CN1122952C - 数码寻址智能报警灭火系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在建筑物上安装的智能消防自动报警灭火系统。其特征是该系统主要由控制单元和探测灭火工作单元组成，在该装置的外壳上设置有一个狭缝，高压喷水嘴、水平扫描红外侦测探头正与该狭缝相对，通过红外吸收辅助探头、红外反射式烟感探头和差/定温探头的监测，对火源进行定点、定量、限时喷射高压水流。本发明的目的是解决目前的消防灭火系统复杂，造价太高，灵敏度低、经常存在误报、不能对水量进行控制，不能跟踪灭火，没有对复式吊顶与原建筑物天棚之间的监控与灭火的功能等方面存在的问题。

Description

数码寻址智能报警灭火系统

本发明涉及一种在建筑物上安装的智能消防自动报警灭火系统。

现在世界通用的灭火系统，包括水、气体、泡沫及干粉灭火剂，造价高昂；安装时管网密度大，施工复杂，周期长，使用维修麻烦。平时需要贮存大量的水及灭火剂，尤其是对大型商场、娱乐场所，因上自动灭火系统影响整体美观，必须进行额外的吊顶装修，这样既减少了使用空间，又增加了大量的投资。现有的自动灭火系统的另一大缺点是火焰必须达到一定程度，喷洒头才在一定温度下爆破喷水或灭火剂，而且出水后不停止，在扑灭火灾的同时，系统不会收水，特别是使用其它灭火剂，造成的损失往往超过火灾。往往会造成水灾。平时喷洒头受碰撞后，易破损漏水。在北方冬季，也常因采暖热水幕出问题而被冻裂漏水。如果封堵不及时，货物就会被淹受损。该水喷洒头只会固定向下喷水，在其不利地点发生火灾，大火会燃烧到上一层楼而水喷头只能是无奈兴叹，不能跟踪灭火。安装此类灭火系统如需整改时，还得拆除原有的装修，整改完毕再重新装修，重复浪费过甚；安装此类系统，还浪费人力物力，必须昼夜值班看守。此灭火喷洒系统对较大空间的建筑也不能发挥作用。

此外，国内外各类自动灭火系统普遍存在着误报率高、可靠性低等缺点，系统时常报警，却没有火灾发生的情况，这样就导致了监视人员粗心大意，而真正的火灾发生时，就造成了严重的后果。现有各类自动灭火系统的宗旨是：火情必须准确无误，接收的是高度可靠、反应迟钝型信号，然后将火情控制在这个范围以内。这种灭火系统反映时间长，用水量极大，虽保住了整体安全，却牺牲了局部，可靠的信号是以局部的严重损失换来的。另一方面，国内外自动灭火系统的最大缺点是对复式吊顶与原建筑物天棚之间的监控不够，而复式吊顶上的电线、装饰物、易燃纤维粉尘是最易发生火灾的根源，而且一旦发现，火情即已达到难以控制的程度，危害极大。

本发明提供一种数码寻址智能报警灭火系统，其目的在于解决目前的消防自动灭火系统结构和安装复杂，造价太高，灵敏度低、经常存在误报、不能对水量进行控制，不能跟踪灭火，没有对复式吊顶与原建筑物天棚之间的监控与灭火的功能等方面存在的问题。

本发明是通过以下技术方案来加以实现的：

一种数码寻址智能报警灭火系统，其特征在于：该系统主要由两部分组成，分别为控制单元和报警灭火工作单元，控制单元主要由CPU微处理器构成，它设置在报警灭火工作单元内，通过通讯控制电缆与探测灭火工作单元连接，对其实现控制；在探测灭火工作单元中，在探测器的壳体上设置有一个狭缝，在壳体内设置的一个高压喷水嘴、水平扫描红外侦测探头正与该狭缝相对，高压喷水嘴上设置有垂直扫描红外侦测探头；在探测器壳体的四周设置有红外吸收辅助探头，在探测器壳体的上部与自来水管连接；在报警灭火工作单元的内部设置有轴心水管，其一端与自来水管连接，另一端通过陶瓷电磁水阀与高压喷水嘴连接；红外反射式烟感探头和差/定温探头设置在报警灭火工作单元内部；设置在报警灭火工作单元的水平扫描旋转步进电机和垂直扫描旋转步进电机分别通过传动机构与水平套轴、高压喷水嘴联接，实现报警灭火探测器的水平旋转及高压喷水嘴的垂直移动。

在报警灭火工作单元的内部设有水平扫描定位红外接收码盘、水平扫描定位红外定标头和垂直扫描定位红外接收码盘、垂直扫描定位红外定标头，它们分别与报警灭火装置内的水平套轴、高压喷水嘴联接，其信号的输出端与通讯控制电缆连接，以实现显示火灾区域范围。

在报警灭火装置的顶部还设置有复式吊顶内吸收式红外侦测探头、复式吊顶内散射式红外探头和高压喷水嘴。

在报警灭火装置的吊顶内还设置有水平扫描定位红外接收码盘和水平扫描定位红外定标头。

在水平扫描定位红外接收码盘上设置有一个识别器。

本发明的优点及效果：

该智能报警灭火系统的问世，从根本上解决了以上所提出的难题，弥补了这些不足。

首先，它安装便利，即可以在单独的消火栓管网上安装，又可以在自来水管网上安装，还可以在灭火喷洒系统的管网上安装，也可以在单设的灭火管网上安装。

第二，在灭火时间上有绝对优势，在发生火灾的几秒钟的时间内，智能报警灭火系统立即喷射灭火剂，火灭后立即停止，有100％的准确性和可靠性；

第三，它是对重、特大火灾隐患工程进行整改的最理想的高科技产品，它不必拆除原有的豪华装修或者进行大拆大改，即可安装使用；

第四，它适宜于安装在较大空间建筑内；

第五，该系统不需要用人来昼夜值班看守。

第六，本系统还具有能够正确识别是照明光源、打火机光、闪光灯、日光等其它光线还是火焰的光线，提高了该装置的准确识别能力。

第七，本系统造价低，安装方便，节约大量的管材，因该系统每个装置可监控200m²，而传统的灭火系统只能监控12m²。

第八，该系统及监控、报警、自动灭火和自动收水于一身。

该系统能够变换灭火剂，使智能报警灭火系统能喷射ABC干粉，二氧化碳，高、低倍速泡沫等灭火剂，消灭不同类型的火灾，将其安装在有无线通信、电子计算机房、高科仪器房和油罐区内，就显示出低造价、高智能、安装简单、使用方便、节省人力等许多优点。

本发明还可以设计为旋转式、边墙式、走廊式、墙壁式、喷洒式和隐形分体式等多种形式。

该系统具有高灵敏度、高可靠性、无放射性污染、防锈蚀、防盐雾、防潮湿和对多种火源全方位监控的自动灭火的特点，并能在几秒种时间内对火源的发生给予发现，并能够定点、定位、定量地扑灭，灭火准确可靠、并且全方位立体管辖整个房间、场所，包括地板、墙壁、天棚及复式吊顶与原建筑天棚之间的空间。由于采用最新综合平衡理论设计，所以从根本上解决了各类火灾探测器与灭火系统结合存在的各种问题。本发明不仅具有装置配置简单，安装简便，安全性、稳定性和可靠性强等特点，而且还具有造价低，大大减少需用的消防水源标准量，节省部分造价高昂的设备，节约大量钢材等优势。它与现在使用的喷洒灭火装置相比，造价要比其低得多；在整改项目上，要比其便宜得更多；在较大空间建筑项目上，更显其优势可佳。它因经济投人少、成本低、产品使用范围广，填补了国际国内消防产品的空白，这是理想的升级换代消防产品。

附图1为本发明的内部结构示意图；

附图2为本发明不设复式吊顶的外部形状结构示意图；

附图3为本发明的红外扫描接收码盘的结构示意图；

附图4为红外扫描接收码盘与红外扫描定标头位置关系的示意图；

附图5为本发明的水平扫描区位示意图；

附图6为本发明的垂直扫描区位示意图；

附图7为本发明的电路连接关系框图；

附图8为本发明微处理器控制中心设置在外面的结构示意图。

下面结合附图通过实施方式对本发明加以具体描述：

本发明——一种数码寻址自动报警灭火系统，其外部形状结构如附图2所示。在探测器的壳体2上设置有一个狭缝3，在壳体2内设置的一个高压喷水嘴54、水平扫描红外侦测探头43正与该狭缝3相对，高压喷水嘴54上设置有垂直扫描红外侦测探头41。在探测器壳体2的四周设置有4个红外吸收辅助探头44，在探测器壳体2的上部设置有自来水管58和通讯控制电缆24。当红外吸收辅助探头44监测到室内有火源，报警灭火探测器开始转动，狭缝3内的水平扫描红外侦测探头43开始在水平方向上寻找火源，当火源找到时，垂直扫描红外侦测探头41带动高压喷水嘴54在垂直方向上扫描火源点，当探测器找到火源时，微处理器控制中心1发出指令给陶瓷电磁水阀10，高压喷水嘴54进行喷水灭火，形成喷水柱，喷水由CPU微处理器控制中心控制，以定时定量的喷水，同时进行不间断地监测，直至将火扑灭。在易燃易爆车间、仓库等地方本设计方案中采用的红外线可以用紫外线所代替。

本发明可以为两种形式：1、微处理器控制中心构成的控制单元1设置在壳体2的内部，它的数据总线(通讯控制电缆24)分别与该装置中的探头、接收码盘8、36，定标头7、37和识别盘11连接，实现对其进行控制。2、1、微处理器控制中心构成的控制单元1与报警灭火工作单元9分体连接，微处理器控制中心1安装在监控房间或其它房间的墙壁上，以方便操作和检查。

在垂直方向，本发明还可以对安装该装置处的天棚位置进行监视及灭火。由于在水平扫描定位红外接收码盘上设置有一个识别器11，本装置还具有能够识别是其它光线还是火焰的光线，提高了该装置的准确识别能力。报警灭火工作单元9分别安装在天棚的中心位置或在仓库、厂房等较大空间设置几个报警灭火工作单元9以取得最大的监控范围，微处理器控制中心1安装在监控房间或其它房间的墙壁上，以方便操作和检查。供电由24V直流供电电源4提供，供水由自来水管58或加压泵、水箱提供。工作时，报警灭火工作单元9受微处器控制单元1的指令一直处于警戒状态，由安装在固定顶仓四周的四个散射式红外辅助探头44，监控整个立体空间，每组各监控1/4立体空间。烟感反射式探头49接收深层设施、装饰内部阴燃初期产生的烟雾。差/定温探头48对可燃气体突发性大范围的火灾有较快的反应，差/温定为每10秒温升超过7℃，定温定为72℃，如超过设定值即为火灾信号，而且做为对前述红外散射探头44，红外反射烟雾探头49的第三道防线，使漏报的概率降到最低。当这个被监控的房间、场所的某个探头监控区内有火源发生时，即被该监控区的红外探头发现，并立即有一个信号通过通讯控制电缆24传递到微处理器中心控制单元1，微处理器中心控制单元1把这个信号记录存储的同时向水平扫描侦测旋转步进电机35驱动器发出指令，通过通讯控制电缆24驱动步进电机35转动水平套轴32，带动水平扫描红外侦测探头43，立即就近向发生火源的区域方向旋转，水平扫描红外侦测探头43通过水平5°、垂直95°的窄缝隙，对天棚、墙壁、地板以垂直成条束状的区域进行水平扫描侦测，当水平扫描红外吸收式侦测探头43侦测扫描到火源发生点时，连接探头的水平扫描区位红外发射定标头37的六位红外发光管发出闪光一次，对应于该区域的水平扫描区位红外接收码盘36的区位编码接收到这个信号后，立即通过通讯控制电缆24向微处理器控制中心1发出区位信号。如附图3、4所示。水平扫描红外地址接收码盘共计64个区位。这时，水平扫描红外侦测探头43继续扫描，其作用有两点：1、继续侦测有无其它火源发生；2、对已侦测到的火源测量区域范围(每扫描一周后换向旋转)并随时向控制单元发出火源区域位置信号。微处理器控制中心1把这个信号存储同时与前辅助探头发出的信号相比较是否属于同一区域，如属于同一区域立即通过通讯控制电缆24向步进传动电机驱动器发出指令，垂直扫描侦测探头41开始就近向火源发生区域转动，当垂直窄缝隙转动到火源发生区域时水平区位定位，仓内的垂直扫描侦测探头41由原来垂直向下的备用状态，开始随垂直扫描步进电机40上下扫描，扫描视角为水平5°、垂直95°的窄缝隙成束柱状，以利准确确定火源发生地址。当发现火源地址时，向控制单元发出火源地址信号，火源地址信号是由垂直扫描侦测探头41上的垂直扫描定位红外定标头7的五位红外发光管发出的，在侦测到火源后，五位红外发光管闪亮一次，由垂直扫描定位红外接收码盘8接收。这个信号传递到控制单元1后，通过比较器对来自三组探头的信号区位核对和对垂直侦测探头41的往复重复扫描侦测结果相比较，经逻辑判断后确定为准确的火源信号后，微处理器控制单元1发出对已经核对过的区域地址定点、定量、限时喷射高压水流。过程是，由垂直扫描侦测探头跟踪扫描，微处理器控制中心1向工业陶瓷电磁水阀发出指令，向每个火源点喷射水柱将火扑灭，延时3～5秒并进行扫描，防止火焰复燃。如有第2个火源点，用同样的方式发出信号并报告发现火情和扑灭情况，如没有火源，就恢复监视状态。显示单元，显示发现火源区域、地址、持续时间及扑灭情况和声光报警，此显示和报警非人为不可解除。如果单一辅助探头发出信号不能被其它探头核实的信号，经微处理器控制中心1鉴别器多次鉴别不能核实的为误报信号，误报信号进人存储记忆，对再次发生的误报信号进行比较、判断、起到识别真假信号的作用。误报信号由显示器显示误报次数和持续时间，非人为不可解除。对于来自红外反射式烟感探头49的信号，控制器亦调动水平、垂直扫描红外侦测探头41、水平扫描红外侦测探头43进行侦测同时报警，侦测则在报警后60分钟内不能停止，非人为不可解除。差/定温探头48探测到温升在10秒之内上升超过7℃的或温度超过72℃时即为火灾信号，控制中心立即报警，当有水平侦测43、垂直侦测41、烟感探头49的其中一个信号支持，立即开启工业陶瓷电磁水阀全方位进行喷射。自发现火源目标起，到喷水最大时间间隔为10秒。本发明每24小时对本装置进行一次自检。如发现某部分工作不正常即报警，并由显示器显示故障部位。

复式吊顶天棚内部有红外散射式探头6和吸收式红外探头61监视，当散射式红外探头6探测到火源信号后由吸收式红外探头61做定位侦测，定位目标由复式吊顶天棚内的水平扫描定位红外定标头37与水平扫描定位红外接收码盘36发出。由于棚内吸收式红外探头61与复式吊顶天棚内高压喷水嘴54同步，所以，当复式吊顶内传动步进电机传动齿轮带动高压喷嘴54即能对准火源喷水。数码寻址，水平扫描定位红外接收码盘36为64个区位，垂直扫描定位红外接收码盘为32个地址，垂直扫描定位红外接收码盘8为64个区位，垂直扫描是对每个区位分为32个地址单位，所管辖的空间共计划分为4082个地址。本发明工作单元下部可以直接安装在没有复式吊顶的天棚上，如有复式吊顶天棚可全部安装使用，适用于不同使用环境。

在附图5是本发明在水平方向将空间分成若干个区域的示意图，附图6是本发明在垂直方向将空间分成若干个区域的示意图。

在附图7中，虚线所分成的框显示出该系统主要由控制单元1和工作单元2这两部分组成，而带有箭头的实线为该系统的控制单元1通过通讯控制电缆24实现对工作单元9的控制方式。

Claims (4)

1、一种数码寻址智能报警灭火系统，其特征在于：该系统主要由两部分组成，分别为控制单元(1)和报警灭火工作单元(9)，控制单元(1)主要由CPU微处理器构成，它设置在报警灭火工作单元(9)内，通过通讯控制电缆(24)与探测灭火工作单元(9)连接，对其实现控制；在探测灭火工作单元(9)中，在探测器的壳体(2)上设置有一个狭缝(3)，在壳体(2)内设置的一个高压喷水嘴(54)、水平扫描红外侦测探头(43)正与该狭缝(3)相对，高压喷水嘴(54)上设置有垂直扫描红外侦测探头(41)；在探测器壳体(2)的四周设置有红外吸收辅助探头(44)，在探测器壳体(2)的上部与自来水管(58)连接；在报警灭火工作单元(9)的内部设置有轴心水管(12)，其一端与自来水管(58)连接，另一端通过陶瓷电磁水阀(10)与高压喷水嘴(54)连接；红外反射式烟感探头(49)和差/定温探头(48)设置在报警灭火工作单元(9)内部；设置在报警灭火工作单元(9)的水平扫描旋转步进电机(35)和垂直扫描旋转步进电机(40)分别通过传动机构与水平套轴(32)、高压喷水嘴(54)联接，实现报警灭火探测器的水平旋转及高压喷水嘴(3)的垂直移动；在报警灭火工作单元(9)的内部设有水平扫描定位红外接收码盘(36)、水平扫描定位红外定标头(37)和垂直扫描定位红外接收码盘(8)、垂直扫描定位红外定标头(7)，它们分别与报警灭火装置内的水平套轴(32)、高压喷水嘴(54)联接，其信号的输出端与通讯控制电缆(24)连接，以实现显示火灾区域范围。

2、根据权利要求1所述的一种数码寻址智能报警灭火系统，其特征在于：在报警灭火装置的顶部还设置有复式吊顶内吸收式红外侦测探头(61)、复式吊顶内散射式红外探头(6)和高压喷水嘴(54)。

3、根据权利要求1所述的一种数码寻址智能报警灭火系统，其特征在于：在报警灭火装置的吊顶内还设置有水平扫描定位红外接收码盘(36)和水平扫描定位红外定标头(37)。

4、根据权利要求1所述的一种数码寻址智能报警灭火系统，其特征在于：在水平扫描定位红外接收码盘(36)上设置有一个识别器(11)。

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