CN111741096A - 一种基于物联网的智慧消防系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于物联网的智慧消防系统，包括：消防远程监控系统、物联网平台、智能断路器、消防能耗监控系统、消防电源监控系统和消防火灾漏电监控系统；其中，能耗监控系统、消防电源监控系统和消防火灾漏电监控系统分别和1个智能断路器连接，智能断路器和物联网平台双向通信，智能断路器将采集的电力状态数据上传至物联网平台进行数据分析和判断；能耗监控系统、消防电源监控系统和消防火灾漏电监控系统还分别和物联网平台通讯连接；物联网平台将获取的数据上传至消防远程监控系统，消防远程监控系统对这些数据进行处理并生成消防报警信息和/或消防救援信息。

Description

一种基于物联网的智慧消防系统
技术领域
本发明属于智慧消防技术领域，具体涉及一种基于物联网的智慧消防系统。
背景技术
目前，消防技术中的能耗监控系统、消防电源监控系统和消防火灾漏电监控系统属于三个独立的系统，都是分别应用的状态。其中，能耗监控系统是通过计量设备、开关设备辅助触点进行电量信息和开关状态的采集，再将采集到的设备电量信息、开关状态通过通信设备传送至电力监控系统进行用电设备的实时管理，当遇用电设备故障时进行报警。消防电源监控系统能够对消防设备的电源进行实时的监控，通过检测消防设备电源的电压、电流、开关状态等有关设备电源信息，从而判断电源设备是否有断路、短路、过压、欠压、缺相、错相以及过流(过载)等故障信息并报警、记录的监控系统。此系统具有可靠性、实时性并具有数字化、智能化、网络化、自动化和连续监控的特性。实时反映出被监控设备电源的状况，并集中显示，从而可以有效避免在火灾发生时，消防设备由于电源故障而无法正常工作的危急情况，最大限度的保障消防联动系统的可靠性和安全性。消防火灾漏电监控系统由电气火灾监控设备、探测器组成。当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时则发出报警信号，同时也输送到监控设备中，再经监控设备进一步识别、判定，当确认可能会发生火灾时，监控主机发出火灾报警信号，点亮报警指示灯，发出报警音响，同时在液晶显示屏上显示火灾报警等信息。值班人员则根据以上显示的信息，迅速到事故现场进行检查处理，并将报警信息发送到集中控制台。但是，以上三个系统在应用中都是针对各个系统内设备的数据进行单一采集，现场施工复杂，后期人员和维护费用高，而且还存在人员管理复杂、上报数据不及时、不能应对突发事件、数据统计混乱等诸多问题。除此之外，对于这三种系统本身的用电安全性并未设置相应的保护措施。
发明内容
针对现有技术的上述技术问题，本发明提供一种基于物联网的智慧消防系统。本发明的技术方案为：
一种基于物联网的智慧消防系统，包括：消防远程监控系统、物联网平台、智能断路器、消防能耗监控系统、消防电源监控系统和消防火灾漏电监控系统；其中，所述能耗监控系统、所述消防电源监控系统和所述消防火灾漏电监控系统分别和1个所述智能断路器连接，所述智能断路器分别用于获取所述能耗监控系统、所述消防电源监控系统和所述消防火灾漏电监控系统的电力状态数据，所述智能断路器和所述物联网平台双向通信，所述智能断路器将采集的电力状态数据上传至所述物联网平台进行数据分析和判断；所述能耗监控系统、所述消防电源监控系统和所述消防火灾漏电监控系统还分别和所述物联网平台通讯连接，以将前述三种系统分别监测到的用电设备能耗数据、电源数据、火灾漏电数据传送到物联网平台；所述物联网平台将获取的数据上传至所述消防远程监控系统，所述消防远程监控系统对这些数据进行处理并生成消防报警信息和/或消防救援信息，对于消防报警信息，所述消防远程监控系统将所述消防报警信息经由物联网平台分别发送到所述能耗监控系统、所述消防电源监控系统和所述消防火灾漏电监控系统；对于消防救援信息，所述消防远程监控系统将所述消防救援信息经物联网平台发送至对应区域的消防局指挥中心。
进一步地，所述智能断路器包括断路器本体，所述断路器本体上设有分合模块；所述断路器本体内安装有控制芯片、通讯模块、检测模块、控制模块和驱动模块，所述控制芯片分别和所述通讯模块、所述检测模块、所述控制模块相连，所述控制模块和所述驱动模块相连，所述驱动模块和所述分合模块相连，所述驱动模块通过所述控制模块实现所述分合模块的分合控制；所述检测模块由电流互感器、电压互感器、零序互感器、温度传感器一组成，可检测用电设备的电压、电量、电流、功率，以实现漏电、温度、故障电弧、短路、过载的报警和保护。
进一步地，所述通讯模块包括2G/3G/4G网络模块、PLC电力线载波模块、NB-IoT、LoRa低功耗广域网络模块中的至少一种。
进一步地，所述智能断路器还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块和所述控制芯片相连。
进一步地，所述消防能耗监控系统包括监控设备、报警设备和主控制器，所述监控设备、所述报警设备分别和所述主控制器相连，所述主控制器还分别和所述智能断路器及所述物联网平台连接。
进一步地，所述监控设备包括电流传感器、电压传感器、智能电表、温度传感器二和湿度传感器。
进一步地，所述消防电源监控系统包括多个探测器、消防设备电源、报警模块、总处理器，所述多个探测器分别与所述消防设备电源连接，多个所述探测器、所述报警模块分别与所述总处理器连接，所述总处理器还分别和所述智能断路器及所述物联网平台连接。
进一步地，多个所述探测器分别为电压电流信号传感器、电压信号传感器、电流信号传感器。
进一步地，所述消防电源监控系统还包括指示灯模块，所述指示灯模块和所述总处理器相连。
进一步地，所述消防火灾漏电监控系统包括摄像头、烟感传感器、剩余电流互感器、报警器和监控中心，所述监控中心分别和所述摄像头、所述烟感传感器、所述剩余电流互感器、所述报警器相连，所述监控中心还分别和所述智能断路器及所述物联网平台连接。
相较于现有技术，本发明具有以下优势和有益效果：
其一，本发明将消防能耗监控系统、消防电源监控系统、消防火灾漏电监控系统的数据集成化，通过物联网平台传送至消防远程监控系统，可以实现三种系统所采集的各项数据整合分析，能够更为快速、精准、全面的形成消防信息或报告。
其二，本发明在三种系统中引入智能断路器，可以对消防能耗监控系统、消防电源监控系统和消防火灾漏电监控系统本身的用电安全进行有效监控，并且通过物联网平台传送至消防远程监控系统，为运维及管理部门提供信息支持，有效提升消防电气安全的全面监控管理水平。
附图说明
图1是本发明的一种基于物联网的智慧消防系统的结构示意图。
图2是本发明的智能断路器的结构示意图。
图3是本发明在城市进行区域性应用的结构示意图。
图1和2中，1-消防远程监控系统，2-物联网平台，3-智能断路器，4-消防能耗监控系统，5-消防电源监控系统，6-消防火灾漏电监控系统，8-智能断路器本体，9-分合模块，10-控制芯片，11-通讯模块，12-检测模块，13-控制模块，14-驱动模块，15-电流互感器，16-电压互感器，17-零序互感器，18-温度传感器一，19-GPS定位模块，20-消防能耗监控系统监控设备，21-消防能耗监控系统报警设备，22-消防能耗监控系统主控制器，23-电流传感器，24-电压传感器，25-智能电表，26-温度传感器二，27-湿度传感器，28-消防电源监控系统探测器，29-消防电源监控系统消防设备电源，30-消防电源监控系统报警模块，31-消防电源监控系统总处理器，32-电压电流信号传感器，33-电压信号传感器，34-电流信号传感器，35-指示灯模块，36-摄像头，37-烟感传感器，38-剩余电流互感器，39-报警器，40-监控中心。
具体实施方式
本发明具体实施例中采用的各种传感器、互感器、电表、摄像头、报警器、指示灯等模块或构件均为市售产品、
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语‘安装’、‘相连’、‘连接’应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
如图1和2所示，本实施例提供一种基于物联网的智慧消防系统，包括：消防远程监控系统1、物联网平台2、智能断路器3、消防能耗监控系统4、消防电源监控系统5和消防火灾漏电监控系统6；其中，能耗监控系统4、消防电源监控系统5和消防火灾漏电监控系统6分别和1个智能断路器3连接，智能断路器3分别用于获取能耗监控系统4、消防电源监控系统5和消防火灾漏电监控系统6的能耗状态数据、电源状态数据和火灾漏电状态数据，智能断路器3和物联网平台2双向通信，智能断路器3将采集的状态数据上传至物联网平台2进行数据分析和判断，物联网平台2将分析和判断后的数据上传至消防远程监控系统1，消防远程监控系统1根据所获取的数据生成消防报警信息和/或消防救援信息，对于消防报警信息，消防远程监控系统1将消防报警信息经由物联网平台2分别发送到能耗监控系统4、消防电源监控系统5和消防火灾漏电监控系统6；对于消防救援信息，消防远程监控系统1将消防救援信息经物联网平台2发送至对应区域的消防局指挥中心。
具体地，消防远程监控系统1为国家标准中定义的城市消防远程监控系统，通过物联网平台2提供的网络数据接口，按照物联网平台2的数据定义格式，给物联网平台2发送查询信息，物联网平台2按照给定的格式响应数据查询结果给消防远程监控系统1，实现对消防能耗监控系统4、消防电源监控系统5和消防火灾漏电监控系统6的监控、管理以及消息推送等。
消防能耗监控系统4包括监控设备20、报警设备21和主控制器22，监控设备20、报警设备21分别和主控制器22相连，监控设备20包括电流传感器23、电压传感器24、智能电表25、温度传感器二26和湿度传感器27，分别用于检测用电设备的电流、电压、温湿度、用电量等能耗状态数据，并将这些数据传输至主控制器22，主控制器22再将这些能耗状态数据处理后通过无线网关传送至物联网平台2，物联网平台2对数据内容进行分析、处理和存储，再将分析和处理后的数据传送至消防远程监控系统1。主控制器22采用ARM主控芯片，主控制器22还分别和智能断路器3及物联网平台2连接。
消防电源监控系统5包括多个探测器28、消防设备电源29、报警模块30、指示灯模块35、总处理器31，多个探测器28分别与消防设备电源29连接，多个探测器31、报警模块30、指示灯模块35分别与总处理器31连接，总处理器31还分别和所述智能断路器3及所述物联网平台2连接，总处理器采用的是ARM智能化处理器。多个探测器28分别为电压电流信号传感器32、电压信号传感器33、电流信号传感器34，分别用于检测消防设备电源的电压、电流、开关状态等有关设备电源信息，并将这些信息以数据的方式传送至物联网平台2，物联网平台2对数据内容进行分析、处理和存储，再将分析和处理后的数据传送至消防远程监控系统1。
消防火灾漏电监控系统6包括摄像头36、烟感传感器37、剩余电流互感器38、报警器39和监控中心40，监控中心40分别和摄像头36、烟感传感器37、剩余电流互感器38、报警器39相连，监控中心40还分别和智能断路器3及物联网平台2连接。当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值或者烟雾浓度达到上限时，报警器39发出报警信号，同时也输送到摄像头36中，当确认可能会发生火灾时，监控中心40将采集的上述信号经物联网平台2发送至消防远程监控系统，消防远程监控系统对传送的数据进行解析、计算，当超过设定值时，将消防救援信息发送至对应区域的消防局指挥中心，进而调动火警紧急出动至现场。
此外，本实施例的智慧消防系统还可以通过智能断路器实现对前述三种系统本身用电安全的监控和维护。智能断路器3包括断路器本体8，断路器本体8上设有分合模块9；断路器本体8内安装有控制芯片10、通讯模块11、检测模块12、控制模块13和驱动模块14，控制芯片10分别和通讯模块11、检测模块12、控制模块13相连，控制模块13和驱动模块14相连，驱动模块14和分合模块9相连，驱动模块14通过控制模块13实现分合模块9的分合控制。检测模块12由电流互感器15、电压互感器16、零序互感器17、温度传感器一18组成，可检测用电设备的电压、电量、电流、功率，以实现漏电、温度、故障电弧、短路、过载的报警和保护；驱动模块14分别与控制模块13、分合模块9相连，驱动模块14通过控制模块13实现分合模块9的分合控制。通讯模块11包括2G/3G/4G网络模块、PLC电力线载波模块、NB-IoT、LoRa低功耗广域网络模块中的至少一种。智能断路器3还包括GPS定位模块19，GPS定位模块19和控制芯片10相连，用于监测断路器的具体位置。控制芯片采用基于ARM CortexM0内核的NuMicroMO单片机为主控芯片。
实施例2
如图2所示，本实施例提供实施例1所述的智慧消防系统在某个城市内进行区域性应用的方式，可以将不同区域间消防能耗监控系统4、消防电源监控系统5和消防火灾漏电监控系统6获取的监控数据以无线方式传输至物联网平台进行数据的整合、存储、分类、分析和运算，提供历史数据查询、报表生产、数据追溯等服务，并可通过行业大数据进行比对分析，进而获取该城市的整体消防监控水平报表，对今后该城市的消防建设具有很大的指导意义。
综上所述，本发明将消防能耗监控系统、消防电源监控系统、消防火灾漏电监控系统的数据集成化，通过物联网平台传送至消防远程监控系统，可以实现三种系统所采集的各项数据整合分析，能够更为快速、精准、全面的形成消防预警报告。
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本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 (10)

1.一种基于物联网的智慧消防系统，其特征在于：包括：消防远程监控系统、物联网平台、智能断路器、消防能耗监控系统、消防电源监控系统和消防火灾漏电监控系统；其中，所述能耗监控系统、所述消防电源监控系统和所述消防火灾漏电监控系统分别和1个所述智能断路器连接，所述智能断路器分别用于获取所述能耗监控系统、所述消防电源监控系统和所述消防火灾漏电监控系统的电力状态数据，所述智能断路器和所述物联网平台双向通信，所述智能断路器将采集的电力状态数据上传至所述物联网平台进行数据分析和判断；所述能耗监控系统、所述消防电源监控系统和所述消防火灾漏电监控系统还分别和所述物联网平台通讯连接，以将前述三种系统分别监测到的用电设备能耗数据、电源数据、火灾漏电数据传送到物联网平台；所述物联网平台将获取的数据上传至所述消防远程监控系统，所述消防远程监控系统对这些数据进行处理并生成消防报警信息和/或消防救援信息，对于消防报警信息，所述消防远程监控系统将所述消防报警信息经由物联网平台分别发送到所述能耗监控系统、所述消防电源监控系统和所述消防火灾漏电监控系统；对于消防救援信息，所述消防远程监控系统将所述消防救援信息经物联网平台发送至对应区域的消防局指挥中心。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧消防系统，其特征在于：所述智能断路器包括断路器本体，所述断路器本体上设有分合模块；所述断路器本体内安装有控制芯片、通讯模块、检测模块、控制模块和驱动模块，所述控制芯片分别和所述通讯模块、所述检测模块、所述控制模块相连，所述控制模块和所述驱动模块相连，所述驱动模块和所述分合模块相连，所述驱动模块通过所述控制模块实现所述分合模块的分合控制；所述检测模块由电流互感器、电压互感器、零序互感器、温度传感器一组成。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智慧消防系统，其特征在于：所述通讯模块包括2G/3G/4G网络模块、PLC电力线载波模块、NB-IoT、LoRa低功耗广域网络模块中的至少一种。
4.根据权利要求2或3所述的一种基于物联网的智慧消防系统，其特征在于：所述智能断路器还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块和所述控制芯片相连。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧消防系统，其特征在于：所述消防能耗监控系统包括监控设备、报警设备和主控制器，所述监控设备、所述报警设备分别和所述主控制器相连，所述主控制器还分别和所述智能断路器及所述物联网平台连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智慧消防系统，其特征在于：所述监控设备包括电流传感器、电压传感器、智能电表、温度传感器二和湿度传感器。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧消防系统，其特征在于：所述消防电源监控系统包括多个探测器、消防设备电源、报警模块、总处理器，所述多个探测器分别与所述消防设备电源连接，多个所述探测器、所述报警模块分别与所述总处理器连接，所述总处理器还分别和所述智能断路器及所述物联网平台连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的智慧消防系统，其特征在于：多个所述探测器分别为电压电流信号传感器、电压信号传感器、电流信号传感器。
9.根据权利要求7或8所述的一种基于物联网的智慧消防系统，其特征在于：所述消防电源监控系统还包括指示灯模块，所述指示灯模块和所述总处理器相连。
10.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧消防系统，其特征在于：所述消防火灾漏电监控系统包括摄像头、烟感传感器、剩余电流互感器、报警器和监控中心，所述监控中心分别和所述摄像头、所述烟感传感器、所述剩余电流互感器、所述报警器相连，所述监控中心还分别和所述智能断路器及所述物联网平台连接。
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