CN112891810A - 作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统及监测方法，涉及消防设备技术领域。智能在线监测系统包括多个监测单元、服务器、以及总提示装置，各个监测单元均包括：消防气瓶、线型变形量传感器、单元警报装置以及单元控制器。线型变形量传感器包括螺旋缠绕在消防气瓶的外壁上且固定连接的探测线，线型变形量传感器能够感应到探测线的形变量，当形变量大于第一预设值时，单元控制器控制单元警报装置发出警报并向服务器发送警报信号。服务器将获取和分配的监测单元的位置信息和设备编码以及警报信息通过总提示装置显示。如此设置，实现了对消防气瓶的实时监测，通过设备编码和位置信息能够快速找到存在安全隐患的消防气瓶。

Description

作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统及监测方法

技术领域

本发明涉及消防设备技术领域，更具体地说，涉及一种作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统及监测方法。

背景技术

气体灭火设备在军队信息化装备中起着重要作用，由于消防气瓶内存放的为高压气体，瓶壁受到较大的应力，而且消防气体中含有一定量的水分，与二氧化碳结合便会对消防气瓶产生腐蚀，在这些因素的影响下消防气瓶的瓶壁很可能在使用时发生应力腐蚀开裂，当裂纹达到一定尺寸便会爆炸。

目前，国家相关部门规定消防气瓶需进行定期检测，但军事设施具有一定的特殊性，作战洞库地处偏远，存放的消防气瓶数量较大，定期检测较为困难、工作量大，经常用扳手松动阀门进行检测还会影响压力表的精度和使用寿命，甚至还会存在因工作人员操作失误而导致误喷的现象发生。一旦作战洞库内的消防气瓶发生安全事故，便会给部队造成极大的危害，影响装备的正常工作，对人员安全造成极大的威胁。为了提高作战洞库气体灭火系统的技术水平，降低实际运行的安全风险，尽快建立作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统和监测方法是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统及监测方法，避免作战洞库内部的消防气瓶发生安全事故，减少现有技术中工作人员对消防气瓶进行定期检测所带来的工作量。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统，包括：

多个监测单元、与各个所述监测单元均可通信地相连接的服务器、以及与所述服务器可通信地相连接的总提示装置，各个所述监测单元将自身的位置信息发送至所述服务器，所述服务器为各个所述监测单元分配设备编码、并对应存储各个所述监测单元的位置信息，当所述监测单元向所述服务器发送警报信号时，所述服务器将所述警报信号发送至所述总提示装置，所述总提示装置发出警报并显示警报信息以及发送所述警报信号的所述监测单元的设备编码和位置信息；

其中，各个所述监测单元均包括：

消防气瓶；

线型变形量传感器，包括探测线，所述探测线螺旋缠绕在所述消防气瓶的外壁上、且与所述消防气瓶的外壁紧密固定在一起；所述消防气瓶发生应力腐蚀开裂时，所述探测线产生形变，所述线型变形量传感器能够感应到所述探测线的形变量；

单元警报装置；

单元控制器，与所述服务器、所述线型变形量传感器以及所述单元警报装置均可通信地相连接，所述单元控制器获取所述形变量，当所述形变量大于第一预设值时，所述单元控制器控制所述单元警报装置发出警报并向所述服务器发送所述警报信号。

优选地，所述监测单元还包括设置在所述消防气瓶的上端的泄压阀，所述泄压阀与所述单元控制器可通信地相连接，当所述形变量大于所述第一预设值时，所述单元控制器控制所述泄压阀打开，以使所述消防气瓶中的气体流出。

优选地，所述总提示装置包括用于显示所述警报信息以及所述设备编码和所述位置信息的显示屏以及用于发出警报的警报器，所述警报器为提示灯和/ 或扬声器。

优选地，所述单元警报装置包括提示灯和/或扬声器。

优选地，所述监测单元还包括与所述单元控制器可通信地相连接、用于感应所述消防气瓶内的气体的压力值的压力传感器，所述单元控制器将所述压力值发送至所述服务器并由所述总提示装置显示所述压力值。

优选地，还包括与各个所述消防气瓶均连接的充气装置，所述充气装置与各个所述监测单元均可通信地相连接，当所述消防气瓶内的气体的所述压力值低于第二预设值时，与所述消防气瓶相对应的所述单元控制器控制所述充气装置向该所述消防气瓶内添充消防气体。

优选地，当所述消防气瓶内的气体的所述压力值低于第三预设值时，所述服务器向所述总提示装置发送漏气信号并由所述总提示装置显示漏气提示信息以及该所述消防气瓶的设备编码和位置信息。

优选地，所述监测单元还包括与所述单元控制器可通信地相连接的故障检测装置，所述故障检测装置包括故障提示器和用于监测所述监测单元的回路电流的电流值检测器，当所述电流值检测器监测的电流值为零时，所述单元控制器控制所述故障提示器发出故障提示信息。

优选地，还包括移动终端，所述移动终端与所述服务器可通信地相连接，所述服务器将所述总提示装置所显示的信息发送至所述移动终端。

优选地，所述第一预设值为所述探测线的长度的1％。

本发明提供的技术方案中，作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统包括多个监测单元、服务器和总提示装置。各个监测单元均包括一个消防气瓶，设置在消防气瓶上的线型变形量传感器、单元警报装置以及单元控制器。服务器为各个监测单元分配一个设备编码，并对应存储各个监测单元的位置信息。线型变形量传感器的探测线螺旋缠绕在消防气瓶的外壁上、并与消防气瓶的外壁紧密固定，当消防气瓶出现应力腐蚀开裂时，探测线会产生拉伸形变，线型变形量传感器感应到探测线的形变量，并由单元控制器获取该数值，由单元控制器判断形变量是否大于第一预设值，若大于，单元控制器控制单元警报装置发出警报并向服务器发送警报信号，服务器接收到警报信号并控制总提示装置发出警报并显示警报信息以及发送警报信号的监测单元的设备编码和位置信息。如此设置，该智能在线监测系统实现了实时监测消防气瓶的状态，随时发现安全隐患，避免造成较大的安全事故，监测单元和总提示装置均能发出警报，总提示装置还能显示设备编码和位置信息，当总提示装置设置在总控室时，工作人员可以依据设备编码和位置信息对消防气瓶进行快速定位，能够及时、快速解除隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中监测单元的结构示意图；

图3是本发明实施例中消防气瓶的结构示意图。

图中：

1-服务器，2-移动终端，3-总提示装置，4-监测单元，41-单元控制器， 42-单元警报装置，43-线型变形量传感器，44-消防气瓶，45-压力传感器，46- 泄压阀，47-故障检测装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统，解决现有技术中消防气瓶经常发生爆炸、定期检查又耗费时间和人力且依然存在安全隐患的问题。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

请参阅图1-图3，在本实施例中，作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统包括多个监测单元4、服务器1和总提示装置3。各个监测单元4均包括一个消防气瓶44，设置在消防气瓶44上的线型变形量传感器43、单元警报装置 42以及单元控制器41。线型变形量传感器43和单元警报装置42均与单元控制器41可通信地相连接，各个单元控制器41以及总提示装置3均与服务器1可通信地相连接。

服务器1为各个监测单元4分配一个设备编码，各个单元控制器41将其所在的监测单元4的位置信息发送至服务器1，服务器1对应存储各个监测单元4 的位置信息和设备编码。线型变形量传感器43包括螺旋缠绕在消防气瓶44的外壁上、并与消防气瓶44的外壁紧密固定的探测线，当消防气瓶44出现应力腐蚀开裂时，探测线会产生拉伸形变，线型变形量传感器43感应到探测线的形变量，并由单元控制器41获取该数值，由单元控制器41判断形变量是否大于第一预设值，若大于，则单元控制器41控制单元警报装置42发出警报并向服务器1发送警报信号，服务器1接收到警报信号并控制总提示装置3发出警报并显示警报信息以及发送警报信号的监测单元4的设备编码和位置信息。

如此设置，该智能在线监测系统实现了实时监测消防气瓶44的状态，随时发现安全隐患，避免造成较大的安全事故。监测单元4在消防气瓶44附近，总提示装置3可以设置在总控室等工作人员经常活动的地方，二者均能发出警报，方便工作人员获知安全隐患，总提示装置3还能显示设备编码和位置信息，工作人员可以依据设备编码和位置信息对消防气瓶44进行快速定位，能够及时、快速解除隐患。

需要说明的是，监测单元4的位置信息可以为事先安装时，人工输入并由单元控制器41记录的信息，也可以为单元控制器41控制位置探测器等设备获取的位置信息。第一预设值设置为探测线的长度的1％，此数据经多次实验获取，当探测线的形变量不超过其长度的1％时，消防气瓶44存在应力腐蚀开裂，但开裂的尺寸还不会导致消防气瓶44短时间内爆炸。将探测线对折后再进行缠绕，使首尾处于同一端，便于与单元控制器41进行连接。线型变形量传感器 43可以但不限于为电阻应变式位移检测装置、电位器式位移检测装置等。

总提示装置3包括用于显示警报信息以及监测单元4的设备编码和位置信息的显示屏以及用于发出警报的警报器，警报器可以为提示灯和/或扬声器。同样的，单元警报装置42也可以为提示灯和/或扬声器。

在本实施例的优选方案中，各个监测单元4还包括泄压阀46，将泄压阀46 设置在消防气瓶44的上端，泄压阀46与单元控制器41可通信地相连接，当对应的线型变形量传感器43的探测线的形变量大于第一预设值时，也即，此时消防气瓶44存在爆炸风险，单元控制器41便控制对应的泄压阀46打开，使消防气瓶44中的气体经泄压阀46流出。如此设置，减小消防气瓶44爆炸的风险，以待工作人员更换消防气瓶44。为了减小对环境的影响，还可以通过单元控制器41控制泄压阀46关闭。例如，设置单元控制器41控制泄压阀46的开启时间为5秒，5秒后自动关闭；或者控制流经泄压阀46的气体流量，达到设定的气体流量时就将泄压阀46关闭。

在一些实施例中，各个监测单元4还包括设置在消防气瓶44上、用来感应消防气瓶44内的气体的压力值的压力传感器45，压力传感器45与对应的单元控制器41可通信地相连接，单元控制器41将压力值发送至服务器1，由服务器1对应存储，服务器1控制总提示装置3显示各个消防气瓶44内的压力值。

进一步地，智能在线监测系统还包括充气装置，充气装置包括存储消防气体的储气罐以及用于与各个消防气瓶44相连接的多根管路，充气装置与各个监测单元4均可通信地相连接，当消防气瓶44内的气体的压力值低于第二预设值时，与该消防气瓶44相对应的单元控制器41便控制充气装置向该消防气瓶44 内添充消防气体。于此同时，压力传感器45实时感应消防气瓶44内的气体的压力值，当压力值达到设定的最高气体压力时，单元控制器41便控制充气装置停止充气，以免造成消防气瓶44的瓶壁受到较大的应力而出现安全问题，同时避免消防气体浪费。

另外，当消防气瓶44内的气体的压力值低于第三预设值时，服务器1向总提示装置3发送漏气信号并由总提示装置3显示漏气提示信息以及该消防气瓶 44对应的设备编码和位置信息。其中，将第三预设值设定为消防气瓶44的额定压力的10％。

在本实施例的优选方案中，各个监测单元4还包括故障检测装置47，用来检测各个监测单元4的电气部件是否正常工作。故障检测装置47与对应的单元控制器41可通信地相连接，其包括故障提示器和电流值检测器，电流值检测器用来监测对应的监测单元4的回路电流值，当电流值检测器监测的电流值为零时，单元控制器41控制故障提示器发出故障提示信息。当然，在其它实施例中还可以通过检测监测单元4的回路中各个电气部件的电压值来判断其是否处于正常工作状态。故障提示器可以但不限于为故障指示灯，对应的故障提示信息为故障指示灯显示红色。

在本实施例中，智能在线监测系统还包括移动终端2，可以但不限于为带有应用程序的手机、平板电脑等，通过应用程序实现与服务器1的连接，服务器1将总提示装置3显示的信息发送至移动终端2，实现数据同步。如此设置，多个数据中心同时对消防气瓶44的安全状态进行检测，使用更加方便。优选地，移动终端2通过无线网络传输模块和/或有线网络传输模块与服务器1建立连接。

在一些优选的实施例中，作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统还包括用于连接FAS(Fire Alarm System)系统的接口，智能在线监测系统的服务器1与FAS系统之间可通信地连接，将数据纳入火灾报警系统集中管控。

下面内容结合上述各个实施例对本作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统进行具体说明，在本实施例中，智能在线监测系统包括多个监测单元4、服务器1、总提示装置3和充气装置。各个监测单元4均包括一个消防气瓶44，设置在消防气瓶44上的线型变形量传感器43、单元警报装置42、单元控制器 41以及故障检测装置47。每个消防气瓶44的上端均设置泄压阀46以及压力传感器45。线型变形量传感器43包括螺旋缠绕在消防气瓶44的外壁且固定连接的探测线。当探测线的形变量大于第一预设值时，单元警报装置42和总提示装置3均发出警报，总提示装置3还显示警报信息和对应的监测单元4的设备编码和位置信息，同时，泄压阀46对相应的消防气瓶44泄压。当消防气瓶44 内的气体的压力值小于第二预设值时，充气装置向对应的消防气瓶44中添充消防气体，同时控制压力值不高于设定的最高气体压力。另外，通过判断压力值是否低于消防气瓶44的额定压力的10％来发出漏气提示信息。当监测单元4中的电气部件不能正常工作时，发出故障提示信息。服务器1还与移动终端2之间进行数据同步。

如此设置，智能在线监测系统能够实时对各个消防气瓶44进行形变监测，避免安全事故的发生，还实现了对监测单元4的故障检测和消防气瓶44的气体添充。总提示装置3能够显示监测单元4的设备编码和位置信息，方便工作人员对出现问题的消防气瓶44进行快速定位，确定问题气瓶的位置后能尽快更换消防气瓶44。

本发明中的智能在线监测系统通过以下监测方法来实现，具体包括：对应各个消防气瓶44的位置信息对消防气瓶44分配设备编码，并对应存储各个消防气瓶44的设备编码和位置信息；判断设置在消防气瓶44上的探测线的形变量是否大于第一预设值，若大于，则发出警报并发送警报信号；根据警报信号发出警报并提示警报信息以及对应的消防气瓶44的设备编码和位置信息。其中，探测线为线型变形量传感器43的一部分，螺旋缠绕并固定在消防气瓶44的外周壁，当消防气瓶44发生应力腐蚀开裂时，线型变形量传感器43能够感应到探测线的形变量。

如此设置，线型变形量传感器43实时感应消防气瓶44的状态，当存在安全问题时能够及时发现，同时，对应匹配到消防气瓶44的设备编码和位置信息，方便工作人员对消防气瓶44进行定位和查找，提高了作战洞库内消防设备的安全系数，降低了因消防气瓶44爆炸带来的损失。

进一步地，当探测线的形变量大于第一预设值时，控制相对应的消防气瓶 44排出消防气体，减小消防气瓶44发生爆炸的机率。控制消防气瓶44排出消防气体的时间或流量，以减小消防气体对环境造成的污染。

在优选的实施例中，感应各个消防气瓶44内的气体的压力值，当压力值低于消防气瓶44的额定压力的10％时就发出漏气信号，提示漏气信息以及对应的消防气瓶44的设备编码和位置信息。便于工作人员对消防气瓶44进行维修或更换。

在另外一些实施例中，监测方法还包括感应各个消防气瓶44内的气体的压力值，当压力值低于第二预设值时，向对应的消防气瓶44内添充消防气体。由于作战洞库地处偏远，交通运输不便，运送消防气瓶44到固定的充气站添充消防气体较为麻烦，此方案实现了实时监测，并将消防气瓶44内的压力保持在一个大致稳定的水平。

在本实施例的优选方案中，监测方法还包括感应与各个消防气瓶44相对应的线型变形量传感器43所处的电流回路的电流值，当电流值为零时，发出故障提示信息。当然，也可以通过监测电流回路中各个电气部件的电压值来判断是否存在故障。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本发明提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统，其特征在于，包括：

多个监测单元、与各个所述监测单元均可通信地相连接的服务器、以及与所述服务器可通信地相连接的总提示装置，各个所述监测单元将自身的位置信息发送至所述服务器，所述服务器为各个所述监测单元分配设备编码、并对应存储各个所述监测单元的位置信息，当所述监测单元向所述服务器发送警报信号时，所述服务器将所述警报信号发送至所述总提示装置，所述总提示装置发出警报并显示警报信息以及发送所述警报信号的所述监测单元的设备编码和位置信息；

其中，各个所述监测单元均包括：

消防气瓶；

线型变形量传感器，包括探测线，所述探测线螺旋缠绕在所述消防气瓶的外壁上、且与所述消防气瓶的外壁紧密固定在一起；所述消防气瓶发生应力腐蚀开裂时，所述探测线产生形变，所述线型变形量传感器能够感应到所述探测线的形变量；

单元警报装置；

单元控制器，与所述服务器、所述线型变形量传感器以及所述单元警报装置均可通信地相连接，所述单元控制器获取所述形变量，当所述形变量大于第一预设值时，所述单元控制器控制所述单元警报装置发出警报并向所述服务器发送所述警报信号。

2.如权利要求1所述的作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统，其特征在于，所述监测单元还包括设置在所述消防气瓶的上端的泄压阀，所述泄压阀与所述单元控制器可通信地相连接，当所述形变量大于所述第一预设值时，所述单元控制器控制所述泄压阀打开，以使所述消防气瓶中的气体流出。

3.如权利要求1所述的作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统，其特征在于，所述总提示装置包括用于显示所述警报信息以及所述设备编码和所述位置信息的显示屏以及用于发出警报的警报器，所述警报器为提示灯和/或扬声器。

4.如权利要求1所述的作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统，其特征在于，所述单元警报装置包括提示灯和/或扬声器。

5.如权利要求1所述的作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统，其特征在于，所述监测单元还包括与所述单元控制器可通信地相连接、用于感应所述消防气瓶内的气体的压力值的压力传感器，所述单元控制器将所述压力值发送至所述服务器并由所述总提示装置显示所述压力值。

6.如权利要求5所述的作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统，其特征在于，还包括与各个所述消防气瓶均连接的充气装置，所述充气装置与各个所述监测单元均可通信地相连接，当所述消防气瓶内的气体的所述压力值低于第二预设值时，与所述消防气瓶相对应的所述单元控制器控制所述充气装置向该所述消防气瓶内添充消防气体。

7.如权利要求5所述的作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统，其特征在于，当所述消防气瓶内的气体的所述压力值低于第三预设值时，所述服务器向所述总提示装置发送漏气信号并由所述总提示装置显示漏气提示信息以及该所述消防气瓶的设备编码和位置信息。

8.如权利要求1所述的作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统，其特征在于，所述监测单元还包括与所述单元控制器可通信地相连接的故障检测装置，所述故障检测装置包括故障提示器和用于监测所述监测单元的回路电流的电流值检测器，当所述电流值检测器监测的电流值为零时，所述单元控制器控制所述故障提示器发出故障提示信息。

9.如权利要求1所述的作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统，其特征在于，还包括移动终端，所述移动终端与所述服务器可通信地相连接，所述服务器将所述总提示装置所显示的信息发送至所述移动终端。

10.如权利要求1所述的作战洞库内部消防气瓶的智能在线监测系统，其特征在于，所述第一预设值为所述探测线的长度的1％。

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