CN111080956A - 电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电动汽车立体车库领域，公开了一种电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统及方法，包括火灾控制器、车库PLC、车库充电系统、声光报警器、防火卷帘、喷淋系统、手动触发按键、云服务器和若干组传感器单元；车库PLC、车库充电系统、声光报警器、手动触发按键、云服务器和若干组传感器单元均与火灾控制器连接；防火卷帘和喷淋系统与车库PLC连接，车库充电系统与云服务器连接。通过车库充电系统和火灾控制器实现一级防预预警处理，通过若干组传感器单元、火灾控制器和车库PLC实现二级防预预警处理，一级保护措施的重点在于真正的预防，而二级保护措施的重点在于准确识别着火位，迅速移出车位并处理，最大程度减少损失。

Description

电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统及方法

技术领域

本发明属于电动汽车立体车库领域，涉及一种电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统及方法。

背景技术

随着电动汽车的发展和普及，以及结合立体车库作为节约土地的停车设备的发展，逐渐建设了用于电动汽车停车充电的立体车库，从而更加方便电动汽车的使用。但是，近年来电动汽车着火事件越演越烈，而根据锂电池的特性，充电过程的过充最易导致电池着火，立体车库的高密度设计又导致一旦发生火灾就很难快速扑灭，往往损失严重。

目前，针对立体车库的设计的预警和消防机制，都是基于燃油汽车的停放过程可能引发的火灾而采取对应的设计，通常是检测到火灾后直接进行全隔离栏和喷水处理。但是，由于电动汽车和燃油汽车的差别，电动汽车着火诱因与燃油汽车大为不同，同时电池的着火速度和强度远超燃油，燃油汽车的预警和消防机制对电动汽车停车充电立体车库来说并不适用，并不能及时进行电动汽车的火灾预警和消防。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中电动汽车停车充电立体车库的火灾预警和消防不及时的缺点，提供一种电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统及方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统，包括车库充电系统、火灾控制器、报警系统、车库PLC和若干组传感器单元；车库充电系统、车库PLC和若干组传感器单元均与火灾控制器连接；

车库充电系统用于检测当前充电汽车的电池温度，并在预设时间段内电池温度均高于预设电池温度时切断当前充电汽车的电源，然后生成热失控信息并发送；

若干组传感器单元分别用于检测立体车库的每个载车板的当前环境信息并发送至火灾控制器；

火灾控制器用于根据接收的热失控信息生成一级报警信息并发送，生成第一消防信息并发送至车库PLC，第一消防信息包含当前充电汽车所在载车板的地址信息；还用于根据接收的每个载车板的当前环境信息生成二级报警信息并发送，生成第二消防信息发送至车库PLC；当前环境信息内包括若干触发信息，当触发信息超过对应的预设值时为有效触发信息；第二消防信息包含同一时段内有效触发信息个数最多的当前环境信息对应的载车板的地址信息；

报警系统用于接收火灾控制器发送的一级报警信息并进行一级报警，还用于接收火灾控制器发送的二级报警信息并进行二级报警；

车库PLC用于根据第一消防信息将当前充电汽车所在载车板移动至预设消防区域；还用于根据第二消防信息将同一时段内有效触发信息个数最多的当前环境信息对应的载车板移动至预设消防区域。

本发明电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统进一步的改进在于：

所述传感器单元包括烟雾传感器、温度传感器、气体传感器和接口模块，接口模块一端连接烟雾传感器、温度传感器和气体传感器，另一端连接火灾控制器。

所述报警系统为声光报警器。

所述预设消防区域设置在立体车库底层。

还包括防火卷帘系统和喷淋系统；防火卷帘系统和喷淋系统均设置在预设消防区域内部，防火卷帘系统和喷淋系统均与车库PLC连接。

还包括云服务器，云服务器与车库充电系统和火灾控制器连接；

云服务器用于接收车库充电系统发送的热失控信息并显示，用于接收火灾控制器发送的一级预警信息和二级预警信息并显示。

还包括手动触发按键，手动触发按键与火灾控制器连接，用于手动控制火灾控制器。

本发明另一方面，一种电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警方法，包括以下步骤：

检测当前充电汽车的电池温度，并在预设时间段内电池温度均高于预设电池温度时切断当前充电汽车的电源，然后生成热失控信息；根据热失控信息生成包含当前充电汽车所在载车板的地址信息的第一消防信息和一级预警信息，根据第一消防信息将当前充电汽车所在载车板移动至预设消防区域，根据一级预警信息进行一级预警；

检测立体车库每个载车板的当前环境信息，根据每个载车板的当前环境信息生成二级报警信息和第二消防信息；当前环境信息内包括若干触发信息，当触发信息超过对应的预设值时为有效触发信息；第二消防信息包含同一时段内有效触发信息个数最多的当前环境信息对应的载车板的地址信息；根据二级预警信息进行二级预警；根据第二消防信息将同一时段有效触发信息个数最多的当前环境信息对应的载车板移动至预设消防区域。

本发明电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警方法进一步的改进在于：

将同一时段有效触发信息个数最多的当前环境信息对应的载车板移动至预设消防区域后，对预设消防区域下降防火卷帘并进行喷淋。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明两级消防预警系统，通过将车库充电系统、车库PLC、报警系统和火灾控制器结合，形成第一级消防预警系统，实现锂电池过温预警处理，通过检测当前充电汽车的电池温度，并在电池温度高于预设电池温度时自动切断当前充电汽车的电源，继而通过火灾控制器利用报警系统实现一级预警，通过车库PLC实现一级消防处理；一级保护措施的重点在于真正的预防，有效的减少了火灾情况的发生。通过将火灾控制器、报警系统、车库PLC和若干组传感器单元结合，形成第二级消防预警系统，通过若干组传感器单元检测每个载车板的当前环境信息，在火灾发生时，实现载车板的精准定位，进而通过报警系统二级预警，通过车库PLC实现二级消防处理，及时将火灾车辆转移至消防区域，可最大效率和成本的进行处理和隔离，给人为介入留下充足时间。

进一步的，设置防火卷帘系统和喷淋系统，保证火车辆转移至消防区域后能够快速隔离和降温灭火。

进一步的，设置云服务器，针对无人值守的立体车库，通过云服务器及时告知负责人员当前火灾情况，以便负责人员及时处理。

进一步的，设置手动触发按键，基于电子器件的不可靠性，通过手动方式的备份设计，提升整个装置的可靠性。

本发明两级消防预警方法，通过检测当前充电汽车的电池温度，并在电池温度高于预设电池温度时自动切断当前充电汽车的电源，然后生成热失控信息；根据热失控信息生成第一消防信息和一级预警信息，根据第一消防信息将当前充电汽车所在载车板移动至预设消防区域，实现电池过温预警处理，做到电动汽车火灾发生的真正预防，极大的减少火灾发生。通过检测立体车库每个载车板的当前环境信息，生成二级报警信息和第二消防信息，根据第二消防信息将同一时段有效触发信息个数最多的当前环境信息对应的载车板移动至预设消防区域，实现准确识别着火位，迅速移出车位并处理，可最大效率和最低成本的进行处理和隔离，给人为介入留下充足时间，整个方法流程简单，便于实现。

附图说明

图1为本发明的两级消防预警系统原理框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统，包括火灾控制器、车库PLC、车库充电系统、声光报警器、防火卷帘系统、喷淋系统、手动触发按键、云服务器和若干组传感器单元；车库PLC、车库充电系统、声光报警器、手动触发按键、云服务器和若干组传感器单元均与火灾控制器连接；防火卷帘系统和喷淋系统与车库PLC连接，车库充电系统与云服务器连接。

车库充电系统，用于检测当前充电汽车的电池温度，并在电池温度高于预设电池温度时自动切断当前充电汽车的电源，然后生成热失控信息并发送至火灾控制器和云服务器。

若干组传感器单元分别设置在立体车库的每个载车板上，每个传感器单元均设置与载车板对应的地址信息，传感器单元包括烟雾传感器、温度传感器、气体传感器和接口模块，烟雾传感器、温度传感器和气体传感器均通过接口模块与火灾控制器连接，烟雾传感器用于检测所在载车板当前的烟雾信息并通过电平信息的方式传递给接口模块，温度传感器用于检测所在载车板当前的温度信息并通过电平信息的方式传递给接口模块，气体传感器用于检测所在载车板当前的气体信息并通过电平信息的方式传递给接口模块；接口模块用于将该传感器单元所在载车板的地址信息和接收的烟雾信息、温度信息和气体信息发送至火灾控制器。

火灾控制器，用于接收车库充电系统发送的热失控信息，根据热失控信息生成一级预警信息并发送至声光报警器和云服务器，并生成包含当前充电汽车所在载车板的地址信息的第一消防信息，将第一消防信息发送至车库PLC；用于接收若干接口模块发送的该传感器单元所在载车板的地址信息、烟雾信息、温度信息和气体信息，并当同一接口模块发送的烟雾信息、温度信息和气体信息中至少两个为有效触发信息时，有效触发信息是指该信息超过预设的对应值，生成二级预警信息并发送至声光报警器和云服务器，当生成二级预警信息后，确定同一时段内所有接口模块中每个接口模块发送的烟雾信息、温度信息和气体信息中的有效触发信息个数，选择有效触发信息个数最多的接口模块所在传感器单元对应的载车板，然后生成包含该载车板的地址信息的第二消防信息，将第二消防信息发送至车库PLC。例如，如果一段时间内，只有N号车位对应的三个传感器中的两个被触发生成2个有效触发信息，即判断出该N号车位有火情；如果N号车位对应的三个传感器触发开始，较短时间内也收到其他车位的有效触发信息，则判断有效触发信息个数最多的载车板对应车位为着火车位；如果N号车位对应的三个传感器均被触发，即立刻判断出该车位为着火车位。

火灾控制器每次上电后只进行一次第二消防信息的生成，之后下电重新上电才能重新新一次的第二消防信息的生成。

车库PLC，即车库可编程序控制器，PLC为Programmable Logic Controller的简写。车库PLC通过485通信接口与火灾控制器连接，用于接收火灾控制器发送的第一消防信息和第二消防信息，当接收第一消防信息时，将当前充电汽车所在载车板移动至预设消防区域；当接收第二消防信息时，将有效触发信息个数最多的载车板移动至预设消防区域，然后生成防火卷帘开启信息和喷淋开启信息，将防火卷帘开启信息发送至防火卷帘系统，将喷淋开启信息发送至喷淋系统。

声光报警器，用于接收火灾控制器发送的一级预警信息和二级预警信息，当接收一级预警信息时进行一级声光报警，当接收二级预警信息时进行二级声光报警，其中，一级声光报警的声音和光照强度小于二级声光报警；或者设置扬声器，提前预设一级声光报警语音信息和二级声光报警语音信息，进行一级声光报警或二级声光报警时，播放对应的语音信息，以便现场专业人员及时判断当前预警类别。

防火卷帘系统，设置在立体车库的预设消防区域，预设消防区域一般设置在立体车库的底层，防火卷帘系统用于当接收到车库PLC发送的防火卷帘开启信息时，立即下降防火卷帘。

喷淋系统，与防火卷帘系统一样，也设置在立体车库的预设消防区域，并且位于防火卷帘系统的防火卷帘内部，喷淋系统用于当接收到车库PLC发送的喷淋开启信息时，立即进行喷淋。

手动触发按键，与火灾控制器连接，用于手动启动电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统；当警报警示之后如果现场有专业人员，且发现立体车库没有进行自动动作处理，则按下手动触发按键，强制启动车库PLC、防火卷帘系统和喷淋系统。

云服务器，与车库充电系统和火灾控制器连接，用于接收车库充电系统发送的热失控信息并显示，告知后台知道该充电车位面临了险情；用于接收火灾控制器发送的一级预警信息和二级预警信息并显示。

本发明电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警方法，包括以下步骤：

检测当前充电汽车的电池温度，并在电池温度高于预设电池温度时自动切断当前充电汽车的电源，然后生成热失控信息，并生成包含当前充电汽车所在载车板的地址信息的第一消防信息。

根据热失控信息生成一级预警信息，根据一级预警信息进行一级声光预警；根据第一消防信息将当前充电汽车所在载车板移动至预设消防区域。

检测立体车库每个载车板的当前环境信息，环境信息包括烟雾信息、温度信息和气体信息，当烟雾信息、温度信息和气体信息超过预设的对应值时为触发信息；当同一载车板的触发信息至少为两个时，生成二级预警信息，然后生成包含同一时段有效触发信息个数最多的当前环境信息对应的载车板的地址信息的第二消防信息。

根据二级预警信息进行二级声光预警；根据第二消防信息将同一时段有效触发信息个数最多的载车板移动至预设消防区域，然后生成防火卷帘开启信息和喷淋开启信息。

根据防火卷帘开启信息对预设消防区域下降防火卷帘，根据喷淋开启信息对预设消防区域喷淋。

本发明针对电动汽车停车充电立体车库，开发一套与车库充电系统、车库PLC互联的两级预警消防控制系统，该系统针对电动汽车着火特点，具备了两级预警处理措施，第一级为“锂电池过温预警处理”，当立体车库充电桩给电动汽车充电过程中，持续收集锂电池温度，如果持续过温则加工出“热失控”故障并停止充电，“热失控”故障表示电池充电异常且导致了持续过温，车库充电系统同时将该故障传递给火灾控制器，则火灾控制器主动报警预判该车辆有着火风险，可通过车库PLC将车辆移出车库；如果电动车辆正常充电或未充电时着火了，则会触发第二级“主动消防处理”，通过烟雾传感器、温度传感器和气体传感器等多种传感器，准确定位着火车辆的对应车位，相较于传统消防系统定位存在不准确情况，都是通过全隔离栏和喷水处理，不对着火车位动作的方式，本发明通过移出着火车辆对应载车板，再做喷水等降温处理，极大防止火情蔓延，提升消防效率。一级保护措施的重点在于真正的预防，而二级保护措施的重点在于准确识别着火位，迅速移出车位并处理，可最大效率和成本的进行处理和隔离，给人为介入留下充足时间。需要注意的是，该系统还提供了备份手动操作方式，当声光报警器警示之后如果现场有专业人员，且发现立体车库没有进行自动动作处理，则按下手动触发按键，强制启动车库PLC、防火卷帘系统和喷淋系统，进行移动车位、下降防火卷帘、开启喷淋系统和断电的动作，确保安全消防。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统，其特征在于，包括车库充电系统、火灾控制器、报警系统、车库PLC和若干组传感器单元；车库充电系统、车库PLC和若干组传感器单元均与火灾控制器连接；

车库充电系统用于检测当前充电汽车的电池温度，并在预设时间段内电池温度均高于预设电池温度时切断当前充电汽车的电源，然后生成热失控信息并发送；

若干组传感器单元分别用于检测立体车库的每个载车板的当前环境信息并发送至火灾控制器；

火灾控制器用于根据接收的热失控信息生成一级报警信息并发送，生成第一消防信息并发送至车库PLC，第一消防信息包含当前充电汽车所在载车板的地址信息；还用于根据接收的每个载车板的当前环境信息生成二级报警信息并发送，生成第二消防信息发送至车库PLC；当前环境信息内包括若干触发信息，当触发信息超过对应的预设值时为有效触发信息；第二消防信息包含同一时段内有效触发信息个数最多的当前环境信息对应的载车板的地址信息；

报警系统用于接收火灾控制器发送的一级报警信息并进行一级报警，还用于接收火灾控制器发送的二级报警信息并进行二级报警；

车库PLC用于根据第一消防信息将当前充电汽车所在载车板移动至预设消防区域；还用于根据第二消防信息将同一时段内有效触发信息个数最多的当前环境信息对应的载车板移动至预设消防区域。

2.根据权利要求1所述的电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统，其特征在于，所述传感器单元包括烟雾传感器、温度传感器、气体传感器和接口模块，接口模块一端连接烟雾传感器、温度传感器和气体传感器，另一端连接火灾控制器。

3.根据权利要求1所述的电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统，其特征在于，所述报警系统为声光报警器。

4.根据权利要求1所述的电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统，其特征在于，所述预设消防区域设置在立体车库底层。

5.根据权利要求1所述的电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统，其特征在于，还包括防火卷帘系统和喷淋系统；防火卷帘系统和喷淋系统均设置在预设消防区域内部，防火卷帘系统和喷淋系统均与车库PLC连接。

6.根据权利要求1所述的电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统，其特征在于，还包括云服务器，云服务器与车库充电系统和火灾控制器连接；

云服务器用于接收车库充电系统发送的热失控信息并显示，用于接收火灾控制器发送的一级预警信息和二级预警信息并显示。

7.根据权利要求1所述的电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警系统，其特征在于，还包括手动触发按键，手动触发按键与火灾控制器连接，用于手动控制火灾控制器。

8.一种电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测当前充电汽车的电池温度，并在预设时间段内电池温度均高于预设电池温度时切断当前充电汽车的电源，然后生成热失控信息；根据热失控信息生成包含当前充电汽车所在载车板的地址信息的第一消防信息和一级预警信息，根据第一消防信息将当前充电汽车所在载车板移动至预设消防区域，根据一级预警信息进行一级预警；

检测立体车库每个载车板的当前环境信息，根据每个载车板的当前环境信息生成二级报警信息和第二消防信息；当前环境信息内包括若干触发信息，当触发信息超过对应的预设值时为有效触发信息；第二消防信息包含同一时段内有效触发信息个数最多的当前环境信息对应的载车板的地址信息；根据二级预警信息进行二级预警；根据第二消防信息将同一时段有效触发信息个数最多的当前环境信息对应的载车板移动至预设消防区域。

9.根据权利要求8所述的电动汽车停车充电立体车库的两级消防预警方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将同一时段有效触发信息个数最多的当前环境信息对应的载车板移动至预设消防区域后，对预设消防区域下降防火卷帘并进行喷淋。

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