CN112684821B - 应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，涉及消防安全领域。解决了现有技术存在的安全性降低且可靠性较差的技术问题。该应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，包括楼宇、正压风机、正压送风管道、控制器以及若干探测器，楼宇存在前室、走廊以及楼梯间，第一常闭消防门关闭时前室与走廊之间彼此隔开，第二常闭消防门关闭时前室与楼梯间之间彼此隔开；探测器包括前室探测器以及楼梯间探测器，前室探测器以及楼梯间探测器各自均包括门内引压面板、门外引压面板、压差芯片、单片机以及探测端LoRa无线通信模块。本发明提高了消防应急疏散系统整体的安全性以及可靠性。

Description

应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统

技术领域

本发明涉及消防安全领域，特别涉及一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统。

背景技术

消防安全是楼宇使用时安全工作的重要内容，目前越来越受到了人们的重视。

当前的楼宇消防应急疏散系统包括控制器（或称：余压控制器）以及探测器（或称：余压探测器），探测器探测消防门（或称：疏散门）周围的气压，控制器根据该压力值是否超过设定的阈值来控制正压风机是否对消防门内部加压是否打开泄压阀，进而保证消防门紧密封闭的同时可以顺利打开。

本发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：

1、现有技术中无法同时实现前室、走廊、楼梯间之间气压既能确保消防门可以打开，又能控制烟雾不至于扩散至走廊的技术问题；

2、现有技术中阈值仅仅是一个唯一的数值，设定好之后不会根据需要变化，该数值设置过高时，消防门内部气压过高，消防门无法顺利打开，楼宇的人员无法逃生，该数值设置过低时，消防门经常会有一个较大的缝隙，导致烟雾容易扩散至走廊等逃生通道。

3、检测到的气压在阈值附近时，泄压阀会频繁打开或关闭，持续一段时间后泄压阀容易损坏；

以上问题均导致整个消防应急疏散系统整体的安全性降低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，可以有效解决现有技术存在的安全性降低且可靠性较差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

本发明实施例提供的一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，其特征在于：包括楼宇、正压风机、正压送风管道、控制器以及若干探测器，其中：

所述楼宇存在前室、走廊以及楼梯间，所述前室与所述走廊之间设置有可转动的第一常闭消防门，所述前室与所述楼梯间之间设置有可转动的第二常闭消防门，所述第一常闭消防门关闭时所述前室与所述走廊之间彼此隔开，所述第二常闭消防门关闭时所述前室与所述楼梯间之间彼此隔开；

所述第一常闭消防门能朝所述前室内转动打开，所述第二常闭消防门能朝所述楼梯间转动打开；

所述正压风机通过正压送风管道分别与所述前室、所述楼梯间的送风口相连通，所述正压送风管道的其中一条旁路上连接有旁通阀；

所述正压风机的进风口以及所述旁通阀的出风口均与楼宇外部的大气连通；

所述探测器包括前室探测器以及楼梯间探测器，所述前室探测器以及所述楼梯间探测器各自均包括门内引压面板、门外引压面板、压差芯片、单片机以及探测端LoRa无线通信模块；

所述前室探测器的门内引压面板设置在所述前室，所述楼梯间探测器的门内引压面板设置在所述楼梯间，所有的所述门外引压面板设置在所述走廊；

所述探测器与所述控制器两者之间通过所述探测端LoRa无线通信模块、所述控制端LoRa无线通信模块进行数据交互；

所述前室探测器的门内引压面板以及所述前室探测器的门外引压面板各自均通过不同的引压管与所述前室探测器的压差芯片的气压感应部位相连接并通过不同的所述引压管将所述前室的气压以及所述走廊的气压引入所述前室探测器的压差芯片；

所述前室探测器的压差芯片的气压感应部位用于感应所述引压管引入的气压的大小并将其转换为数字信号后通过IIC线缆输入所述单片机；

所述楼梯间探测器的门内引压面板以及所述楼梯间探测器的门外引压面板各自均通过不同的所述引压管与所述楼梯间探测器的压差芯片的气压感应部位相连接并通过所述引压管将所述楼梯间的气压以及所述走廊的气压引入所述楼梯间探测器的压差芯片；

所述楼梯间探测器的压差芯片的气压感应部位用于感应所述引压管引入的气压的大小并将其转换为数字信号后通过IIC线缆输入所述单片机；

所述单片机用于根据所述前室探测器的压差芯片输入的所述前室的气压与所述走廊的气压计算所述前室的气压与所述走廊的气压的差值且以该差值作为第一余压值与设定的第一超压动作阈值、设定的第一失压动作阈值进行比较，在所述第一余压值超过设定的第一超压动作阈值时生成第一超压信息、在所述第一余压值低于设定的第一失压动作阈值时生成第一失压信息；

所述单片机还用于根据所述楼梯间探测器的压差芯片输入的所述楼梯间的气压与所述走廊的气压计算所述楼梯间的气压与所述走廊的气压的差值且以该差值作为第二余压值与设定的第二超压动作阈值、设定的第二失压动作阈值进行比较，在所述第二余压值超过设定的所述第二超压动作阈值时生成第二超压信息、在所述第二余压值低于设定的所述第二失压动作阈值时生成第二失压信息；

所述单片机还用于将所述第一超压信息、所述第二超压信息、所述第一失压信息以及所述第二失压信息输入与其通过线缆连接的所述探测端LoRa无线通信模块，并由所述探测端LoRa无线通信模块将信息发出；

所述第一失压动作阈值小于所述第一超压动作阈值；

所述第二失压动作阈值小于所述第二超压动作阈值；

所述控制器用于通过所述控制端LoRa无线通信模块接收所述第一超压信息、所述第二超压信息、所述第一失压信息以及所述第二失压信息，在收到所述第一超压信息与所述第二超压信息时控制所述旁通阀打开对所述前室和所述楼梯间进行泄压，在收到所述第一失压信息与所述第二失压信息时控制所述旁通阀关闭以停止泄压或维持所述旁通阀处于关闭状态避免所述前室和所述楼梯间气压下降。

优选地或可选地，所述前室探测器的门内引压面板的数目为至少两个，其中:

不同的所述前室探测器的门内引压面板通过不同的所述引压管与所述前室压差芯片的气压感应部位相连接；

不同的所述楼梯间探测器的门内引压面板通过不同的所述引压管与所述楼梯间压差芯片的气压感应部位相连接；

所述前室探测器的所述压差芯片用于感应不同的所述前室探测器的门内引压面板以及所述前室探测器的门外引压面板引入的气压并将其转换为数字信号后通过IIC线缆输入所述单片机；

所述楼梯间压差芯片用于感应不同的所述楼梯间探测器的门内引压面板以及所述楼梯间探测器的门外引压面板引入的气压并将其转换为数字信号后通过IIC线缆输入所述单片机；

所述单片机用于计算不同的所述前室探测器的门内引压面板引入的气压的平均值并将该平均值作为所述前室的气压，计算不同的所述楼梯间探测器的门内引压面板引入的气压的平均值并将该平均值作为所述楼梯间的气压，计算所述前室探测器的门外引压面板、所述楼梯间探测器的门外引压面板各自引入的气压的平均值并将该平均值作为所述走廊的气压。

优选地或可选地，所述控制器包括控制器CPU以及与所述控制器CPU电连接的继电器、控制器电源模块以及所述控制端LoRa无线通信模块，其中：

所述控制器CPU用于通过其控制端LoRa无线通信模块接收所述探测器发送的所述第一超压信息、所述第二超压信息、所述第一失压信息以及所述第二失压信息，并在收到所述第一超压信息与所述第二超压信息后对继电器发送打开所述旁通阀的指令通过所述继电器控制所述旁通阀打开并泄压，所述控制器CPU在收到所述第一失压信息以及所述第二失压信息时，对所述继电器发送关闭所述旁通阀的指令以关闭所述旁通阀停止对所述前室和所述楼梯间泄压或对所述继电器发送维持所述旁通阀处于关闭状态的指令以避免所述前室和所述楼梯间气压降低；

所述控制器电源模块用于为所述控制器CPU、所述继电器以及所述LoRa无线通信模块供电；所述旁通阀包括阀体以及旁通阀执行器，所述继电器能依据接收的指令通过控制所述旁通阀执行器控制所述旁通阀的阀体的打开与关闭以打开、关闭所述旁通阀；输入所述继电器的驱动电流小于输入所述旁通阀执行器的驱动电流；所述继电器输出的驱动电流大于控制器CPU输出的驱动电流。

优选地或可选地，所述可转动常闭消防门包括两扇，所述两扇门的宽度尺寸不同。

优选地或可选地，所述旁通阀执行器为具有顺转和逆转功能的电机，所述电机的主轴与所述旁通阀的阀体相连接。

优选地或可选地，所述正压风机设置在所述楼宇的顶部。

优选地或可选地，所述探测器还包括与所述单片机电连接的单片机外围电路，所述单片机外围电路包括探测器晶振模块以及探测器复位模块，其中：所述探测器晶振模块用于为所述单片机提供时钟信号；

所述探测器复位模块用于驱动所述单片机恢复初始值或重新启动。

优选地或可选地，所述控制器还包括与所述控制器CPU电连接的控制器CPU外围电路，控制器CPU外围电路包括控制器晶振模块以及控制器复位模块，其中：

所述控制器晶振模块用于为所述控制器CPU提供时钟信号；

所述控制器复位模块用于驱动所述控制器CPU恢复初始值或重新启动。

优选地或可选地，所述应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统还包括余压监控器，所述余压监控器至少用于显示接收到的所述第一超压信息、所述第二超压信息、所述第一失压信息以及所述第二失压信息。

优选地或可选地， 所述前室探测器的门外引压面板以及所述楼梯间探测器的门外引压面板的位置高度不同；

所述第一失压动作阈值为23Pa-27Pa;

所述第一超压动作阈值为28Pa-32Pa;

所述第二失压动作阈值为38Pa-42Pa;

所述第二超压动作阈值为48Pa-52Pa。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

本发明同时实现了前室、走廊、楼梯间三者之间气压既能确保消防门可以打开，又能控制烟雾不至于扩散至走廊，同时本发明提供的单片机对于前室与走廊之间的压差设有两个阈值即第一超压动作阈值与第一失压动作阈值，对于前室与楼梯间之间的压差也设有两个阈值即第二超压动作阈值与第二失压动作阈值，超压动作阈值可以防止前室与走廊之间压差或楼梯间与走廊之间的压差过高时，前室与走廊之间的消防门、前室与楼梯间之间的消防门无法顺利打开；失压动作阈值可以防止前室与走廊之间压差或楼梯间与走廊之间的压差过低，而使得烟雾扩散至作为逃生通道的走廊；

另外，由于每个压差都与两个阈值进行比较，避免了现有技术中当楼宇中消防门两侧的压差值在同一个阈值附近时，泄压阀（本发明为旁通阀）会频繁打开或关闭，持续频繁的打开关闭一段时间后泄压阀容易损坏的问题发生；

基于此，本发明在满足了消防排烟系统安全性以及烟雾不至于扩散至逃生通道的前提下，减少了具有泄压作用的旁通阀打开与关闭的频率，提高了减压阀的使用寿命以及整个消防应急疏散系统整体的安全性。

而且，本发明中设置了继电器作为控制器的执行模块，输入继电器的驱动电流小于输入旁通阀执行器的驱动电流，继电器输出的驱动电流大于控制器CPU输出的驱动电流，由此增强了整个控制器驱动旁通阀执行器的能力，提高了整个监控装置的可靠性。

此外，使用LoRa（Long Range Radio，中文可翻译为：远距离无线电）无线通信技术可以省略线缆，无线通信的方式既简化了设备的安装、线路的连接，又避免了通信线损坏时设备不能通信的问题，提高了控制器和探测器通信的可靠性，避免了线缆损坏的问题发生，有利于人们的使用。

附图说明

图1为本发明提供的一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统的示意图；

图2为本发明提供的应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统中前室探测器与控制器的连接关系的示意图；

图3为本发明提供的一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统中旁通阀与控制器之间连接关系的原理示意图。

图中：1、控制器；2、探测器；21、前室探测器的门内引压面板；22、楼梯间探测器的门内引压面板；23、门外引压面板；3、余压监控器；4、旁通阀；41、阀体；42、旁通阀执行器；5、正压风机；51、正压送风管道；61、前室；62、走廊；63、楼梯间；71、第一常闭消防门；72、第二常闭消防门；8、送风口；9、引压管；图中虚线代表无线方式通信，无连接线；省略号表示省略其他未画出的探测器。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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”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”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。

如图1-图3所示，图1中虚线箭头表示正常送风时空气流通方向，实线箭头表示旁通阀开启时空气流通方向。本发明提供的一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，包括楼宇、正压风机5、正压送风管道51、控制器1以及若干探测器2，其中：

楼宇存在前室61、走廊62以及楼梯间63，前室61与走廊62之间设置有可转动的第一常闭消防门71，前室61与楼梯间63之间设置有可转动的第二常闭消防门72，第一常闭消防门71关闭时前室61与走廊62之间彼此隔开，第二常闭消防门72关闭时前室61与楼梯间63之间彼此隔开；

第一常闭消防门71能朝前室61内转动打开，第二常闭消防门72能朝楼梯间63转动打开；图1中虚线表示门的边沿可触及的位置。

正压风机5通过正压送风管道51分别与前室61、楼梯间63的送风口8相连通，正压送风管道51的其中一条旁路上连接有旁通阀4；

正压风机5的进风口以及旁通阀4的出风口均与楼宇外部的大气连通；

探测器2包括前室探测器以及楼梯间探测器，前室探测器以及楼梯间探测器各自均包括门内引压面板（引压面板也可以称为：采集端）、门外引压面板、压差芯片、单片机以及探测端LoRa（Long Range Radio，中文可翻译为：远距离无线电）无线通信模块；

前室探测器的门内引压面板21设置在前室61，楼梯间探测器的门内引压面板22设置在楼梯间63，所有的门外引压面板23设置在走廊62；

探测器2与控制器1两者之间通过探测端LoRa无线通信模块、控制端LoRa无线通信模块进行数据交互；

前室探测器的门内引压面板21以及前室探测器的门外引压面板23各自均通过不同的引压管9与前室探测器的压差芯片的气压感应部位相连接并通过不同的引压管9将前室61的气压以及走廊62的气压引入前室探测器的压差芯片；

前室探测器的压差芯片的气压感应部位用于感应引压管9引入的气压的大小并将其转换为数字信号后通过IIC线缆输入单片机；

楼梯间探测器的门内引压面板22以及楼梯间探测器的门外引压面板23各自均通过不同的引压管9与楼梯间探测器的压差芯片的气压感应部位相连接并通过引压管9将楼梯间63的气压以及走廊62的气压引入楼梯间探测器的压差芯片；

楼梯间探测器的压差芯片的气压感应部位用于感应引压管9引入的气压的大小并将其转换为数字信号后通过IIC线缆输入单片机；

单片机用于根据前室探测器的压差芯片输入的前室61的气压与走廊62的气压计算前室61的气压与走廊62的气压的差值且以该差值作为第一余压值与设定的第一超压动作阈值、设定的第一失压动作阈值进行比较，在第一余压值超过设定的第一超压动作阈值时生成第一超压信息、在第一余压值低于设定的第一失压动作阈值时生成第一失压信息；

单片机还用于根据楼梯间探测器的压差芯片输入的楼梯间63的气压与走廊62的气压计算楼梯间63的气压与走廊62的气压的差值且以该差值作为第二余压值与设定的第二超压动作阈值、设定的第二失压动作阈值进行比较，在第二余压值超过设定的第二超压动作阈值时生成第二超压信息、在第二余压值低于设定的第二失压动作阈值时生成第二失压信息；

单片机还用于将第一超压信息、第二超压信息、第一失压信息以及第二失压信息输入与其通过线缆连接的探测端LoRa无线通信模块，并由探测端LoRa无线通信模块将信息即第一超压信息、第二超压信息、第一失压信息以及第二失压信息发出；

第一失压动作阈值小于第一超压动作阈值；

第二失压动作阈值小于第二超压动作阈值；

控制器1用于通过控制端LoRa无线通信模块接收第一超压信息、第二超压信息、第一失压信息以及第二失压信息，在收到第一超压信息与第二超压信息时控制旁通阀4打开对前室61和楼梯间63进行泄压，在收到第一失压信息与第二失压信息时控制旁通阀4关闭以停止泄压或维持旁通阀4处于关闭状态避免前室61和楼梯间63气压下降。

本发明同时实现了前室61、走廊62、楼梯间63之间气压既能确保消防门可以打开，又能控制烟雾不至于扩散至走廊62，同时本发明提供的单片机对于前室61与走廊62之间的压差设有两个阈值，第一超压动作阈值与第一失压动作阈值，对于前室61与楼梯间63之间的压差设有两个阈值，第二超压动作阈值与第二失压动作阈值，超压动作阈值用于防止前室61与走廊62之间压差或楼梯间63与走廊62之间的压差过高时，前室61与走廊62之间的消防门、前室61与楼梯间63之间的消防门无法顺利打开。失压动作阈值是为了防止前室61与走廊62之间压差或楼梯间63与走廊62之间的压差过低，而使得烟雾扩散至作为逃生通道的走廊62。

另外，由于每个压差都与两个阈值进行比较，避免了现有技术中当楼宇中消防门两侧的压差值在同一个阈值附近时，泄压阀（本发明为旁通阀）会频繁打开或关闭，持续一段时间后泄压阀容易损坏的问题发生；

基于此，本发明在满足了消防排烟系统安全性以及烟雾不至于扩散至逃生通道的前提下，减少了旁通阀4打开与关闭的频率，提高了减压阀的使用寿命以及整个消防应急疏散系统整体的安全性。

此外，使用LoRa无线通信技术可以省略线缆，无线通信的方式既简化了设备的安装、线路的连接，又避免了通信线损坏时设备不能通信的问题，提高了控制器1和探测器2通信的可靠性，避免了线缆的损坏的问题发生，有利于人们的使用。

作为可选地实施方式，前室探测器的门内引压面板21的数目为至少两个，其中:

不同的前室探测器的门内引压面板21通过不同的引压管9与前室61压差芯片的气压感应部位相连接；

不同的楼梯间探测器的门内引压面板22通过不同的引压管9与楼梯间63压差芯片的气压感应部位相连接；

前室探测器的压差芯片用于感应不同的前室探测器的门内引压面板21以及前室探测器的门外引压面板23引入的气压并将其转换为数字信号后通过IIC线缆输入单片机；

楼梯间63压差芯片用于感应不同的楼梯间探测器的门内引压面板22以及楼梯间探测器的门外引压面板23引入的气压并将其转换为数字信号后通过IIC线缆输入单片机；

单片机用于计算不同的前室探测器的门内引压面板21引入的气压的平均值并将该平均值作为前室61的气压，计算不同的楼梯间探测器的门内引压面板22引入的气压的平均值并将该平均值作为楼梯间63的气压，计算前室探测器的门外引压面板23、楼梯间探测器的门外引压面板23各自引入的气压的平均值并将该平均值作为走廊62的气压。

通过多个不同的前室探测器的门内引压面板21、多个不同的楼梯间探测器的门内引压面板22、前室探测器的门外引压面板23、楼梯间探测器的门外引压面板23各自采集的数据取平均值，从而提高了数据检测的准确性，进而保证了控制的精度以及安全性。

作为可选地实施方式，控制器1包括控制器CPU以及与控制器CPU电连接的继电器、控制器电源模块以及控制端LoRa无线通信模块，其中：

控制器CPU用于通过其控制端LoRa无线通信模块接收探测器2发送的第一超压信息、第二超压信息、第一失压信息以及第二失压信息，并在收到第一超压信息、第二超压信息后对继电器发送打开旁通阀4的指令通过继电器控制旁通阀4打开并泄压，控制器CPU在收到第一失压信息以及第二失压信息时，对继电器发送关闭旁通阀4的指令以关闭旁通阀4停止对前室61和楼梯间63泄压或对继电器发送维持旁通阀4处于关闭状态的指令以避免前室61和楼梯间63气压降低；

控制器1电源模块用于为控制器CPU、继电器以及LoRa无线通信模块供电；旁通阀4包括阀体41以及旁通阀执行器42，继电器能依据接收的指令通过控制旁通阀执行器42控制旁通阀4的阀体41的打开与关闭以打开、关闭旁通阀4；输入继电器的驱动电流小于输入旁通阀执行器42的驱动电流；继电器输出的驱动电流大于控制器CPU输出的驱动电流。

本发明中设置了继电器作为控制器的执行模块，输入继电器的驱动电流小于输入旁通阀执行器42的驱动电流，继电器输出的驱动电流大于控制器CPU输出的驱动电流，由此增强了整个控制器驱动旁通阀执行器42的能力，提高了整个监控装置的可靠性。

作为可选地实施方式，可转动常闭消防门包括两扇，两扇门的宽度尺寸不同。多扇门确保了可转动常闭消防门的安全性，其中一扇门出现故障时，另一扇门仍旧可以备用，从而确保了消防门整体的可靠性以及安全性。

作为可选地实施方式，旁通阀执行器42为具有顺转和逆转功能的电机，电机的主轴与旁通阀4的阀体41相连接。本发明通过控制电机顺转和逆转即可控制旁通阀4的关闭与打开，不仅方便控制而且方便实现。

作为可选地实施方式，正压风机5设置在楼宇的顶部。此位置具有较高的安全性，正压风机5不会影响楼宇的采光，同时安装空间大，进风口不易堵塞。

作为可选地实施方式，探测器2还包括与单片机电连接的单片机外围电路，单片机外围电路包括探测器2晶振模块以及探测器2复位模块，其中：探测器2晶振模块用于为单片机提供时钟信号；

探测器2复位模块用于驱动单片机恢复初始值或重新启动。

作为可选地实施方式，控制器1还包括与控制器CPU电连接的控制器CPU外围电路，控制器CPU外围电路包括控制器晶振模块以及控制器复位模块，其中：

控制器晶振模块用于为控制器CPU提供时钟信号；

控制器复位模块用于驱动控制器CPU恢复初始值或重新启动。

复位模块确保了控制器具有了复位、重启功能，晶振模块可以确保控制器与其他电子器件同步作业。

作为可选地实施方式，应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统还包括余压监控器3，余压监控器3至少用于显示接收到的第一超压信息、第二超压信息、第一失压信息以及第二失压信息。通过查看余压监控器3显示的第一超压信息、第二超压信息、第一失压信息以及第二失压信息，楼宇安全管理人员可以实时监控楼宇的气压的情况，如果需要人为介入查看、维修，则可以立即介入，避免设备故障引发事故。

作为可选地实施方式， 前室探测器的门外引压面板23以及楼梯间探测器的门外引压面板23的位置高度不同；不同高度的引压面板可以确保检测到的气压值比较全面的反映走廊62气压的情况。

第一失压动作阈值为23Pa-27Pa，优选为25Pa;

第一超压动作阈值为28Pa-32Pa，优选为30Pa；

第二失压动作阈值为38Pa-42Pa，优选为40Pa；

第二超压动作阈值为48Pa-52Pa，优选为50Pa。

以上数值经过实验证明较为理想，既可以满足消防门可以打开，又可以利用消防门阻挡烟雾的扩散。

下表为优选的探测器2、控制器1以及旁通阀执行器42的参数。

表1：探测器的参数

工作电压	3.7V锂电池	工作量程	-1000Pa-1000Pa
				工作电流	2MA	通讯方式	LORA无线通信
防护等级	IP30	相应时间	<2s
				外形尺寸	86mm*86mm*20mm

表2：控制器的参数

工作电压	DC24V	最大功率	10W
				通讯距离	1000m	通讯方式	LORA无线通信
防护等级	IP30	报警方式	声光报警
				外形尺寸	131mm*95mm*55mm

表3：旁通阀执行器的参数

名称

功率

电压电流

力矩

运行时间

执行标准

尺寸(长*宽*高)

执行器

7W

DC24V 0.3A

20N.m

32s

GB 16806-2006

141mm*86mm*67mm

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，其特征在于：包括楼宇、正压风机、正压送风管道、控制器以及若干探测器，其中：

所述楼宇存在前室、走廊以及楼梯间，所述前室与所述走廊之间设置有可转动的第一常闭消防门，所述前室与所述楼梯间之间设置有可转动的第二常闭消防门，所述第一常闭消防门关闭时所述前室与所述走廊之间彼此隔开，所述第二常闭消防门关闭时所述前室与所述楼梯间之间彼此隔开；

所述第一常闭消防门能朝所述前室内转动打开，所述第二常闭消防门能朝所述楼梯间转动打开；

所述正压风机通过正压送风管道分别与所述前室、所述楼梯间的送风口相连通，所述正压送风管道的其中一条旁路上连接有旁通阀；

所述正压风机的进风口以及所述旁通阀的出风口均与楼宇外部的大气连通；

所述探测器包括前室探测器以及楼梯间探测器，所述前室探测器以及所述楼梯间探测器各自均包括门内引压面板、门外引压面板、压差芯片、单片机以及探测端LoRa无线通信模块；

所述探测器的本体包括压差芯片、单片机及探测端LoRa无线通信模块：所述压差芯片的数据输入端与所述门内引压面板及所述门外引压面板通过引压管相连，所述压差芯片的数据输出端与所述单片机的数据输入端电连接，所述单片机的数据输出端与所述探测端LoRa无线通信模块的数据输入端电连接；

所述前室探测器的门内引压面板设置在所述前室，所述楼梯间探测器的门内引压面板设置在所述楼梯间，所有的所述门外引压面板设置在所述走廊；

所述探测器与所述控制器两者之间通过所述探测端LoRa无线通信模块、所述控制端LoRa无线通信模块进行数据交互；

所述前室探测器的门内引压面板以及所述前室探测器的门外引压面板各自均通过不同的引压管与所述前室探测器的压差芯片的气压感应部位相连接并通过不同的所述引压管将所述前室的气压以及所述走廊的气压引入所述前室探测器的压差芯片；

所述前室探测器的压差芯片的气压感应部位用于感应所述引压管引入的气压的大小并将其转换为数字信号后通过IIC线缆输入所述单片机；

所述楼梯间探测器的门内引压面板以及所述楼梯间探测器的门外引压面板各自均通过不同的所述引压管与所述楼梯间探测器的压差芯片的气压感应部位相连接并通过所述引压管将所述楼梯间的气压以及所述走廊的气压引入所述楼梯间探测器的压差芯片；

所述楼梯间探测器的压差芯片的气压感应部位用于感应所述引压管引入的气压的大小并将其转换为数字信号后通过IIC线缆输入所述单片机；

所述单片机用于根据所述前室探测器的压差芯片输入的所述前室的气压与所述走廊的气压计算所述前室的气压与所述走廊的气压的差值且以该差值作为第一余压值与设定的第一超压动作阈值、设定的第一失压动作阈值进行比较，在所述第一余压值超过设定的第一超压动作阈值时生成第一超压信息、在所述第一余压值低于设定的第一失压动作阈值时生成第一失压信息；

所述单片机还用于根据所述楼梯间探测器的压差芯片输入的所述楼梯间的气压与所述走廊的气压计算所述楼梯间的气压与所述走廊的气压的差值且以该差值作为第二余压值与设定的第二超压动作阈值、设定的第二失压动作阈值进行比较，在所述第二余压值超过设定的所述第二超压动作阈值时生成第二超压信息、在所述第二余压值低于设定的所述第二失压动作阈值时生成第二失压信息；

所述单片机还用于将所述第一超压信息、所述第二超压信息、所述第一失压信息以及所述第二失压信息输入与其通过线缆连接的所述探测端LoRa无线通信模块，并由所述探测端LoRa无线通信模块将信息发出；

所述第一失压动作阈值小于所述第一超压动作阈值；

所述第二失压动作阈值小于所述第二超压动作阈值；

所述控制器用于通过所述控制端LoRa无线通信模块接收所述第一超压信息、所述第二超压信息、所述第一失压信息以及所述第二失压信息，在收到所述第一超压信息与所述第二超压信息时控制所述旁通阀打开对所述前室和所述楼梯间进行泄压，在收到所述第一失压信息与所述第二失压信息时控制所述旁通阀关闭以停止泄压或维持所述旁通阀处于关闭状态避免所述前室和所述楼梯间气压下降；

所述控制器包括控制器CPU以及与所述控制器CPU电连接的继电器、控制器电源模块以及所述控制端LoRa无线通信模块，其中：

所述控制器CPU用于通过其控制端LoRa无线通信模块接收所述探测器发送的所述第一超压信息、所述第二超压信息、所述第一失压信息以及所述第二失压信息，并在收到所述第一超压信息与所述第二超压信息后对继电器发送打开所述旁通阀的指令通过所述继电器控制所述旁通阀打开并泄压，所述控制器CPU在收到所述第一失压信息以及所述第二失压信息时，对所述继电器发送关闭所述旁通阀的指令以关闭所述旁通阀停止对所述前室和所述楼梯间泄压或对所述继电器发送维持所述旁通阀处于关闭状态的指令以避免所述前室和所述楼梯间气压降低；

所述控制器电源模块用于为所述控制器CPU、所述继电器以及所述LoRa无线通信模块供电；所述旁通阀包括阀体以及旁通阀执行器，所述继电器能依据接收的指令通过控制所述旁通阀执行器控制所述旁通阀的阀体的打开与关闭以打开、关闭所述旁通阀；输入所述继电器的驱动电流小于输入所述旁通阀执行器的驱动电流；所述继电器输出的驱动电流大于控制器CPU输出的驱动电流。

2.根据权利要求1所述的一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，其特征在于：所述前室探测器的门内引压面板的数目为至少两个，其中:

不同的所述前室探测器的门内引压面板通过不同的所述引压管与所述前室压差芯片的气压感应部位相连接；

不同的所述楼梯间探测器的门内引压面板通过不同的所述引压管与所述楼梯间压差芯片的气压感应部位相连接；

所述前室探测器的所述压差芯片用于感应不同的所述前室探测器的门内引压面板以及所述前室探测器的门外引压面板引入的气压并将其转换为数字信号后通过IIC线缆输入所述单片机；

所述楼梯间压差芯片用于感应不同的所述楼梯间探测器的门内引压面板以及所述楼梯间探测器的门外引压面板引入的气压并将其转换为数字信号后通过IIC线缆输入所述单片机；

所述单片机用于计算不同的所述前室探测器的门内引压面板引入的气压的平均值并将该平均值作为所述前室的气压，计算不同的所述楼梯间探测器的门内引压面板引入的气压的平均值并将该平均值作为所述楼梯间的气压，计算所述前室探测器的门外引压面板、所述楼梯间探测器的门外引压面板各自引入的气压的平均值并将该平均值作为所述走廊的气压。

3.根据权利要求1所述的一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，其特征在于：所述可转动常闭消防门包括两扇，所述两扇门的宽度尺寸不同。

4.根据权利要求1所述的一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，其特征在于：所述旁通阀执行器为具有顺转和逆转功能的电机，所述电机的主轴与所述旁通阀的阀体相连接。

5.根据权利要求1所述的一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，其特征在于：所述正压风机设置在所述楼宇的顶部。

6.根据权利要求1所述的一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，其特征在于：所述探测器还包括与所述单片机电连接的单片机外围电路，所述单片机外围电路包括探测器晶振模块以及探测器复位模块，其中：所述探测器晶振模块用于为所述单片机提供时钟信号；

所述探测器复位模块用于驱动所述单片机恢复初始值或重新启动。

7.根据权利要求1所述的一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，其特征在于：所述控制器还包括与所述控制器CPU电连接的控制器CPU外围电路，控制器CPU外围电路包括控制器晶振模块以及控制器复位模块，其中：

所述控制器晶振模块用于为所述控制器CPU提供时钟信号；

所述控制器复位模块用于驱动所述控制器CPU恢复初始值或重新启动。

8.根据权利要求1所述的一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，其特征在于：所述应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统还包括余压监控器，所述余压监控器至少用于显示接收到的所述第一超压信息、所述第二超压信息、所述第一失压信息以及所述第二失压信息。

9.根据权利要求1所述的一种应用LoRa无线通信模块的楼宇消防应急疏散系统，其特征在于： 所述前室探测器的门外引压面板以及所述楼梯间探测器的门外引压面板的位置高度不同；

所述第一失压动作阈值为23Pa-27Pa;

所述第一超压动作阈值为28Pa-32Pa;

所述第二失压动作阈值为38Pa-42Pa;

所述第二超压动作阈值为48Pa-52Pa。

Images