CN112196607B - 基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统，利用响应管，在用电设备的内部出现温度接近着火点的高温区或者是起火初期，响应管配合储存罐、压力传感器等部件能够及时进行消防灭火作业，将火情扼杀在初期，不至于等到明火泛滥的时候才进行灭火，最大程度的挽回损失。利用物联网技术，最终达到能在火灾发生初期即及时报警，并能将火警信息及时传递、示警，同时启动相应的灭火装置将火情扑灭在最初状态，避免重大经济损失。通过响应管配合储存罐等进行灭火，再利用消防机器人以及消防员人工灭火，三重消防措施，最大限度避免火情延误或漏报，保障消防系统无漏洞、无死角，安全、可靠。

Description

基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统

技术领域

本发明涉及一种基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统，属于矿山智能装备技术领域。

背景技术

在矿山采矿领域中，由于矿井的通风条件有限，流通性有限，导致一些大功率用电设备（例如电柜、机柜、配电箱、大功率用电设备等）易出现散热效果不佳的问题。一旦出现过热，极易发生火情、火灾。

而目前的消防技术，通常都是接到火警之后，消防员赶去扑灭，消防动作迟滞，即使能够将火情及时扑灭，发生火情的用电设备肯定是被烧毁，严重时会导致周围用电设备也被一并烧毁。尤其是在通畅性有限的矿井、矿道之中，消防作业更为困难。

再者，目前消防通常都是全淹没式灭火的方式，即用电设备产生火情，利用灭火剂全方位覆盖灭火，灭火剂用量大，需要一定的时间才能灭火，效率有限。

因此，急需一种能够及时将火情扑灭的智能消防灭火系统。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统，具体技术方案如下：

基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统，包括最少一个终端、与终端一一对应且储存有灭火剂的储存罐、与终端一一对应且内部充满灭火剂的响应管，所述储存罐固定安装在终端的外部，所述储存罐的罐口处安装有电磁阀，所述电磁阀的输入端与储存罐的内腔连通，所述响应管的首端与电磁阀的输出端连通，所述响应管的尾端安装有压力传感器；所述响应管位于终端内部的那部分呈蛇形分布。

上述技术方案的进一步优化，还包括用于判断终端是否产生明火或浓烟的监测装置、用来扑灭明火或浓烟的消防机器人、服务器模块、报警模块、通讯模块、控制模块，所述监测装置包括红外火焰探测器、紫外火焰探测器、烟雾传感器、温度传感器中的一种或多种；

所述报警模块包括电话拨打单元、短信发送单元、声光报警单元；

所述通讯模块连接有电话通信网、局域网、广域网、互联网；

当服务器模块通过监测装置传输过来的数据判断有火情发生，服务器模块发出灭火指令并将发生火情的终端所在位置信息通过通讯模块发送给控制模块；

通过控制模块控制消防机器人行走至发生火情的终端所在位置并进行灭火；其中，所述灭火指令包括自主灭火指令、物联网联动灭火指令；

当灭火指令为自主灭火指令时，通过控制模块控制若干个消防机器人行走至发生火情的终端所在位置并进行协作灭火；

当灭火指令为物联网联动灭火指令，通过人工输入的指令信息利用物联网技术与监测装置发来的火情进行联动，判断是否启动消防机器人或与人工灭火进行协调运作。

上述技术方案的进一步优化，所述响应管包括多个圆管状第一软管段，相邻两个第一软管段之间设置有第一凸管段，所述第一凸管段包括六角管一，所述六角管一外周的横截面为正六边形，所述六角管一内周的横截面为正六边形或圆形，所述六角管一的两端分别设置有过渡管，所述过渡管由六个呈中心对称设置的第一拼接部相互拼接构成，所述第一拼接部在竖直平面的投影为等腰梯形结构，所述第一拼接部的下底边与六角管一连接，所述第一拼接部的上底边在水平面的投影为圆弧形结构，所述第一拼接部的上底边与第一软管段连接；所述第一软管段的内腔与过渡管的内腔连通，所述过渡管的内腔与六角管一连通。

上述技术方案的进一步优化，所述响应管包括多个圆管状第二软管段，相邻两个第二软管段之间设置有第二凸管段，所述第二凸管段由六个呈中心对称设置的第二拼接部相互拼接构成，所述第二拼接部的侧边在竖直平面的投影为椭圆弧形结构，所述第二拼接部的端部在水平面的投影为圆弧形结构，所述第二拼接部中部的横截面为圆弧形结构，所述第二拼接部的端部与第二软管段连接；所述第二软管段的内腔与第二凸管段的内腔连通。

上述技术方案的进一步优化，所述第二凸管段端部在水平面的投影为圆环形结构，所述第二凸管段中部的外周长大于第二凸管段端部的外周长，所述第二凸管段中部的内周长大于第二凸管段端部的内周长。

上述技术方案的进一步优化，当电磁阀处于关闭状态时，所述响应管内部的气压为1.5-1.6MPa，所述储存罐内部的气压为3MPa；当响应管内部的气压小于或等于0.75MPa时，所述电磁阀打开。

上述技术方案的进一步优化，所述压力传感器与服务器模块电连接，所述电磁阀与控制模块电连接；所述压力传感器的位置以及压力信号传递给服务器模块，当该压力传感器的压力变化值达到设定值，所述服务器模块通过控制模块来控制对应的电磁阀打开。

上述技术方案的进一步优化，所述响应管的中段设置有用来切开响应管的切管机构，所述切管机构包括电磁铁、两个将响应管夹住的滑轨、设置在两个滑轨之间的铁板、挡板，所述电磁铁固定安装在两个滑轨的一端，所述挡板固定安装在两个滑轨的另一端，所述滑轨的内侧设置有与铁板相匹配的滑槽，所述铁板设置在电磁铁和挡板之间，所述铁板与挡板之间设置有弹簧，所述弹簧的一端与挡板固定连接，所述弹簧的另一端与铁板固定连接；所述响应管的中段设置在铁板和电磁铁之间，所述铁板与响应管的中段之间设置有刀片，所述刀片的刃口位于刀片的首端，所述刀片的尾端与铁板固定连接。

上述技术方案的进一步优化，所述滑轨、弹簧和挡板均采用非铁磁性材料制成。

本发明的有益效果：

1）、利用响应管，在用电设备的内部出现温度接近着火点的高温区或者是起火初期，响应管配合储存罐、压力传感器等部件能够及时进行消防灭火作业，将火情扼杀在初期，不至于等到明火泛滥的时候才进行灭火，最大程度的挽回损失。

2）、相对于传统的消防灭火手段来说，利用响应管来进行消防灭火，其灭火剂用量最少节约80%以上；响应管的使用不受任何位置的影响，可伸进各种狭小和复杂易燃空间或设备中，从而弥补了现有消防产品不能扑灭此类火源的缺陷。

3）、所述响应管对达到爆破温度的高温，反应灵敏，能够在短时间内快速爆破，反应动作快，从而在短时间内能够快速进行灭火，避免火情进一步扩大，消防、灭火效果好。

4）、利用物联网技术进行自动化智能灭火作业，最终达到能在火灾发生初期即及时报警，并能将火警信息及时传递、示警，同时启动相应的灭火装置将火情扑灭在最初状态，避免重大经济损失。

5）、通过响应管配合储存罐等进行灭火，再加上利用消防机器人以及消防员人工灭火，三重消防措施，最大限度避免火情延误或漏报，保障消防系统无漏洞、无死角，安全、可靠。

附图说明

图1为本发明所述基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统的结构示意图；

图2为实施例3所述响应管的结构示意图；

图3为实施例3所述第一凸管段的结构示意图；

图4为实施例3所述第一凸管段的结构示意图（俯视状态）；

图5为实施例4所述响应管的结构示意图；

图6为实施例4所述第二凸管段的结构示意图；

图7为实施例4所述第二凸管段的结构示意图（俯视状态）；

图8为实施例5中对照管一的结构示意图；

图9为实施例6中对照管二的结构示意图；

图10为实施例7中对照管三的结构示意图；

图11为实施例7中六角管二与第五软管段的连接示意图；

图12为实施例8中对照管四的结构示意图；

图13为实施例12中切管机构的结构示意图；

图14为实施例12中滑轨的结构示意图；

图15为实施例9中的响应管性能测试机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，所述基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统，包括最少一个终端1、与终端1一一对应且储存有灭火剂的储存罐2、与终端1一一对应且内部充满灭火剂的响应管3，所述储存罐2固定安装在终端1的外部，所述储存罐2的罐口处安装有电磁阀21，所述电磁阀21的输入端与储存罐2的内腔连通，所述响应管3的首端与电磁阀21的输出端连通，所述响应管3的尾端安装有压力传感器4；所述响应管3位于终端1内部的那部分呈蛇形分布。

所述终端1为矿山采矿领域用的电器，例如电柜、机柜、配电箱、大功率用电设备等。

当终端1的内部因为意外造成高温（例如170℃），此时终端1的内部未产生明火以及浓烟，在该温度下，所述响应管3被爆破，所述响应管3内部的灭火剂从爆破处流出，所述响应管3内部的压力急剧下降，所述压力传感器4是用来测量响应管3内部的压力，并将其转换为电信号。

如果所述电磁阀21为常开状态，那么储存罐2内部存储的灭火剂依次通过电磁阀21、响应管3，最终从响应管3的爆破处流到高温区附近，在给高温区降温的同时并隔绝空气，达到预防灭火、扑灭火苗的目的。

如果所述电磁阀21为常闭状态。当响应管3内部的压力急剧下降，所述压力传感器4检测到相应的压力变化值，可利用PLC技术使得对应的电磁阀21打开，如此，对应储存罐2内部存储的灭火剂依次通过电磁阀21、响应管3，最终从响应管3的爆破处流到高温区附近，在给高温区降温的同时并隔绝空气，达到预防灭火、扑灭火苗的目的。

所述响应管3按照最大间距为1米的方式在终端1的内部蛇形排布，如此能够最大限度的将终端1的内部给充满。一旦终端1的内部某处产生异常高温，当温度超过响应管3的爆破温度（例如170℃），离高温点最近的那段响应管3的某处将会发生爆破，响应管3内部的灭火剂能够从爆破点大量泄出，泄出的灭火剂能够在短时间内将高温点附件区域给充满，达到预防灭火、扑灭火苗的目的。相对于传统的消防灭火手段来说，灭火剂用量极大的减少，灭火剂用量最少节约80%以上；响应管3不受任何位置的影响，可伸进各种狭小和复杂易燃空间或设备中，从而弥补了现有消防产品不能扑灭此类火源的缺陷。

相对于现有全淹没式灭火的方式来说，利用响应管3是针对潜在着火点的局部全淹没或局部灭火方式，距离预着火点最近，灭火效率高，费用低廉；终端1的内部存在即将着火的预着火点能够被及时消灭，从而在起火的初期即完成灭火作业，避免等到明火泛滥的时候才进行灭火，最大程度的挽回损失。

优选的，所述灭火剂采用全氟己酮，全氟己酮灭火效果好，常温下为无色无味透明液体，容易汽化；从响应管3爆破处泄出，大量汽化，汽化吸热，从而能够使得高温区的温度下降，进一步降低预着火点转化为明火的几率。

实施例2

如果响应管3发生意外导致其不能及时灭火，或者是火势太大、太急导致响应管3配合储存罐2无法完全灭火；所述基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统还包括用于判断终端1是否产生明火或浓烟的监测装置、用来扑灭明火或浓烟的消防机器人、服务器模块6、报警模块、通讯模块、控制模块8，所述监测装置包括红外火焰探测器、紫外火焰探测器、烟雾传感器、温度传感器中的一种或多种。

当服务器模块6通过监测装置传输过来的数据判断有火情发生，服务器模块6发出灭火指令并将发生火情的终端1所在位置信息通过通讯模块发送给控制模块8。

通过控制模块8控制消防机器人行走至发生火情的终端1所在位置并进行灭火；其中，所述灭火指令包括自主灭火指令、物联网联动灭火指令。

当灭火指令为自主灭火指令时，通过控制模块8控制若干个消防机器人行走至发生火情的终端1所在位置并进行协作灭火。

当灭火指令为物联网联动灭火指令，通过人工输入的指令信息利用物联网技术与监测装置发来的火情进行联动，判断是否启动消防机器人或与人工灭火进行协调运作。例如，在消防演练时，即使判断发生火情，最后的灭火动作也由人工指令来控制其是否进行；操作人员根据传输过来的信息判断火情非常大（如多个终端1均产生明火，现场温度过高），单靠消防机器人无法满足灭火要求，此时可通过消防机器人先行过去灭火，消防员同步赶往火情发生地进行消防灭火。

所述报警模块包括电话拨打单元、短信发送单元、声光报警单元；电话拨打单元可在火警发生时，通过拨打电话的方式警示有关值班人员；短信发送单元可在火警发生时，以发送短信的方式警示有关值班人员；声光报警单元可在火警发生时，在值班人员所在办公区域发出警报声或警报闪烁灯光用来警示对应值班人员。另外，报警模块还可对出现火情的相应工作区域的工作人员发出警示，提醒相应人员撤离或进行消防灭火作业。

所述通讯模块连接有电话通信网、局域网、广域网、互联网；电话通信网例如拨打119火警报警。通讯模块可采用RS485总线实现联网通讯，具有标准以太网络RJ45接口，采用标准的TCP/IP通讯协议，可实现互联网远程通讯、监控。

实施例3

如图2-4所示，所述响应管3包括多个圆管状第一软管段31a，相邻两个第一软管段31a之间设置有第一凸管段32a，所述第一凸管段32a包括六角管一322a，所述六角管一322a外周的横截面为正六边形，所述六角管一322a内周的横截面为正六边形或圆形，所述六角管一322a的两端分别设置有过渡管321a，所述过渡管321a由六个呈中心对称设置的第一拼接部3211a相互拼接构成，所述过渡管321a的对称中心与第一软管段31a的中心轴共线设置，所述第一拼接部3211a在竖直平面的投影为等腰梯形结构，所述第一拼接部3211a的下底边与六角管一322a连接，下底边、上底边、腰边为等腰梯形中的对应术语，相邻第一拼接部3211a的腰边连接为一体，所述第一拼接部3211a的上底边在水平面的投影为圆弧形结构，所述第一拼接部3211a的上底边与第一软管段31a连接；所述第一软管段31a的内腔与过渡管321a的内腔连通，所述过渡管321a的内腔与六角管一322a连通。

由于第一凸管段32a不易弯曲，而圆管状结构的第一软管段31a易弯曲，使得所述响应管3能够弯曲成蛇形或S形。所述第一拼接部3211a的上底边在水平面的投影为圆弧形结构，这使得六个第一拼接部3211a拼接能围成一个圆环形结构，从而能够使其与第一软管段31a相连接。

在本实施例中，所述六角管一322a内周的横截面优选为正六边形。过渡管321a存在六个棱边，六角管一322a存在六个棱边。相对于第一软管段31a来说，所述第一凸管段32a更易发生爆破。

实施例4

如图5-7所示，所述响应管3包括多个圆管状第二软管段31b，相邻两个第二软管段31b之间设置有第二凸管段32b，所述第二凸管段32b由六个呈中心对称设置的第二拼接部321b相互拼接构成，所述第二凸管段32b的对称中心与第二软管段31b的中心轴共线设置，所述第二拼接部321b的侧边在竖直平面的投影为椭圆弧形结构，所述第二拼接部321b的端部在水平面的投影为圆弧形结构，所述第二拼接部321b中部的横截面为圆弧形结构，所述第二拼接部321b的端部与第二软管段31b连接；所述第二软管段31b的内腔与第二凸管段32b的内腔连通。其中，第二拼接部321b中部的横截面即为垂直于第二凸管段32b中心轴的那个截面；所述第二拼接部321b端部在水平面投影的那个圆弧形结构与第二拼接部321b中部横截面的那个圆弧形结构呈相对设置。

所述第二凸管段32b端部在水平面的投影为圆环形结构，所述第二凸管段32b中部的外周长大于第二凸管段32b端部的外周长，所述第二凸管段32b中部的内周长大于第二凸管段32b端部的内周长。外周长即为外周的周长，内周长即为内周的周长。

由于第二凸管段32b不易弯曲，而圆管状结构的第二软管段31b易弯曲，使得所述响应管3能够弯曲成蛇形或S形。所述第二拼接部321b端部在水平面投影的那个圆弧形结构，使得六个第二拼接部321b的端部能够围成圆环形结构，从而便于与第二软管段31b的端部连接为一体。

第二凸管段32b存在六个棱边，第二凸管段32b的六个棱边均为曲线状结构。相对于第二软管段31b来说，所述第二凸管段32b更易发生爆破。

实施例5

如图8所示，对照管一包括多个圆管状第三软管段31c，相邻两个第三软管段31c之间设置有球状球管段32c，球管段32c的内外壁均为球面，所述球管段32c的内腔与第三软管段31c的内腔连通。

实施例6

如图9所示，对照管二包括多个圆管状第四软管段31d，相邻两个第四软管段31d之间设置有椭球状椭球管段32d，椭球管段32d的内外壁均为椭球面，所述椭球管段32d的内腔与第四软管段31d的内腔连通。

实施例7

如图10、11所示，对照管三包括多个圆管状第五软管段31e，相邻两个第五软管段31e之间设置有六角管二32e，六角管二32e外周的横截面为正六边形，六角管二32e内周的横截面为正六边形，所述六角管二32e的端部与第五软管段31e的端部连接为一体，所述六角管二32e的内腔与第五软管段31e的内腔连通。

实施例8

如图12所示，对照管四由圆管状第六软管3f构成。

实施例9

对实施例3中的响应管3、实施例4中的响应管3、实施例5中的对照管一、实施例6中的对照管二、实施例7中的对照管三、实施例8中的对照管四进行性能测试实验。如图15所示，响应管性能测试机包括透明箱体71、与透明箱体71相匹配的箱盖72、电加热板73、蜡烛74，所述透明箱体71的侧壁设置有供测试管75进出的圆孔，所述测试管75位于透明箱体71内部的那段长度为1米，所述测试管75与电加热板73之间的间距为1米，所述蜡烛74位于测试管75的下方，所述测试管75与蜡烛74之间的最短间距为30厘米；电加热板73和蜡烛74均位于透明箱体71的内部，箱盖72处设置有透气孔721，透气孔721的设置是为了避免点燃的蜡烛74因为缺氧而熄灭。

所述测试管75依次选用实施例3中的响应管3（管x1）、实施例4中的响应管3（管x2）、实施例5中的对照管一（管x3）、实施例6中的对照管二（管x4）、实施例7中的对照管三（管x5）、实施例8中的对照管四（管x6）；所述测试管75内部填充的灭火剂为全氟己酮。在测试过程中，所述电加热板73按照10℃/min的速率进行升温；当电加热板73加热到某温度时，所述测试管75发生爆破，该温度即为爆破温度，用t_b表示。对发生爆破后的测试管75最大程度的进行复原，找出初始爆破点，初始爆破点的破坏面积最大，最不容易复原。所述测试管75内部初始的气压值为P。所述测试管75内部的灭火剂从爆破处释放直至测试管75内部的压力恢复至常压所需的时间为t_f。所述测试管75内部的压力测试可采用接压力传感器的方式测量。在爆破温度处的耐压时间值为t_n，如果t_n≥120s，意思就是在爆破温度时承压2分钟后爆破。

实验结果如表1、表2所示。

表1

表2

表2中的几率统计是基于多次重复试验之后（例如20次），根据试验结果进行统计得到。

通过分析管x6和管x5可知：即使加装有六角管二32e，六角管二32e处存在的棱边确实能够提升爆破的灵敏度，如t_b的灵敏度变得更高，但是提升效果有限。交叉对比分析管x5和管x1，相对于管x5来说，管x1只增设有过渡管321a，过渡管321a的设置，不但能够放方便六角管一322a与第一软管段31a之间的过渡连接，该结构的过渡管321a在承压后，遇到合适的高温，极容易发生爆破，而且因为结构的原因，爆破面积大，甚至发生断裂；因此，管x1发生爆破的灵敏度更高，爆破之后的爆破面积大，易断裂，从而有利于释放管x1内部的灭火剂，提高灭火动作的灵敏度以及灭火效果。

对比分析管x2、管x3、管x4、管x5可知：即使如管x3、管x4那样呈凸管状设计，也无法将t_b的灵敏度变得更高；即使如管x5那样设置有棱边，也无法显著提高灵敏度。而结合棱边以及凸管状设计，再将棱边设计成曲线状，得到管x2那样的结构，管x2在承压后，遇到合适的高温，极容易发生爆破，而且因为结构的原因，爆破面积大，甚至发生断裂；因此，管x2发生爆破的灵敏度更高，爆破之后的爆破面积大，易断裂，从而有利于释放管x2内部的灭火剂，提高灭火动作的灵敏度以及灭火效果。

其中，管x1和管x2能够在140℃的热空气中放置10天无老化、变形。管x1和管x2在发生爆破时，发生爆破的区域都集中在非圆管段，也就是说，其非圆管段的结构更灵敏。管x1和管x2的爆破温度的波动更小、响应时间短，适用于温度要求精确、灵敏的消防场合。

实施例10

当电磁阀21处于关闭状态时，所述响应管3内部的气压为1.5-1.6MPa，所述储存罐2内部的气压为3MPa；当响应管3内部的气压小于或等于0.75MPa时，所述电磁阀21打开。

可通过控制电磁阀21的开度，储存罐2内部的灭火剂缓慢释放到响应管3的内部直至响应管3内部的气压为1.5-1.6MPa。所述响应管3的最大工作压力为4.2MPa。

当所述响应管3周围1米范围内，如果温度达到甚至超过爆破温度，会使得响应管3发生爆破；当响应管3内部的气压小于或等于0.75MPa时，所述电磁阀21打开，储存罐2内部存储的灭火剂会通过响应管3，最终从响应管3的爆破处大量泄出，完成消防灭火作业。

由于长期闲置，响应管3的内部可能会产生一定程度的泄压，通常泄压损失在10%以内，算是正常误差。将临界压力值设定为0.75MPa，是1.5MPa的一半；在该种程度的压力损失下，绝对表明响应管3的某处发生爆破，从而发生给相应的压力传感器4信号。

实施例11

所述压力传感器4与服务器模块6电连接，所述电磁阀21与控制模块8电连接；所述压力传感器4的位置以及压力信号传递给服务器模块6，当该压力传感器4的压力变化值达到设定值，所述服务器模块6通过控制模块8来控制对应的电磁阀21打开。

如果第一个终端1内部的温度达到响应管3的爆破温度，响应管3发生爆破并泄压，当于第一个终端1相对应的那个压力传感器4检测到的压力值≥0.75MPa，对应的压力传感器4将信号传递至服务器模块6，所述服务器模块6通过控制模块8利用PLC技术来控制与第一个终端1相对应的那个电磁阀21打开，从而开启自动消防作业。

实施例12

如果响应管3为不合格产品或者因为其他原因导致该响应管3在一米范围内的温度已经超过爆破温度，但是该响应管3仍未爆破进行泄压、消防作业；此时，终端1内部温度大量聚集，直至产生明火或烟雾，该烟雾能够被监测装置所检测到。虽然消防机器人以及消防员能够来进行灭火，但是需要时间，并且终端1内部的火焰不容易扑灭。

如图13、14所示，所述响应管3的中段设置有用来切开响应管3的切管机构，所述切管机构包括电磁铁51、两个将响应管3夹住的滑轨52、设置在两个滑轨52之间的铁板53、挡板56，所述电磁铁51固定安装在两个滑轨52的一端，所述挡板56固定安装在两个滑轨52的另一端，所述滑轨52的内侧设置有与铁板53相匹配的滑槽521，所述滑槽521的一端延伸至滑轨52的一端，所述滑槽521的另一端延伸至滑轨52的另一端，所述铁板53设置在电磁铁51和挡板56之间，所述铁板53与挡板56之间设置有弹簧54，所述弹簧54的一端与挡板56固定连接，所述弹簧54的另一端与铁板53固定连接；所述响应管3的中段设置在铁板53和电磁铁51之间，所述铁板53与响应管3的中段之间设置有刀片55，所述刀片55的刃口位于刀片55的首端，所述刀片55的尾端与铁板53固定连接。

为防止产生磁力干扰，所述滑轨52、弹簧54和挡板56均采用非铁磁性材料制成。

如果在监测装置已经检测到火情发生，并且对于的温度传感器已经检测到终端1内部的温度超标，此时如果压力传感器4仍然检测到响应管3内部的压力为1.5-1.6MPa；那么通过服务器模块6、控制模块8利用PLC技术给电磁铁51通电，电磁铁51通电产生磁力能够将铁板53吸引，从而铁板53带着刀片55向靠近响应管3的方向移动，最终刀片55将响应管3给切开，从切口处能够泄出大量的灭火剂。其中，铁板53能够沿着滑槽521限定的方向进行滑动；铁板53还能够堵在响应管3的切口处，从而保证切口开的足够大，保证泄压效果。弹簧54为拉簧，当电磁铁51不通电不产生磁力时，弹簧54的拉力作用下，能够使得铁板53和刀片55远离响应管3，从而避免响应管3被意外割断。

所述切管机构设置在响应管3的中段，这无论何处发生火情，切管机构将响应管3的中段给割断，能够在短时间内使得终端1的内部充满灭火剂，从而达到快速灭火的目的。

在上述实施例中，实施例3中的响应管3（管x1）、实施例4中的响应管3（管x2）、实施例5中的对照管一（管x3）、实施例6中的对照管二（管x4）、实施例7中的对照管三（管x5）、实施例8中的对照管四（管x6）均采用尼龙材料制成；相应的管厚均设置为1±0.2mm。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统，其特征在于：包括最少一个终端(1)、与终端(1)一一对应且储存有灭火剂的储存罐(2)、与终端(1)一一对应且内部充满灭火剂的响应管(3)，所述储存罐(2)固定安装在终端(1)的外部，所述储存罐(2)的罐口处安装有电磁阀(21)，所述电磁阀(21)的输入端与储存罐(2)的内腔连通，所述响应管(3)的首端与电磁阀(21)的输出端连通，所述响应管(3)的尾端安装有压力传感器(4)；所述响应管(3)位于终端(1)内部的那部分呈蛇形分布；

还包括用于判断终端(1)是否产生明火或浓烟的监测装置、用来扑灭明火或浓烟的消防机器人、服务器模块(6)、报警模块、通讯模块、控制模块(8)，所述监测装置包括红外火焰探测器、紫外火焰探测器、烟雾传感器、温度传感器中的一种或多种；

所述报警模块包括电话拨打单元、短信发送单元、声光报警单元；

所述通讯模块连接有电话通信网、局域网、广域网、互联网；

当服务器模块(6)通过监测装置传输过来的数据判断有火情发生，服务器模块(6)发出灭火指令并将发生火情的终端(1)所在位置信息通过通讯模块发送给控制模块(8)；

通过控制模块(8)控制消防机器人行走至发生火情的终端(1)所在位置并进行灭火；其中，所述灭火指令包括自主灭火指令、物联网联动灭火指令；

当灭火指令为自主灭火指令时，通过控制模块(8)控制若干个消防机器人行走至发生火情的终端(1)所在位置并进行协作灭火；

当灭火指令为物联网联动灭火指令，通过人工输入的指令信息利用物联网技术与监测装置发来的火情进行联动，判断是否启动消防机器人或与人工灭火进行协调运作；

所述响应管(3)包括多个圆管状第一软管段(31a)，相邻两个第一软管段(31a)之间设置有第一凸管段(32a)，所述第一凸管段(32a)包括六角管一(322a)，所述六角管一(322a)外周的横截面为正六边形，所述六角管一(322a)内周的横截面为正六边形或圆形，所述六角管一(322a)的两端分别设置有过渡管(321a)，所述过渡管(321a)由六个呈中心对称设置的第一拼接部(3211a)相互拼接构成，所述第一拼接部(3211a)在竖直平面的投影为等腰梯形结构，所述第一拼接部(3211a)的下底边与六角管一(322a)连接，所述第一拼接部(3211a)的上底边在水平面的投影为圆弧形结构，所述第一拼接部(3211a)的上底边与第一软管段(31a)连接；所述第一软管段(31a)的内腔与过渡管(321a)的内腔连通，所述过渡管(321a)的内腔与六角管一(322a)连通。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统，其特征在于：所述响应管(3)包括多个圆管状第二软管段(31b)，相邻两个第二软管段(31b)之间设置有第二凸管段(32b)，所述第二凸管段(32b)由六个呈中心对称设置的第二拼接部(321b)相互拼接构成，所述第二拼接部(321b)的侧边在竖直平面的投影为椭圆弧形结构，所述第二拼接部(321b)的端部在水平面的投影为圆弧形结构，所述第二拼接部(321b)中部的横截面为圆弧形结构，所述第二拼接部(321b)的端部与第二软管段(31b)连接；所述第二软管段(31b)的内腔与第二凸管段(32b)的内腔连通。

3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统，其特征在于：所述第二凸管段(32b)端部在水平面的投影为圆环形结构，所述第二凸管段(32b)中部的外周长大于第二凸管段(32b)端部的外周长，所述第二凸管段(32b)中部的内周长大于第二凸管段(32b)端部的内周长。

4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统，其特征在于：当电磁阀(21)处于关闭状态时，所述响应管(3)内部的气压为1.5-1.6MPa，所述储存罐(2)内部的气压为3MPa；当响应管(3)内部的气压小于或等于0.75MPa时，所述电磁阀(21)打开。

5.根据权利要求1所述的基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统，其特征在于：所述压力传感器(4)与服务器模块(6)电连接，所述电磁阀(21)与控制模块(8)电连接；所述压力传感器(4)的位置以及压力信号传递给服务器模块(6)，当该压力传感器(4)的压力变化值达到设定值，所述服务器模块(6)通过控制模块(8)来控制对应的电磁阀(21)打开。

6.根据权利要求1所述的基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统，其特征在于：所述响应管(3)的中段设置有用来切开响应管(3)的切管机构，所述切管机构包括电磁铁(51)、两个将响应管(3)夹住的滑轨(52)、设置在两个滑轨(52)之间的铁板(53)、挡板(56)，所述电磁铁(51)固定安装在两个滑轨(52)的一端，所述挡板(56)固定安装在两个滑轨(52)的另一端，所述滑轨(52)的内侧设置有与铁板(53)相匹配的滑槽(521)，所述铁板(53)设置在电磁铁(51)和挡板(56)之间，所述铁板(53)与挡板(56)之间设置有弹簧(54)，所述弹簧(54)的一端与挡板(56)固定连接，所述弹簧(54)的另一端与铁板(53)固定连接；所述响应管(3)的中段设置在铁板(53)和电磁铁(51)之间，所述铁板(53)与响应管(3)的中段之间设置有刀片(55)，所述刀片(55)的刃口位于刀片(55)的首端，所述刀片(55)的尾端与铁板(53)固定连接。

7.根据权利要求6所述的基于物联网技术的矿山采矿领域用智能灭火系统，其特征在于：所述滑轨(52)、弹簧(54)和挡板(56)均采用非铁磁性材料制成。

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