CN114266318B - 一种基于物联网的火灾情况判断方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于火灾监测技术领域，具体涉及一种基于物联网的火灾情况判断系统及方法。该判断方法包括以下步骤：步骤一、利用设备各个部件上的多个传感器感测设备各处的温度，利用多个传感器将感测的多个温度通过无线网络传输至控制中心；步骤二、控制中心根据多个传感器所处位置构造形成设备的温度地图；步骤三、根据设备的温度地图信息，给设备各个部件的温度区域赋予各种不同的警戒颜色，其中绿色、黄色、橙色以及红色代表不断升高的温度；步骤四、控制中心于设备的温度地图上拟合出囊括所有红色区域的最小范围。该判断方法能够提前预先做出一个整体评估，其耗费的时间较短，为后续的探测提供具体的情报信息。

Description

一种基于物联网的火灾情况判断方法及装置

技术领域

本发明属于火灾监测技术领域，特别涉及一种基于物联网的火灾情况判断装置。

背景技术

目前，如何进行火灾的有效预防是亟待解决的技术问题。例如，在一种基于多源信息融合的城市火灾判断方法中，包括有数据采集、局部决策、火灾信息融合预测和火灾概率预测四个步骤。其可以将多种火灾特征信号通过信息层、特征层、决策层，在特征层利用多头注意力和RBF-BP神经网络作为子网络对多源火灾特征信号进行自适应学习，再经决策层火灾预测，解决火灾信号的时变性和非线性特点以及单特征信号火灾预测方法的高漏报率和误报率问题，有效提高火灾判断的准确度，帮助相关城市安全人员及时对突发事件进行一个初步评价，有利于对针对目标突发事件进行一个初步响应，给出响应的应急措施方案。并且，当监测环境改变后，可通过重新提供数据集来建立新的预测模型，具有较强的自适应性。然而，对于各个城市区域的设备而言，在进行火灾情况判断时，首先需要通过设备上的各种检测火灾的传感器进行检测，随后将检测到的信息进行综合分析判断，但是在进入到火灾现场时，其耗费的时间较长，不能提前预先做出一个整体评估。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于物联网的火灾情况判断方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种基于物联网的火灾情况判断方法，包括以下步骤：

步骤一、利用设备各个部件上的多个传感器感测设备各处的温度，利用多个传感器将感测的多个温度通过无线网络传输至控制中心；

步骤二、控制中心根据多个传感器所处位置构造形成设备的温度地图；

步骤三、根据设备的温度地图信息，给设备各个部件的温度区域赋予各种不同的警戒颜色，其中绿色、黄色、橙色以及红色代表不断升高的温度；

步骤四、控制中心于设备的温度地图上拟合出囊括所有红色区域的最小范围；

步骤五、获取红色区域的第一地理位置，控制中心控制无人机飞往第一地理位置进行预先的整体评估及初步处理；以及

步骤六、根据无人机探测获取的第一火灾信息，利用基于物联网的火灾情况判断装置获取设备的现场火灾情况。

在其中一个实施方式中，步骤五包括：获取红色区域的第一地理位置，并根据红色区域的面积大小确定灭火物质的体积，控制中心控制无人机携带灭火物质飞往第一地理位置进行预先的整体评估及初步处理。

在其中一个实施方式中，初步处理步骤包括以下步骤：无人机悬停空中并喷出灭火物质以执行灭火作业，在灭火物质喷出区域利用摄像头进行摄像以获取设备的部件中最佳定位位置并获取火焰焰芯位置。

在其中一个实施方式中，第一火灾信息包括设备的部件中最佳定位位置以及火焰焰芯位置；

在其中一个实施方式中，利用基于物联网的火灾情况判断装置获取设备的现场火灾情况具体包括：根据第一火灾信息，基于物联网的火灾情况判断装置依靠行走机构移动至最佳定位位置处，以获取设备的现场火灾情况。

一种基于物联网的火灾情况判断装置，包括行走机构，行走机构顶部设置有支撑平台，支撑平台底部通过支撑腿支撑在支撑平台顶部，支撑平台底部设置有转动监测机构，转动监测机构底部设置有自动回位机构，行走机构顶部设置有发电供电机构。

在其中一个实施方式中，转动监测机构包括电机，电机安装在行走机构顶部，电机的输出轴向上贯穿支撑平台并连接有转动柱，转动柱外柱面铰接有多个收入筒，收入筒顶部插接有延伸杆，延伸杆顶部设置有传感器组件，转动柱顶部设置有处理器，处理器的输出端设置有无线信号收发装置。

在其中一个实施方式中，自动回位机构包括支撑圈，支撑圈顶部设置有多个连接杆，多个连接杆顶部连接有同一个回位圈，收入筒位于回位圈内侧，且两者相互接触，支撑圈底部设置有限位杆，限位杆插接在支撑平台内部，且限位杆底部设置有回位弹簧，转动柱外表面设置有转动吸附组件。

在其中一个实施方式中，发电供电机构包括太阳能光伏组件，太阳能光伏组件安装在行走机构顶部边缘处，行走机构顶部设置有蓄电池，蓄电池顶部通过两根导线分别连接有导电滑环，两个导电滑环均套接在转动柱上，转动吸附组件包括电磁铁，电磁铁位于支撑圈底部，电磁铁底部设置有中间定环，中间定环底部设置有限位圈，限位圈固定套接在转动柱上，中间定环底部设置有限位块，中间定环滑动连接在限位圈内部，支撑圈底部设置有铁片。

在其中一个实施方式中，收入筒套接有滑动环，滑动环一侧设置有限位板，限位板侧面与回位圈外圆柱面接触，收入筒外表面嵌入有滚珠，当收入筒处于水平时，滚珠与回位圈顶部接触，支撑平台侧面设置有防撞垫，防撞垫由耐火橡胶材料制成。

本发明的技术效果和优点：

1、在该判断方法中，该判断方法能够利用控制中心预先确定一个第一地理位置，然后控制无人机前往利用摄像机进行拍摄，无人机提前预先做出一个整体评估，其耗费的时间较短，为后续的探测提供具体的情报信息。

2、本发明通过行走机构来带动支撑平台进行移动，由于转动监测机构在使用前可根据需要处于收起或张开状态，因此防止行进过程中触碰到地面上的物体，随后当进入到火灾区域后，通过自动回位机构使转动监测机构张开，从而可快速对火灾区域进行监测判断，并且转动监测机构在运行过程中可快速降温，防止在监测过程中由于高温而引起的故障；

3、本发明通过电机的工作，收入筒水平状态进行转动时，滑动环在收入筒表面移动到收入筒自由端端部处，随后当回位圈推动收入筒重新处于竖直状态时，此时滑动环下移，限位板重新卡在收入筒外圆柱面处，可通过限位板的作用，防止收入筒搭在转动柱顶部时造成的收入筒在移动过程中的晃动产生。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明的基于物联网的火灾情况判断方法的步骤流程图；

图2本发明基于物联网的火灾情况判断装置的立体示意图；

图3是本发明中图2的其中一个角度的示意图；

图4是本发明中图3的A部放大图；

图5是本发明中转动柱的连接示意图；

图6是本发明中转动吸附组件的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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；

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本发明提供了一种基于物联网的火灾情况判断方法，包括以下步骤：

步骤一、利用设备各个部件上的多个传感器感测设备各处的温度，利用多个传感器将感测的多个温度通过无线网络传输至控制中心；

步骤二、控制中心根据多个传感器所处位置构造形成设备的温度地图；例如，温度地图为各种颜色形成的热力状态图。

步骤三、根据设备的温度地图信息，给设备各个部件的温度区域赋予各种不同的警戒颜色，其中绿色、黄色、橙色以及红色代表不断升高的温度；即绿色为无火灾区、黄色为火灾附近区域、橙色为火灾边缘区，红色为火灾区域。

步骤四、控制中心于设备的温度地图上拟合出囊括所有红色区域的最小范围；该囊括所有红色区域的最小范围为火灾最为集中的区域，例如囊括多个红色区域。

步骤五、获取红色区域的第一地理位置，控制中心控制无人机飞往第一地理位置进行预先的整体评估及初步处理；以及

步骤六、根据无人机探测获取的第一火灾信息，利用基于物联网的火灾情况判断装置获取设备的现场火灾情况。

例如，其中步骤五包括：获取红色区域的第一地理位置，并根据红色区域的面积大小确定灭火物质的体积，控制中心控制无人机携带灭火物质飞往第一地理位置进行预先的整体评估及初步处理。

例如，其中初步处理步骤包括以下步骤：无人机悬停空中并喷出灭火物质以执行灭火作业，在灭火物质喷出区域利用摄像头进行摄像以获取设备的部件中最佳定位位置并获取火焰焰芯位置。

例如，其中第一火灾信息包括设备的部件中最佳定位位置以及火焰焰芯位置；

例如，其中利用基于物联网的火灾情况判断装置获取设备的现场火灾情况具体包括：根据第一火灾信息，基于物联网的火灾情况判断装置依靠行走机构移动至最佳定位位置处，以获取设备的现场火灾情况。

在该判断方法中，该判断方法能够利用控制中心预先确定一个第一地理位置，然后控制无人机前往利用摄像机进行拍摄，无人机提前预先做出一个整体评估，其耗费的时间较短，为后续的探测提供具体的情报信息。

本发明提供了如图2-6所示的一种基于物联网的火灾情况判断装置，包括行走机构1，所述行走机构1顶部设置有支撑平台2，支撑平台2底部通过支撑腿支撑在支撑平台2顶部，所述支撑平台2底部设置有转动监测机构3，转动监测机构3底部设置有自动回位机构4，所述行走机构1顶部设置有发电供电机构5。

行走机构1可采用物联网的方式，根据实时定位，来带动支撑平台2进行移动，由于转动监测机构3在使用前可根据需要处于收起或张开状态，因此防止行进过程中触碰到地面上的物体，随后当进入到火灾区域后，通过自动回位机构4使转动监测机构3张开，从而可快速对火灾区域进行监测判断，并且转动监测机构3在运行过程中可快速降温，防止在监测过程中由于高温而引起的故障，发电供电机构5可利用太阳能进行发电，并将电能供应给转动监测机构3和自动回位机构4进行工作，采用太阳能供电，符合现代社会节能环保的需要。

参照说明书附图3-6，所述转动监测机构3包括电机31，电机31安装在行走机构1顶部，所述电机31的输出轴向上贯穿支撑平台2并连接有转动柱32，转动柱32外柱面铰接有多个收入筒33，收入筒33顶部插接有延伸杆34，延伸杆34顶部设置有传感器组件35，传感器组件35包含多种检测火灾的传感器，如烟雾传感器、温度传感器等，所述转动柱32顶部设置有处理器36，处理器36的输出端设置有无线信号收发装置37，处理器36可处理传感器组件35采集到的信息，并通过无线信号收发装置37进行收发。

所述自动回位机构4包括支撑圈41，支撑圈41顶部设置有多个连接杆42，多个连接杆42顶部连接有同一个回位圈43，收入筒33位于回位圈43内侧，且两者相互接触，支撑圈41底部设置有限位杆44，限位杆44插接在支撑平台2内部，且限位杆44底部设置有回位弹簧45，转动柱32外表面设置有转动吸附组件46。

转动监测机构3和自动回位机构4的工作过程如下：当收起的转动监测机构3进入到火灾区域后，通过无线信号远程控制转动吸附组件46工作，使回位圈43下移，回位圈43带动连接杆42和支撑圈41下移，将回位弹簧45压缩，此时回位圈43不再对收入筒33上推，当电机31带动转动柱32转动时，收入筒33由于受到离心力的作用而使其顶端逐渐向下偏转，多个收入筒33由竖向并拢的状态调节至水平发散张开的状态，随后电机31带动收入筒33继续转动时，限位杆44由于离心力作用而快速远离转动柱32，使多个收入筒33端部的传感器组件35覆盖的范围更大，电机31带动其进行检测时，检测效率更快，在检测过程中，可四分之一周转动停止一次，转动柱32带动多个传感器转动时，其表面会在转动过程中降温，可避免某一个传感器组件35静止在某处进行检测时，造成传感器组件35损坏，从而提高了设备的使用寿命，随后控制转动吸附组件46断电，回位弹簧45推动回位圈43，回位圈43推动收入筒33重新处于竖直状态，而延伸杆34能够在受到自身重力的作用下快速收入到收入筒33内，回收效率更快，能够最大速度使传感器组件35远离火源点，随后可快速撤离火灾现场。

参照说明书附图2-3，所述发电供电机构5包括太阳能光伏组件51，太阳能光伏组件51安装在行走机构1顶部边缘处，行走机构1顶部设置有蓄电池52，蓄电池52顶部通过两根导线分别连接有导电滑环53，两个导电滑环53均套接在转动柱32上。

发电供电机构5可通过太阳能光伏组件51利用太阳光进行发电，将电能存储在蓄电池52内部，供应电能给转动监测机构3和自动回位机构4，同时为了保证转动柱32的转动，因此通过在转动柱32上设置两个导电滑环53，可避免转动过程中引起的蓄电池52内部引出的导线的缠绕，保证正常的工作。

参照说明书附图4-5，所述转动吸附组件46包括电磁铁461，电磁铁461位于支撑圈41底部，电磁铁461底部设置有中间定环462，中间定环462底部设置有限位圈463，限位圈463固定套接在转动柱32上，中间定环462底部设置有限位块464，中间定环462滑动连接在限位圈463内部，支撑圈41底部设置有铁片465。

通过电磁铁461的通电，电磁铁461对铁片465有磁性吸引的作用，随后铁片465带动回位圈43下移，在转动柱32转动过程中，转动柱32带动限位圈463转动，而铁片465、电磁铁461、限位块464处于原位，从而在铁片465、电磁铁461相互吸引的情况下，保证转动柱32的正常转动。

参照说明书附图2和图5，所述收入筒33套接有滑动环6，滑动环6一侧设置有限位板7，限位板7侧面与回位圈43外圆柱面接触。

当收入筒33水平状态进行转动时，滑动环6在收入筒33表面移动到收入筒33自由端端部处，随后当回位圈43推动收入筒33重新处于竖直状态时，此时滑动环6下移，限位板7重新卡在收入筒33外圆柱面处，可通过限位板7的作用，防止收入筒33搭在转动柱32顶部时造成的收入筒33在移动过程中的晃动产生。

参照说明书附图4，所述收入筒33外表面嵌入有滚珠8，当收入筒33处于水平时，滚珠8与回位圈43顶部接触。当收入筒33水平状态并转动时，滚珠8此时与回位圈43顶部接触，可在收入筒33转动时，降低对回位圈43的摩擦。参照说明书附图2，所述支撑平台2侧面设置有防撞垫9，防撞垫9由耐火橡胶材料制成。防撞垫9可对支撑平台2起到保护作用，避免支撑平台2撞击到障碍物上。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种基于物联网的火灾情况判断装置，包括行走机构（1），行走机构（1）顶部设置有支撑平台（2），支撑平台（2）底部通过支撑腿支撑在支撑平台（2）顶部，其特征在于：支撑平台（2）底部设置有转动监测机构（3），转动监测机构（3）底部设置有自动回位机构（4），行走机构（1）顶部设置有发电供电机构（5）；

转动监测机构（3）包括电机（31），电机（31）安装在行走机构（1）顶部，电机（31）的输出轴向上贯穿支撑平台（2）并连接有转动柱（32），转动柱（32）外柱面铰接有多个收入筒（33），收入筒（33）顶部插接有延伸杆（34），延伸杆（34）顶部设置有传感器组件（35），转动柱（32）顶部设置有处理器（36），处理器（36）的输出端设置有无线信号收发装置（37）；

自动回位机构（4）包括支撑圈（41），支撑圈（41）顶部设置有多个连接杆（42），多个连接杆（42）顶部连接有同一个回位圈（43），收入筒（33）位于回位圈（43）内侧，且两者相互接触，支撑圈（41）底部设置有限位杆（44），限位杆（44）插接在支撑平台（2）内部，且限位杆（44）底部设置有回位弹簧（45），转动柱（32）外表面设置有转动吸附组件（46）。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的火灾情况判断装置，其特征在于：发电供电机构（5）包括太阳能光伏组件（51），太阳能光伏组件（51）安装在行走机构（1）顶部边缘处，行走机构（1）顶部设置有蓄电池（52），蓄电池（52）顶部通过两根导线分别连接有导电滑环（53），两个导电滑环（53）均套接在转动柱（32）上，转动吸附组件（46）包括电磁铁（461），电磁铁（461）位于支撑圈（41）底部，电磁铁（461）底部设置有中间定环（462），中间定环（462）底部设置有限位圈（463），限位圈（463）固定套接在转动柱（32）上，中间定环（462）底部设置有限位块（464），中间定环（462）滑动连接在限位圈（463）内部，支撑圈（41）底部设置有铁片（465）。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的火灾情况判断装置，其特征在于：收入筒（33）套接有滑动环（6），滑动环（6）一侧设置有限位板（7），限位板（7）侧面与回位圈（43）外圆柱面接触，收入筒（33）外表面嵌入有滚珠（8），当收入筒（33）处于水平时，滚珠（8）与回位圈（43）顶部接触，支撑平台（2）侧面设置有防撞垫（9），防撞垫（9）由耐火橡胶材料制成。

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