CN113271354A - 一种基于物联网的消防远程监控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的消防远程监控系统及方法，涉及智慧消防技术领域，为解决现有消防远程监控系统仅能依赖摄像头探查火情，无法对火势的蔓延程度起到应急制止作用的问题。所述警报器与主控终端双向电性连接，所述主控终端的输出端与真空泵和主控显示屏的输入端电性连接，所述监控终端包括垂直转动基座、水平旋转基座以及广角摄像头，所述广角摄像头安装在水平旋转基座的下表面，所述垂直转动基座安装在水平旋转基座的上方，所述垂直转动基座、水平旋转基座和广角摄像头之间均通过步进电机传动连接，所述广角摄像头的外部设置有防护罩，所述广角摄像头的两侧均安装有液氮喷嘴，所述水平旋转基座的外壁四周均安装有紫外火焰传感模块。
Description
技术领域
本发明涉及智慧消防技术领域，具体为一种基于物联网的消防远程监控系统及方法。
背景技术
在建筑设计中应采取防火措施，以防火灾发生和减少火灾对生命财产的危害。建筑防火包括火灾前的预防和火灾时的措施两个方面，前者主要为确定耐火等级和耐火构造，控制可燃物数量及分隔易起火部位等；后者主要为进行防火分区，设置疏散设施及排烟、灭火设备等。而消防远程监控系统则是用于在远程监测火情，并在确认火灾情况后及时通知消防部门的一种智能控制系统。
但是，现有消防远程监控系统仅能依赖摄像头探查火情，无法对火势的蔓延程度起到应急制止作用；所以我们提出了一种基于物联网的消防远程监控系统及方法，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的消防远程监控系统及方法，以解决上述背景技术中提出的现有消防远程监控系统仅能依赖摄像头探查火情，无法对火势的蔓延程度起到应急制止作用的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的消防远程监控系统，包括主控终端、监控终端、警报器、真空泵和主控显示屏，所述警报器与主控终端双向电性连接，所述主控终端的输出端与真空泵和主控显示屏的输入端电性连接，所述监控终端包括垂直转动基座、水平旋转基座以及广角摄像头，所述广角摄像头安装在水平旋转基座的下表面，所述垂直转动基座安装在水平旋转基座的上方，所述垂直转动基座、水平旋转基座和广角摄像头之间均通过步进电机传动连接，所述广角摄像头的外部设置有防护罩，所述广角摄像头的两侧均安装有液氮喷嘴，且液氮喷嘴的一端贯穿并延伸至防护罩的外部，所述水平旋转基座的外壁四周均安装有紫外火焰传感模块，且紫外火焰传感模块设置有六个，所述水平旋转基座的内部安装有单片机、无线数传模块和电机驱动模块。
优选的，所述紫外火焰传感模块的输出端与单片机的输入端电性连接，所述广角摄像头的上方和下方均安装有远红外热量传感器，且远红外热量传感器与水平旋转基座固定连接，所述单片机通过无线数传模块与主控终端双向连接，所述广角摄像头和远红外热量传感器的输出端均与单片机的输入端电性连接。
优选的，所述紫外火焰传感模块包括接线基座、紫外火焰传感器和集光罩，所述集光罩安装在接线基座的前端面上，所述集光罩的内部设置有锥形聚光槽，所述紫外火焰传感器安装在接线基座的内部，且紫外火焰传感器的检测端延伸至锥形聚光槽的内部。
优选的，两侧所述液氮喷嘴的后端通过分流管相连通，所述分流管的一端安装有电磁阀。
优选的，所述真空泵的输入端与液氮存储室内的储罐相连接，所述真空泵的输出端通过液氮真空管与监控终端上的电磁阀连接。
优选的，所述垂直转动基座的前端面上安装有烟雾传感器，且烟雾传感器的输出端与单片机的输入端电性连接。
优选的，所述垂直转动基座的上表面安装有定位法兰，所述定位法兰上设置有安装通孔，且安装通孔设置有六个。
优选的，所述定位法兰上表面的中间位置处安装有橡胶垫，所述橡胶垫的外壁上设置有防滑纹，且防滑纹与橡胶垫一体成型设置。
优选的，一种基于物联网的消防远程监控系统的监控方法，包括以下步骤：
步骤一：首先对需要监控的区域进行防火分区，并在各区域安装一组监控终端，利用无线数传模块将各区域监控终端与主控室内的主控终端双向连接；
步骤二：利用真空泵以及液氮真空管将液氮存储室内的储罐与监控终端上的电磁阀连接，完成终端的装配工作；
步骤三：系统运行时，由各组监控终端上的广角摄像头获取区域内的图像信息，并将其上传至主控终端，传导至主控显示屏分屏查看，摄像头的上端和下端均安装有远红外热量传感器，能够感应区域内过热的热源；摄像头水平旋转基座外壁四周安装有六组紫外火焰传感模块，能够精确定位监控区域四周的火源；而垂直转动基座前端面的烟雾传感器则能依靠烟雾判断是否存在火情，在远红外热量传感器、紫外火焰传感模块和烟雾传感器任一发现火情时，即会发送信号至主控终端；
步骤四：主控终端在接收到信号后，会发送信号至警报器，对工作人员起到提醒作用，同时若检测到火情的是紫外火焰传感模块或远红外热量传感器时，主控终端能够对信息进行进一步处理后，并将其反馈至监控终端上的单片机，单片机向电机驱动模块发送信号，控制步进电机使监控终端偏转至火源方向；
步骤五：监控终端方向偏转完毕后，主控终端和监控终端分别发送信号至真空泵和电磁阀，由真空泵通过液氮真空管将液氮输送至监控终端上的液氮喷嘴，实现火源的应急降温处理，起到制止或延缓火势蔓延的作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过在监控终端上安装紫外火焰传感模块、远红外热量传感器、烟雾传感器以及液氮喷嘴，其中，远红外热量传感器安装于摄像头的上下端，能够起到夜间照明的效果，且能感应区域内过热的热源；安装在监控终端外壁的六组紫外火焰传感模块，则能精确定位监控区域四周的火源；而烟雾传感器则能依靠烟雾判断是否存在火情，在三种检测设备任何一种发现火情时，都会发送信号至主控终端，由主控终端发送信号至警报器，对工作人员起到提醒作用，若检测到火情的是紫外火焰传感模块或远红外热量传感器时，主控终端能够对信息进行进一步处理后，并将其反馈至监控终端上的单片机，由单片机向电机驱动模块发送信号，控制步进电机使监控终端偏转至火源方向，并且通过主控终端和监控终端分别控制真空泵和电磁阀开启，由真空泵通过液氮真空管将液氮送往监控终端上的液氮喷嘴，喷射至火源处，实现应急降温处理，起到制止或延缓火势蔓延的作用，避免了现有消防远程监控系统仅能依赖摄像头探查火情，无法对火势的蔓延程度起到应急制止作用的问题发生。
2、通过对需要监控的区域进行防火分区，并在各区域内均安装有一组监控终端，监控终端组利用无线数传模块与主控室内的主控终端双向连接，通过主控室内的显示屏即可分屏查看各区域状况，方便集中管理，因每个独立区域均安装有监控终端，所以即使单一区域发生故障，也能通过其余区域的协同配合及时制止火情，以降低损失，整套系统灵活性较高。
附图说明
图1为本发明的远程监控系统原理图；
图2为本发明的监控终端原理图；
图3为本发明的监控终端整体结构示意图；
图4为本发明的监控终端底面结构示意图；
图5为本发明的紫外火焰传感模块内部结构示意图；
图中：1、主控终端；2、监控终端；3、警报器；4、真空泵；5、主控显示屏；6、单片机；7、无线数传模块；8、电磁阀；9、电机驱动模块；10、步进电机；11、广角摄像头；12、远红外热量传感器；13、紫外火焰传感模块；131、接线基座；132、紫外火焰传感器；133、集光罩；134、锥形聚光槽；14、烟雾传感器；15、防护罩；16、水平旋转基座；17、垂直转动基座；18、定位法兰；19、安装通孔；20、橡胶垫；21、防滑纹；22、液氮喷嘴；23、分流管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种基于物联网的消防远程监控系统，包括主控终端1、监控终端2、警报器3、真空泵4和主控显示屏5，警报器3与主控终端1双向电性连接，主控终端1的输出端与真空泵4和主控显示屏5的输入端电性连接，监控终端2包括垂直转动基座17、水平旋转基座16以及广角摄像头11，广角摄像头11安装在水平旋转基座16的下表面，垂直转动基座17安装在水平旋转基座16的上方，垂直转动基座17、水平旋转基座16和广角摄像头11之间均通过步进电机10传动连接，广角摄像头11的外部设置有防护罩15，广角摄像头11的两侧均安装有液氮喷嘴22，且液氮喷嘴22的一端贯穿并延伸至防护罩15的外部，水平旋转基座16的外壁四周均安装有紫外火焰传感模块13，且紫外火焰传感模块13设置有六个，水平旋转基座16的内部安装有单片机6、无线数传模块7和电机驱动模块9。
进一步，紫外火焰传感模块13的输出端与单片机6的输入端电性连接，广角摄像头11的上方和下方均安装有远红外热量传感器12，且远红外热量传感器12与水平旋转基座16固定连接，单片机6通过无线数传模块7与主控终端1双向连接，广角摄像头11和远红外热量传感器12的输出端均与单片机6的输入端电性连接，紫外火焰传感模块13型号为R2868,等距分布于水平旋转基座16的四周，共设有六个，可全面检测当前区域四周的火情状况，而广角摄像头11上下端的远红外热量传感器12，一方面能够起到夜间照明的作用，另一方面能够感应区域内过热的热源，与紫外火焰传感模块13协同作用，能够快速定位监测范围内的火源。
进一步，紫外火焰传感模块13包括接线基座131、紫外火焰传感器132和集光罩133，集光罩133安装在接线基座131的前端面上，集光罩133的内部设置有锥形聚光槽134，紫外火焰传感器132安装在接线基座131的内部，且紫外火焰传感器132的检测端延伸至锥形聚光槽134的内部，集光罩133能够通过锥形聚光槽134提高紫外火焰传感模块13的聚光效果，以提高紫外火焰传感器132的检测距离，从而扩大监控终端2的监测范围。
进一步，两侧液氮喷嘴22的后端通过分流管23相连通，分流管23的一端安装有电磁阀8，通过设置两组液氮喷嘴22，能够有效提高应急处理时的降温效率。
进一步，真空泵4的输入端与液氮存储室内的储罐相连接，真空泵4的输出端通过液氮真空管与监控终端2上的电磁阀8连接，真空泵4通过液氮真空管将液氮输送至监控终端2上的液氮喷嘴22，实现火源的应急降温处理。
进一步，垂直转动基座17的前端面上安装有烟雾传感器14，且烟雾传感器14的输出端与单片机6的输入端电性连接，烟雾传感器14的型号为NBES0307，能够对火灾时蔓延过来的烟雾进行检测，起到提前预警的效果。
进一步，垂直转动基座17的上表面安装有定位法兰18，定位法兰18上设置有安装通孔19，且安装通孔19设置有六个，监控终端2通过定位法兰18实现吊装，拆装便捷，方便检修。
进一步，定位法兰18上表面的中间位置处安装有橡胶垫20，橡胶垫20的外壁上设置有防滑纹21，且防滑纹21与橡胶垫20一体成型设置，橡胶垫20具有一定的弹性，在定位法兰18锁紧固定时，能够依靠橡胶垫20弹性的反作用力，使连接更加紧密牢靠。
进一步，一种基于物联网的消防远程监控系统的监控方法，包括以下步骤：
步骤一：首先对需要监控的区域进行防火分区，并在各区域安装一组监控终端2，利用无线数传模块7将各区域监控终端2与主控室内的主控终端1双向连接；
步骤二：利用真空泵4以及液氮真空管将液氮存储室内的储罐与监控终端2上的电磁阀8连接，完成终端的装配工作；
步骤三：系统运行时，由各组监控终端2上的广角摄像头11获取区域内的图像信息，并将其上传至主控终端1，传导至主控显示屏5分屏查看，摄像头的上端和下端均安装有远红外热量传感器12，能够感应区域内过热的热源；摄像头水平旋转基座16外壁四周安装有六组紫外火焰传感模块13，能够精确定位监控区域四周的火源；而垂直转动基座17前端面的烟雾传感器14则能依靠烟雾判断是否存在火情，在远红外热量传感器12、紫外火焰传感模块13和烟雾传感器14任一发现火情时，即会发送信号至主控终端1；
步骤四：主控终端1在接收到信号后，会发送信号至警报器3，对工作人员起到提醒作用，同时若检测到火情的是紫外火焰传感模块13或远红外热量传感器12时，主控终端1能够对信息进行进一步处理后，并将其反馈至监控终端2上的单片机6，单片机6向电机驱动模块9发送信号，控制步进电机10使监控终端2偏转至火源方向；
步骤五：监控终端2方向偏转完毕后，主控终端1和监控终端2分别发送信号至真空泵4和电磁阀8，由真空泵4通过液氮真空管将液氮输送至监控终端2上的液氮喷嘴22，实现火源的应急降温处理，起到制止或延缓火势蔓延的作用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.一种基于物联网的消防远程监控系统，包括主控终端(1)、监控终端(2)、警报器(3)、真空泵(4)和主控显示屏(5)，其特征在于：所述警报器(3)与主控终端(1)双向电性连接，所述主控终端(1)的输出端与真空泵(4)和主控显示屏(5)的输入端电性连接，所述监控终端(2)包括垂直转动基座(17)、水平旋转基座(16)以及广角摄像头(11)，所述广角摄像头(11)安装在水平旋转基座(16)的下表面，所述垂直转动基座(17)安装在水平旋转基座(16)的上方，所述垂直转动基座(17)、水平旋转基座(16)和广角摄像头(11)之间均通过步进电机(10)传动连接，所述广角摄像头(11)的外部设置有防护罩(15)，所述广角摄像头(11)的两侧均安装有液氮喷嘴(22)所述水平旋转基座(16)的外壁四周均安装有紫外火焰传感模块(13)，所述水平旋转基座(16)的内部安装有单片机(6)、无线数传模块(7)和电机驱动模块(9)。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的消防远程监控系统，其特征在于：所述紫外火焰传感模块(13)的输出端与单片机(6)的输入端电性连接，所述广角摄像头(11)的上方和下方均安装有远红外热量传感器(12)，且远红外热量传感器(12)与水平旋转基座(16)固定连接，所述单片机(6)通过无线数传模块(7)与主控终端(1)双向连接，所述广角摄像头(11)和远红外热量传感器(12)的输出端均与单片机(6)的输入端电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的消防远程监控系统，其特征在于：所述紫外火焰传感模块(13)包括接线基座(131)、紫外火焰传感器(132)和集光罩(133)，所述集光罩(133)安装在接线基座(131)的前端面上，所述集光罩(133)的内部设置有锥形聚光槽(134)，所述紫外火焰传感器(132)安装在接线基座(131)的内部，且紫外火焰传感器(132)的检测端延伸至锥形聚光槽(134)的内部。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的消防远程监控系统，其特征在于：两侧所述液氮喷嘴(22)的后端通过分流管(23)相连通，所述分流管(23)的一端安装有电磁阀(8)。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的消防远程监控系统，其特征在于：所述真空泵(4)的输入端与液氮存储室内的储罐相连接，所述真空泵(4)的输出端通过液氮真空管与监控终端(2)上的电磁阀(8)连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的消防远程监控系统，其特征在于：所述垂直转动基座(17)的前端面上安装有烟雾传感器(14)，且烟雾传感器(14)的输出端与单片机(6)的输入端电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的消防远程监控系统，其特征在于：所述垂直转动基座(17)的上表面安装有定位法兰(18)，所述定位法兰(18)上设置有安装通孔(19)，且安装通孔(19)设置有六个。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的消防远程监控系统，其特征在于：所述定位法兰(18)上表面的中间位置处安装有橡胶垫(20)，所述橡胶垫(20)的外壁上设置有防滑纹(21)，且防滑纹(21)与橡胶垫(20)一体成型设置。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种基于物联网的消防远程监控系统的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：首先对需要监控的区域进行防火分区，并在各区域安装一组监控终端(2)，利用无线数传模块(7)将各区域监控终端(2)与主控室内的主控终端(1)双向连接；
步骤二：利用真空泵(4)以及液氮真空管将液氮存储室内的储罐与监控终端(2)上的电磁阀(8)连接，完成终端的装配工作；
步骤三：系统运行时，由各组监控终端(2)上的广角摄像头(11)获取区域内的图像信息，并将其上传至主控终端(1)，传导至主控显示屏(5)分屏查看，摄像头的上端和下端均安装有远红外热量传感器(12)，能够感应区域内过热的热源；摄像头水平旋转基座(16)外壁四周安装有六组紫外火焰传感模块(13)，能够精确定位监控区域四周的火源；而垂直转动基座(17)前端面的烟雾传感器(14)则能依靠烟雾判断是否存在火情，在远红外热量传感器(12)、紫外火焰传感模块(13)和烟雾传感器(14)任一发现火情时，即会发送信号至主控终端(1)；
步骤四：主控终端(1)在接收到信号后，会发送信号至警报器(3)，对工作人员起到提醒作用，同时若检测到火情的是紫外火焰传感模块(13)或远红外热量传感器(12)时，主控终端(1)能够对信息进行进一步处理后，并将其反馈至监控终端(2)上的单片机(6)，单片机(6)向电机驱动模块(9)发送信号，控制步进电机(10)使监控终端(2)偏转至火源方向；
步骤五：监控终端(2)方向偏转完毕后，主控终端(1)和监控终端(2)分别发送信号至真空泵(4)和电磁阀(8)，由真空泵(4)通过液氮真空管将液氮输送至监控终端(2)上的液氮喷嘴(22)，实现火源的应急降温处理，起到制止或延缓火势蔓延的作用。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114870313A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-08-09 | 慧之安信息技术股份有限公司 | 智慧消防综合监控系统 |
| CN115334216A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-11-11 | 浙江越建工程管理有限公司 | 一种消防远程监控系统 |
| CN116229667A (zh) * | 2023-05-08 | 2023-06-06 | 福建科立讯通信有限公司 | 一种防火报警装置 |
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2021
- 2021-05-14 CN CN202110528471.XA patent/CN113271354A/zh not_active Withdrawn
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