CN113856118A - 一种用于灭火系统的预作用装置简化控制模块及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于灭火系统的预作用装置简化控制模块及控制方法，所述简化控制模块包括设置在每个消防区域的监测传感组件，用于整合处理并实时显示所述监测传感组件监测到的消防数据的下位机，以及用于汇总显示各下位机数据进行实时监控并进行人机交互的上位机。本发明置简化控制模块使人机交互程度更深，可以让场景内的人们更为清晰明确地认识到所处环境的相关数据，有效提升人们对火灾的认识程度和对火灾的监测防控力度。并且本发明置简化控制模块对消防探测模块重新定义，更精确的进行探测，避免误喷灭火操作，能精确地进行火灾防控，并做到提前预警，从更为根源的区域进行火灾的避免，具有重要的经济价值。

Description

一种用于灭火系统的预作用装置简化控制模块及控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于灭火系统的预作用装置简化控制模块及控制方法。

背景技术

当前社会火灾发生较为频繁，调研发现，主要原因是火灾防控力度不到位，许多自动灭火系统方案并不完善，大部分场所发生火灾后，人们对火灾的情况不了解，也无法直观地看到对火灾的监测与防控措施，从而导致了险情无法深度避免。

虽然，目前针对自动灭火系统的改进方案较多，例如中国专利文献CN102772875A公开的新自动灭火系统，对自动喷水机制作了改进；中国专利文献CN108066926A公开的自动灭火系统及其自动灭火方法，从克服水压对喷洒系统的影响方面进行改进。然而这些方案均是在亡羊补牢，即其均是火灾发生后采取的措施，或用于对火灾的扑灭的过程，这仅能减小损失，却不能避免损失。

目前，较为通用的灭火设备中，预作用自动喷水灭火设备占据了较为重要的地位，其一般是由闭式喷头，管道系统，雨淋阀等组成，但这些灭火设备只能应付火灾，不能从更根源的方面，避免火灾，不利于当今国际大环境下对各类建筑的保护。虽然，也有一些关于预作用自动喷水灭火设备的改进的报道，然而针对这一系统的改进大多选择在雨淋阀上大动干戈，而对火灾的预防和当前自动灭火系统的人机交互方面并无太多造诣，主要依靠人们的自觉性，这是远远不够的。并且，预作用自动喷水灭火系统管网充水后，一旦对火势的判断出现偏差，或人机判断不一致，导致误喷，造成相当一部分的不必要的各项损失，这就是由于是人机交互做的不全面，系统的精度不够高导致的。

因此，有必要从自动灭火系统预作用装置的控制入手，将人机交互做的更全面，提高自动灭火系统的精度，从更为根源的方面避免火灾的发生，避免不必要的损失。

发明内容

针对上述存在的问题，及问了达到上述的目的，本发明提供一种用于灭火系统的预作用装置简化控制模块及控制方法，对当前预作用自动喷水灭火系统进行部分改进，通过重新定义自动灭火系统的探测模块，并将人机交互页面和方式做的更全面，实现了更快的灵敏度，更可靠的精确度，更人性化的交互页面以及手自一体的多种安全方案，从更为根源的方面避免火灾的发生，并避免不必要的损失。具体技术方案如下：

首先，本的发明提供一种用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，包括设置在每个消防区域的监测传感组件，用于整合处理并实时显示所述监测传感组件监测到的消防数据的下位机，用于汇总显示各下位机数据进行实时监控并进行人机交互的上位机。

前述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，所述下位机与上位机之间通过串口屏连接；所述下位机配置oled显示屏，所述上位机设备配置lcd触摸显示屏。

优选的，所述下位机为STM32系列的单片机，所述上位机安装有USART HMI软件，用于人机互动界面的制作及编辑。

前述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，所述下位机和上位机均为多个，且同一台上位机可控制多台下位机，各下位机和上位机间均可信息联通，实现不同消防区域点对点监控及实现多地进行人机交互的操作。

前述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，所述监测传感组件包括实时温湿度监测设备、烟雾监测设备、火焰光谱检测设备以及可燃气体监控设备。

优选的，所述火焰光谱检测设备为点型多波段红外火焰探测传感器，其电时间常数为6s，热时间常数为200ms，视场角＞110°，感应距离＞25m（0.1㎡探测面），比探测率>4x108，工作温度范围为-40～80℃。

前述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，还包括报警系统，其用于在监测传感组件监测到异常时发出警报信号。

其次，本发明提供一种用于灭火系统的预作用装置控制方法，使用前述的简化控制模块进行灭火系统的预作用装置的控制；具体流程如下：

首先，将自动灭火系统复位初始化，温湿度监测设备开始工作，监测所属区域的温湿度，当温湿度出现异常时，报警系统进行亮灯预警，并开启水泵；进而查看烟雾监测设备及可燃气体监控设备是否监测到烟雾和可燃气体，若存在烟雾和可燃气体，则报警系统进行闪烁预警，并开启电磁阀；进而查看火焰光谱检测设备是否监测到火焰的存在，若存在火焰则系统开始灭火操作，待火焰被扑灭后，系统将自动复位初始化；

上述的温湿度监测设备对所属区域的温湿度检测数据、烟雾监测设备和可燃气体监控设备对所属区域的烟雾和可燃气体的监测数据，以及火焰光谱检测设备对所属区域的火焰监测是否存在结果均通过下位机显示，且下位机同时将接收的检测数据上传至上位机；

消防人员通过上位机显示屏上不同类别的按钮进行选项读取各监测信息，并通过上位机显示屏上不同类别的按钮进行下达指令控制下位机动作；

若消防人员未进行操作，则下位机则自动根据检测的到火焰的情况自行进行灭火或系统复位初始化操作，并且上位机也将自动复位初始化。

前述的用于灭火系统的预作用装置控制方法，所述上位机显示屏上不同类别的按钮包括A类按钮和B类按钮；所述A类按钮用于选择数据读取及数据显示，所述B类按钮用于下达指令控制下位机动作；所述下达指令包括扩大灭火范围、缩小灭火范围、以及关闭复位系统。

前述的用于灭火系统的预作用装置控制方法，所述灭火操作为开启低压二氧化碳自动灭火设备进行灭火。

本发明方法的有益效果：

1.本发明置简化控制模块使的人机交互程度更深，可以让场景内的人们更为清晰明确的认识到所处环境的一些数据，有效提升人们对火灾的认识程度，和对火灾进行监测防控的力度。

2.本发明置简化控制模块能更精确的进行探测，并判断火灾是否产生，避免误喷灭火操作，并且多位置的下位机和上位机联通设置可以确定实时的火灾可疑地点，进行精确的火灾防控，真正实现点对点防控；其中，对原有的消防探测模块重新定义它，联合配置温湿度监测设备、烟雾监测设备、火焰光谱检测设备以及可燃气体监控设备，并将个设备监测数据于下位机显示屏显示同时上传给上位机，在人机交互的情况下可进一步查看个消防区域的具体情况，进而有针对性的进行采取下一步动作，并精确而深度控制火源，达到有的放矢灭火，不放过任何的火苗，避免火势蔓延，也不漫无目的全喷，避免无火区域的勿喷，避免不必要的损失。且本发明中，火焰监测设备采用点型多波段红外火焰探测技术，其适应于人机交互较为密切的图书馆电影院内的火灾的监测与防控，其结合感烟、感温、感湿设备，探测响应率高，做到提前预警；并且其具备的超敏感元、噪声滤过等部件，抗干扰能力强，确保探测的准确度。

3. 本发明预作用装置控制方法通过深度的人机交互实现更多元化的处理方式，通过lcd触摸显示屏的不同预设按键可以实现根据现场不同程度的火情来进行不同等级的处理方式和报警；除了更加人性化的交互页面，还设置手自一体的多种安全方案，实现了更快的灵敏度，更可靠的精确度，及更安全的救火措施。

4.本发明置简化控制模块能够实现灭火系统预作用装置的控制，且功耗低，大大简化了灭火系统预作用装置控制器的设置，可以进行大范围配备使用；本发明方法对火灾的控制更加灵敏有效，能从更为根源的区域进行火灾的避免，具有重要的经济价值。

附图说明

图1为本发明用于灭火系统的预作用装置简化控制模块的下位机信息处理流程示意图；

图2为本发明用于灭火系统的预作用装置简化控制模块的上位机信息处理流程示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例图，对本发明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。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。具体实施例如下：

实施例1

本实施例是对当前预作用自动喷水灭火系统进行部分改进，通过重新定义自动灭火系统的探测模块，并将人机交互页面和方式做的更全面，实现了更快的灵敏度，更可靠的精确度，更人性化的交互页面以及手自一体的多种安全方案，从更为根源的方面避免火灾的发生，并避免不必要损失的灭火系统的预作用装置控制过程及方式。

首先，本实施例提供一种用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，该简化控制模块包括设置在每个消防区域的监测传感组件，用于整合处理并实时显示所述监测传感组件监测到的消防数据的下位机，用于汇总显示各下位机数据进行实时监控并进行人机交互的上位机。其中，设置下位机与上位机是本实施例的关键改进之一，所述下位机配置oled显示屏，所述上位机设备配置lcd触摸显示屏。且所述下位机为STM32系列的单片机，所述上位机安装有USART HMI软件，用于人机互动界面的制作及编辑。实现更低的错误率的同时保证了更高的精度和足够灵敏的反应速度，且STM32的执行速度更快于传统的机械反应，而多元化操作更优于电气系统，使灭火系统的预作用装置更简化，并可实现低成本的进行大范围配备使用。本实施例中，所述下位机和上位机均为多个，且同一台上位机可控制多台下位机，各下位机和上位机间之间均通过串口屏连接方式进行信息联通，实现不同消防区域点对点监控及实现多地进行人机交互的操作。

本实施例所述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，另一关键改进之处在于重新定义灭火系统的探测模块，其通过设置监测传感组件将消防区域内的温度、湿度、烟雾、火焰等联合监控，并对区域内可燃气体进行监测，经人机交互可深度分析火灾趋势，进而更加有效地防、控火灾。本实施例中所述监测传感组件包括实时温湿度监测设备、烟雾监测设备、火焰光谱检测设备以及可燃气体监控设备。其中，所述火焰光谱检测设备为点型多波段红外火焰探测传感器，其适应于人机交互较为密切的图书馆电影院内的火灾的监测与防控，并具备的超敏感元、噪声滤过等部件，抗干扰能力强，确保探测的准确度。优选的红外火焰探测传感器的参数为：电时间常数为6s，热时间常数为200ms，视场角＞110°，感应距离＞25m（0.1㎡探测面），比探测率>4x108，工作温度范围为-40～80℃，以保证其所处区域的探测灵敏度及精度。另外，本实施例所述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块还包括报警系统，在监测传感组件监测到异常时发出警报信号。

本实施例所述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块其控制方法具体流程如下：

首先，如图1所示，将自动灭火系统复位初始化，温湿度监测设备开始工作，监测所属区域的温湿度，当温湿度出现异常时，报警系统进行亮灯预警，并开启水泵；进而查看烟雾监测设备及可燃气体监控设备是否监测到烟雾和可燃气体，若存在烟雾和可燃气体，则报警系统进行闪烁预警，并开启电磁阀；进而查看火焰光谱检测设备是否监测到火焰的存在，若存在火焰则系统开始灭火操作，待火焰被扑灭后，系统将自动复位初始化。上述的温湿度监测设备对所属区域的温湿度检测数据、烟雾监测设备和可燃气体监控设备对所属区域的烟雾和可燃气体的监测数据，以及火焰光谱检测设备对所属区域的火焰监测是否存在结果均通过下位机显示，且下位机同时将接收的检测数据上传至上位机。消防人员通过上位机显示屏上不同类别的按钮进行选项读取各监测信息，如图2所示，并通过上位机显示屏上不同类别的按钮进行下达指令控制下位机动作。若消防人员未进行操作，则下位机则自动根据检测的到火焰的情况自行进行灭火或系统复位初始化操作，并且上位机也将自动复位初始化。所述上位机显示屏上不同类别的按钮包括A类按钮和B类按钮；所述A类按钮用于选择数据读取及数据显示，所述B类按钮用于下达指令控制下位机动作；所述下达指令包括扩大灭火范围、缩小灭火范围、以及关闭复位系统。本实施例中所述灭火操作为开启低压二氧化碳自动灭火设备进行灭火。该低压二氧化碳灭火系统灭火剂储存压力低，储存容量大，且设备占地面积小，灭火速度快、成本低、无污染适应于图书馆、商场、电影院等人员密集的场所。同时该灭火系统出除了可以自动喷放灭火剂，还可以随时手动开启或关闭系统来控制灭火剂的喷放，适用于本发明的预作用装置控制方法。

总体而言，本发明置简化控制模块使的人机交互程度更深，可以让场景内的人们更为清晰明确的认识到所处环境的一些数据，有效提升人们对火灾的认识程度，和对火灾进行监测防控的力度。同时，本发明置简化控制模块能更精确的进行探测，并判断火灾是否产生，避免误喷灭火操作，并且多位置的下位机和上位机联通设置可以确定实时的火灾可疑地点，进行精确的火灾防控，真正实现点对点防控；其中，对原有的消防探测模块重新定义它，联合配置温湿度监测设备、烟雾监测设备、火焰光谱检测设备以及可燃气体监控设备，并将个设备监测数据于下位机显示屏显示同时上传给上位机，在人机交互的情况下可进一步查看个消防区域的具体情况，进而有针对性的进行采取下一步动作，并精确而深度控制火源，达到有的放矢灭火，不放过任何的火苗，避免火势蔓延，也不漫无目的全喷，避免无火区域的勿喷，避免不必要的损失。且本发明中，火焰监测设备采用点型多波段红外火焰探测技术，其适应于人机交互较为密切的图书馆电影院内的火灾的监测与防控，做到提前预警，并确保探测的准确度。另外，本发明预作用装置控制方法通过深度的人机交互实现更多元化的处理方式，通过lcd触摸显示屏的不同预设按键可以实现根据现场不同程度的火情来进行不同等级的处理方式和报警；除了更加人性化的交互页面，还设置手自一体的多种安全方案，实现了更快的灵敏度，更可靠的精确度，及更安全的救火措施。此外，本发明置简化控制模块能够实现灭火系统预作用装置的控制，且功耗低，大大简化了灭火系统预作用装置控制器的设置，可以进行大范围配备使用；本发明方法对火灾的控制更加灵敏有效，能从更为根源的区域进行火灾的避免，具有重要的经济价值。

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。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非只包含一个的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，其特征在于：包括设置在每个消防区域的监测传感组件，用于整合处理并实时显示所述监测传感组件监测到的消防数据的下位机，以及用于汇总显示各下位机数据进行实时监控并进行人机交互的上位机。

2.根据权利要求1所述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，其特征在于：所述下位机与上位机之间通过串口屏连接；所述下位机配置oled显示屏，所述上位机设备配置lcd触摸显示屏。

3.根据权利要求2所述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，其特征在于：所述下位机为STM32系列的单片机，所述上位机安装有USART HMI软件，用于人机互动界面的制作及编辑。

4.根据权利要求2或3所述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，其特征在于：所述下位机和上位机均为多个，且同一台上位机可控制多台下位机，各下位机和上位机间均可信息联通，实现不同消防区域点对点监控及实现多地进行人机交互的操作。

5.根据权利要求1所述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，其特征在于：所述监测传感组件包括实时温湿度监测设备、烟雾监测设备、火焰光谱检测设备以及可燃气体监控设备。

6.根据权利要求5所述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，其特征在于：所述火焰光谱检测设备为点型多波段红外火焰探测传感器，其电时间常数为6s，热时间常数为200ms，视场角＞110°，感应距离＞25m，比探测率>4x108，工作温度范围为-40～80℃。

7.根据权利要求1所述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块，其特征在于：还包括报警系统，其用于在监测传感组件监测到异常时发出警报信号。

8.一种用于灭火系统的预作用装置控制方法，其特征在于：使用根据权利要求1-7任意一项所述的用于灭火系统的预作用装置简化控制模块进行灭火系统的预作用装置控制；具体流程如下：

首先，将自动灭火系统复位初始化，温湿度监测设备开始工作，监测所属区域的温湿度，当温湿度出现异常时，报警系统进行亮灯预警，并开启水泵；进而查看烟雾监测设备及可燃气体监控设备是否监测到烟雾和可燃气体，若存在烟雾和可燃气体，则报警系统进行闪烁预警，并开启电磁阀；进而查看火焰光谱检测设备是否监测到火焰的存在，若存在火焰则系统开始灭火操作，待火焰被扑灭后，系统将自动复位初始化；

上述的温湿度监测设备对所属区域的温湿度检测数据、烟雾监测设备和可燃气体监控设备对所属区域的烟雾和可燃气体的监测数据，以及火焰光谱检测设备对所属区域的火焰监测是否存在结果均通过下位机显示，且下位机同时将接收的检测数据上传至上位机；

消防人员通过上位机显示屏上不同类别的按钮进行选项读取各监测信息，并通过上位机显示屏上不同类别的按钮进行下达指令控制下位机动作；

若消防人员未进行操作，则下位机则自动根据检测的到火焰的情况自行进行灭火或系统复位初始化操作，并且上位机也将自动复位初始化。

9.根据权利要求8所述的用于灭火系统的预作用装置控制方法，其特征在于：所述上位机显示屏上不同类别的按钮包括A类按钮和B类按钮；所述A类按钮用于选择数据读取及数据显示，所述B类按钮用于下达指令控制下位机动作；所述下达指令包括扩大灭火范围、缩小灭火范围、以及关闭复位系统。

10.根据权利要求8所述的用于灭火系统的预作用装置控制方法，其特征在于：所述灭火操作为开启低压二氧化碳自动灭火设备进行灭火。

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