CN110327566B - 消防设备及其智能消防方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种消防设备，应用于充换电柜，充换电柜包括多个电池仓，所述设备包括设置于每个电池仓内的火灾探测器与喷嘴、控制器、灭火器、电磁阀和管路系统；所述灭火器的出口与每个喷嘴通过所述管路系统连接；所述灭火器的出口与所述管路系统通过所述电磁阀连接；所述控制器包括：安全监控模块，用于获取所述火灾探测器的探测结果，并根据所述探测结果判断是否执行消防动作；消防动作启动模块，用于响应于判定执行消防动作，控制所述电磁阀开启。采用本发明提供的方案，可实现消防的自动化，降低安全事故的发生概率。

Description

消防设备及其智能消防方法

技术领域

本发明涉及充换电柜技术领域，特别是涉及一种消防设备及其智能消防方法。

背景技术

充换电柜作为能源服务基础设施，其广泛分布于城市的各个区域，例如电动车的充换电柜。然而，充换电柜的电池仓存在较大的火灾隐患，电池仓一旦起火，明火产生后的威害极大，大面积的明火难以扑灭。现有的灭火方法主要依赖于现场人员使用灭火器进行灭火，若无现场人员，灭火措施无法及时实施，则将导致火势无法得到控制。

发明内容

基于此，有必要提供一种消防设备及其智能消防方法，可实现消防的自动化，降低安全事故的发生概率。

一方面，本发明提供一种消防设备，应用于充换电柜，充换电柜包括多个电池仓，所述消防设备包括设置于每个电池仓内的火灾探测器与喷嘴、控制器、灭火器、电磁阀和管路系统；所述灭火器的出口与每个喷嘴通过所述管路系统连接；所述灭火器的出口与所述管路系统通过所述电磁阀连接；所述控制器包括：

安全监控模块，用于获取所述火灾探测器的探测结果，并根据所述探测结果判断是否执行消防动作；

消防动作启动模块，用于响应于判定执行消防动作，控制所述电磁阀开启。

在一种可选的实施方式中，所述火灾探测器包括气氛传感器、温度传感器和烟雾传感器。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括火探管；所述火探管沿管身分布的探测点与所述电池仓一一对应设置。

在一种可选的实施方式中，所述灭火器设有气压传感器；所述控制器还包括：

气压值获取模块，用于获取所述气压传感器检测到的气压值；

灭火剂余量判断模块，用于根据获取到的气压值判断所述灭火器的灭火剂容量是否低于容量阈值；

提醒模块，用于当判定所述灭火器的灭火剂容量低于容量阈值时进行告警。

在一种可选的实施方式中，所述控制器还包括：

消防结果判断模块，用于在控制所述电磁阀开启之后，定时获取所述火灾探测器的探测结果，并根据定时获取到的探测结果判断是否停止消防动作；

消防动作停止模块，用于响应于判定停止消防动作，控制所述电磁阀关闭。

另一方面，本发明还提供一种消防设备的智能消防方法，所述消防设备应用于充换电柜，充换电柜包括多个电池仓，所述消防设备包括设置于每个电池仓内的火灾探测器与喷嘴、控制器、灭火器、电磁阀和管路系统；所述灭火器的出口与每个喷嘴通过所述管路系统连接；所述灭火器的出口与所述管路系统通过所述电磁阀连接；所述方法包括：

获取所述火灾探测器的探测结果，并根据所述探测结果判断是否执行消防动作；

响应于判定执行消防动作，控制所述电磁阀开启。

在一种可选的实施方式中，所述火灾探测器包括气氛传感器、温度传感器和烟雾传感器。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括火探管；所述火探管沿管身分布的探测点与所述电池仓一一对应设置。

在一种可选的实施方式中，所述灭火器设有气压传感器；所述方法还包括：

获取所述气压传感器检测到的气压值；

根据获取到的气压值判断所述灭火器的灭火剂容量是否低于容量阈值；

当判定所述灭火器的灭火剂容量低于容量阈值时进行告警。

在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：

在控制所述电磁阀开启之后，定时获取所述火灾探测器的探测结果，并根据定时获取到的探测结果判断是否停止消防动作；

响应于判定停止消防动作，控制所述电磁阀关闭。

相比于现有技术，本发明提供的消防设备及其智能消防方法，通过设置于每个电池仓内的火灾探测器监控电池仓的安全，根据火灾探测器的探测结果控制电磁阀的开启，使得灭火器内的灭火剂从出口经电磁阀到达管路系统，经管路系统的输送到达设置于电池仓的喷嘴后自动喷射，从而实现消防的自动化。

附图说明

图1是本发明一实施方式中的消防设备的结构示意图；

图2是本发明一实施方式中的充换电柜的结构示意图；

图3是本发明一实施方式中的控制器的结构示意图；

图4是本发明一实施方式中的消防设备的智能消防方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请同时参阅图1和图2，其中，图1是本发明一实施方式中的消防设备的结构示意图，图2是本发明一实施方式中的充换电柜的结构示意图。本实施例提供的消防设备2应用于充换电柜1，充换电柜1包括多个电池仓12，消防设备2包括电源10、设置于每个电池仓12内的火灾探测器11与喷嘴13、控制器14、灭火器16、电磁阀17和管路系统18。灭火器16的出口与每个喷嘴122通过管路系统18连接。灭火器16的出口与管路系统18通过电磁阀17连接。

在本实施方式中，消防设备2设置于充换电柜1内，在其他实施方式中，消防设备2的部分组件可以设置于充换电柜1外，例如，管路系统的部分管路、电子阀及灭火器可设置于充换电柜外。

需要说明的是，图2所示的电池仓排列方式、灭火器在充换电柜上的安装位置、控制器和电源在充换电柜上的位置等空间位置结构仅为示例，例如，控制器和电源还可以安装在充换电柜的下层等位置，本发明对此不做限定。

请参阅图3，其是本发明一实施方式中的控制器的结构示意图，如图3所述，控制器14包括安全监控模块140和消防动作启动模块141。安全监控模块140用于获取所述火灾探测器的探测结果，并根据所述探测结果判断是否执行消防动作。消防动作启动模块141用于响应于判定执行消防动作，控制所述电磁阀开启。

所称控制器，又称处理器，其可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述消防设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个消防设备的各个部分。

本实施例提供的消防设备，通过设置于每个电池仓内的火灾探测器监控电池仓的安全，根据火灾探测器的探测结果控制电磁阀的开启，使得灭火器内的灭火剂从出口经电磁阀到达管路系统，经管路系统的可靠输送，到达设置于电池仓的喷嘴后自动喷射，从而实现消防的自动化。

在本实施例中，火灾探测器120包括气氛传感器、温度传感器和烟雾传感器，则探测结果包括气氛值、温度值和烟雾浓度值。在其他实施例中，火灾探测器也可以是气氛传感器、温度传感器和烟雾传感器中的任意两种。

气氛传感器可以是复合型可燃气体探测器，该复合型可燃气体包括CH4、H2、CO、C2H4等气体。

进一步，安全监控模块140包括第一判断单元、第一判定单元、第二判断单元、第二判定单元、第三判断单元及第三判定单元。第一判断单元用于获取所述气氛传感器检测到的气氛值，并比较获取到的气氛值与预设的第一气氛阈值的大小；第一判定单元用于当获取到的气氛值大于第一气氛阈值时，判定执行消防动作；第二判断单元用于获取所述温度传感器检测到的温度值，并比较获取到的温度值与预设的第一温度阈值的大小；第二判定单元用于当获取到的温度值大于第一温度阈值时，判定执行消防动作；第三判断单元用于获取所述烟雾传感器检测到的烟雾浓度值，并比较获取到的烟雾浓度值与预设的第一烟雾浓度阈值的大小；第三判定单元用于当获取到的烟雾浓度值大于第一烟雾浓度阈值时，判定执行消防动作。需要说明的是，第一判断单元、第二判断单元和第三判断单元为并行单元，通过并行判断，防止某一单元出错而无法识别到火灾信号，有效提高可靠性和安全性。

控制器14还包括消防结果判断模块和消防动作停止模块。消防结果判断模块用于在控制所述电磁阀开启之后，定时获取所述火灾探测器的探测结果，并根据定时获取到的探测结果判断是否停止消防动作。消防动作停止模块用于响应于判定停止消防动作，控制所述电磁阀关闭。通过定时探测，便于在安全情况下及时停止消防动作，提高消防动作的智能化。可选的，消防设备还可以包括用于控制电磁阀的强制开启或关闭按钮，便于现场人员在确定充换电柜进入安全状态时做出控制。

灭火器16可以是单个灭火器，也可以是包括多个串接或并接的灭火器，本发明对此不作限定。

灭火器16设有气压传感器。控制器14还包括气压值获取模块144、灭火剂余量判断模块145和提醒模块146。气压值获取模块144用于获取所述气压传感器检测到的气压值；灭火剂余量判断模块145用于根据获取到的气压值判断所述灭火器的灭火剂容量是否低于容量阈值；提醒模块146用于当判定所述灭火器的灭火剂容量低于容量阈值时进行告警。通过灭火剂余量判断，便于及时补充灭火剂，提高安全性。

在本实施例中，消防设备2还包括火探管19；火探管19沿管身分布的探测点与电池仓12一一对应设置。

火探管无需电源，一旦着火时，火探管在受热温度最高处被软化并爆破，使得灭火剂从爆破处喷射。火探管的使用使得消防设备具有双重保险，避免因电源被切断而无法对电磁阀进行控制，进一步提高了自动化消防的可靠性和安全性。

火探管的启动温度高于第一温度阈值。示例性的，火探管的启动温度为170±10摄氏度，第一温度阈值为85摄氏度，本发明对此不做限定。

在本实施例中，火探管19的一头与灭火器16连接，使得两种灭火方式共用灭火器16，简化消防设备和充换电柜的体积。在其他实施方式中，火探管19也可以与其他灭火器连接，提高灭火剂储量，简化灭火器出口处的接口数量，有效降低任一接口处气体泄漏带来的危害。

可选的，电磁阀17为比例电磁阀。所述控制器还包括比例调节模块147，用于在控制所述电磁阀开启之后，根据定时获取到的探测结果调节电磁阀的开度。

进一步，比例调节模块147包括获取单元、比较单元和调节单元。

获取单元用于在控制所述电磁阀开启之后，定时获取所述气氛传感器检测到的气氛值、所述温度传感器检测到的温度值、及所述烟雾传感器检测到的烟雾浓度值；比较单元，用于比较获取到的气氛值与预设的第二气氛阈值的大小、温度值与预设的第二温度阈值的大小、及烟雾浓度值与预设的第二烟雾浓度阈值的大小；调节单元，用于响应于获取到的气氛值小于第二气氛阈值、获取到的温度值小于预设的第二温度阈值、及获取到的烟雾浓度值小于第二烟雾浓度阈值，调节所述电磁阀的开度，以使所述电磁阀的开度变小。其中，第二气氛阈值低于第一气氛阈值，第二温度阈值低于第一温度阈值，第二烟雾浓度阈值低于第一烟雾浓度阈值。即通过将检测结果与第二气氛阈值、第二温度阈值和第二烟雾浓雾阈值进行比较，使得气氛值、温度值和烟雾浓度值达到一定条件时调小灭火剂用量，可防止电池仓在短时间内复燃，还可避免因充换电柜上其他位置的电池仓起火时灭火剂供给不足的问题。

本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是消防设备的示例，并不构成对消防设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如，在一些实施方式中，所述消防设备还可以包括存储器掉电保护电路、输入输出设备、网络接入设备、总线等。

存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

请参阅图4，其是本发明一实施方式中的消防设备的智能消防方法的流程示意图。在本实施例中，消防设备与充换电柜请参考上述实施例，所述智能消防方法由上述实施例中的控制器14执行，该方法包括：

步骤S210、获取所述火灾探测器的探测结果，并根据所述探测结果判断是否执行消防动作；

步骤S220，响应于判定执行消防动作，控制所述电磁阀开启。

可选的，所述火灾探测器包括气氛传感器、温度传感器和烟雾传感器。

可选的，所述设备还包括火探管。火探管沿管身分布的探测点与电池仓一一对应设置。

本实施例提供的消防设备的智能消防方法，通过设置于每个电池仓内的火灾探测器监控电池仓的安全，根据火灾探测器的探测结果控制电磁阀的开启，使得灭火器内的灭火剂从出口经电磁阀到达管路系统，经管路系统的可靠输送，到达设置于电池仓的喷嘴后自动喷射，从而实现消防的自动化。

进一步，步骤S210包括：

获取所述气氛传感器检测到的气氛值，并比较获取到的气氛值与预设的气氛阈值的大小；

当获取到的气氛值大于预设的气氛阈值时，判定执行消防动作；

获取所述温度传感器检测到的温度值，并比较获取到的温度值与预设的第一温度阈值的大小；

当获取到的温度值大于预设的第一温度阈值时，判定执行消防动作；

获取所述烟雾传感器检测到的烟雾浓度值，并比较获取到的烟雾浓度值与预设的烟雾浓度阈值的大小；

当获取到的烟雾浓度值大于预设的烟雾浓度阈值时，判定执行消防动作。

可选的，所述灭火器还设有气压传感器；所述方法还包括：

获取所述气压传感器检测到的气压值；需要说明的是，本发明不严格限定步骤顺序，例如，该步骤可与步骤S210并行执行，可以在步骤S210之前执行，也可以在步骤S210之后执行，还可以定时执行；

根据获取到的气压值判断所述灭火器的灭火剂容量是否低于容量阈值；

当判定所述灭火器的灭火剂容量低于容量阈值时进行告警。

可选的，所述方法还包括：

在控制所述电磁阀开启之后，定时获取所述火灾探测器的探测结果，并根据定时获取到的探测结果判断是否停止消防动作；

响应于判定停止消防动作，控制所述电磁阀关闭。

可选的，所述电磁阀为比例电磁阀。所述方法还包括在控制所述电磁阀开启之后，根据定时获取到的探测结果调节电磁阀的开度。

进一步，所述在控制所述电磁阀开启之后，根据定时获取到的探测结果调节电磁阀的开度，包括：

在控制所述电磁阀开启之后，定时获取所述气氛传感器检测到的气氛值、所述温度传感器检测到的温度值、及所述烟雾传感器检测到的烟雾浓度值；

比较获取到的气氛值与预设的第二气氛阈值的大小、温度值与预设的第二温度阈值的大小、及烟雾浓度值与预设的第二烟雾浓度阈值的大小；

响应于获取到的气氛值小于第二气氛阈值、获取到的温度值小于预设的第二温度阈值、及获取到的烟雾浓度值小于第二烟雾浓度阈值，调节所述电磁阀的开度，以使所述电磁阀的开度变小。

其中，第二气氛阈值低于第一气氛阈值，第二温度阈值低于第一温度阈值，第二烟雾浓度阈值低于第一烟雾浓度阈值。

即通过将检测结果与第二气氛阈值、第二温度阈值和第二烟雾浓雾阈值进行比较，使得气氛值、温度值和烟雾浓度值达到一定条件时调小灭火剂用量，可防止电池仓在短时间内复燃，还可避免因充换电柜上其他位置的电池仓起火时灭火剂供给不足的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种消防设备，应用于充换电柜，其特征在于，所述充换电柜包括多个电池仓，所述消防设备包括设置于每个电池仓内的火灾探测器与喷嘴、控制器、灭火器、电磁阀和管路系统；所述灭火器的出口与每个喷嘴通过所述管路系统连接，所述火灾探测器包括气氛传感器、温度传感器和烟雾传感器，所述灭火器的出口与所述管路系统通过所述电磁阀连接；所述控制器包括：

安全监控模块，用于获取所述火灾探测器的探测结果，并根据所述探测结果判断是否执行消防动作，所述安全监控模块包括第一判断单元、第一判定单元、第二判断单元、第二判定单元、第三判断单元及第三判定单元，所述第一判断单元、所述第二判断单元和所述第三判断单元为并行单元；

所述第一判断单元用于获取所述气氛传感器检测到的气氛值，并比较获取到的所述气氛值与预设的第一气氛阈值的大小；所述第一判定单元用于当获取到的所述气氛值大于所述第一气氛阈值时，判定执行消防动作；所述第二判断单元用于获取所述温度传感器检测到的温度值，并比较获取到的所述温度值与预设的第一温度阈值的大小；所述第二判定单元用于当获取到的所述温度值大于所述第一温度阈值时，判定执行消防动作；所述第三判断单元用于获取所述烟雾传感器检测到的烟雾浓度值，并比较获取到的所述烟雾浓度值与预设的第一烟雾浓度阈值的大小；所述第三判定单元用于当获取到的所述烟雾浓度值大于所述第一烟雾浓度阈值时，判定执行消防动作；

消防动作启动模块，用于响应于判定执行消防动作，控制所述电磁阀开启；

所述设备还包括火探管；所述火探管沿管身分布的探测点与所述电池仓一一对应设置；

所述电磁阀为比例电磁阀，所述控制器还包括比例调节模块，用于在控制所述电磁阀开启之后，根据定时获取到的探测结果调节电磁阀的开度；

所述比例调节模块包括获取单元、比较单元和调节单元；

所述获取单元用于在控制所述电磁阀开启之后，定时获取所述气氛传感器检测到的所述气氛值、所述温度传感器检测到的所述温度值、及所述烟雾传感器检测到的所述烟雾浓度值；所述比较单元，用于比较获取到的所述气氛值与预设的第二气氛阈值的大小、所述温度值与预设的第二温度阈值的大小、及所述烟雾浓度值与预设的第二烟雾浓度阈值的大小；所述调节单元，用于响应于获取到的所述气氛值小于所述第二气氛阈值、获取到的所述温度值小于预设的所述第二温度阈值、及获取到的所述烟雾浓度值小于所述第二烟雾浓度阈值，调节所述电磁阀的开度，以使所述电磁阀的开度变小，其中，所述第二气氛阈值低于所述第一气氛阈值，所述第二温度阈值低于所述第一温度阈值，所述第二烟雾浓度阈值低于所述第一烟雾浓度阈值，即通过将检测结果与所述第二气氛阈值、所述第二温度阈值和所述第二烟雾浓雾阈值进行比较，使得气氛值、温度值和烟雾浓度值达到一定条件时调小灭火剂用量。

2.根据权利要求1所述的消防设备，其特征在于，所述灭火器设有气压传感器；所述控制器还包括：

气压值获取模块，用于获取所述气压传感器检测到的气压值；

灭火剂余量判断模块，用于根据获取到的气压值判断所述灭火器的灭火剂容量是否低于容量阈值；

提醒模块，用于当判定所述灭火器的灭火剂容量低于容量阈值时进行告警。

3.根据权利要求1所述的消防设备，其特征在于，所述控制器还包括：

消防结果判断模块，用于在控制所述电磁阀开启之后，定时获取所述火灾探测器的探测结果，并根据定时获取到的探测结果判断是否停止消防动作；

消防动作停止模块，用于响应于判定停止消防动作，控制所述电磁阀关闭。

4.一种适用于如权利要求1-3任一项所述消防设备的智能消防方法，所述消防设备应用于充换电柜，其特征在于，所述充换电柜包括多个电池仓，所述消防设备包括设置于每个电池仓内的火灾探测器与喷嘴、控制器、灭火器、电磁阀和管路系统；所述灭火器的出口与每个喷嘴通过所述管路系统连接；所述灭火器的出口与所述管路系统通过所述电磁阀连接；所述方法包括：

获取所述火灾探测器的探测结果，并根据所述探测结果判断是否执行消防动作；

响应于判定执行消防动作，控制所述电磁阀开启。

5.根据权利要求4所述的智能消防方法，其特征在于，所述火灾探测器包括气氛传感器、温度传感器和烟雾传感器。

6.根据权利要求4所述的智能消防方法，其特征在于，所述设备还包括火探管；所述火探管沿管身分布的探测点与所述电池仓一一对应设置。

7.根据权利要求4-6任一项所述的智能消防方法，其特征在于，所述灭火器设有气压传感器；所述方法还包括：

获取所述气压传感器检测到的气压值；

根据获取到的气压值判断所述灭火器的灭火剂容量是否低于容量阈值；

当判定所述灭火器的灭火剂容量低于容量阈值时进行告警。

8.根据权利要求4-6任一项所述的智能消防方法，其特征在于，所述方法还包括：

在控制所述电磁阀开启之后，定时获取所述火灾探测器的探测结果，并根据定时获取到的探测结果判断是否停止消防动作；

响应于判定停止消防动作，控制所述电磁阀关闭。

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