CN112950010A - 智能消防管理系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种智能消防管理系统，包括：消防探测终端装置、消防管理服务器和用户终端设备；其中，消防探测终端装置包括：烟雾传感器，用于检测所处空间的烟雾情况；火焰传感器，用于检测所处空间的火焰情况；探测控制模块，用于接收烟雾传感器和火焰传感器的信号并将信号转为消防数据；探测通讯模块，用于将探测控制模块的消防数据发送至消防管理服务器；其中，探测通讯模块电性连接至探测控制模块以使探测通讯模块在探测控制模块的控制下按照上传策略上传消防数据；探测控制模块对消防数据按照预设的阈值范围判断消防数据是否超出阈值。本申请的有益之处在于提供一种采用物联网技术进行数据传输并且能智能调整上传策略的智能消防管理系统。

Description

智能消防管理系统

技术领域

本申请涉及一种消防管理系统，具体而言，涉及一种智能消防管理系统。

背景技术

目前，消防管控系统都是通过分布于监控区域中的传感器实时采集相应监控信息，并将采集到的监控信息传送至中控室进行分析处理，以判断对应的监控区域是否存在消防隐患或者发生火灾险情，然后该中控室会将判断处理结果发送至相应的应用处理端，再由该应用处理端对应的技术人员前往相应的监控区域进行消防隐患的排除或者火灾险情的处理。

在现有技术中，消防探测终端存在两种上传数据的方式，一种是按照既定的上传时间和上传频率进行唤醒和数据上传；另一种是始终保持激活状态，在上位机发出触发信号后进行数据上传。第一种方式较为僵化并且容易出现信息碰撞，导致上位机无法及时接受和处理数据，第二种方式较为浪费能源。

发明内容

为了解决现有技术的不足之处，本申请提供一种智能消防管理系统，包括：消防探测终端装置，用于探测所处空间的消防数据；消防管理服务器，用于接收所述消防探测终端装置所探测的消防数据；用户终端设备，用于与所述消防管理服务器构成数据交互以使所述消防管理服务器能向所述用户终端设备发送所述消防数据或者基于所述消防数据的告警数据；其中，所述消防探测终端装置包括：烟雾传感器，用于检测所处空间的烟雾情况；火焰传感器，用于检测所处空间的火焰情况；探测控制模块，用于接收所述烟雾传感器和火焰传感器的信号并将信号转为消防数据；探测通讯模块，用于将所述探测控制模块的消防数据发送至所述消防管理服务器；其中，所述探测通讯模块电性连接至所述探测控制模块以使所述探测通讯模块在所述探测控制模块的控制下按照上传策略上传所述消防数据；所述探测控制模块对所述消防数据按照预设的阈值范围判断所述消防数据是否超出阈值。

进一步地，所述消防探测终端装置还包括：电源模块，用于为所述探测控制模块供电；充电模块，用于为所述电源模块充电；其中，所述电源模块包括一个电池和一个超级电容；所述充电模块包括一个无线充电线圈；所述电源模块电性连接至所述探测控制模块，所述充电模块电性连接至所述电源模块。

进一步地，所述消防探测终端装置还包括：UWB标签模块，用于实现基于UWB信号的定位功能；所述UWB标签模块与所述探测控制模块构成电性连接。

进一步地，所述智能消防管理系统还包括：UWB定位基站装置，用于与所述消防探测终端装置构成UWB信号交互以获取所述消防探测终端装置的位置数据；所述UWB定位基站装置包括：基站通讯模块，用于实现所述UWB定位基站装置与外部的通讯功能；设备定位模块，用于获取所述消防探测终端装置的定位数据；人员定位模块，用于获取所述用户终端设备的定位数据；基站控制模块，用于控制所述基站通讯模块、设备定位模块和人员定位模块；其中，所述基站通讯模块、设备定位模块和人员定位模块分别电性连接至所述基站控制模块。

进一步地，所述消防管理服务器包括：服务器通讯模块，用于实现所述消防管理服务器对外通讯功能；数据处理模块，用于处理所述服务器通讯模块接收的消防数据；数据存储模块，用于存储所述服务器通讯模块接收的消防数据；其中，所述服务器通讯模块和数据存储模块分别电性连接至所述数据处理模块。

进一步地，所述消防管理服务器还包括：报警分析模块，用于分析所述服务器通讯模块上传的消防数据是否满足报警条件；所述报警分析模块与所述服务器通讯模块和数据处理模块分别构成电性连接以使所述服务器通讯模块接收的消防数据被所述数据处理模块和报警分析模块同步处理。

进一步地，所述消防管理服务器还包括：神经网络模块，用于实现所述消防管理服务器的人工智能判断；其中，所述神经网络模块电性连接至所述数据处理模块以使所述神经网络模块将判断结果反馈至所述数据处理模块。

进一步地，所述神经网络模块包括：策略人工神经网络模型，所述策略人工神经网络模型以所述消防探测终端装置上传的历史数据生成的曲线图作为输入数据，以对应的历史上传策略作为输出数据训练至收敛；所述上传策略包括上传数据的频率和时间段。

进一步地，所述智能消防管理系统还包括：消防灭火喷头装置，用于在所述消防探测终端装置的触发下喷射灭火剂；其中，所述消防灭火喷头装置包括：喷头通讯模块，用于实现所述消防灭火喷头装置与外部的通讯连接；压力传感器，用于检测灭火剂的压力参数；喷头电磁阀，用于控制灭火剂喷射的喷嘴；喷头控制模块，用于控制所述喷头通讯模块、喷头电池阀并接收所述压力传感器的数据；其中，所述喷头通讯模块、压力传感器、喷头电磁阀分别电性连接至所述喷头控制模块。

进一步地，所述智能消防管理系统还包括：消防图像监控装置，用于采集指定空间内图像；所述消防图像监控装置包括：光学摄像模块，用于采集光学图像数据；毫米波摄像模块，用于采集毫米波图像数据；监控通讯模块，用于实现消防图像监控装置与外部的通讯连接；图像比对模块，用于比对所述光学摄像模块和毫米波摄像模块所采集的图像；监控控制模块，用于控制所述光学摄像模块和毫米波摄像模块；其中，所述光学摄像模块、毫米波摄像模块、监控通讯模块、图像比对模块分别与所述监控控制模块构成电性连接。

本申请的有益之处在于：提供一种采用物联网技术进行数据传输并且能智能调整上传策略的智能消防管理系统。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请一种实施例的智能消防管理系统的架构示意图；

图2是根据本申请一种实施例的消防探测终端装置和消防灭火喷头装置的模块示意图；

图3是根据本申请一种实施例的UWB定位基站装置、消防管理服务器和消防图像监控装置的模块示意图；

图4是根据本申请一种实施例的用户终端设备；

图5是根据本申请一种实施例的消防图像监控装置。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参照图1至图5所示，本申请的智能消防管理系统包括：消防探测终端装置、消防管理服务器、用户终端设备、UWB定位基站装置、消防灭火喷头装置、消防图像监控装置。

其中，消防探测终端装置用于探测所处空间的消防数据；消防管理服务器用于接收消防探测终端装置所探测的消防数据；用户终端设备用于与消防管理服务器构成数据交互以使消防管理服务器能向用户终端设备发送消防数据或者基于消防数据的告警数据；UWB定位基站装置用于与消防探测终端装置构成UWB信号交互以获取消防探测终端装置的位置数据；消防灭火喷头装置用于在消防探测终端装置的触发下喷射灭火剂；消防图像监控装置用于采集指定空间内图像。

本申请的消防探测终端装置、消防管理服务器、用户终端设备、UWB定位基站装置、消防灭火喷头装置、消防图像监控装置之间可以通过无线通讯构成数据交互，具体而言，可以采用NB-IoT等物联网通讯网络进行数据交互。

具体而言，消防探测终端装置包括：烟雾传感器、火焰传感器、探测控制模块、探测通讯模块、UWB标签模块、电源模块和充电模块。

其中，烟雾传感器用于检测所处空间的烟雾情况；火焰传感器用于检测所处空间的火焰情况；探测控制模块用于接收烟雾传感器和火焰传感器的信号并将信号转为消防数据；探测通讯模块用于将探测控制模块的消防数据发送至消防管理服务器；其中，探测通讯模块电性连接至探测控制模块以使探测通讯模块在探测控制模块的控制下按照上传策略上传消防数据；探测控制模块对消防数据按照预设的阈值范围判断消防数据是否超出阈值。

更具体而言，烟雾传感器、火焰传感器产生信号使探测控制模块生成的消防数据，探测控制模块判断消防数据是否超过预设阈值，如果超过了，说明发生明显的火灾，则探测控制模块直接触发消防防火喷头装置，并向消防管理服务器发出告警数据。

而在小于阈值时，探测控制模块先暂存消防数据，然后根据上传策略向消防管理服务器上传消防数据。以往的技术中，频繁上传数据会大大消耗消防探测终端装置的电量，因此需要动态的设置上传策略。

电源模块用于为探测控制模块供电；充电模块用于为电源模块充电；其中，电源模块包括一个电池和一个超级电容；充电模块包括一个无线充电线圈；电源模块电性连接至探测控制模块，充电模块电性连接至电源模块。采用无线充电线圈可以使电能为超级电容进行充电。

UWB标签模块用于实现基于UWB信号的定位功能；UWB标签模块与探测控制模块构成电性连接。

UWB定位基站装置包括：基站通讯模块，用于实现UWB定位基站装置与外部的通讯功能；设备定位模块，用于获取消防探测终端装置的定位数据；人员定位模块，用于获取用户终端设备的定位数据；基站控制模块，用于控制基站通讯模块、设备定位模块和人员定位模块；其中，基站通讯模块、设备定位模块和人员定位模块分别电性连接至基站控制模块。采用UWB定位基站装置一方面可以方便消防探测终端装置布设时的定位，另一方面，通过触发火警时，对消防探测终端装置和用户终端设备相对位置的定位，便于统计处于危险的人员数据，同时也便于巡检和故障排除的导航。

作为进一步地具体方案，用终端设备可以包括：终端通讯模块、终端交互模块、终端控制模块、终端摄像模块和终端定位模块。具体而言，移动终端设备可以被构造为一个智能手机，终端通讯模块即为其通讯模块，终端交互模块可以被构造为触摸屏，即显示照明导航地图也能供用户进行操作，终端控制模块、终端摄像模块分为智能手机的CPU和摄像头，终端定位模块可以包括一个UWB定位芯片。类似用户终端设备，本申请的智能消防管理系统还可以包括固定终端设备和运维终端设备，以使火警平台或者其他消防平台获知消防管理服务器的消防数据或基于消防数据的分析结果。

具体而言，消防管理服务器包括：服务器通讯模块、数据处理模块、数据存储模块、报警分析模块、神经网络模块。

其中，服务器通讯模块用于实现消防管理服务器对外通讯功能；数据处理模块，用于处理服务器通讯模块接收的消防数据；数据存储模块用于存储服务器通讯模块接收的消防数据；其中，服务器通讯模块和数据存储模块分别电性连接至数据处理模块。

报警分析模块，用于分析服务器通讯模块上传的消防数据是否满足报警条件；报警分析模块与服务器通讯模块和数据处理模块分别构成电性连接以使服务器通讯模块接收的消防数据被数据处理模块和报警分析模块同步处理。

神经网络模块，用于实现消防管理服务器的人工智能判断；其中，神经网络模块电性连接至数据处理模块以使神经网络模块将判断结果反馈至数据处理模块。神经网络模块包括：策略人工神经网络模型，策略人工神经网络模型以消防探测终端装置上传的历史数据生成的曲线图作为输入数据，以对应的历史上传策略作为输出数据训练至收敛；上传策略包括上传数据的频率和时间段。由于每次上传数据时要优先实现通讯配对，合适的上传策略既能保证数据上传满足分析的需要，同时又能降低电能损耗。

具体而言，消防探测终端装置向消防管理服务器发出请求指令，消防管理服务器将消防探测终端装置的历史数据生成一个曲线图，将该曲线图输入至神经网络模块中的人工神经网络模型，该人工神经网络模型根据曲线图输出曲线图的分类和置信度，判断置信度是否超过预设值，如果超过预设值，则根据分类对应输出对应该分类的上传策略。判断本次上传策略和本次策略是否存在区别，如果存在区别则将上传策略反馈至消防探测终端装置。

消防灭火喷头装置包括：喷头通讯模块、压力传感器、喷头电磁阀、喷头控制模块。其中，讯模块用于实现消防灭火喷头装置与外部的通讯连接；压力传感器用于检测灭火剂的压力参数；喷头电磁阀用于控制灭火剂喷射的喷嘴；喷头控制模块用于控制喷头通讯模块、喷头电池阀并接收压力传感器的数据；喷头通讯模块、压力传感器、喷头电磁阀分别电性连接至喷头控制模块。

消防图像监控装置包括：光学摄像模块、监控通讯模块、图像比对模块、监控控制模块。其中，光学摄像模块用于采集光学图像数据；毫米波摄像模块用于采集毫米波图像数据；监控通讯模块用于实现消防图像监控装置与外部的通讯连接；图像比对模块用于比对光学摄像模块和毫米波摄像模块所采集的图像；监控控制模块用于控制光学摄像模块和毫米波摄像模块；其中，光学摄像模块、毫米波摄像模块、监控通讯模块、图像比对模块分别与监控控制模块构成电性连接。

当发生火情时，烟雾会影响光学摄像模块所采集的光学图像，而由于毫米波图像可以穿过烟雾成像，所以通过图像比对模块，可以分析出是否的确发生火灾，该功能可以在消防探测终端装置异动时，或者无人值守时辅助判断是否发生火情。

作为进一步地优选方案，图像比对模块可以在无法判断时，将光学图像数据和毫米波图像数据均发送至消防管理服务器的神经网络模块，由神经网络模块的人工神经网络进行判断。

作为另一种方案，用户可以通过用户终端设备控制消防探测终端装置以及消防灭火喷头装置。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能消防管理系统，其特征在于：

所述智能消防管理系统包括：

消防探测终端装置，用于探测所处空间的消防数据；

消防管理服务器，用于接收所述消防探测终端装置所探测的消防数据；

用户终端设备，用于与所述消防管理服务器构成数据交互以使所述消防管理服务器能向所述用户终端设备发送所述消防数据或者基于所述消防数据的告警数据；

其中，所述消防探测终端装置包括：

烟雾传感器，用于检测所处空间的烟雾情况；

火焰传感器，用于检测所处空间的火焰情况；

探测控制模块，用于接收所述烟雾传感器和火焰传感器的信号并将信号转为消防数据；

探测通讯模块，用于将所述探测控制模块的消防数据发送至所述消防管理服务器；

其中，所述探测通讯模块电性连接至所述探测控制模块以使所述探测通讯模块在所述探测控制模块的控制下按照上传策略上传所述消防数据；所述探测控制模块对所述消防数据按照预设的阈值范围判断所述消防数据是否超出阈值。

2.根据权利要求1所述智能消防管理系统，其特征在于：

所述消防探测终端装置还包括：

电源模块，用于为所述探测控制模块供电；

充电模块，用于为所述电源模块充电；

其中，所述电源模块包括一个电池和一个超级电容；所述充电模块包括一个无线充电线圈；所述电源模块电性连接至所述探测控制模块，所述充电模块电性连接至所述电源模块。

3.根据权利要求2所述智能消防管理系统，其特征在于：

所述消防探测终端装置还包括：

UWB标签模块，用于实现基于UWB信号的定位功能；

所述UWB标签模块与所述探测控制模块构成电性连接。

4.根据权利要求3所述智能消防管理系统，其特征在于：

所述智能消防管理系统还包括：

UWB定位基站装置，用于与所述消防探测终端装置构成UWB信号交互以获取所述消防探测终端装置的位置数据；

所述UWB定位基站装置包括：

基站通讯模块，用于实现所述UWB定位基站装置与外部的通讯功能；

设备定位模块，用于获取所述消防探测终端装置的定位数据；

人员定位模块，用于获取所述用户终端设备的定位数据；

基站控制模块，用于控制所述基站通讯模块、设备定位模块和人员定位模块；

其中，所述基站通讯模块、设备定位模块和人员定位模块分别电性连接至所述基站控制模块。

5.根据权利要求4所述智能消防管理系统，其特征在于：

所述消防管理服务器包括：

服务器通讯模块，用于实现所述消防管理服务器对外通讯功能；

数据处理模块，用于处理所述服务器通讯模块接收的消防数据；

数据存储模块，用于存储所述服务器通讯模块接收的消防数据；

其中，所述服务器通讯模块和数据存储模块分别电性连接至所述数据处理模块。

6.根据权利要求5所述智能消防管理系统，其特征在于：

所述消防管理服务器还包括：

报警分析模块，用于分析所述服务器通讯模块上传的消防数据是否满足报警条件；

所述报警分析模块与所述服务器通讯模块和数据处理模块分别构成电性连接以使所述服务器通讯模块接收的消防数据被所述数据处理模块和报警分析模块同步处理。

7.根据权利要求6所述智能消防管理系统，其特征在于：

所述消防管理服务器还包括：

神经网络模块，用于实现所述消防管理服务器的人工智能判断；

其中，所述神经网络模块电性连接至所述数据处理模块以使所述神经网络模块将判断结果反馈至所述数据处理模块。

8.根据权利要求7所述智能消防管理系统，其特征在于：

所述神经网络模块包括：策略人工神经网络模型，所述策略人工神经网络模型以所述消防探测终端装置上传的历史数据生成的曲线图作为输入数据，以对应的历史上传策略作为输出数据训练至收敛；所述上传策略包括上传数据的频率和时间段。

9.根据权利要求1所述智能消防管理系统，其特征在于：

所述智能消防管理系统还包括：

消防灭火喷头装置，用于在所述消防探测终端装置的触发下喷射灭火剂；

其中，所述消防灭火喷头装置包括：

喷头通讯模块，用于实现所述消防灭火喷头装置与外部的通讯连接；

压力传感器，用于检测灭火剂的压力参数；

喷头电磁阀，用于控制灭火剂喷射的喷嘴；

喷头控制模块，用于控制所述喷头通讯模块、喷头电池阀并接收所述压力传感器的数据；

其中，所述喷头通讯模块、压力传感器、喷头电磁阀分别电性连接至所述喷头控制模块。

10.根据权利要求1所述智能消防管理系统，其特征在于：

所述智能消防管理系统还包括：

消防图像监控装置，用于采集指定空间内图像；

所述消防图像监控装置包括：

光学摄像模块，用于采集光学图像数据；

毫米波摄像模块，用于采集毫米波图像数据；

监控通讯模块，用于实现消防图像监控装置与外部的通讯连接；

图像比对模块，用于比对所述光学摄像模块和毫米波摄像模块所采集的图像；

监控控制模块，用于控制所述光学摄像模块和毫米波摄像模块；

其中，所述光学摄像模块、毫米波摄像模块、监控通讯模块、图像比对模块分别与所述监控控制模块构成电性连接。

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