CN110415478A - 基于物联网的火警分级预警系统 - Google Patents

基于物联网的火警分级预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于物联网的火警分级预警系统，包括：定量可燃气体传感器，用于检测环境可燃气体浓度；温度传感器，用于检测被监测的对象温度；中央处理单元，用于根据所述可燃气体浓度及所述温度进行运算，从而预测可能发生火灾的情况，并根据温度异常变化的紧急程度进行分级预警；物联网模块，用于将所述定量可燃气体传感器、温度传感器和中央处理单元组成一个物联网云平台。本发明在智能算法下通过采集相应传感器的数据运算环境中可燃气体浓度异常变化和监测对象温度异常变化，并根据异常变化的紧急程度进行分级预警，起到防患于未然的效果。

Description

基于物联网的火警分级预警系统
技术领域
本发明涉及火警预警领域，特别涉及一种基于物联网的火警分级预警系统。
背景技术
现有技术一般是通过可燃气体传感器侦测环境可燃气体浓度，当浓度达到一定阀值，直接驱动喇叭使用高分贝声音报警；或者是采用烟雾传感器检测燃烧产生的烟雾达一定浓度来报警，报警只局限于事发地。此外，现有技术获取环境可燃气体浓度达到一定浓度阀值并报警，并不能检测气体浓度变化过程，或者是检测燃烧或火灾产生的烟雾来报警，并不能提前确定环境是否达到燃烧的温度趋势及可燃气体具体量来综合预测报警，同时报警只局限于本地，不能有效、快速传输给相关人员和相关部门。
发明内容
本发明提供了一种基于物联网的火警分级预警系统，以解决至少一个上述技术问题。
为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种基于物联网的火警分级预警系统，包括：定量可燃气体传感器，用于检测环境可燃气体浓度；温度传感器，用于检测被监测的对象温度；中央处理单元，用于根据所述可燃气体浓度及所述温度进行运算，从而预测可能发生火灾的情况，并根据温度异常变化的紧急程度进行分级预警；物联网模块，用于将所述定量可燃气体传感器、温度传感器和中央处理单元采集的数据及运算的结果传输到物联网云平台。
优选地，根据所述可燃气体浓度及所述温度进行运算，从而预测可能发生火灾的情况，并根据温度异常变化的紧急程度进行分级预警包括：判断温度和可燃气体浓度是否达到一定阀值，然后划分为以下三种情况处理：情况1，温度正常但可燃气体浓度不正常；情况2，温度不正常但可燃气体浓度正常；情况3，温度不正常并且可燃气体浓度也不正常。
优选地，所述情况1的处理包括：如果可燃气体浓度上升达到三级浓度值、但不足以燃烧，以一种A声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知三级预设人员；如果浓度继续升高，并达到二级浓度值但不足以燃烧，以一种A+声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知二级预设人员；如果浓度继续升高，并达到一级浓度值随时可能燃烧，以一种A++声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知一级预设人员和相关单位。
优选地，所述情况2的处理包括：如果温度达到上升到三级温度值但还没有达到燃点，以一种B声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知三级预设人员；如果温度继续升高，并达到二级温度值但没有达到燃点，以一种B+声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知二级预设人员；如果温度继续升高，并达到一级温度值随时可能燃烧，以一种B++声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知一级预设人员和相关单位。
优选地，所述情况3的处理包括：如果温度和浓度都处在上升状态，上升持续一定时间并达到二级综合值但还没有达到燃点，以一种C声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知二级预设人员；
如果温度和浓度继续升高，并达到一级综合值随时可能燃烧，以一种C+声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知一级预设人员和相关单位。
优选地，如果以上数值处在下降状态，系统即解除相应报警。
优选地，中央处理单元定量观测相应温度和浓度值，即可以用完整的曲线表达环境所处的状态，便可推测出可能发生的情况，来进行预警。
本发明在智能算法下通过采集相应传感器的数据运算环境中可燃气体浓度异常变化和监测对象温度异常变化，并根据异常变化的紧急程度进行分级预警，通过各种有效途径将可能的自燃、火灾泯灭在萌芽状态；本发明不是检测到可燃气体浓度达到警报线才报警，也不是通过已经燃烧或已经发生火灾后产生的烟雾来报警，而是通过监控对象的异常变化进行分级预警，起到防患于未然的效果。
分级预警可根据监测对象的异常变化的紧急程度，按系统用户事先分级预设的、能快速紧急处理警情的对象进行逐渐升级的预警报告；预警情况得到处理后，监测对象回归正常，系统自动消除预警报告，避免误报或公共资源浪费。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明涉及一种新型火情预警系统，具体涉及一种采用物联网技术能提采集环境可燃气体浓度与监测对象温度异常变化的分级预警技术。
本发明以下几部分组成：可旋转调整角度能测量远程对象温度的检测传感器(传感器视角为10度)定量可燃气体传感器、NB-IOT物联网通信模组、中央处理单元、高音喇叭、电源、外壳。
中央处理单元为该系统的核心部分，相应的智能算法通过它来实现，用于处理和控制相关传感器并做出预警判断，同时通过喇叭和NB-IOT物联网通信模组报警，喇叭用于通知本地人员，NB-IOT物联网通信模组用于通知外部人员和相关部门，采用NB-IOT物联网技术的产品可以组成一个物联网云平台，实现一栋楼、一个住宅小区、一个工业园区、一条街道、一个城市的预警系统，并且可以实现精确的位置预警自动告知，方便外部救援人员快速找到警情目标。
定量可燃气体传感器用于检测环境可燃气体浓度，为中央处理单元计算提供气体浓度数据。远程对象温度检测传感器用于检测目标对象的温度，传感器FOV为10度，同时外壳可以旋转调整角度，以适应不同的安装需求，因为远程对象温度检测传感器可以远距测量温度，因而可以远离发热源，从远端观测物体的温度。中央处理单元通过采样到可燃气体浓度和记录温度并运算从而预测可能发生火灾的情况并根据温度异常变化的紧急程度进行分级预警，通过各种有效途径将可能发生的自燃、火灾泯灭在萌芽状态。
具体方法如下，首先判断温度和可燃气体浓度是否达到一定阀值，分以下三种情况处理：一、温度正常但可燃气体浓度不正常；二、温度不正常但可燃气体浓度正常；三、温度不正常并且可燃气体浓度也不正常。
针对第一种情况，如果可燃气体浓度上升达到三级浓度值但不足以燃烧，以一种A声音通过喇叭进行本地报警，同时通过NB网络通知三级预设人员；如果浓度继续升高，并达到二级浓度值但不足以燃烧，以一种A+声音通过喇叭进行本地报警，同时通过NB网络通知二级预设人员；如果浓度继续升高，并达到一级浓度值随时可能燃烧，以一种A++声音通过喇叭进行本地报警，同时通过NB网络通知一级预设人员和相关单位；
针对第二种情况，如果温度达到上升到三级温度值但还没有达到燃点，以一种B声音通过喇叭进行本地报警，同时通过NB网络通知三级预设人员；如果温度继续升高，并达到二级温度值但没有达到燃点，以一种B+声音通过喇叭进行本地报警，同时通过NB网络通知二级预设人员；如果温度继续升高，并达到一级温度值随时可能燃烧，以一种B++声音通过喇叭进行本地报警，同时通过NB网络通知一级预设人员和相关单位；
针对第三种情况，只分成两级，如果温度和浓度都处在上升状态，上升持续一定时间并达到二级综合值但还没有达到燃点，以一种C声音通过喇叭进行本地报警，同时通过NB网络通知二级预设人员；如果温度和浓度继续升高，并达到一级综合值随时可能燃烧，以一种C+声音通过喇叭进行本地报警，同时通过NB网络通知一级预设人员和相关单位；
如果以上数值处在下降状态，系统即解除相应报警；因为处理器可以定量观测相应温度和浓度值，即可以用完整的曲线表达环境所处的状态，便可推测出可能发生的情况，来进行预警。
本发明在智能算法下通过采集相应传感器的数据运算环境中可燃气体浓度异常变化和监测对象温度异常变化，并根据异常变化的紧急程度进行分级预警，通过各种有效途径将可能的自燃、火灾泯灭在萌芽状态；本发明不是检测到可燃气体浓度达到警报线才报警，也不是通过已经燃烧或已经发生火灾后产生的烟雾来报警，而是通过监控对象的异常变化进行分级预警，起到防患于未然的效果。
分级预警可根据监测对象的异常变化的紧急程度，按系统用户事先分级预设的、能快速紧急处理警情的对象进行逐渐升级的预警报告；预警情况得到处理后，监测对象回归正常，系统自动消除预警报告，避免误报或公共资源浪费。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于物联网的火警分级预警系统，其特征在于，包括：
定量可燃气体传感器，用于检测环境可燃气体浓度；
温度传感器，用于检测被监测的对象温度；
中央处理单元，用于根据所述可燃气体浓度及所述温度进行运算，从而预测可能发生火灾的情况，并根据温度异常变化的紧急程度进行分级预警；
物联网模块，用于将所述定量可燃气体传感器、温度传感器和中央处理单元采集的数据及运算的结果传输到物联网云平台。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的火警分级预警系统，其特征在于，根据所述可燃气体浓度及所述温度进行运算，从而预测可能发生火灾的情况，并根据温度异常变化的紧急程度进行分级预警包括：
判断温度和可燃气体浓度是否达到一定阀值，然后划分为以下三种情况处理：
情况1，温度正常但可燃气体浓度不正常；
情况2，温度不正常但可燃气体浓度正常；
情况3，温度不正常并且可燃气体浓度也不正常。
3.根据权利要求1和2所述的基于物联网的火警分级预警系统，其特征在于，所述情况1的处理包括：
如果可燃气体浓度上升达到三级浓度值、但不足以燃烧，以一种A声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知三级预设人员；
如果浓度继续升高，并达到二级浓度值但不足以燃烧，以一种A+声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知二级预设人员；
如果浓度继续升高，并达到一级浓度值随时可能燃烧，以一种A++声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知一级预设人员和相关单位。
4.根据权利要求2所述的基于物联网的火警分级预警系统，其特征在于，所述情况2的处理包括：
如果温度达到上升到三级温度值但还没有达到燃点，以一种B声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知三级预设人员；
如果温度继续升高，并达到二级温度值但没有达到燃点，以一种B+声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知二级预设人员；
如果温度继续升高，并达到一级温度值随时可能燃烧，以一种B++声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知一级预设人员和相关单位。
5.根据权利要求2所述的基于物联网的火警分级预警系统，其特征在于，所述情况3的处理包括：
如果温度和浓度都处在上升状态，上升持续一定时间并达到二级综合值但还没有达到燃点，以一种C声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知二级预设人员；
如果温度和浓度继续升高，并达到一级综合值随时可能燃烧，以一种C+声音通过喇叭进行本地报警，同时通过物联网通知一级预设人员和相关单位。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的基于物联网的火警分级预警系统，其特征在于，如果以上数值处在下降状态，系统即解除相应报警。
7.根据权利要求3-5中任一项所述的基于物联网的火警分级预警系统，其特征在于，中央处理单元定量观测相应温度和浓度值，即可以用完整的曲线表达环境所处的状态，便可推测出可能发生的情况，来进行预警。
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