CN111921151A - 一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，包括消防药剂储液罐、喷液器、火灾监测系统和智能消防控制平台，所述消防药剂储液罐和喷液器之间通过供水管连接，所述供水管上安装有智能控制阀和驱动装置，所述火灾监测系统包括若干传感检测器，所述驱动装置和每个传感检测器上均各自安装有主控芯片、NB‑IoT通信模块和电源模块，传感检测器采集到相关信息后发送给智能消防控制平台。本发明的优点是：通过NB‑IoT模组上传采集信息和发送信息指令可以保证预警信息及时准确的发送且及时进行灭火，同时可以避免安装时的大量布线的问题。

Description

一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统

技术领域

本发明属于消防技术领域，具体涉及一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统。

背景技术

在各类大型易燃易爆设施或场合，通常需要安装各种固定消防设施，比如， 常见的水喷雾灭火系统以及泡沫灭火系统等，但现有的各类固定消防设施通常 都存在自动化程度低、响应时间长、灭火效率低、成本高、可靠性差等诸多不 足。故而，如何发展出一种自动化程度高、响应时间短、灭火效率高、成本低， 且使更符合消防规律和灭火规律以及火场的实际需要的灭火系统已成为业界亟 待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，包括消防药剂储液罐、喷液器、火灾监测系统和智能消防控制平台，所述消防药剂储液罐和喷液器之间通过供水管连接，所述供水管上安装有智能控制阀和驱动装置，所述火灾监测系统包括若干传感检测器，所述若干传感检测器安装在待检测区域的相应检测位置，所述驱动装置和每个传感检测器上均各自安装有主控芯片、NB-IoT通信模块和电源模块，所述NB-IoT通信模块上内置有SIM卡，所述驱动装置和传感检测器与各自的主控芯片、NB-IoT通信模块、电源模块电性连接，传感检测器采集到相关信息后发送给智能消防控制平台。

进一步地，所述消防药剂储液罐包括储水罐和药剂罐，所述药剂罐安装在储水罐的内顶部，所述药剂罐的底部开设有出液口，所述出液口一侧的侧板中设有第一滑槽，所述第一滑槽开口朝向出液口，所述第一滑槽中安装有第一滑动封板，所述第一滑动封板远离出液口的一端固定连接有磁性件，所述第一滑槽的内端安装有电磁铁，所述磁性件和电磁铁之间连接有拉伸弹簧，所述电磁铁的一侧通过导线连接有电源装置。

进一步地，所述喷液器包括喷水管体、水平安装板和溅水盘，所述喷水管体的内部设有喷水通道，所述喷水管体的外部套设有套筒，所述套筒的内部设有活动腔，所述活动腔的内部设有复位弹簧，所述复位弹簧的顶部与套筒的顶部连接，所述复位弹簧的底部连接有拉伸杆，所述拉伸杆的底部连接有溅水盘，所述喷水管体的底部横向设置有阀管，所述阀管内设有和喷水通道相通的滑动通道，所述滑动通道内安装有滑块和玻璃球，所述滑块的靠近喷水通道的一侧设有斜切面，所述滑块的另一端与玻璃球相抵，所述玻璃球的内部注有液体，所述阀管的两侧连接有水平安装板。

进一步地，所述喷水管体中还安装有支撑杆，所述支撑杆的内腔中间转动安装有传动轴，所述传动轴顶部贯穿支撑杆向上延伸，所述传动轴的顶部安装有叶片，所述叶片位于喷水通道中，所述传动轴的底部还安装有第一锥齿轮，所述喷水管体的外侧还设有小型发电机，所述小型发电机的输出端安装有从动转轴，所述从动转轴的前端安装有第二锥齿轮，所述从动转轴贯穿喷水管体深入支撑杆的内腔，所述第二锥齿轮和第一锥齿轮相啮合，所述小型发电机通过导线和电源装置相连接。

进一步地，所述驱动装置为旋转电机，所述智能控制阀上设有调节的阀门，所述旋转电机的输出端和智能控制阀的阀门相连接，所述旋转电机上内置有控制模块，所述控制模块与相应的主控芯片电连接。

进一步地，所述电源模块为锂电池。

进一步地，所述药剂罐上还设有防进水装置，所述防进水装置包括浮球，所述浮球上安装有浮杆，所述浮杆上设有第一轮齿条，所述药剂罐的侧壁设有浮动槽，所述浮动槽的右侧转动设有第一齿轮，所述第一齿轮的左侧和浮杆上的第一轮齿条相啮合，所述第一齿轮的右下方啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的下方设有第二滑槽，所述第二滑槽中滑动设有第二滑动封板，所述第二滑动封板上方设有与第二齿轮啮合的第二轮齿条。

进一步地，所述滑动通道、滑块和玻璃球共设有一对且对称设置在喷水管体的底部两端。

进一步地，所述传感检测器包括红外传感检测器和烟雾检测器。

进一步地，所述水平安装板上设有安装螺栓。

本发明的优点为：

1、通过红外传感检测器和烟雾检测器采集待检测区域的数据并将采集的数据通过所述NB-IoT模块上传至智能消防控制平台，消防控制平台及时、准确的获取到由红外传感检测器和烟雾检测器采集到的数据，可以第一时间进行报警，确保了数据的及时传输，有效降低室内火灾发生概率，同时NB-IoT模块具有功耗低和覆盖广的优点，可以适应不同的消防环境的需求以及延长消防系统使用寿命的优点。

2、本发明中的药剂罐中装有消防药剂，药剂罐的出液口上设有第一滑槽、第一滑动封板、磁性件和电磁铁，电磁铁由电源装置进行供电，而电源装置的电源来自于喷水管体外侧的小型发电机，普通状态下，第一滑动封板在拉伸弹簧的作用下自动将出液口堵住，当遇到火灾，喷水管体喷水时，会带动喷水通道中的叶片转动，叶片带动传动轴转动，传动轴带动小型发电机上的从动轴转动，从而带动小型发电机发电，使得电源装置给电磁铁供电，电磁铁产生磁场带动磁性件往电磁铁方向移动，从而打开出液口，使得消防药剂和储水罐中的水混合，起到了喷水时药剂罐自动提供消防药剂进行混合的效果，出液口根据喷水管道中是否喷水而自动闭合，无需人工投放药剂。

3、药剂罐上还设有防进水装置，当储水罐中的储水位较高时，通过浮球和浮杆以及第二滑动板可以将出液口临时封闭，避免消防药剂与水直接混合，使得混合不均匀，无法在灭火时发挥作用以及药剂的浪费，灭火时，储水位会下降，第二滑动板会自动打开。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为图1中A标记放大图。

图3为主控芯片、NB-IoT通信模块和电源模块连接结构图。

图4为喷液器未喷水状态结构图。

图5为喷液器喷水状态结构图。

图6为支撑杆内部及叶片结构图。

图7为喷液器俯视剖面图。

图中：1、消防药剂储液罐；2、喷液器；3、供水管；4、智能控制阀；5、主控芯片；6、NB-IoT通信模块；7、电源模块；8、储水罐；9、药剂罐；10、出液口；11、第一滑槽；12、第一滑动封板；13、磁性件；14、电磁铁；15、拉伸弹簧；16、电源装置；17、喷水管体；18、水平安装板；19、溅水盘；20、喷水通道；21、套筒；22、活动腔；23、复位弹簧；24、拉伸杆；25、阀管；26、滑动通道；27、滑块；28、玻璃球；29、斜切面；30、支撑杆；31、传动轴；32、叶片；33、第一锥齿轮；34、小型发电机；35、从动转轴；36、第二锥齿轮；37、旋转电机；38、阀门；39、浮球；40、浮杆；41、第一轮齿条；42、浮动槽；43、第一齿轮；44、第二齿轮；45、第二滑槽；46、第二滑动封板；47、第二轮齿条；48、安装螺栓；49传感检测器。

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。

实施例1

如图1、3所示，一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，包括消防药剂储液罐1、喷液器2、火灾监测系统和智能消防控制平台，消防药剂储液罐1和喷液器2之间通过供水管3连接，供水管3上安装有智能控制阀4和驱动装置，火灾监测系统包括若干传感检测器49，若干传感检测器49安装在待检测区域的相应检测位置，驱动装置和每个传感检测器49上均各自安装有主控芯片5、NB-IoT通信模块6和电源模块7，NB-IoT通信模块6上内置有SIM卡，驱动装置和传感检测器49与各自的主控芯片5、NB-IoT通信模块6、电源模块7电性连接，每个传感器检测器49的外部都设有壳体，传感检测器49设置于壳体的底部，壳体的内部设有电源模块7和NB-IoT通信模块6，壳体的侧边设置有连接电源模块7的电源接口，可以用于为电源模块7充电，壳体整体采用工程塑料制成。驱动装置采用旋转步进电机，智能控制阀4上设有调节的阀门38，旋转电机37的输出端和智能控制阀4的阀门38相连接，连接方式既可以是直接连接也可以是通过齿轮连接，旋转电机37的外部也固定有相应的壳体，壳体内封装有相应的主控芯片5、NB-IoT通信模块6和电源模块7，控制模块与相应的主控芯片5、NB-IoT通信模块6和电源模块7之间相互电连接，所有的电源模块都采用锂电池，锂电池的使用寿命较长，传感检测器49包括红外传感检测器49和烟雾检测器，通过红外传感检测器49和烟雾检测器采集待检测区域的数据，NB-IoT模块通过内置的sim卡连接网络并将采集的数据通过NB-IoT网络上传至智能消防控制平台，采集到火灾相关的信息时，智能消防控制平台先进行预警，然后发送控制信息给旋转步进电机上的主控芯片5，主控芯片5将指令发送给控制模块，控制模块控制电机输出端旋转，带动阀门38转动，本发明不但可以及时、准确的获取到由红外传感检测器49和烟雾检测器采集到的数据，还可以第一时间进行报警，确保了数据的及时传输，有效降低室内火灾发生概率，同时NB-IoT模块还具有功耗低和覆盖广的优点，可以适应不同的消防环境的需求以及延长消防系统使用寿命的优点。

实施例2

如图1-7所示，一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，包括消防药剂储液罐1、喷液器2、火灾监测系统和智能消防控制平台，消防药剂储液罐1和喷液器2之间通过供水管3连接，供水管3上安装有智能控制阀4和驱动装置，火灾监测系统包括若干传感检测器49，防药剂储水罐8包括储水罐8和药剂罐9，药剂罐9安装在储水罐8的内顶部，药剂罐9的底部开设有出液口10，出液口10一侧的侧板中设有第一滑槽11，第一滑槽11开口朝向出液口10，第一滑槽11中安装有第一滑动封板12，第一滑动封板12远离出液口10的一端固定连接有磁性件13，第一滑槽11的内端安装有电磁铁14，磁性件13和电磁铁14之间连接有拉伸弹簧15，电磁铁14的一侧通过导线连接有电源装置16，普通状态下，第一滑动封板12在拉伸弹簧15的作用下自动将出液口10堵住，遇到火灾时，电源装置16给电磁铁14通电，电磁铁14产生磁场带动磁性件13往电磁铁14方向移动，从而使得第一滑动封板12向第一滑槽11内部滑动，打开出液口10，使得消防药剂和储水罐8中的水混合，喷液器2包括喷水管体17、水平安装板18和溅水盘19，喷水管体17的内部设有喷水通道20，喷水管体17的外部套设有套筒21，套筒21的内部设有活动腔22，活动腔22的内部设有复位弹簧23，复位弹簧23的顶部与套筒21的顶部连接，复位弹簧23的底部连接有拉伸杆24，拉伸杆24的底部连接有溅水盘19，喷水管体17的底部横向设置有阀管25，阀管25内设有和喷水通道20相通的滑动通道26，滑动通道26内安装有滑块27和玻璃球28，滑块27的靠近喷水通道20的一侧设有斜切面29，滑块27的另一端与玻璃球28相抵，玻璃球28的内部注有液体，滑动通道26、滑块27和玻璃球28共设有一对且对称设置在喷水管体17的底部两端，两个滑块27的斜切面29底部相抵设置，阀管25的两侧连接有水平安装板18，水平安装板18上设有安装螺栓48，水平安装板18用于与屋顶顶部连接，火灾发生后，高温会使得玻璃球28爆裂，供水管3供水后，喷水管道中的水流向下冲击流动，两个滑块27在斜切面29以及水流的作用下向相反的方向移动，从而使得水流从喷水管体17底部流出，冲击溅水盘19变成水花进行灭火，喷水管体17中还安装有支撑杆30，支撑杆30的内腔中间转动安装有传动轴31，传动轴31顶部贯穿支撑杆30向上延伸，传动轴31的顶部安装有叶片32，叶片32位于喷水通道20中，传动轴31的底部还安装有第一锥齿轮33，喷水管体17的外侧还设有小型发电机34，小型发电机34的输出端安装有从动转轴35，从动转轴35的前端安装有第二锥齿轮36，从动转轴35贯穿喷水管体17深入支撑杆30的内腔，第二锥齿轮36和第一锥齿轮33相啮合，小型发电机34通过导线和电源装置16相连接，水流经过喷水管道时，会带动叶片32转动，叶片32带动传动轴31转动，传动轴31带动小型发电机34上的从动轴转动，从而带动小型发电机34发电，电源装置16充电后给电磁铁14供电，从而打开出液口10使得消防药剂和水混合，喷水器2一般设有多个，对应也会设有多个小型发电机34，本实施例优点在于可以保证灭火时能够使得消防药剂与水自动混合，无需灭火时人工添加，提升了混合速度，同时由于消防药剂如果提前就与水混合好，也会造成混合时间过长，消防药剂失效的情况。

实施例3

本实施例部分与实施例2相同，其区别点在于药剂罐9上还设有防进水装置，防进水装置包括浮球39，浮球39上安装有浮杆40，浮杆40上设有第一轮齿条41，药剂罐9的侧壁设有浮动槽42，浮动槽42的右侧转动设有第一齿轮43，第一齿轮43的右下方啮合有第二齿轮44，第二齿轮44的下方设有第二滑槽45，第二滑槽45中滑动设有第二滑动封板46，防进水封板上方设有与第二齿轮44啮合的第二轮齿条47，第二滑动封板46上方设有与第二齿轮44啮合的第二轮齿条47，第一齿轮43的左侧和浮杆40上的第一轮齿条41相啮合，当储水罐8中的储水位变高时，浮球39上浮，带动浮杆40和第一轮齿条41上移，第一轮齿条41带动第一齿轮43顺时针旋转，第一齿轮43带动第二齿轮44逆时针旋转，第二齿轮44带动第二轮齿条47向右移动，从而使得第二滑动封板46将出液口10封堵，当储水罐8中的储水位变低时，通过同样的原理，会使得出液口10打开，设置防进水装置的目的是为了防止水位过高，进而直接将药剂罐9淹没，药剂罐9中的消防药剂全部与水混合后会造成消防药剂的浪费。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，其特征在于：包括消防药剂储液罐（1）、喷液器（2）、火灾监测系统和智能消防控制平台，所述消防药剂储液罐（1）和喷液器（2）之间通过供水管（3）连接，所述供水管（3）上安装有智能控制阀（4）和驱动装置，所述火灾监测系统包括若干传感检测器（49），若干所述传感检测器（49）安装在待检测区域的相应检测位置，所述驱动装置和每个传感检测器（49）上均各自安装有主控芯片（5）、NB-IoT通信模块（6）和电源模块（7），所述NB-IoT通信模块（6）上内置有SIM卡，所述驱动装置和传感检测器（49）与各自的主控芯片（5）、NB-IoT通信模块（6）、电源模块（7）电性连接，传感检测器（49）采集到相关信息后发送给智能消防控制平台。

2.根据权利要求1所述的一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，其特征在于：所述消防药剂储液罐（1）包括储水罐（8）和药剂罐（9），所述药剂罐（9）安装在储水罐（8）的内顶部，所述药剂罐（9）的底部开设有出液口（10），所述出液口（10）一侧的侧板中设有第一滑槽（11），所述第一滑槽（11）开口朝向出液口（10），所述第一滑槽（11）中安装有第一滑动封板（12），所述第一滑动封板（12）远离出液口（10）的一端固定连接有磁性件（13），所述第一滑槽（11）的内端安装有电磁铁（14），所述磁性件（13）和电磁铁（14）之间连接有拉伸弹簧（15），所述电磁铁（14）的一侧通过导线连接有电源装置（16）。

3.根据权利要求2所述的一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，其特征在于：所述喷液器（2）包括喷水管体（17）、水平安装板（18）和溅水盘（19），所述喷水管体（17）的内部设有喷水通道（20），所述喷水管体（17）的外部套设有套筒（21），所述套筒（21）的内部设有活动腔（22），所述活动腔（22）的内部设有复位弹簧（23），所述复位弹簧（23）的顶部与套筒（21）的顶部连接，所述复位弹簧（23）的底部连接有拉伸杆（24），所述拉伸杆（24）的底部连接有溅水盘（19），所述喷水管体（17）的底部横向设置有阀管（25），所述阀管（25）内设有和喷水通道（20）相通的滑动通道（26），所述滑动通道（26）内安装有滑块（27）和玻璃球（28），所述滑块（27）的靠近喷水通道（20）的一侧设有斜切面（29），所述滑块（27）的另一端与玻璃球（28）相抵，所述玻璃球（28）的内部注有液体，所述阀管（25）的两侧连接有水平安装板（18）。

4.根据权利要求3所述的一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，其特征在于：所述喷水管体（17）中还安装有支撑杆（30），所述支撑杆（30）的内腔中间转动安装有传动轴（31），所述传动轴（31）顶部贯穿支撑杆（30）向上延伸，所述传动轴（31）的顶部安装有叶片（32），所述叶片（32）位于喷水通道（20）中，所述传动轴（31）的底部还安装有第一锥齿轮（33），所述喷水管体（17）的外侧还设有小型发电机（34），所述小型发电机（34）的输出端安装有从动转轴（35），所述从动转轴（35）的前端安装有第二锥齿轮（36），所述从动转轴（35）贯穿喷水管体（17）深入支撑杆（30）的内腔，所述第二锥齿轮（36）和第一锥齿轮（33）相啮合，所述小型发电机（34）通过导线和电源装置（16）相连接。

5.根据权利要求3所述的一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，其特征在于：所述驱动装置为旋转电机（37），所述智能控制阀（4）上设有调节的阀门（38），所述旋转电机（37）的输出端和智能控制阀（4）的阀门（38）相连接，所述旋转电机（37）上内置有控制模块，所述控制模块与相应的主控芯片电连接。

6.根据权利要求1所述的一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，其特征在于：所述电源模块（7）为锂电池。

7.根据权利要求4所述的一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，其特征在于：所述药剂罐（9）上还设有防进水装置，所述防进水装置包括浮球（39），所述浮球（39）上安装有浮杆（40），所述浮杆（40）上设有第一轮齿条（41），所述药剂罐（9）的侧壁设有浮动槽（42），所述浮动槽（42）的右侧转动设有第一齿轮（43），所述第一齿轮（43）的左侧和浮杆（40）上的第一轮齿条（41）相啮合，所述第一齿轮（43）的右下方啮合有第二齿轮（44），所述第二齿轮（44）的下方设有第二滑槽（45），所述第二滑槽（45）中滑动设有第二滑动封板（46），所述第二滑动封板（46）上方设有与第二齿轮（44）啮合的第二轮齿条（47）。

8.根据权利要求3所述的一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，其特征在于：所述滑动通道（26）、滑块（27）和玻璃球（28）共设有一对且对称设置在喷水管体（17）的底部两端。

9.根据权利要求1所述的一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，其特征在于：所述传感检测器（49）包括红外传感检测器（49）和烟雾检测器。

10.根据权利要求3所述的一种区块式智能消防监测预警和主动灭火系统，其特征在于：所述水平安装板（18）上设有安装螺栓（48）。

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