CN111467886B - 一种火灾监控系统及集装箱式数据中心系统 - Google Patents

一种火灾监控系统及集装箱式数据中心系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种火灾监控系统及集装箱式数据中心系统，过滤装置包括一级过滤器及二级过滤器，一级过滤器用于过滤集装箱式数据中心系统中的待检测气体中的水雾，得到第一级过滤气体，二级过滤器用于过滤第一级过滤气体中的灰尘，得到第二级过滤气体；检测装置包括通过检测气体管与所述二级过滤器连通的、直线型的空气流道，激光发射器和激光强度检测器，激光发射器用于发送激光信号，激光强度检测器用于获取激光信号的激光强度；控制装置，用于判断获取到的激光强度是否满足火情预警条件，若是，执行预警措施。本申请能够使得进入到检测装置中的第二级过滤气体不包括水雾和灰尘，检测结果不受水雾影响，提高火灾监控系统的可靠性和准确性。

Description

一种火灾监控系统及集装箱式数据中心系统
技术领域
本申请涉及集装箱式数据中心领域，特别涉及一种火灾监控系统及集装箱式数据中心系统。
背景技术
集装箱数据中心是目前比较常见的数据中心建设形式，这种数据中心往往建设在室外甚至比较偏远的位置，这对数据中心的无人值守就有了很高的要求。在数据中心无人值守的应用中有一个比较重要的技术问题，即火灾的检测。目前最常见的火灾检测是通过感烟探测器和感温探测器进行检测，这种方法滞后于火情的出现。为解决这一问题，大都是采用极早期检测方案，极早期检测方案的主要原理是主动将检测气体吸入一个检测腔内，然后通过对气体内细微颗粒进行检测，根据检测结果来预判火情。目前，对于气体的检测，大多是光学检测方案，但是考虑到气体中可能存在水雾，在进行光学检测的过程中，水珠会被误当作尘埃颗粒，影响检测结果的准确性，从而导致对火情的误判。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种火灾监控系统及集装箱式数据中心系统，能够使得进入到检测装置中的第二级过滤气体不包括水雾和灰尘，检测结果不受水雾影响，提高火灾监控系统的可靠性和准确性。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种火灾监控系统，包括：
过滤装置，所述过滤装置包括一级过滤器及二级过滤器，所述一级过滤器用于过滤集装箱式数据中心系统中的待检测气体中的水雾，得到第一级过滤气体，所述二级过滤器用于过滤所述第一级过滤气体中的灰尘，得到第二级过滤气体；
检测装置，所述检测装置包括通过检测气体管与所述二级过滤器连通的、直线型的空气流道，分别设于所述空气流道两端的激光发射器和激光强度检测器，所述激光发射器用于发送激光信号，所述激光强度检测器用于获取所述激光信号的激光强度；
与所述激光强度检测器电连接的控制装置，用于判断获取到的所述激光强度是否满足火情预警条件，若是，执行预警措施。
优选的，所述一级过滤器包括：
冷凝室，设有进气口；
加热室，所述加热室的进气口与所述冷凝室的出气口连通，所述加热室设有与所述二级过滤器连接的出气口；
热电器件，所述热电器件的冷端与所述冷凝室连接、以使所述冷凝室中的气体降温，所述热电器件的热端与所述加热室连接、并控制降温后的气体升温。
优选的，所述热电器件的冷端设有冷凝段均热板，所述冷凝段均热板上设有多根伸入至所述冷凝室中的冷凝管；和/或，所述热电器件的热端设有加热段均热板，所述加热段均热板上设有多根伸入至所述加热室中的加热管。
优选的，所述冷凝管的底部设有一级过滤器第二排水口。
优选的，所述一级过滤器还包括一级过滤器外壳，所述冷凝室、所述加热室、所述热电器件均设于所述一级过滤器外壳中，所述一级过滤器外壳的底部设有位于所述冷凝段均热板下方的一级过滤器第一排水口。
优选的，所述冷凝室与所述加热室通过两室连廊连通，所述两室连廊包括两室连廊壳体，所述两室连廊壳体中设有用于增加气体流动行程的折流板。
优选的，所述两室连廊壳体的底部设有用于使气体中析出的液体流出的排水沟。
优选的，所述过滤装置还包括：
三级过滤器，用于过滤所述第二级过滤气体中的细微颗粒，得到第三级过滤气体。
优选的，该火灾检测系统还包括：
设于清洁气体管上的增压泵，所述清洁气体管与所述检测气体管连通，所述增压泵，用于驱动所述第三级过滤气体对所述激光发射器和所述激光强度检测器进行吹洗。
优选的，该火灾检测系统还包括：
设于所述检测气体管上的检测气体管电动阀，设于所述清洁气体管上的清洁气体管电动阀；
相应的，所述控制装置，还用于根据当前工况控制所述检测气体管电动阀导通、控制所述清洁气体管电动阀关断，或根据当前工况控制所述检测气体管电动阀关断、控制所述清洁气体管电动阀导通。
优选的，该火灾监控系统还包括：
气体探测器，用于监测所述待检测气体中的有毒气体和/或有害气体和/或可燃气体。
优选的，该火灾监控系统还包括：
气体接收装置，所述气体接收装置包括与所述集装箱式数据中心系统中多个监测区域一一对应的多个进气支管，每个所述进气支管用于获取与其对应的所述监测区域的所述待检测气体，与每个所述进气支管连接的进气主管，所述进气主管上设有用于驱动所述待检测气体的空气泵。
优选的，该火灾监控系统还包括：
空气洁净度检测装置，用于根据所述第一级过滤气体获取所述集装箱式数据中心系统的空气洁净度数据；
相应的，所述控制装置，还用于当所述空气洁净度数据小于第一预设值，控制所述过滤装置、所述检测装置及所述气体接收装置停止运行。
优选的，所述气体接收装置还包括设于每个所述进气支管上的进气支管电动阀；
相应的，所述控制装置，还用于当不满足所述火情预警条件时，控制所有所述进气支管电动阀导通，当满足所述火情预警条件时，控制各个所述进气支管电动阀依次导通，且当控制每一所述进气支管电动阀导通时，控制其他所有所述进气支管电动阀关断。
优选的，所述控制装置具体用于，控制每一所述进气支管电动阀导通后，等待第一预设时间段，然后判断获取到的所述激光强度是否满足火情预警条件，若是，执行预警措施。
优选的，所述控制装置包括处理器，所述处理器包括：
计算模块，用于计算第二预设时间段内接收到的所有激光强度对应的加权平均值，将所述加权平均值作为实际激光强度；
比较模块，用于将所述实际激光强度和预设报警阈值进行比较；
处理模块，用于根据比较结果判断是否满足火情预警条件，若是，执行预警措施。
优选的，所述预设报警阈值包括与多个烟雾等级一一对应的预设报警阈值；
所述比较模块，具体用于将所述实际激光强度分别与各个所述预设报警阈值进行比较；
所述处理模块，具体用于根据比较结果判断是否满足火情预警条件，若是，确定当前烟雾等级，执行与当前烟雾等级对应的预警措施。
优选的，所述控制装置还包括：
与各个所述烟雾等级一一对应的多个继电器，所述处理器通过所述继电器分别与所述预警措施对应的控制回路连接；
相应的，所述执行与当前烟雾等级对应的预警措施的过程包括：
控制与当前烟雾等级对应的继电器闭合。
优选的，所述处理器还包括：
预处理模块，用于获取烟雾发生器在目标监测区域模拟多个所述烟雾等级的烟雾时，每一所述烟雾等级对应的实际激光强度；
曲线处理模块，获取所述实际激光强度随时间变化的第一曲线及所述烟雾等级随时间变化的第二曲线；
阈值确定模块，根据所述第一曲线和所述第二曲线确定所述目标监测区域中与各个烟雾等级一一对应的所述预设报警阈值；
其中，所述目标检测区域为所述集装箱式数据中心系统中的多个所述监测区域中的任意一个监测区域。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种集装箱式数据中心系统，包括如上文任意一项所述的火灾监控系统。
本申请提供了一种火灾监控系统，在待检测气体流动的检测流道中依次设置了一级过滤器和二级过滤器，其中一级过滤器用于过滤掉待检测气体中的水雾，二级过滤器用于过滤掉待检测气体中的灰尘，按本申请的设置方案，使得进入到检测装置中的第二级过滤气体不包括水雾和灰尘，检测结果不受水雾影响，可靠性高，先对待检测气体中的水雾进行过滤，可避免潮湿的灰尘粘连到二级过滤器上，保证二级过滤器的使用寿命。此外，本申请中激光发射器和激光强度检测器分别设于直线型的空气流道的两端，因此，本申请的激光强度检测器检测到的激光强度与第二级过滤气体中细微颗粒反射后剩余的光对应，可以更直观地反映第二级过滤气体中的细微颗粒情况，同时采用直线型的空气流道，可以增加细微颗粒遮挡激光信号的概率，提高检测的灵敏度，以便控制装置对火情进行更为准确的预判，提高火灾监控系统的可靠性和准确性。本申请还提供了一种集装箱式数据中心系统，具有和上述火灾监控系统相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请所提供的一种火灾监控系统的结构示意图；
图2为本申请所提供的一种一级过滤器的结构示意图；
图3为本申请所提供的另一种一级过滤器的结构示意图；
图4为本申请所提供的一种激光强度随时间变化的曲线的示意图；
图5为本申请所提供的一种集装箱的结构示意图；
图6为本申请所提供的另一种激光强度随时间变化的曲线的示意图；
图7为本申请所提供的另一种激光强度随时间变化的曲线的示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种火灾监控系统及集装箱式数据中心系统，能够使得进入到检测装置中的第二级过滤气体不包括水雾和灰尘，检测结果不受水雾影响，提高火灾监控系统的可靠性和准确性。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参照图1，图1为本申请所提供的一种火灾监控系统的结构示意图，该火灾监控系统包括：
过滤装置，过滤装置包括一级过滤器6及二级过滤器7，一级过滤器6用于过滤集装箱式数据中心系统中的待检测气体中的水雾，得到第一级过滤气体，二级过滤器7用于过滤第一级过滤气体中的灰尘，得到第二级过滤气体；
检测装置，所述检测装置包括通过检测气体管12与二级过滤器7连通的、直线型的空气流道15，分别设于空气流道15两端的激光发射器16和激光强度检测器17，激光发射器16用于发送激光信号，激光强度检测器17用于获取激光信号的激光强度；
与激光强度检测器17电连接的控制装置19，用于判断获取到的激光强度是否满足火情预警条件，若是，执行预警措施。
具体的，本实施例中的过滤装置和检测装置通过一个供待检测气体流动的检测流道连接，这里的待检测气体为采样装置从集装箱式数据中心系统中各个监测区域中采样到的待检测气体，该检测流道中沿待检测气体的流动方向依次设置有一级过滤器6、二级过滤器7、检测装置，其中，一级过滤器6用于过滤待检测气体中的水雾，经一级过滤器6过滤后的待检测气体即为第一级过滤气体，二级过滤器7用于过滤第一级过滤气体中的灰尘，经二级过滤器7过滤后的气体即为第二级过滤气体。本实施例中，先进行水雾过滤再进行灰尘过滤，一方面可以保证进入到检测装置的气体不包括水雾和灰尘，避免二者对检测结果的干扰，另一方面，先对待检测气体进行水雾过滤，可以避免潮湿的灰尘粘连到二级过滤器7上，从而保证二级过滤器7的使用寿命。
具体的，该检测流道中包括检测气体管12和空气流道15，检测装置的进气口13通过检测气体管12与二级过滤器7连通，检测装置中的空气流道15与其进气口13连通，经二级过滤器7过滤后的第二级过滤气体通过检测气体管12进入到检测装置的进气口13，从而进入到检测装置的空气流道15中，本实施例中，检测装置还包括激光发射器16和激光强度检测器17，第二级过滤气体在空气流道15中流动，激光发射器16用于发射激光，当空气中有细微颗粒时，激光强度检测器17检测到的激光强度会降低，控制装置19基于此原理可判断是否有极早期火情。本实施例中，激光发射器16和激光强度检测器17是相对设置的，二者中间是空气流道15，参照图1所示，本实施例中的检测装置呈哑铃型。可以理解的是，由于本实施例中的激光发射器16和激光强度检测器17相对设置，因此，激光强度检测器17获取到的激光强度与被细微颗粒反射后剩余的光所对应，更直观地反映出第二级过滤气体中的细微颗粒的含量，同时为增加细微颗粒遮挡激光的概率，空气流道15选择细长、直线型的空气流道，从而提高检测的灵敏度。
具体的，控制装置19与激光强度检测器17电连接，以便获取激光强度检测器17输出的与激光强度对应的信号，控制装置19根据激光强度检测器17检测出的激光强度判断其是否满足火情预警条件，如果满足，则执行对应的预警措施，如不满足，则继续进行监控。可以理解的是，控制装置19中预先设置有报警阈值，将激光强度与报警阈值进行比较，低于报警阈值则说明满足火情预警条件。
本申请提供了一种火灾监控系统，在待检测气体流动的检测流道中依次设置了一级过滤器和二级过滤器，其中一级过滤器用于过滤掉待检测气体中的水雾，二级过滤器用于过滤掉待检测气体中的灰尘，按本申请的设置方案，使得进入到检测装置中的第二级过滤气体不包括水雾和灰尘，检测结果不受水雾影响，可靠性高，先对待检测气体中的水雾进行过滤，可避免潮湿的灰尘粘连到二级过滤器上，保证二级过滤器的使用寿命。此外，本申请中激光发射器和激光强度检测器分别设于直线型的空气流道的两端，因此，本申请的激光强度检测器检测到的激光强度与第二级过滤气体中细微颗粒反射后剩余的光对应，可以更直观地反映第二级过滤气体中的细微颗粒情况，同时采用直线型的空气流道，可以增加细微颗粒遮挡激光信号的概率，提高检测的灵敏度，以便控制装置对火情进行更为准确的预判，提高火灾监控系统的可靠性和准确性。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，一级过滤器6的结构参照图2和图3所示，该一级过滤器6包括：
冷凝室2.1，设有进气口；
加热室2.4，加热室2.4的进气口与冷凝室2.1的出气口连通，加热室2.4设有与二级过滤器7连接的出气口；
热电器件2.9，热电器件2.9的冷端与冷凝室2.1连接、以使冷凝室2.1中的气体降温，热电器件2.9的热端与加热室2.4连接、并控制降温后的气体升温。
作为一种优选的实施例，冷凝室2.1设有进气口，待检测气体通过该进气口进入冷凝室2.1，加热室2.4设有出气口，过滤水雾后的第一级过滤气体通过该出气口流入二级过滤器7。
作为一种优选的实施例，热电器件2.9的冷端设有冷凝段均热板2.10，冷凝段均热板2.10上设有多根伸入至冷凝室2.1中的冷凝管2.2；和/或，热电器件2.9的热端设有加热段均热板2.8，加热段均热板2.8上设有多根伸入至加热室2.4中的加热管。
作为一种优选的实施例，冷凝管2.2的底部设有一级过滤器第二排水口2.13。
具体的，一级过滤器6内部通过对空气先降温（冷凝）再加热的方式，去除空气中可能存在的水雾。降低气体的温度，会使气体内的一部分水蒸汽析出为水雾并附着在冷凝室2.1内的冷凝管2.2上，从而起到降低气体内湿度的作用，然后再加热气体，提高气体的温度，这样便会防止水雾的出现。可以理解的是，在一定的压力下，空气中所能容纳的水蒸气的能力和空气的温度是相关的，空气的温度越高，其所能容纳水蒸气的能力也就越高。一级过滤器6内含有热电器件2.9，这是利用热电半导体的珀耳帖效应制成的一种器件，当半导体通电时，热电器件2.9会在其两端产生吸热、放热的现象，从而达到一端制冷，另一端加热的目的。
具体的，热电器件2.9冷端和热端分别设置冷凝段均热板2.10和加热段均热板2.8。冷凝段均热板2.10上设有多根冷凝管2.2，加热段均热板2.8上设有多根加热管。多根冷凝管2.2延伸至冷凝室2.1内，在此处对空气进行降温，当空气的湿度较高时，使空气中的水蒸气析出。进一步的，冷凝室2.1内分布着大量的冷凝管2.2，冷凝管2.2的底部设有一级过滤器第二排水口2.13，在确保能起到对空气的降温作用的同时，也能使绝大多数析出的水蒸气都能附着到冷凝管2.2上，进而通过一级过滤器6的第二排水口2.13排出。
作为一种优选的实施例，一级过滤器6还包括一级过滤器外壳2.7，冷凝室2.1、加热室2.4、热电器件2.9均设于一级过滤器外壳2.7中，一级过滤器外壳2.7的底部设有位于冷凝段均热板2.10下方的一级过滤器第一排水口2.12。
具体的，一级过滤器外壳2.7的底部设有位于冷凝段均热板2.10下方的一级过滤器第一排水口2.12，用于排出一级过滤器6内部可能在冷凝段均热板2.10上冷凝的热态水。
作为一种优选的实施例，冷凝室2.1与加热室2.4通过两室连廊2.3连通，两室连廊2.3包括两室连廊2.3壳体，两室连廊2.3壳体中设有用于增加气体流动行程的折流板2.3.2。
作为一种优选的实施例，两室连廊2.3壳体的底部设有用于使气体中析出的液体流出的排水沟2.3.4。
具体的，空气由冷凝室2.1流出后进入两室连廊2.3，在两室连廊2.3内空气被折流板2.3.2阻挡，使空气中可能还包含的水雾附着在折流板2.3.2上，随后经过两室连廊2.3内的壳体的出气口2.3.5进入加热室2.4，加热室2.4内同样分布着大量的加热管，用于提高空气的温度，并将可能剩余的一小部分水雾蒸发为水蒸气。经过降温至冷凝再至加热的过程，湿度较大的气体会因水蒸气的析出，而降低湿度，避免了水雾的出现。
具体的，排水沟2.3.4为斜面结构，且斜面结构的顶面高度从所述两室连廊2.3壳体的出气口2.3.5至所述两室连廊2.3壳体的进气口逐渐降低，析出的液体通过斜面结构流入一级过滤器外壳2.7。
作为一种优选的实施例，该火灾监控系统还包括：
气体接收装置，气体接收装置包括与集装箱式数据中心系统中多个监测区域一一对应的多个进气支管1，每个进气支管1用于获取与其对应的监测区域的待检测气体，与每个进气支管1连接的进气主管3，进气主管3上设有用于驱动待检测气体的空气泵4。
可以理解的是，集装箱式数据中心系统中有多个监测区域，每个监测区域配置一个采样装置，为便于后续定位火情位置，气体接收装置中进气支管1的个数与监测区域的个数相同，各采样装置与火灾监控系统中的进气支管1一一对应连接，将采集到的待检测气体通过进气支管1送入检测流道，各进气支管1中的待检测气体汇入进气主管3，进气主管3上设有用于驱动待检测气体的空气泵4，在空气泵4的作用下，待检测气体进入过滤装置，通过过滤装置对待检测气体进行二级过滤。
作为一种优选的实施例，该火灾监控系统还包括：
空气洁净度检测装置5，用于根据第一级过滤气体获取集装箱式数据中心系统的空气洁净度数据；
相应的，控制装置19，还用于当空气洁净度数据小于第一预设值，控制过滤装置、检测装置及气体接收装置停止运行。
具体的，目前若想检测集装箱式数据中心系统中各个监测区域的空气洁净度，同样为每一监测区域部署一套管路，这样既增加了成本，又增加了管路敷设施工和后期维护的难度，本实施例中可以复用火灾预警检测的管路进行空气洁净度检测，从而降低成本及后期维护难度。
具体的，考虑到空气洁净度检测大多也是光学检测，可能会将水珠误当作尘埃颗粒，影响检测结果的准确性，因此，本实施例中的空气洁净度检测装置5是根据第一级过滤气体进行空气洁净度检测的，由于经过一级过滤器6过滤后的第一级过滤气体不包含水雾，可避免水雾对检测结果的干扰，同时可以避免尘埃颗粒黏附在空气洁净度检测装置5上，影响其寿命。
进一步的，空气洁净度检测装置5根据第一级过滤气体获取到当前的空气洁净度数据后，将当前的空气洁净度数据发送至控制装置19，可以理解的是，控制装置19中预先存储有预设阈值，当空气洁净度数据低于预设阈值时，说明空气的洁净度非常低，即空气中的尘埃很多，造成空气中尘埃很多的原因包括但不限于两个集装箱之间的管道破裂，导致外界空气进入洁净度检测装置，以及室外放置的集装箱，由于经常开关门会使外界的灰尘进入集装箱内，出于保护设备的目的，控制装置19可控制告警装置发出警报，并控制过滤装置、检测装置及气体接收装置停止运行，并排查故障。
作为一种优选的实施例，气体接收装置还包括设于每个进气支管1上的进气支管电动阀；
相应的，控制装置19，还用于当不满足火情预警条件时，控制所有进气支管电动阀导通，当满足火情预警条件时，控制各个进气支管电动阀依次导通，且当控制每一进气支管电动阀导通时，控制其他所有进气支管电动阀关断。
作为一种优选的实施例，控制装置19具体用于，控制每一进气支管电动阀导通后，等待第一预设时间段，然后判断获取到的激光强度是否满足火情预警条件，若是，执行预警措施。
具体的，激光强度满足火情预警条件，说明监测区域中内出现了火灾隐患，但此时尚不能确定出现火情的具体位置。为实现对火情的定位，本实施例在每个进气支管1上设置了进气支管电动阀，参照图1，图1中以四个进气支管1为例，四个进气支管1分别记为第一进气支管1a，第二进气支管1b，第三进气支管1c，第四进气支管1d，各个进气支管1上设置的进气支管电动阀分别记为第一进气支管电动阀2a，第二进气支管电动阀2b，第三进气支管电动阀2c，第四进气支管电动阀2d，本实施例中以从上到下的顺序控制各个进气支管电动阀2依次导通进行说明，当然亦可以按照顺序进行控制，只要保证每次只开启一个进气支管电动阀2，下一次开启未开启过的进气支管电动阀2即可。
具体的，首先只开启第一进气支管电动阀2a，关闭第二进气支管电动阀2b、第三进气支管电动阀2c及第四进气支管电动阀2d，并运行第一预设时间段，确保流入空气流道15的气体全部为从第一进气支管1a进入的待检测气体。可以理解的是，本实施例设置第一预设时间的目的是为了排空管道内现存的气体。如果控制装置19获取到的激光强度仍然满足火情预警条件，说明第一进气支管1a对应的监测区域出现了火情，并进行下一监测区域的检测，如果控制装置19获取到的激光强度不满足火情预警条件，说明第一进气支管1a对应的监测区域无火情，则进行下一监测区域的检测，其中，进行下一监测区域的检测，即对第二进气支管1b对应的监测区域进行检测，以此类推，通过上述方法对所有监测区域进行检测，以判断监测区域是否出现了火情。
作为一种优选的实施例，控制装置19还可以控制进气支管电动阀2定期轮循开启某一个，以分别检测各进气支管1对应的监测区域的空气洁净度。
作为一种优选的实施例，过滤装置还包括：
三级过滤器8，用于过滤第二级过滤气体中的细微颗粒，得到第三级过滤气体。
作为一种优选的实施例，该火灾检测系统还包括：
设于清洁气体管10上的增压泵11，清洁气体管10与检测气体管12连通，增压泵11，用于驱动第三级过滤气体对激光发射器16和激光强度检测器17进行吹洗。
具体的，通过三级过滤器8对第二级过滤气体进行进一步过滤，过滤掉可能存在的因燃烧等存在的细微颗粒，过滤后的气体为清洁气体，可在增压泵11的作用下对激光发射器16和激光强度检测器17进行吹洗，防止其上附着的细微颗粒影响检测结果。
作为一种优选的实施例，该火灾检测系统还包括：
设于检测气体管12上的检测气体管电动阀9，设于清洁气体管10上的清洁气体管10电动阀；
相应的，控制装置19，还用于根据当前工况控制检测气体管电动阀9导通、控制清洁气体管电动阀18关断，或根据当前工况控制检测气体管电动阀9关断、控制清洁气体管电动阀18导通。
具体的，本实施例中，检测气体管12上设有检测气体管电动阀9，清洁气体管10上设有清洁气体管10电动阀，控制装置19可通过对检测气体管电动阀9、控制清洁气体管电动阀18进行控制，二者相互配合可使火灾监控系统在检测状态和吹洗状态下切换，可以理解的是，当前工况包括与检测状态对应的工况及与吹洗状态进行的工况，当前工况可由用户灵活选择。
作为一种优选的实施例，该火灾监控系统还包括：
气体探测器，用于监测待检测气体中的有毒气体和/或有害气体和/或可燃气体。
具体的，本实施例中火灾监控系统还设置了一个气体探测器，该气体探测器与采样装置连接，在进行烟雾探测的同时，还可以对各个监测区域中的有毒、有害、可燃气体进行分析，从而对气体泄漏、环境污染、生化恐怖袭击等进行主动防范，提高火灾监控系统的安全性。
作为一种优选的实施例，控制装置19包括处理器，处理器包括：
计算模块，用于计算第二预设时间段内接收到的所有激光强度对应的加权平均值，将加权平均值作为实际激光强度；
比较模块，用于将实际激光强度和预设报警阈值进行比较；
处理模块，用于根据比较结果判断是否满足火情预警条件，若是，执行预警措施。
可以理解的是，火灾监控系统在运行过程中，不断的第二级过滤气体进入到空气流道15并从检测装置的出气口14中流出，同时，激光发射器16则不断的发射出激光信号，激光强度检测器17不断地检测直射到其上的激光强度。这时可得到一个激光强度随时间变化的曲线，如图4所示，在对曲线进行分析时，为提高火情判断的可靠性，本实施例并不是直接根据某一个时间点来判断监测区域是否出现火情，而是通过在第二预设时间段Δt内获取到的所有激光强度的加权平均值作为当前的实际激光强度来进行火情预判。举例说明：
在t0时刻激光检测器检测到的激光强度突然降低为a，然后迅速恢复至正常水平100%，持续时间为∆𝑡1，假设在∆𝑡1时间段内其平均强度为b，那么在Δt时间段内，其时间的加权平均值c为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
经过计算可以发现，加权平均值c的值仍然是较高的，这种情况可能是空气中出现了外界进入的细微尘埃或其他粒子，不能认为是出现了火情。图4中，∆𝑡2时间段内，激光检测器检测到的强度持续降低，这时第二预设时间段Δt的加权平均值也较低，这时便可以认定有可能出现火情。
作为一种优选的实施例，预设报警阈值包括与多个烟雾等级一一对应的预设报警阈值；
比较模块，具体用于将实际激光强度分别与各个预设报警阈值进行比较；
处理模块，具体用于根据比较结果判断是否满足火情预警条件，若是，确定当前烟雾等级，执行与当前烟雾等级对应的预警措施。
具体的，控制装置19预存有多个预设报警阈值，每个烟雾等级对应一个预设报警阈值，当获取到实际激光强度后，将实际激光强度分别与各个预设报警阈值进行比较，可根据实际激光强度与烟雾等级为一级时对应的预设报警阈值的比较结果判断是否有火情，然后再根据实际激光强度所处阈值范围，判断当前为几级烟雾。假设共有四个烟雾等级，分别对应的预设报警阈值为激光强度为95%、激光强度为80%、激光强度为70%、激光强度为60%，若实际激光强度大于95%，则说明没有烟雾，若实际激光强度小于95%、大于80%则说明当前烟雾等级为一级，若实际激光强度小于80%、大于70%则说明当前烟雾等级为二级，若实际激光强度小于70%、大于60%则说明当前烟雾等级为三级，若实际激光强度小于60%，则说明当前烟雾等级为四级。
作为一种优选的实施例，控制装置19还包括：
与各个烟雾等级一一对应的多个继电器，处理器通过继电器分别与预警措施对应的控制回路连接；
相应的，执行与当前烟雾等级对应的预警措施的过程包括：
控制与当前烟雾等级对应的继电器闭合。
具体的，本实施例中的控制装置19还包括多个继电器，可通过控制系统内部的逻辑电路控制继电器，继电器与当前烟雾等级一一对应。在运行过程中会一直检测第二预设时间段Δt的实际激光强度，并于事先设定的不同烟雾等级对应的预设告警阈值进行比较。当根据实际激光强度确定烟雾等级后，将该烟雾等级对应的回路闭合。本实施例中选用继电器输出主要是考虑到继电器可以用小电流控制大电流，这样可在继电器上接一些大功率的用电设备执行不同烟雾等级下的预警措施。
作为一种优选的实施例，处理器还包括：
预处理模块，用于获取烟雾发生器在目标监测区域模拟多个烟雾等级的烟雾时，每一烟雾等级对应的实际激光强度；
曲线处理模块，获取实际激光强度随时间变化的第一曲线及烟雾等级随时间变化的第二曲线；
阈值确定模块，根据第一曲线和第二曲线确定目标监测区域中与各个烟雾等级一一对应的预设报警阈值；
其中，目标检测区域为集装箱式数据中心系统中的多个监测区域中的任意一个监测区域。
具体的，考虑到火灾监控系统的应用场景具有复杂多变的特点，不同监测区域的空间及气体流动性有很大差别，这些差别意味着不同位置发生同样等级的火情时，控制装置19检测到的实际激光强度是不同的，如，气体流动性较大的监测区域若发生火情，火情产生的细微颗粒将很快被气流稀释，检测到的实际激光强度会比气体流动性较小的区域的实际激光强度大。基于此，本实施例的目的在于，在火灾监控系统执行火灾监控之前，预先确定不同的监测区域与多个烟雾等级一一对应的多个预设报警阈值，以便后续直接使用，提高监控效率。
考虑到不同的监测区域对应的不同预设报警阈值很难进行理论计算，本实施例采用自学习的方案针对不同的监测区域设定预设报警阈值。举例说明，参照如图5所示的集装箱，在空调回风口A和电池架区域B分别设置了进气支管1，首先在A处设置烟雾发生器，并模拟不同等级的烟雾，通过预处理模块获取当前烟雾等级下获取到的所有实际激光强度，通过曲线处理模块记录此时激光强度检测器17检测到的激光强度随时间变化的第一曲线，以及烟雾发生器模拟的烟雾等级随时间变化的第二曲线。然后将烟雾发生器放置于B处，按同样的烟雾等级随时间变化的第二曲线模拟不同的烟雾等级，并记录这时激光强度检测器17检测到的激光强度随时间变化的第一曲线。由于烟雾发生器在不同烟雾等级下均稳定地持续了一段时间，参照图6可知，A、B两处的激光强度也都有一个平台期。以第三级烟雾发生时为例，这时AB两处的激光强度分别为c_(3，A)和c_(3，B)，我们便设置A、B两处对应第三级烟雾告警的阈值为c_(3，A) 和c_(3，B)。
进一步的，考虑到上述激光强度随时间变化的曲线是一种非常理想的变化曲线，本申请中激光强度的变化是由于采样气体中的细微颗粒阻挡了激光光线而引起直射到激光强度检测器17上的激光量减小，造成其激光强度降低。但是细微颗粒阻挡光线是一种随机行为，也就意味着激光强度检测器17检测到的激光强度也是一种随机变化的曲线，这种情况在细微颗粒的浓度较低时表现的更加明显。假设在B处，使烟雾发生器持续的发出第三级烟雾，那么在实际检测时，激光强度将如图7所示，是一种变化比较剧烈的曲线。某些时间点其激光强度可能会超过第三级烟雾对应的阈值c_(3，B)的上下两级c_(2，B)、c_(4，B)的阈值。如果直接用实时数据进行告警，那么极有可能产生误报，需要使用加权平均法进行降噪。
显而易见的，第二预设时间段Δt的值取得越大，曲线越平滑，越接近第三级烟雾对应的阈值c_(3，B)。但是Δt取值过大时，便会降低检测装置的时间灵敏度。因此我们需要使用不同的Δt对实时曲线进行加权平均，找到一条既能保证时间灵敏度又能保证检测准确度的Δt的取值。另一方面，正如前文所述，不同监测区域，不同的烟雾等级都会对激光强度随时间变化曲线的变化情况造成影响，如气流变化比较剧烈的监测区域，其激光强度随时间变化曲线的变化情况也会比较剧烈。细微颗粒含量高时激光强度随时间变化曲线的变化情况就会比细微颗粒含量低时平稳，因此，同样需要针对不同位置，不同的烟雾强度，通过对激光强度随时间变化曲线的分析，设定不同的Δt值。
综上所述，采用本申请所提供的火灾监控系统，可以在火灾发生的初期，即过热、闷烧、或气溶胶初步生成等无可见烟雾生成阶段，对各个监控区域的待检测气体进行排查，若待检测气体中细微颗粒含量较高，则采取预警措施，如发出火灾预警等，同时还可以准确定位到存在隐患的监控区域，对该监控区域及时采取对应的保护措施，预警时间比传统的烟雾探测器要早数小时以上，从而可以做到极早探测，极早处置，将火灾的损失降到最小。
另一方面，本申请还提供了一种集装箱式数据中心系统，包括如上文任意一项的火灾监控系统。
本申请所提供的一种集装箱式数据中心系统，具有和上述火灾监控系统相同的有益效果。
对于本申请所提供的一种集装箱式数据中心系统的介绍，请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (18)

1.一种火灾监控系统，其特征在于，包括：
过滤装置，所述过滤装置包括一级过滤器及二级过滤器，所述一级过滤器用于过滤集装箱式数据中心系统中的待检测气体中的水雾，得到第一级过滤气体，所述二级过滤器用于过滤所述第一级过滤气体中的灰尘，得到第二级过滤气体；
检测装置，所述检测装置包括通过检测气体管与所述二级过滤器连通的、直线型的空气流道，分别设于所述空气流道两端的激光发射器和激光强度检测器，所述激光发射器用于发送激光信号，所述激光强度检测器用于获取所述激光信号的激光强度；
与所述激光强度检测器电连接的控制装置，用于判断获取到的所述激光强度是否满足火情预警条件，若是，执行预警措施；
所述控制装置包括处理器，所述处理器包括：
计算模块，用于计算第二预设时间段内接收到的所有激光强度对应的加权平均值，将所述加权平均值作为实际激光强度；
比较模块，用于将所述实际激光强度分别与多个烟雾等级一一对应的预设报警阈值进行比较；
处理模块，用于根据比较结果判断是否满足火情预警条件，若是，确定当前烟雾等级，执行与当前烟雾等级对应的预警措施。
2.根据权利要求1所述的火灾监控系统，其特征在于，所述一级过滤器包括：
冷凝室，设有进气口；
加热室，所述加热室的进气口与所述冷凝室的出气口连通，所述加热室设有与所述二级过滤器连接的出气口；
热电器件，所述热电器件的冷端与所述冷凝室连接、以使所述冷凝室中的气体降温，所述热电器件的热端与所述加热室连接、并控制降温后的气体升温。
3.根据权利要求2所述的火灾监控系统，其特征在于，所述热电器件的冷端设有冷凝段均热板，所述冷凝段均热板上设有多根伸入至所述冷凝室中的冷凝管；和/或，所述热电器件的热端设有加热段均热板，所述加热段均热板上设有多根伸入至所述加热室中的加热管。
4.根据权利要求3所述的火灾监控系统，其特征在于，所述冷凝管的底部设有一级过滤器第二排水口。
5.根据权利要求3所述的火灾监控系统，其特征在于，所述一级过滤器还包括一级过滤器外壳，所述冷凝室、所述加热室、所述热电器件均设于所述一级过滤器外壳中，所述一级过滤器外壳的底部设有位于所述冷凝段均热板下方的一级过滤器第一排水口。
6.根据权利要求4所述的火灾监控系统，其特征在于，所述冷凝室与所述加热室通过两室连廊连通，所述两室连廊包括两室连廊壳体，所述两室连廊壳体中设有用于增加气体流动行程的折流板。
7.根据权利要求6所述的火灾监控系统，其特征在于，所述两室连廊壳体的底部设有用于使气体中析出的液体流出的排水沟。
8.根据权利要求1所述的火灾监控系统，其特征在于，所述过滤装置还包括：
三级过滤器，用于过滤所述第二级过滤气体中的细微颗粒，得到第三级过滤气体。
9.根据权利要求8所述的火灾监控系统，其特征在于，该火灾检测系统还包括：
设于清洁气体管上的增压泵，所述清洁气体管与所述检测气体管连通，所述增压泵，用于驱动所述第三级过滤气体对所述激光发射器和所述激光强度检测器进行吹洗。
10.根据权利要求9所述的火灾监控系统，其特征在于，该火灾检测系统还包括：
设于所述检测气体管上的检测气体管电动阀，设于所述清洁气体管上的清洁气体管电动阀；
相应的，所述控制装置，还用于根据当前工况控制所述检测气体管电动阀导通、控制所述清洁气体管电动阀关断，或根据当前工况控制所述检测气体管电动阀关断、控制所述清洁气体管电动阀导通。
11.根据权利要求1所述的火灾监控系统，其特征在于，该火灾监控系统还包括：
气体探测器，用于监测所述待检测气体中的有毒气体和/或有害气体和/或可燃气体。
12.根据权利要求1-11任意一项所述的火灾监控系统，其特征在于，该火灾监控系统还包括：
气体接收装置，所述气体接收装置包括与所述集装箱式数据中心系统中多个监测区域一一对应的多个进气支管，每个所述进气支管用于获取与其对应的所述监测区域的所述待检测气体，与每个所述进气支管连接的进气主管，所述进气主管上设有用于驱动所述待检测气体的空气泵。
13.根据权利要求12所述的火灾监控系统，其特征在于，该火灾监控系统还包括：
空气洁净度检测装置，用于根据所述第一级过滤气体获取所述集装箱式数据中心系统的空气洁净度数据；
相应的，所述控制装置，还用于当所述空气洁净度数据小于第一预设值，控制所述过滤装置、所述检测装置及所述气体接收装置停止运行。
14.根据权利要求12所述的火灾监控系统，其特征在于，所述气体接收装置还包括设于每个所述进气支管上的进气支管电动阀；
相应的，所述控制装置，还用于当不满足所述火情预警条件时，控制所有所述进气支管电动阀导通，当满足所述火情预警条件时，控制各个所述进气支管电动阀依次导通，且当控制每一所述进气支管电动阀导通时，控制其他所有所述进气支管电动阀关断。
15.根据权利要求14所述的火灾监控系统，其特征在于，所述控制装置具体用于，控制每一所述进气支管电动阀导通后，等待第一预设时间段，然后判断获取到的所述激光强度是否满足火情预警条件，若是，执行预警措施。
16.根据权利要求1所述的火灾监控系统，其特征在于，所述控制装置还包括：
与各个所述烟雾等级一一对应的多个继电器，所述处理器通过所述继电器分别与所述预警措施对应的控制回路连接；
相应的，所述执行与当前烟雾等级对应的预警措施的过程包括：
控制与当前烟雾等级对应的继电器闭合。
17.根据权利要求1所述的火灾监控系统，其特征在于，所述处理器还包括：
预处理模块，用于获取烟雾发生器在目标监测区域模拟多个所述烟雾等级的烟雾时，每一所述烟雾等级对应的实际激光强度；
曲线处理模块，获取所述实际激光强度随时间变化的第一曲线及所述烟雾等级随时间变化的第二曲线；
阈值确定模块，根据所述第一曲线和所述第二曲线确定所述目标监测区域中与各个烟雾等级一一对应的所述预设报警阈值；
其中，所述目标检测区域为所述集装箱式数据中心系统中的多个所述监测区域中的任意一个监测区域。
18.一种集装箱式数据中心系统，其特征在于，包括如权利要求1-17任意一项所述的火灾监控系统。
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