CN110930666A - 智慧城市消防安全预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智慧城市消防安全领域，公开了一种智慧城市消防安全预警系统，包括图像采集模块、烟雾传感器、可燃气体传感器、温度传感器、电流采样电路、电压采样电路、功率采集模块、灯光亮度感应器、光照强度传感器、煤气泄漏传感器、报警接收模块、GPS定位模块、无线通讯模块、监控主机、预警分析模块、信息处理模块和火电切断模块，无线通讯模块为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD‑SCDMA模块、Zigbee模块和LoRa模块中的任意一种或几种的组合。本发明集成了各种功能、具有多种传输方式、能大大提高数据传输速率。

Description

智慧城市消防安全预警系统

技术领域

本发明涉及智慧城市消防安全领域，特别涉及一种智慧城市消防安全预警系统。

背景技术

目前智慧城市是指利用各种信息技术或创新意念，集成城市的组成系统和服务，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量。城市消防远程监控系统是结合当代最先进的火灾报警技术、信息通讯及网络技术、计算机控制技术和多媒体显示技术、通过公用(单位)电话网络、局域/广域网络、无线GPRS/CDMA网络等多种传输方式，实时采集监控现场的各类报警信号、故障信号、图像信息，并及时可靠地将上述信息传送到远程的报警检测中心的设备。现有一些城市消防远程监控系统的监控功能较为单一，比如：只能实现空气检测、电气检测、光检测和煤气泄漏中的部分功能，没有将各种功能进行集成。另外，再将检测数据传送到远端时，一般采用传统的GPRS通讯方式进行传送，不能满足对传输方式多样化的需求，传输方式不够灵活，在对传输速率有特殊要求的场合，一般不能满足高速率传输的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种集成了各种功能、具有多种传输方式、能大大提高数据传输速率的智慧城市消防安全预警系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智慧城市消防安全预警系统，包括图像采集模块、烟雾传感器、可燃气体传感器、温度传感器、电流采样电路、电压采样电路、功率采集模块、灯光亮度感应器、光照强度传感器、煤气泄漏传感器、报警接收模块、GPS定位模块、无线通讯模块、监控主机、预警分析模块、信息处理模块、火电切断模块、消防报警模块、火灾警告模块、备电启动模块和路线规划模块，所述无线通讯模块为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块和LoRa模块中的任意一种或几种的组合；

所述图像采集模块采集的图像信息、所述烟雾传感器检测的烟雾浓度、所述可燃气体传感器检测的可燃气体浓度、所述温度传感器检测的环境温度值、所述电流采样电路检测的电流值、所述电压采样电路检测的电压值、所述功率采集模块检测的功率值、所述灯光亮度感应器检测的灯光亮度、所述光照强度传感器检测的光照强度、所述煤气泄漏传感器检测的煤气浓度、所述报警接收模块输出的消防报警信号和所述GPS定位模块输出的城市各处的位置信息均通过所述无线通讯模块传送给所述监控主机；

所述监控主机对所述图像信息进行分析，当分析出所述图像信息中出现烟雾时输出预警信号；所述监控主机对所述烟雾浓度进行分析，当分析出所述烟雾浓度大于烟雾设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述可燃气体浓度进行分析，当分析出所述可燃气体浓度大于可燃气体设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述环境温度值进行分析，当分析出所述环境温度值大于温度设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述电流值进行分析，当分析出所述电流值大于电流设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述电压值进行分析，当分析出所述电压值大于电压设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述功率值进行分析，当分析出所述功率值大于功率设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述灯光亮度进行分析，当分析出所述灯光亮度大于灯光亮度设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述光照强度进行分析，当分析出所述光照强度大于光照强度设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述煤气浓度进行分析，当分析出所述煤气浓度大于煤气设定值时输出预警信号；

所述预警分析模块接收所述监控主机输出的预警信号，调用所述监控主机中存储的对应区域的图像信息、烟雾浓度、可燃气体浓度、环境温度值、电流值、电压值、功率值、灯光亮度、光照强度和煤气浓度并进行显示，在所述预警分析模块接收到确认信号或接收到所有预警信号后输出报警信号；

所述信息处理模块接收所述预警分析模块输出的报警信号或所述报警接收模块输出的消防报警信号时，所述信息处理模块调用所述监控主机中存储的对应区域的位置信息、图像信息、烟雾浓度、可燃气体浓度、环境温度值、电流值、电压值、功率值、灯光亮度、光照强度和煤气浓度并整理成信息报表输出；

所述火电切断模块接收到所述信息处理模块输出的所述信息报表时，根据所述信息报表中的内容停止火灾发生区域的电力输送和燃气输送，所述消防报警模块接收到所述信息处理模块输出的所述信息报表时，根据所述信息报表中的内容向距离火灾发生区域最近的消防队发送所述信息报表，所述火灾警告模块接收到所述信息处理模块输出的所述信息报表时，根据所述信息报表中的内容向火灾发生区域播放火灾警报；所述备电启动模块接收到所述信息处理模块输出的所述信息报表时，根据所述信息报表中的内容启动火灾发生区域的备用电源；所述路线规划模块接收到所述信息处理模块输出的所述信息报表时，根据所述信息报表中的火灾发生区域的位置信息，计算最短路径并将所述最短路径传输给所述消防报警模块，所述消防报警模块将所述最短路径发送给距离火灾发生区域最近的消防队。

在本发明所述的智慧城市消防安全预警系统中，还包括供电模块，所述供电模块与所述无线通讯模块连接，所述供电模块包括变压器、整流桥、第一电容、第一三极管、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第二三极管、第三二极管、第三电阻、第四电阻、第七电阻、运算放大器、第五电位器、第三三极管、第四三极管、第六电阻、第二电容和电压输出端，所述变压器的初级线圈的一端连接220V交流电的一端，所述变压器的初级线圈的另一端连接所述220V交流电的另一端，所述变压器的次级线圈的一端与所述整流桥的一个交流输入端连接，所述变压器的次级线圈的另一端与所述整流桥的另一个交流输入端连接，所述整流桥的一个直流输出端分别与所述第一电容的一端、所述第一三极管的集电极和所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端与所述第四三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极与所述第一二极管的阴极连接，所述第一三极管的发射极分别与所述第二二极管的阴极、所述第二电阻的一端和所述运算放大器的第七引脚连接，所述第二二极管的阳极分别与所述第一电阻的一端和所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极与所述第二电阻的另一端连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第三二极管的阴极和所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和所述运算放大器的第三引脚连接，所述运算放大器的第二引脚与所述第五电位器的滑动端连接，所述运算放大器的第六引脚分别与所述第四三极管的基极和所述第三三极管的集电极连接，所述第三三极管的基极分别与所述第四三极管的发射极和所述第六电阻的一端连接，所述第三三极管的发射极分别与所述第五电位器的一个固定端、所述第六电阻的另一端、所述第二电容的一端和所述电压输出端连接，所述整流桥的另一个直流输出端分别与所述第一电容的另一端、所述第一二极管的阳极、所述第一电阻的另一端、所述第三二极管的阳极、所述第四电阻的另一端、所述运算放大器的第四引脚、所述第五电位器的另一个固定端和所述第二电容的另一端连接，所述运算放大器的型号为UA741。

在本发明所述的智慧城市消防安全预警系统中，所述第七电阻的阻值为37kΩ。

在本发明所述的智慧城市消防安全预警系统中，所述供电模块还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述运算放大器的第六引脚连接，所述第四二极管的阴极与所述第四三极管的基极连接。

在本发明所述的智慧城市消防安全预警系统中，所述第四二极管的型号为S-202T。

在本发明所述的智慧城市消防安全预警系统中，所述供电模块还包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第八电阻的另一端与所述第二二极管的阴极连接。

在本发明所述的智慧城市消防安全预警系统中，所述第八电阻的阻值为43kΩ。

在本发明所述的智慧城市消防安全预警系统中，所述第一三极管、第三三极管和第四三极管均为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管

实施本发明的智慧城市消防安全预警系统，具有以下有益效果：由于设有图像采集模块、烟雾传感器、可燃气体传感器、温度传感器、电流采样电路、电压采样电路、功率采集模块、灯光亮度感应器、光照强度传感器、煤气泄漏传感器、报警接收模块、GPS定位模块、无线通讯模块、监控主机、预警分析模块、信息处理模块、火电切断模块、消防报警模块、火灾警告模块、备电启动模块和路线规划模块，本发明将空气检测、电气检测、光检测和煤气泄漏检测功能进行了整合，无线通讯模块为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块和LoRa模块中的任意一种或几种的组合，采用5G通讯方式可以达到高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接，本发明集成了各种功能、具有多种传输方式、能大大提高数据传输速率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明智慧城市消防安全预警系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中供电模块的电路原理图。

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。

在本发明智慧城市消防安全预警系统实施例中，该智慧城市消防安全预警系统的结构示意图如图1所示。图1中，该智慧城市消防安全预警系统包括图像采集模块1、烟雾传感器2、可燃气体传感器3、温度传感器4、电流采样电路5、电压采样电路6、功率采集模块7、灯光亮度感应器8、光照强度传感器9、煤气泄漏传感器10、报警接收模块11、GPS定位模块12、无线通讯模块13、监控主机14、预警分析模块15、信息处理模块16、火电切断模块17、消防报警模块18、火灾警告模块19、备电启动模块20和路线规划模块21。烟雾传感器2、可燃气体传感器3、温度传感器4、电流采样电路5、电压采样电路6、功率采集模块7、灯光亮度感应器8、光照强度传感器9、煤气泄漏传感器10、报警接收模块11和GPS定位模块12设置于城市的各个位置。

其中，图像采集模块1实时采集城市各处的图像信息并输出图像信息，报警接收模块11接收该智慧城市消防安全预警系统发出的消防报警信号，并将消防报警信号输出。图像采集模块1采集的图像信息、烟雾传感器2检测的烟雾浓度、可燃气体传感器3检测的可燃气体浓度、温度传感器4检测的环境温度值、电流采样电路5检测的电流值、电压采样电路6检测的电压值、功率采集模块7检测的功率值、灯光亮度感应器8检测的灯光亮度、光照强度传感器9检测的光照强度、煤气泄漏传感器10检测的煤气浓度、报警接收模块11输出的消防报警信号和GPS定位模块12输出的城市各处的位置信息均通过无线通讯模块13传送给监控主机14。

监控主机14接收图像采集模块1输出的图像信息并调用监控主机14中存储的不同的时间的图像信息，监控主机14根据调用的图像信息对接收的图像信息进行分析，当分析出接收的图像信息中出现烟雾时输出预警信号。监控主机14接收烟雾传感器2输出的烟雾浓度，并对烟雾浓度进行分析，当分析出烟雾浓度大于烟雾设定值时输出预警信号。监控主机14接收可燃气体传感器3输出的可燃气体浓度，并对可燃气体浓度进行分析，当分析出可燃气体浓度大于可燃气体设定值时输出预警信号。

监控主机14接收温度传感器4输出的环境温度值，并调用监控主机14中存储的不同时间的环境温度，监控主机14根据调用的环境温度对接收的环境温度值进行分析，当分析出接收的环境温度值大于温度设定值时输出预警信号。

监控主机14接收电流采样电路5输出的电流值，对接收的电流值进行分析，当分析出电流值大于电流设定值时输出预警信号。监控主机14接收电压采样电路6输出的电压值，对接收的电压值进行分析，当分析出电压值大于电压设定值时输出预警信号。监控主机14接收功率采集模块7输出的功率值，对接收的功率值进行分析，当分析出功率值大于功率设定值时输出预警信号。

监控主机14接收灯光亮度感应器8输出的灯光亮度，对接收的灯光亮度进行分析，当分析出灯光亮度大于灯光亮度设定值时输出预警信号。监控主机14接收光照强度传感器9输出的光照强度，对接收的光照强度进行分析，当分析出光照强度大于光照强度设定值时输出预警信号。监控主机14接收煤气泄漏传感器10输出的煤气浓度，对接收的煤气浓度进行分析，当分析出煤气浓度大于煤气设定值时输出预警信号。

预警分析模块15接收监控主机14输出的预警信号后，调用监控主机14中存储的对应区域的图像信息、烟雾浓度、可燃气体浓度、环境温度值、电流值、电压值、功率值、灯光亮度、光照强度和煤气浓度并进行显示，在预警分析模块15接收到确认信号或接收到所有预警信号后输出报警信号。

信息处理模块16接收预警分析模块15输出的报警信号或报警接收模块11输出的消防报警信号时，信息处理模块16调用监控主机14中存储的对应区域的位置信息、图像信息、烟雾浓度、可燃气体浓度、环境温度值、电流值、电压值、功率值、灯光亮度、光照强度和煤气浓度并整理成信息报表输出。

火电切断模块17接收到信息处理模块16输出的信息报表时，根据信息报表中的内容停止火灾发生区域的电力输送和燃气输送。消防报警模块18接收到信息处理模块16输出的信息报表时，根据信息报表中的内容向距离火灾发生区域最近的消防队发送信息报表。火灾警告模块19接收到信息处理模块16输出的信息报表时，根据信息报表中的内容向火灾发生区域播放火灾警报。

备电启动模块20包括设置于城市各处用于给城市照明系统供电的备用电源，备电启动模块20接收到信息处理模块16输出的信息报表时，根据信息报表中的内容启动火灾发生区域的备用电源。

路线规划模块21接收到信息处理模块16输出的信息报表时，根据信息报表中的火灾发生区域的位置信息，计算最短路径并将最短路径传输给消防报警模块18，消防报警模块18将最短路径发送给距离火灾发生区域最近的消防队。

本实施例中，无线通讯模块13为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块和LoRa模块中的任意一种或几种的组合。通过设置多种无线通讯方式，不仅可以增加无线通讯方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通讯距离较远，且通讯性能较为稳定，适用于对通讯质量要求较高的场合。采用5G通讯方式可以达到高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

图像采集模块1、烟雾传感器2、可燃气体传感器3、温度传感器4、电流采样电路5、电压采样电路6、功率采集模块7、灯光亮度感应器8、光照强度传感器9和煤气泄漏传感器10采集城市各处的温度、空气组分和图片，监控主机14对采集到的信息进行分析，当判断可能出现火灾时，预警分析模块15将信息显示给工作人员，由工作人员判断是否真的出现火灾，在温度、空气组分和图片分析结果均显示同一区域可能出现火灾时，预警分析模块15直接判断出现火灾，消防报警模块18和火灾警告模块19能够自动对火灾区域进行应急处理，切断供电和供气，避免引发重大事故，同时第一时间通知消防队赶往救援，提醒火灾区域周围民众做好相应措施。信息处理模块16产生的信息报表能够帮助消防员快速了解火灾情况，便于制定灭火计划，提高灭火速度，有效降低火灾造成的损失，避免小型火灾因无人发现而发展呈大火。

本发明将空气检测、电气检测、光检测和煤气泄漏检测功能进行了整合，集成了各种功能、具有多种传输方式、能大大提高数据传输速率。

该智慧城市消防安全预警系统还包括供电模块22，该供电模块22与无线通讯模块13连接、用于供电。

图2为本实施例中供电模块的电路原理图，图2中，该供电模块22包括变压器T、整流桥Z、第一电容C1、第一三极管Q1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2、第二三极管Q2、第三二极管D3、第三电阻R3、第四电阻R4、第七电阻R7、运算放大器A1、第五电位器RP5、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第六电阻R6、第二电容C2和电压输出端Vo，其中，变压器T的初级线圈的一端连接220V交流电的一端，变压器T的初级线圈的另一端连接220V交流电的另一端，变压器T的次级线圈的一端与整流桥Z的一个交流输入端连接，变压器T的次级线圈的另一端与整流桥Z的另一个交流输入端连接，整流桥Z的一个直流输出端分别与第一电容C1的一端、第一三极管Q1的集电极和第七电阻R7的一端连接，第七电阻R7的另一端与第四三极管Q4的集电极连接，第一三极管Q1的基极与第一二极管D1的阴极连接，第一三极管Q1的发射极分别与第二二极管D2的阴极、第二电阻R2的一端和运算放大器A1的第七引脚连接，第二二极管D2的阳极分别与第一电阻R1的一端和第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的发射极与第二电阻R2的另一端连接，第二三极管Q2的集电极分别与第三二极管D3的阴极和第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端分别与第四电阻R4的一端和运算放大器A1的第三引脚连接，运算放大器A1的第二引脚与第五电位器RP5的滑动端连接，运算放大器A1的第六引脚分别与第四三极管Q4的基极和第三三极管Q3的集电极连接，第三三极管Q3的基极分别与第四三极管Q4的发射极和第六电阻R6的一端连接，第三三极管Q3的发射极分别与第五电位器RP5的一个固定端、第六电阻R6的另一端、第二电容C2的一端和电压输出端Vo连接，整流桥Z的另一个直流输出端分别与第一电容C1的另一端、第一二极管D1的阳极、第一电阻R1的另一端、第三二极管D3的阳极、第四电阻R4的另一端、运算放大器A1的第四引脚、第五电位器RP5的另一个固定端和第二电容C2的另一端连接。

第七电阻R7为限流电阻，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当第七电阻R7所在支路的电流较大时，通过该第七电阻R7可以降低第七电阻R7所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第七电阻R7的阻值为37kΩ，当然，在实际应用中，第七电阻R7的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第七电阻R7的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，运算放大器A1的型号为UA741。当然，在实际应用中，运算放大器A1也可以采用其他型号具有相同功能的运算放大器。

该供电模块的工作原理如下：220V交流电经过变压器T、整流桥Z和第一电容C1(滤波电容)后变成稳定的直流电给电压电路供电，第二二极管D2(稳压管)和第三二极管D3(稳压管)能将变压器T漏感产生的尖峰电压钳位到安全值，电路中由第五电位器RP5组成的采样网络将电压输出端Vo的一部分送入运算放大器A1的第二引脚，并和由第三电阻R3、第四电阻R4和第三二极管D3组成同相端的基准电压相比较，经放大使运算放大器A1的输出端控制第一三极管Q1的导通，从而稳定输出电压不变。

第二三极管Q2、第二二极管D2、第一电阻R1和第二电阻R2组成恒流源电路。保证第三二极管D3的工作电流不变，从而可使基准电压稳定。第三三极管Q3和第六电阻R6起过流保护作用，当电流超过1A时，第三三极管Q3导通，第一三极管Q1、第二三极管Q2立即截止，防止过流而损坏电路。电压输出端Vo的电压可以用第五电位器RP5进行调节。

该供电模块22的电路结构简单，元器件少，因此节约了制作成本，并且调试方便、维修简单，同时电路使用高增益的运算放大器A1作为电压比较元件，结合三极管实现输出电压的稳定和过流保护功能，使得电路具有精度高、速度快、稳压效果好的优点。

本实施例中，第一三极管Q1、第三三极管Q3和第四三极管Q4均为NPN型三极管，第二三极管Q2为PNP型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1、第三三极管Q3和第四三极管Q4也可以均为PNP型三极管，第二三极管Q2也可以为NPN型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该供电模块22还包括第四二极管D4，第四二极管D4的阳极与运算放大器A1的第六引脚连接，第四二极管D4的阴极与第四三极管Q4的基极连接。第四二极管D4为限流二极管，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当第四二极管D4所在支路的电流较大时，通过该第四二极管D4可以降低第四二极管D4所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四二极管D4的型号为S-202T。当然，在实际应用中，第四二极管D4也可以采用其他型号具有相同功能的二极管。

本实施例中，该供电模块22还包括第八电阻R8，第八电阻R8的一端与第一三极管Q1的发射极连接，第八电阻R8的另一端与第二二极管D2的阴极连接。第八电阻R8为限流电阻，用于对第一三极管Q1的发射极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第一三极管Q1的发射极电流较大时，通过该第八电阻R8可以降低第一三极管Q1的发射极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第八电阻R8的阻值为43kΩ。当然，在实际应用中，第八电阻R8的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第八电阻R8的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，本发明将空气检测、电气检测、光检测和煤气泄漏检测功能进行了整合，采用5G通讯方式可以达到高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接，因此本发明集成了各种功能、具有多种传输方式、能大大提高数据传输速率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种智慧城市消防安全预警系统，其特征在于，包括图像采集模块、烟雾传感器、可燃气体传感器、温度传感器、电流采样电路、电压采样电路、功率采集模块、灯光亮度感应器、光照强度传感器、煤气泄漏传感器、报警接收模块、GPS定位模块、无线通讯模块、监控主机、预警分析模块、信息处理模块、火电切断模块、消防报警模块、火灾警告模块、备电启动模块和路线规划模块，所述无线通讯模块为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块和LoRa模块中的任意一种或几种的组合；

所述图像采集模块采集的图像信息、所述烟雾传感器检测的烟雾浓度、所述可燃气体传感器检测的可燃气体浓度、所述温度传感器检测的环境温度值、所述电流采样电路检测的电流值、所述电压采样电路检测的电压值、所述功率采集模块检测的功率值、所述灯光亮度感应器检测的灯光亮度、所述光照强度传感器检测的光照强度、所述煤气泄漏传感器检测的煤气浓度、所述报警接收模块输出的消防报警信号和所述GPS定位模块输出的城市各处的位置信息均通过所述无线通讯模块传送给所述监控主机；

所述监控主机对所述图像信息进行分析，当分析出所述图像信息中出现烟雾时输出预警信号；所述监控主机对所述烟雾浓度进行分析，当分析出所述烟雾浓度大于烟雾设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述可燃气体浓度进行分析，当分析出所述可燃气体浓度大于可燃气体设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述环境温度值进行分析，当分析出所述环境温度值大于温度设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述电流值进行分析，当分析出所述电流值大于电流设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述电压值进行分析，当分析出所述电压值大于电压设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述功率值进行分析，当分析出所述功率值大于功率设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述灯光亮度进行分析，当分析出所述灯光亮度大于灯光亮度设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述光照强度进行分析，当分析出所述光照强度大于光照强度设定值时输出预警信号；所述监控主机对所述煤气浓度进行分析，当分析出所述煤气浓度大于煤气设定值时输出预警信号；

所述预警分析模块接收所述监控主机输出的预警信号，调用所述监控主机中存储的对应区域的图像信息、烟雾浓度、可燃气体浓度、环境温度值、电流值、电压值、功率值、灯光亮度、光照强度和煤气浓度并进行显示，在所述预警分析模块接收到确认信号或接收到所有预警信号后输出报警信号；

所述信息处理模块接收所述预警分析模块输出的报警信号或所述报警接收模块输出的消防报警信号时，所述信息处理模块调用所述监控主机中存储的对应区域的位置信息、图像信息、烟雾浓度、可燃气体浓度、环境温度值、电流值、电压值、功率值、灯光亮度、光照强度和煤气浓度并整理成信息报表输出；

所述火电切断模块接收到所述信息处理模块输出的所述信息报表时，根据所述信息报表中的内容停止火灾发生区域的电力输送和燃气输送，所述消防报警模块接收到所述信息处理模块输出的所述信息报表时，根据所述信息报表中的内容向距离火灾发生区域最近的消防队发送所述信息报表，所述火灾警告模块接收到所述信息处理模块输出的所述信息报表时，根据所述信息报表中的内容向火灾发生区域播放火灾警报；所述备电启动模块接收到所述信息处理模块输出的所述信息报表时，根据所述信息报表中的内容启动火灾发生区域的备用电源；所述路线规划模块接收到所述信息处理模块输出的所述信息报表时，根据所述信息报表中的火灾发生区域的位置信息，计算最短路径并将所述最短路径传输给所述消防报警模块，所述消防报警模块将所述最短路径发送给距离火灾发生区域最近的消防队。

2.根据权利要求1所述的智慧城市消防安全预警系统，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块与所述无线通讯模块连接，所述供电模块包括变压器、整流桥、第一电容、第一三极管、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第二三极管、第三二极管、第三电阻、第四电阻、第七电阻、运算放大器、第五电位器、第三三极管、第四三极管、第六电阻、第二电容和电压输出端，所述变压器的初级线圈的一端连接220V交流电的一端，所述变压器的初级线圈的另一端连接所述220V交流电的另一端，所述变压器的次级线圈的一端与所述整流桥的一个交流输入端连接，所述变压器的次级线圈的另一端与所述整流桥的另一个交流输入端连接，所述整流桥的一个直流输出端分别与所述第一电容的一端、所述第一三极管的集电极和所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端与所述第四三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极与所述第一二极管的阴极连接，所述第一三极管的发射极分别与所述第二二极管的阴极、所述第二电阻的一端和所述运算放大器的第七引脚连接，所述第二二极管的阳极分别与所述第一电阻的一端和所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极与所述第二电阻的另一端连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第三二极管的阴极和所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和所述运算放大器的第三引脚连接，所述运算放大器的第二引脚与所述第五电位器的滑动端连接，所述运算放大器的第六引脚分别与所述第四三极管的基极和所述第三三极管的集电极连接，所述第三三极管的基极分别与所述第四三极管的发射极和所述第六电阻的一端连接，所述第三三极管的发射极分别与所述第五电位器的一个固定端、所述第六电阻的另一端、所述第二电容的一端和所述电压输出端连接，所述整流桥的另一个直流输出端分别与所述第一电容的另一端、所述第一二极管的阳极、所述第一电阻的另一端、所述第三二极管的阳极、所述第四电阻的另一端、所述运算放大器的第四引脚、所述第五电位器的另一个固定端和所述第二电容的另一端连接，所述运算放大器的型号为UA741。

3.根据权利要求2所述的智慧城市消防安全预警系统，其特征在于，所述第七电阻的阻值为37kΩ。

4.根据权利要求3所述的智慧城市消防安全预警系统，其特征在于，所述供电模块还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述运算放大器的第六引脚连接，所述第四二极管的阴极与所述第四三极管的基极连接。

5.根据权利要求4所述的智慧城市消防安全预警系统，其特征在于，所述第四二极管的型号为S-202T。

6.根据权利要求5所述的智慧城市消防安全预警系统，其特征在于，所述供电模块还包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第八电阻的另一端与所述第二二极管的阴极连接。

7.根据权利要求6所述的智慧城市消防安全预警系统，其特征在于，所述第八电阻的阻值为43kΩ。

8.根据权利要求2至7任意一项所述的智慧城市消防安全预警系统，其特征在于，所述第一三极管、第三三极管和第四三极管均为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管。

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