭火设备100上；收集器300，收集传感器数据，与监测传感装置200通信连接；云服务器400，分析传感器数据，监测电力系统消防状态，与收集器300和数据服务器通信连接；监控终端500，显示电力系统消防状态，与用户交互，与云服务器400连接。云服务器400运行有如下子系统：灭火设备100健康监控子系统，通过读取安装在灭火设备100上的监测传感装置200数据，监测灭火设备100的健康状态；火情预警子系统，通过读取安装在电力建筑上的监测传感装置200数据，读取数据服务器内存储的电力设备状态数据，监测是否有火情将要发生，电力设备状态数据包括电网设备或节点的温度、电压、电流以及频率；灭火策略生成子系统，通过读取监测传感装置200数据，读取数据服务器内存储的电力设备状态数据，生成灭火方案；事故原因研判子系统，通过读取监测传感装置200数据，读取数据服务器内存储的电力设备状态数据，分析研判起火原因。

如图2所示，设备健康监控的方法包括以下步骤：根据灭火设备100规范，人工设置状态数据的阈值，并录入灭火设备100健康监控子系统；读取安装在灭火设备100上的监测传感装置200数据，作为灭火设备100的状态数据，并存储；若状态数据超出阈值，则发出告警；若状态数据出现持续性增加或降低，则发出告警。

云服务器400运行火情预警子系统时，执行以下步骤：读取电力设备状态数据，若存在电网设备或节点的温度上升速率高于设定阈值，则发出预警；若存在电网节点的电流超过其全部下级节点电流总和超过设定阈值，则发出预警；若存在电网节点的电压高于其下级节点的电压超过设定阈值，且该电网节点与下级节点不存在调压设备，则发出预警。

如图3所示，云服务器400运行灭火策略生成子系统时，执行以下步骤：人工录入电力建筑DIS数据和灭火设备100位置信息到云服务器400；根据监测传感装置200确定火情区域，寻找并读取附近位置灭火设备100上的监测传感装置200数据，若对应的监测传感装置200的数据在设定阈值内，则将该灭火设备100加入到可用灭火设备100集；确定火情大小，从灭火设备100距离火情区域的距离由小到大的顺序，逐个选取灭火设备100，直到所选取的灭火设备100足够应对火情；将选取的灭火设备100显示在监控终端500上。

云服务器400运行事故原因研判子系统时，执行以下步骤：人工录入电力建筑DIS数据，根据监测传感装置200数据确定最早火情区域；读取最早火情区域内的电力设备的状态数据，若在火情发生前或火情发生后的T时间内，存在电力设备的状态数据的变化速率超过阈值或者变化量超过设定阈值，则判断该电力设备为起火源；反之，判定起火源为外来燃烧物。

监测传感装置200子系统包括分布在电力建筑或电力设备附近的若干个烟雾传感器和若干个温度传感器，分别监测烟雾和温度。

灭火设备100包括消防水系统、消防排气装置、防火分隔装置以及灭火器中的一种或多种。

消防水系统包括蓄水池、管网和消火栓，监测传感装置200包括安装在蓄水池内的水位传感器、安装在管网内的水泵压力传感器以及安装在消火栓内的水压传感器。

灭火器包括干粉灭火器和泡沫灭火器，监测传感装置200包括安装在干粉灭火器和泡沫灭火器内的压力传感器。

实施例二：

一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，本实施例在实施例一的基础上做了进一步的改进，具体为烟雾传感器的改进，使其更适合组建物联网，如图4所示，包括壳体1、探测室7、发光元件4、受光元件2和隔离镜面5，探测室7设置在壳体1上，发光元件4固定安装在探测室7第一侧，受光元件2设置在探测室7第一侧对应的第二侧，隔离镜面5安装在发光元件4和受光元件2之间，隔离镜面5为透镜。

如图5、图6所示，隔离镜面5包括隔离支撑件6、连接件55、驱动器54、安装部53、第一隔离镜51和第二隔离镜52，隔离支撑件6与发光元件4固定连接，第一隔离镜51与第二隔离镜52固定连接，安装部53位于第一隔离镜51与第二隔离镜52的两侧，安装部53与隔离支撑件6活动抵接，第一隔离镜51与第二隔离镜52与隔离支撑件6活动抵接，连接件55与隔离支撑件6固定连接，驱动器54的安装部53与连接件55固定连接，驱动器54输出端与安装部53连接。本优选方案的控制方法为：发光元件4穿过第一隔离镜51到达受光元件2，当探测室7内存在烟雾颗粒3时，受光元件2接收到的光强度将发生变化，光强度降低程度与烟雾颗粒3浓度及颗粒大小有关，但此时的第一隔离镜51将受到粉尘的污染，因而第一隔离镜51仅工作短暂的时间，当测得烟雾颗粒3浓度后即利用驱动器54转动九十度，使第二隔离镜52与探测室7接触，第一隔离镜51将不受粉尘污染。以一定的周期，将第一隔离镜51转动到工作位置，短暂测量后，再转到第二隔离镜52位置工作为主。由于第二隔离镜52受粉尘污染，会导致第二隔离镜52位于工作位置时，即使探测室7内没有烟雾颗粒3，也会使受光元件2接收到的光强度下降，当第二隔离镜52长时间检测到维持不变的烟雾颗粒3浓度，则将该浓度作为修正浓度，后续第二隔离镜52位于工作位置时，测量所得烟雾浓度减修正浓度，作为最终烟雾颗粒3浓度，当第二隔离镜52检测到最终烟雾颗粒3浓度大于零时，缩短第一隔离镜51转动到工作位置的间隔周期，当第一隔离镜51测得准确的烟雾颗粒3浓度大于报警浓度时，第二隔离镜52立即转动到工作位置，并延长第一隔离镜51转动到工作位置的间隔。本实施例可与实施例一合并实施。

实施例三：

一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，本实施例在实施例一的基础上做了进一步的改进，具体为提供了四个改进的灭火设备100，以提高灭火的自动化水平。本实施例中，灭火设备100包括自动灭火器、精准灭火装置和柜内主动灭火器。自动灭火器包括火焰探测器、安装架、对准机构和灭火器具，安装架安装在灭火现场的地面、建筑物上或者安装在自行走机构上，火焰探测器以及对准机构均安装在安装架上，火焰探测器探测火焰方位，安装架使对准机构具有适当的离地高度，灭火器具安装在对准机构上，对准机构带动灭火器具对准火焰灭火。对准机构可以由轴心方向正交的转动可控的多个铰接副构成，也可以采用机械臂。火焰探测器可以由红外热传感器或者红外热成像仪，也可以是图像采集装置搭配图像分析装置构成。安装架优选为可拆卸可调整高度的安装架。

精准灭火装置包括火焰范围探测器、火焰根部分析器、快速对准装置和灭火器，火焰范围探测器是能够绘制目标范围内温度分布情况的温度检测装置，火焰根部分析器确定火焰与可燃物的接触位置，并作为火焰根部，快速对准装置包括自行走底盘和机器臂，机器臂安装在自行走底盘上，灭火器由机器臂夹持，当火焰根部分析器分析到火焰根部位置时，自行走底盘移动到火焰根部附近，机器臂带动灭火器对准火焰根部并开启灭火器。火焰范围探测器为红外热传感器或者红外热成像仪，也可以是图像采集装置搭配图像分析装置构成。

柜内主动灭火器包括烟雾感应装置、控制器、触发机构和灭火装置，烟雾感应装置以及灭火装置均安装在柜内，烟雾感应装置检测柜内烟雾，灭火装置在触发时喷出阻燃气体或阻燃气溶胶，触发机构与灭火装置的触发结构配合，烟雾感应装置以及触发机构均与控制器连接。设置在柜体15内的电力设备16，由于柜体15的遮挡，导致其温度难以被测量。但同样由于柜体15的限值，柜体15内的电力设备16燃烧产生的烟雾，十分容易被测量到，因而采用烟雾传感器能够及时发现柜内设备的火情。灭火设备100采用泡沫灭火器或干粉灭火器。

如图7所示，柜内被动灭火器包括高压气罐8和金属塞13，高压气罐8设有充气口和排气口，排气口具有适当长度，金属塞13第一端的形状及长度与排气口匹配，金属塞13第一端与排气口之间具有间隙，间隙填充塑料填充物9，金属塞13第二端具有散热鳍片10，高压气罐8靠近排气口的部分设有鳍片12，充气口为单向气阀11，单向气阀11向罐内导通，高压气罐8内填充阻燃气体。当有火情发生时，柜内的空气会被加热，鳍片12和散热鳍片10能够从被加热的空气中吸收更多的热量，因而能够更快的升高温度，塑料填充物9随着温度的升高，逐渐变软，在到达熔点之前，就不足以抵抗高压气罐8内的高压气体的作用力，金属塞13就会被顶出排气口。高压气罐8内的高压阻燃气体会被迅速释放，驱赶柜内氧气，起到灭火作用，但应用柜内被动灭火器的柜体15附近，尤其是柜体15与外界联通的气口、缝隙附近，应不具有可燃物、易燃物。本优选方案提供的结构，优点还包括，高压气罐8的排气口的直径越大，虽然能够更快的释放阻燃气体，提高灭火效果，但也导致排气口的密封装置受到的作用力也越大，密封装置与高压气罐8的连接力也需要更大，使得密封装置更难以快速解除该连接以快速释放高压气罐8内气体。本优选方案的结构解决了该问题。本实施例可与实施例一以及实施例二所记载结构合并实施，构成新的实施方式。

实施例四：

一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，本实施例在实施例一的基础上做了进一步的改进，具体为提供了用于柜内电力设备16的温度传感器装置的改进，通过温度监测手段，发现初期的火情。如图8所示，本实施例中，监测传感装置200包括柜内火情探测装置，柜内火情探测装置包括温度传感器、若干个硅丝环17和若干条空心硅丝18，若干个硅丝环17通过空心硅丝18相互连接，若干个硅丝环17靠近柜内电力设备16，硅丝环17以及空心硅丝18贴附安装在柜门14内侧，柜内电力设备16为低压电力设备，温度传感器与空心硅丝18连接，检测空心硅丝18表面温度，温度传感器与采集器通信连接。硅具有与金属铝接近的热导率，火情初期时，火苗比较小，空气的导入率低，导致温度传感器不能及时检测到火苗。采用硅丝18能够吸收火苗附近空气的热量，将其传导给温度传感器，使温度传感器能够更早的检测到温度的上升。本实施例可与实施例一、实施例二以及实施例三所记载结构合并实施，构成新的实施方式。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (13)

1.一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，适用于包括数据服务器的泛在物联网的电力系统，其特征在于，

包括：

若干个灭火设备，用于灭火，布置在电力建筑或电力设备附近；

若干个监测传感装置，监测电力建筑火情或灭火设备状态，布置在电力建筑上或安装于灭火设备上；

收集器，收集传感器数据，与监测传感装置通信连接；

云服务器，分析传感器数据，监测电力系统消防状态，与收集器和数据服务器通信连接；

监控终端，显示电力系统消防状态，与用户交互，与云服务器连接；

所述监测传感装置包括分布在电力建筑或电力设备附近的若干个烟雾传感器和若干个温度传感器，分别监测烟雾和温度；

所述烟雾传感器包括壳体、探测室、发光元件、受光元件和隔离镜面，探测室设置在壳体上，发光元件固定安装在探测室第一侧，受光元件设置在探测室第一侧对应的第二侧，隔离镜面可拆卸的安装在发光元件和受光元件之间，所述隔离镜面为透镜；

所述隔离镜面包括隔离支撑件、连接件、驱动器、安装部、第一隔离镜和第二隔离镜，所述隔离支撑件与发光元件固定连接，第一隔离镜与第二隔离镜固定连接，所述安装部位于第一隔离镜与第二隔离镜的两侧，安装部与隔离支撑件活动抵接，第一隔离镜与第二隔离镜与隔离支撑件活动抵接，所述连接件与隔离支撑件固定连接，驱动器的安装部与连接件固定连接，驱动器输出端与安装部连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，其特征在于，

所述云服务器运行有如下子系统：

灭火设备健康监控子系统，通过读取安装在灭火设备上的监测传感装置数据，监测灭火设备的健康状态；

火情预警子系统，通过读取安装在电力建筑上的监测传感装置数据，读取数据服务器内存储的电力设备状态数据，监测是否有火情将要发生，所述电力设备状态数据包括电网设备或节点的温度、电压、电流以及频率；

灭火策略生成子系统，通过读取监测传感装置数据，读取数据服务器内存储的电力设备状态数据，生成灭火方案；

事故原因研判子系统，通过读取监测传感装置数据，读取数据服务器内存储的电力设备状态数据，分析研判起火原因。

3.根据权利要求2所述的一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，其特征在于，

云服务器运行灭火设备健康监控子系统时，执行以下步骤：

根据灭火设备规范，人工设置状态数据的阈值，并录入灭火设备健康监控子系统；

读取安装在灭火设备上的监测传感装置数据，作为灭火设备的状态数据，并存储；

若状态数据超出阈值，则发出告警；若状态数据出现持续性增加或降低，则发出告警。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，其特征在于，

云服务器运行火情预警子系统时，执行以下步骤：

读取电力设备状态数据，若存在电网设备或节点的温度上升速率高于设定阈值，则发出预警；若存在电网节点的电流超过其全部下级节点电流总和超过设定阈值，则发出预警；若存在电网节点的电压高于其下级节点的电压超过设定阈值，且该电网节点与下级节点之间不存在变压设备，则发出预警。

5.根据权利要求2或3所述的一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，其特征在于，

云服务器运行灭火策略生成子系统时，执行以下步骤：

人工录入电力建筑DIS数据和灭火设备位置信息到云服务器；

根据监测传感装置确定火情区域，寻找并读取附近位置灭火设备上的监测传感装置数据，若对应的监测传感装置的数据在设定阈值内，则将该灭火设备加入到可用灭火设备集；

确定火情大小，从灭火设备距离火情区域的距离由小到大的顺序，逐个选取灭火设备，直到所选取的灭火设备足够应对火情；

将选取的灭火设备显示在监控终端上。

6.根据权利要求2或3所述的一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，其特征在于，

云服务器运行事故原因研判子系统时，执行以下步骤：

人工录入电力建筑DIS数据，根据监测传感装置数据确定最早火情区域；

读取最早火情区域内的电力设备的状态数据，若在火情发生前或火情发生后的T时间内，存在电力设备的状态数据的变化速率超过阈值或者变化量超过设定阈值，则判断该电力设备为起火源；反之，判定起火源为外来燃烧物。

7.根据权利要求1或2所述的一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，其特征在于，

所述灭火设备包括消防水系统、消防排气装置、防火分隔装置以及灭火器中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，其特征在于，

所述消防水系统包括蓄水池、管网和消火栓，所述监测传感装置包括安装在蓄水池内的水位传感器、安装在管网内的水泵压力传感器以及安装在消火栓内的水压传感器。

9.根据权利要求7所述的一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，其特征在于，

所述灭火器包括干粉灭火器和泡沫灭火器，所述监测传感装置包括安装在干粉灭火器和泡沫灭火器内的压力传感器。

10.根据权利要求1或2所述的一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，其特征在于，

所述灭火设备包括自动灭火器、精准灭火装置和柜内主动灭火器，

所述自动灭火器包括火焰探测器、安装架、对准机构和灭火器具，所述安装架安装在灭火现场的地面、建筑物上或者安装在自行走机构上，火焰探测器以及对准机构均安装在安装架上，火焰探测器探测火焰方位，安装架使对准机构具有适当的离地高度，灭火器具安装在对准机构上，对准机构带动灭火器具对准火焰灭火；

所述精准灭火装置包括火焰范围探测器、火焰根部分析器、快速对准装置和灭火器，所述火焰范围探测器是能够绘制目标范围内温度分布情况的温度检测装置，所述火焰根部分析器确定火焰与可燃物的接触位置，并作为火焰根部，所述快速对准装置包括自行走底盘和机器臂，所述机器臂安装在自行走底盘上，灭火器由机器臂夹持，当火焰根部分析器分析到火焰根部位置时，自行走底盘移动到火焰根部附近，机器臂带动灭火器对准火焰根部并开启灭火器；

所述柜内主动灭火器包括烟雾感应装置、控制器、触发机构和灭火装置，所述烟雾感应装置以及灭火装置均安装在柜内，烟雾感应装置检测柜内烟雾，灭火装置在触发时喷出阻燃气体或阻燃气溶胶，所述触发机构与灭火装置的触发结构配合，烟雾感应装置以及触发机构均与控制器连接。

11.根据权利要求1或2所述的一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，其特征在于，

所述灭火设备包括柜内被动灭火器，

所述柜内被动灭火器包括高压气罐和金属塞，所述高压气罐设有充气口和排气口，所述排气口具有适当长度，金属塞第一端的形状及长度与所述排气口匹配，金属塞第一端与排气口之间具有间隙，所述间隙由塑料填充，所述金属塞第二端具有散热鳍片，所述高压气罐靠近排气口的部分设有鳍片，所述充气口为单向气阀，所述单向气阀向罐内导通，高压气罐内填充阻燃气体。

12.根据权利要求1或2所述的一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，其特征在于，

所述监测传感装置包括柜内火情探测装置，

所述柜内火情探测装置包括温度传感器、若干个硅丝环和若干条空心硅丝，所述若干个硅丝环通过空心硅丝相互连接，若干个硅丝环靠近柜内电力设备，所述柜内电力设备为低压电力设备，温度传感器与空心硅丝连接，检测空心硅丝表面温度，温度传感器与采集器通信连接。

13.根据权利要求1或2所述的一种基于泛在电力物联网的智慧消防系统，其特征在于，

所述监测传感装置包括柜内火情探测装置，

所述柜内火情探测装置包括温度传感器和若干条空心硅丝，所述若干条空心硅丝位于柜内电力设备上方且部分镶嵌入柜内绝缘体中，所述柜内电力设备为低压电力设备，若干条空心硅丝相互连接，温度传感器与空心硅丝连接，检测空心硅丝表面温度，温度传感器与采集器通信连接。

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