CN114272548B - 一种楼宇用智能灭火设备及其灭火方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种楼宇用智能灭火设备及其灭火方法，属于楼宇领域，用于解决楼宇灭火设备没有集成化的配备的问题，包括火情定级模块、定位划分模块和数据分析模块，所述定位划分模块对楼宇区域的消防覆盖情况进行定位划分，得到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域以及对应的定位坐标和预警系数，所述数据分析模块用于对楼宇数据进行分析，生成火灾警报信号、火灾巡检信号或楼宇安全信号，所述火情定级模块对楼宇火灾情况进行定级，得到楼宇的火灾等级，本发明对楼宇消防覆盖区域以及楼宇消防覆盖区域内的火灾进行识别分析并实现对已发生后的火灾进行火情定级，打造成集成化配备的楼宇灭火系统。

Description

一种楼宇用智能灭火设备及其灭火方法

技术领域

本发明属于楼宇领域，涉及智能灭火技术，具体是一种楼宇用智能灭火 设备及其灭火方法。

背景技术

楼宇即楼房、大厦，“楼”字在古汉语中表示设在高处的建筑，“宇” 字在古汉语中也有房屋、屋檐的意思，从字面意思来讲，楼宇指高大的房屋 建筑。

现有技术中，楼宇中的灭火设备多为灭火器等，且大多用于灭火，功能 较为局限，并不是集成化配备的楼宇灭火系统，从而无法对楼宇消防覆盖区 域以及楼宇消防覆盖区域内的火灾进行识别分析，也无法对发生后的火灾进 行火情定级，为此，我们提出一种楼宇用智能灭火设备及其灭火方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种楼宇用智能灭火设备 及其灭火方法。

本发明所要解决的技术问题为：

(1)如何将楼宇灭火设备建设成集成化配备的楼宇灭火系统；

(2)如何楼宇灭火设备如何对楼宇消防覆盖区域以及楼宇消防覆盖区域 内的火灾进行识别分析，并对已发生后的火灾进行火情定级。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种楼宇用智能灭火设备，包括处理器和服务器，所述处理器连接有数 据采集模块、驱动组件、警报终端和服务器，所述服务器连接有显示终端、 管理终端、火情定级模块、定位划分模块和数据分析模块，所述数据采集模 块采集楼宇的建筑信息和消防信息并发送至处理器，所述处理器将建筑信息 和消防信息发送至服务器，所述服务器将建筑信息和消防信息发送至定位划 分模块，所述定位划分模块对楼宇区域的消防覆盖情况进行定位划分，得到 安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域以及对应的定位坐标和预警系数并反馈至服务器；

所述数据采集模块采集安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的 图片信息、亮度信息、温度信息和烟雾信息并发送至处理器，所述处理器将 图片信息、亮度信息、温度信息和烟雾信息发送至服务器，所述服务器将图 片信息、亮度信息、温度信息、烟雾信息、定位坐标和预警系数发送至数据 分析模块，所述数据分析模块用于对楼宇数据进行分析，生成火灾警报信号、 火灾巡检信号或楼宇安全信号并反馈至服务器，若服务器接收到火灾警报信 号和火灾巡检信号时，则将图片信息、亮度信息、温度信息、烟雾信息和定 位坐标发送至显示终端，同时，服务器将火灾警报信号发送至处理器，处理 器接收到火灾警报信号后生成灭火指令加载至驱动组件和生成警报指令加载 至警报终端，驱动组件控制灭火前端设备工作，警报终端接收到警报指令后 产生警报声；

所述管理终端输入楼宇的火灾面积、火灾持续时间、火灾烟雾量和火灾 蔓延高度并发送至火情定级模块，所述火情定级模块对楼宇火灾情况进行定 级，得到楼宇的火灾等级并反馈至服务器，所述服务器将楼宇的火灾等级发 送至显示终端，所述显示终端将楼宇的火灾等级进行显示。

进一步地，建筑信息为楼宇的楼宇面积、楼宇层数、建筑材料，消防信 息为楼宇的消防设备数；

图片信息为安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时图片， 亮度信息为安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时亮度值，温 度信息为安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时温度值，烟雾 信息为安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时烟雾值。

进一步地，所述定位划分模块的定位划分过程具体如下：

步骤S1：构建智能定位坐标系，随机选取楼宇的一层作为火灾位置定位 的基准面；

步骤S2：在基准面上划定一条连接楼宇所在层两端的第一水平线，第一 水平线作为智能定位坐标系的X轴；

步骤S3：再在基准面上划定一条连接楼宇所在层两端的第二水平线，且 第二水平线与第一水平线垂直，第二水平线与第一水平线的交叉点为基准面 的基准点，第二水平线作为智能定位坐标系的Y轴；

步骤S4：依楼宇高度划定一条连接楼宇上下两端的竖直线，竖直线穿过 基准点且与第一水平线和第二水平线相垂直，竖直线作为智能定位坐标系的 Z轴；

步骤S5：获取楼宇中的消防设备，将消防设备映射在智能定位坐标系中；

步骤S6：依据消防设备为中心建立预设半径建立楼宇的消防辐射范围；

步骤S7：若楼宇区域为消防辐射范围与另一消防辐射范围重复辐射，则 该区域为安全消防区域，并设定对应的预警系数；

若楼宇区域为消防辐射范围所辐射，则该区域为普通消防区域，并设定 对应的预警系数；

若楼宇区域未被消防辐射范围所辐射，则该区域为隐患消防区域，并设 定对应的预警系数；

步骤S8：为楼宇的安全消防区域、普通消防区域和隐患消防区域加标定 位坐标。

进一步地，安全消防区域的预警系数小于普通消防区域的预警系数，普 通消防区域的预警系数小于隐患消防区域的预警系数。

进一步地，所述数据分析模块的分析过程具体如下：

步骤一：依据温度信息、亮度信息和烟雾信息得到安全消防区域、普通 消防区域或隐患消防区域的实时温度值SWD、实时亮度值SLD和实时烟雾值 SYW；

步骤二：利用公式

计算得到安全消防区 域、普通消防区域或隐患消防区域的环境阈值HY；式中，a1、a2和a3均为 固定数值的比例系数，且a1、a2和a3的取值均大于零；

步骤三：依据图片信息得到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区 域的区域图片，依据区域图片的长度值和宽度值得到区域图片的总像素点数；

步骤四：统计区域图片中火焰颜色的像素点数，火焰颜色的像素点数比 对总像素点数后得到区域图片的火焰像素点占比ZB；

步骤五：获取安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的预警系数 YJ；将环境预警值HY和火焰像素点占比ZB代入计算式计算得到安全消防区 域、普通消防区域或隐患消防区域的火灾告警值HG，计算式具体如下：

式中，α和β均为固定数值的权重系数，α和 β的取值均大于零，且α+β＝1；

步骤六：当HG≥X2，则生成火灾警报信号；

当X2＞HG≥X1，生成火灾巡检信号；

当X1＞HG，生成楼宇安全信号；其中，X1和X2均为火灾告警阈值，且X1＜X2。

进一步地，火焰颜色包括暗红色、红色、橙色、黄色、蓝白色和白色。

进一步地，所述火情定级模块的定级过程具体为：

步骤SS1：获取楼宇的火灾面积和火灾持续时间，并将火灾面积和火灾 持续时间分别标记为HMJ、HCT；

步骤SS2：结合公式HRS＝HMJ/HCT计算得到楼宇的火灾燃烧速率HRS；

步骤SS3：获取楼宇的火灾烟雾量，并将火灾烟雾量标记为HYW；

步骤SS4：获取楼宇的火灾蔓延高度，并将火灾蔓延高度标记为HMG，结 合公式HMS＝HMG/HCT计算得到楼宇的火灾蔓延速率HMS；

步骤SS5：将楼宇的火灾燃烧速率HRS、火灾烟雾量HYW和火灾蔓延速率 HMS代入计算式HWH＝HYW^HRS+HYW^HMS计算得到楼宇的火情危害值HWH；

步骤SS6：若HWH＜Y1，则楼宇的火灾等级为轻微火灾等级；

若Y1≤HWH＜Y2，则楼宇的火灾等级为中等火灾等级；

若Y2≤HWH，则楼宇的火灾等级为严重火灾等级；其中，Y1和Y2均为火 情危害阈值，且Y1＜Y2。

一种楼宇用智能灭火方法，智能灭火方法具体如下：

步骤S101，通过数据采集模块采集楼宇的建筑信息和消防信息，利用通 过定位划分模块对楼宇区域的消防覆盖情况进行定位划分，得到安全消防区 域、普通消防区域和隐患消防区域；

步骤S102，数据采集模块再采集安全消防区域、普通消防区域或隐患消 防区域的图片信息、亮度信息、温度信息和烟雾信息，通过数据分析模块对 楼宇数据进行分析，生成火灾警报信号、火灾巡检信号或楼宇安全信号；

步骤S103，火灾警报信号发送至处理器从而生成灭火指令和警报指令， 驱动组件控制灭火前端设备工作，警报终端产生警报声；

步骤S104，管理终端输入楼宇的火灾面积、火灾持续时间、火灾烟雾量 和火灾蔓延高度，通过火情定级模块对楼宇火灾情况进行定级，得到楼宇的 火灾等级。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过定位划分模块对楼宇区域的消防覆盖情况进行定位划分，得 到安全消防区域、普通消防区域和隐患消防区域，通过数据采集模块采集安 全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的图片信息、亮度信息、温度信 息和烟雾信息，并通过数据分析模块对楼宇数据进行分析，分析火灾警报信 号、火灾巡检信号或楼宇安全信号，火灾警报信号发送至处理器从而生成灭 火指令和警报指令，驱动组件控制灭火前端设备工作，警报终端产生警报声， 本发明对楼宇消防覆盖区域以及楼宇消防覆盖区域内的火灾进行识别分析；

本发明通过管理终端输入楼宇的火灾面积、火灾持续时间、火灾烟雾量 和火灾蔓延高度，通过火情定级模块对楼宇火灾情况进行定级，得到楼宇的 火灾等级，实现对已发生后的火灾进行火情定级，定位划分模块、数据分析 模块以及火情定级模块的搭配使用，从而将楼宇灭火设备打造成集成化配备 的楼宇灭火系统。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的整体系统框图；

图2为本发明的又一系统框图；

图3为本发明的工作流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效， 以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及 其功效，详细说明如后。

请参阅图1-3所示，一种楼宇用智能灭火设备，智能灭火设备包括处理 器和服务器，所述处理器连接有数据采集模块、驱动组件、警报终端和服务 器，所述服务器连接有显示终端、管理终端、火情定级模块、定位划分模块 和数据分析模块；

所述驱动组件用于驱动灭火前端设备(灭火前端设备例如有：驱动水泵、 电机、烟雾警报器)进行工作，在此不做具体限定，所述数据采集模块用于 采集楼宇的建筑信息和消防信息，并将建筑信息和消防信息发送至处理器， 所述处理器将建筑信息和消防信息发送至服务器；

其中，建筑信息为楼宇的楼宇面积、楼宇层数、建筑材料等，消防信息 为楼宇的消防设备数；

所述服务器将楼宇的建筑信息和消防信息发送至定位划分模块，所述定 位划分模块用于对楼宇区域的消防覆盖情况进行定位划分，定位划分过程具 体如下：

步骤S1：构建智能定位坐标系，随机选取楼宇的一层作为火灾位置定位 的基准面；

步骤S2：在基准面上划定一条连接楼宇所在层两端的第一水平线，第一 水平线作为智能定位坐标系的X轴；

步骤S3：再在基准面上划定一条连接楼宇所在层两端的第二水平线，且 第二水平线与第一水平线垂直，第二水平线与第一水平线的交叉点为基准面 的基准点，第二水平线作为智能定位坐标系的Y轴；

步骤S4：依楼宇高度划定一条连接楼宇上下两端的竖直线，竖直线穿过 基准点且与第一水平线和第二水平线相垂直，竖直线作为智能定位坐标系的 Z轴；

步骤S5：获取楼宇中的消防设备，将消防设备映射在智能定位坐标系中；

步骤S6：依据消防设备为中心建立预设半径建立楼宇的消防辐射范围；

在具体实施时中，可以根据楼宇的建筑信息、人员办公数据等设定不同 预设半径的消防辐射范围，原则上办公人员越多、材料越易燃等，楼宇的消 防辐射范围越大；

步骤S7：若楼宇区域为消防辐射范围与另一消防辐射范围重复辐射，则 该区域为安全消防区域，并设定对应的预警系数；

若楼宇区域为消防辐射范围所辐射，则该区域为普通消防区域，并设定 对应的预警系数；

若楼宇区域未被消防辐射范围所辐射，则该区域为隐患消防区域，并设 定对应的预警系数；

步骤S8：为楼宇的安全消防区域、普通消防区域和隐患消防区域加标定 位坐标；

所述定位划分模块将楼宇的安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区 域以及对应的定位坐标和预警系数反馈至服务器；

需要具体说明的是，安全消防区域的预警系数小于普通消防区域的预警 系数，普通消防区域的预警系数小于隐患消防区域的预警系数；

所述数据采集模块用于采集安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区 域的图片信息、亮度信息、温度信息和烟雾信息，并将图片信息、亮度信息、 温度信息和烟雾信息发送至处理器，所述处理器将图片信息、亮度信息、温 度信息和烟雾信息发送至服务器；

在具体实施时，数据采集模块可以为设置在楼宇中的摄像机、烟雾传感 器、温度传感器、亮度传感器、光线感应器等，摄像机、烟雾传感器、温度 传感器、亮度传感器、光线感应器等主要是用于对楼宇区域进行火灾数据的 监测采集；

其中，图片信息为安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时 图片，亮度信息为安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时亮度 值，温度信息为安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时温度值， 烟雾信息为安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时烟雾值；

所述服务器将安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的图片信息、 亮度信息、温度信息、烟雾信息、定位坐标和预警系数发送至数据分析模块， 所述数据分析模块用于对楼宇数据进行分析，分析过程具体如下：

步骤一：依据温度信息、亮度信息和烟雾信息得到安全消防区域、普通 消防区域或隐患消防区域的实时温度值SWD、实时亮度值SLD和实时烟雾值 SYW；

步骤二：利用公式

计算得到安全消防区 域、普通消防区域或隐患消防区域的环境阈值HY；式中，a1、a2和a3均为 固定数值的比例系数，且a1、a2和a3的取值均大于零；

步骤三：依据图片信息得到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区 域的区域图片，依据区域图片的长度值和宽度值得到区域图片的总像素点数；

步骤四：统计区域图片中火焰颜色的像素点数，火焰颜色的像素点数比 对总像素点数后得到区域图片的火焰像素点占比ZB；

其中，火焰颜色包括暗红色、红色、橙色、黄色、蓝白色和白色；

步骤五：获取安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的预警系数 YJ；将环境预警值HY和火焰像素点占比ZB代入计算式计算得到安全消防区 域、普通消防区域或隐患消防区域的火灾告警值HG，计算式具体如下：

式中，α和β均为固定数值的权重系数，α和 β的取值均大于零，且α+β＝1；

步骤六：当HG≥X2，则生成火灾警报信号；

当X2＞HG≥X1，生成火灾巡检信号；

当X1＞HG，生成楼宇安全信号；其中，X1和X2均为火灾告警阈值，且 X1＜X2；

所述数据分析模块将火灾警报信号、火灾巡检信号或楼宇安全信号反馈 至服务器，若服务器接收到火灾警报信号和火灾巡检信号时，则将安全消防 区域、普通消防区域或隐患消防区域的图片信息、亮度信息、温度信息、烟 雾信息和定位坐标发送至显示终端；

同时，所述服务器将火灾警报信号发送至处理器，所述处理器接收到火 灾警报信号后生成灭火指令和警报指令，灭火指令加载至驱动组件，驱动组 件控制灭火前端设备工作，警报指令加载至警报终端，所述警报终端接收到 警报指令后产生警报声；

在楼宇发生火灾后或者楼宇的火灾已经被扑灭，所述管理终端用于输入 楼宇的火灾面积、火灾持续时间、火灾烟雾量和火灾蔓延高度，并将火灾面 积、火灾持续时间、火灾烟雾量和火灾蔓延高度发送至火情定级模块，其中， 火灾烟雾量为现有技术，在现有技术(公开号：CN103697946B，一种火电厂 燃煤锅炉烟气流量的计算方法及污染物排放量的控制方法；建筑火灾中烟气 生成量的计算方法高洪菊；姜明理；倪照鹏消防科学与技术发表时间： 2004-04-25期刊)中已经具体公开，因此在本发明中不具体描述，所述火情 定级模块用于对楼宇火灾情况进行定级，定级过程具体为：

步骤SS1：获取楼宇的火灾面积和火灾持续时间，并将火灾面积和火灾 持续时间分别标记为HMJ、HCT；

步骤SS2：结合公式HRS＝HMJ/HCT计算得到楼宇的火灾燃烧速率HRS；

步骤SS3：获取楼宇的火灾烟雾量，并将火灾烟雾量标记为HYW；

步骤SS4：获取楼宇的火灾蔓延高度，并将火灾蔓延高度标记为HMG，结 合公式HMS＝HMG/HCT计算得到楼宇的火灾蔓延速率HMS；

步骤SS5：将楼宇的火灾燃烧速率HRS、火灾烟雾量HYW和火灾蔓延速率 HMS代入计算式HWH＝HYW^HRS+HYW^HMS计算得到楼宇的火情危害值HWH；

步骤SS6：若HWH＜Y1，则楼宇的火灾等级为轻微火灾等级；

若Y1≤HWH＜Y2，则楼宇的火灾等级为中等火灾等级；

若Y2≤HWH，则楼宇的火灾等级为严重火灾等级；其中，Y1和Y2均为火 情危害阈值，且Y1＜Y2；

所述火情定级模块将楼宇的火灾等级反馈至服务器，所述服务器将楼宇 的火灾等级发送至显示终端，所述显示终端用于将楼宇的火灾等级进行显示；

如图3所示，服务器还连接有维护设定模块，所述数据采集模块还用于 采集安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的人员信息、建筑信息、 消防信息和物品信息，并将人员信息、建筑信息、消防信息和物品信息发送 至服务器，所述服务器将人员信息、建筑信息、消防信息和物品信息发送至 维护设定模块，其中，建筑信息和消防信息同上，人员信息为安全消防区域、 普通消防区域或隐患消防区域内的办公人员数量，物品信息为安全消防区域、 普通消防区域或隐患消防区域内易燃物品的数量、重量等，所述维护设定模 块用于对楼宇的火灾预警力度进行维护设定，工作过程具体如下：

步骤P1：获取安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域内易燃物品 的数量和重量，分别记为易燃物品数YRS和易燃物品重量值YRZ；

步骤P2：获取安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的建筑面积， 并将建筑面积标记为JM；

步骤P3：获取安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域内的办公人 员数，并将办公人员数标记为BRS；

步骤P4：通过公式

计算得 到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的维护力度值WL；式中，b1、 b2、b3和b4均为固定数值的权重系数，b1、b2、b3和b4的取值均大于零， 且b1+b2+b3+b4＝1；

步骤P5：若WL＜N1，则安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的 维护等级为第三维护等级；

若N1≤WL＜N2，则安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的维护 等级为第二维护等级；

若N2≤WL，则安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的维护等级 为第一维护等级；其中，N1和N2均为维护力度阈值，且N1＜N2；

所述维护设定模块将安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的维 护等级反馈至服务器，服务器依据安全消防区域、普通消防区域或隐患消防 区域的维护等级设定对应的维护措施；

其中，维护措施包括降低易燃物品的存放、加大维护巡检人数、增设消 防设备等，第三维护等级对应维护措施的维护力度小于第二维护等级对应维 护措施的维护力度，第二维护等级对应维护措施的维护力度小于第一维护等 级对应维护措施的维护力度。

一种楼宇用智能灭火设备，工作时，通过数据采集模块采集楼宇的建筑 信息和消防信息，并将建筑信息和消防信息发送至处理器，处理器将建筑信 息和消防信息发送至服务器，服务器将楼宇的建筑信息和消防信息发送至定 位划分模块；

通过定位划分模块对楼宇区域的消防覆盖情况进行定位划分，构建智能 定位坐标系，随机选取楼宇的一层作为火灾位置定位的基准面，在基准面上 划定一条连接楼宇所在层两端的第一水平线，第一水平线作为智能定位坐标 系的X轴，再在基准面上划定一条连接楼宇所在层两端的第二水平线，且第 二水平线与第一水平线垂直，第二水平线与第一水平线的交叉点为基准面的 基准点，第二水平线作为智能定位坐标系的Y轴，依楼宇高度划定一条连接 楼宇上下两段的竖直线，竖直线穿过基准点且与第一水平线和第二水平线相 垂直，竖直线作为智能定位坐标系的Z轴，而后获取楼宇中的消防设备，将 消防设备映射在智能定位坐标系中，依据消防设备为中心建立预设半径建立 楼宇的消防辐射范围，若楼宇区域为消防辐射范围与另一消防辐射范围重复 辐射，则该区域为安全消防区域，并设定对应的预警系数，若楼宇区域为消 防辐射范围所辐射，则该区域为普通消防区域，并设定对应的预警系数，若 楼宇区域未被消防辐射范围所辐射，则该区域为隐患消防区域，并设定对应 的预警系数，为楼宇的安全消防区域、普通消防区域和隐患消防区域加标定 位坐标，定位划分模块将楼宇的安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区 域以及对应的定位坐标和预警系数反馈至服务器；

通过数据采集模块采集安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的 图片信息、亮度信息、温度信息和烟雾信息，并将图片信息、亮度信息、温 度信息和烟雾信息发送至处理器，处理器将图片信息、亮度信息、温度信息 和烟雾信息发送至服务器，服务器将安全消防区域、普通消防区域或隐患消 防区域的图片信息、亮度信息、温度信息、烟雾信息、定位坐标和预警系数 发送至数据分析模块；

通过数据分析模块对楼宇数据进行分析，依据温度信息、亮度信息和烟 雾信息得到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时温度值SWD、 实时亮度值SLD和实时烟雾值SYW，利用公式

计算得到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的环境阈值HY，依据 图片信息得到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的区域图片，依 据区域图片的长度值和宽度值得到区域图片的总像素点数，统计区域图片中 火焰颜色的像素点数，火焰颜色的像素点数比对总像素点数后得到区域图片 的火焰像素点占比ZB，将预警系数YJ、环境预警值HY和火焰像素点占比ZB 代入计算式

计算得到安全消防区域、普通消防区域或 隐患消防区域的火灾告警值HG，当HG≥X2，则生成火灾警报信号，当X2＞ HG≥X1，生成火灾巡检信号，当X1＞HG，生成楼宇安全信号，数据分析模块 将火灾警报信号、火灾巡检信号或楼宇安全信号反馈至服务器，若服务器接 收到火灾警报信号和火灾巡检信号时，则将安全消防区域、普通消防区域或 隐患消防区域的图片信息、亮度信息、温度信息、烟雾信息和定位坐标发送 至显示终端，同时，服务器将火灾警报信号发送至处理器，处理器接收到火 灾警报信号后生成灭火指令和警报指令，灭火指令加载至驱动组件，驱动组 件控制灭火前端设备工作，警报指令加载至警报终端，所述警报终端接收到 警报指令后产生警报声；

在楼宇发生火灾后或者楼宇的火灾已经被扑灭，管理终端输入楼宇的火 灾面积、火灾持续时间、火灾烟雾量和火灾蔓延高度，并将火灾面积、火灾 持续时间、火灾烟雾量和火灾蔓延高度发送至火情定级模块；

通过火情定级模块对楼宇火灾情况进行定级，获取楼宇的火灾面积HMJ 和火灾持续时间HCT，结合公式HRS＝HMJ/HCT计算得到楼宇的火灾燃烧速率 HRS，而后获取楼宇的火灾烟雾量HYW、火灾蔓延高度HMG，结合公式 HMS＝HMG/HCT计算得到楼宇的火灾蔓延速率HMS，将楼宇的火灾燃烧速率HRS、 火灾烟雾量HYW和火灾蔓延速率HMS代入计算式HWH＝HYW^HRS+HYW^HMS计 算得到楼宇的火情危害值HWH，若HWH＜Y1，则楼宇的火灾等级为轻微火灾等 级，若Y1≤HWH＜Y2，则楼宇的火灾等级为中等火灾等级，若Y2≤HWH，则楼 宇的火灾等级为严重火灾等级，火情定级模块将楼宇的火灾等级反馈至服务 器，服务器将楼宇的火灾等级发送至显示终端，显示终端将楼宇的火灾等级 进行显示；

服务器还连接有维护设定模块，所述数据采集模块还采集安全消防区域、 普通消防区域或隐患消防区域的人员信息、建筑信息、消防信息和物品信息， 并将人员信息、建筑信息、消防信息和物品信息发送至服务器，服务器将人 员信息、建筑信息、消防信息和物品信息发送至维护设定模块；

通过维护设定模块对楼宇的火灾预警力度进行维护设定，获取安全消防 区域、普通消防区域或隐患消防区域内易燃物品数YRS和易燃物品重量值 YRZ、建筑面积JM和办公人员数BRS，通过公式

计算得到安全消防区域、普通消 防区域或隐患消防区域的维护力度值WL，若WL＜N1，则安全消防区域、普通 消防区域或隐患消防区域的维护等级为第三维护等级，若N1≤WL＜N2，则安 全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的维护等级为第二维护等级，若 N2≤WL，则安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的维护等级为第一 维护等级，维护设定模块将安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的 维护等级反馈至服务器，服务器依据安全消防区域、普通消防区域或隐患消 防区域的维护等级设定对应的维护措施。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模 拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根 据实际情况进行设置，系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具 体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，只要不影响参数与量化后数值 的比例关系即可。

如图3所示，基于同一发明的又一构思，现提出一种楼宇用智能灭火方法， 智能灭火方法具体如下：

步骤S101，通过数据采集模块采集楼宇的建筑信息和消防信息，利用通 过定位划分模块对楼宇区域的消防覆盖情况进行定位划分，得到安全消防区 域、普通消防区域和隐患消防区域；

步骤S102，数据采集模块再采集安全消防区域、普通消防区域或隐患消 防区域的图片信息、亮度信息、温度信息和烟雾信息，通过数据分析模块对 楼宇数据进行分析，生成火灾警报信号、火灾巡检信号或楼宇安全信号；

步骤S103，火灾警报信号发送至处理器从而生成灭火指令和警报指令， 驱动组件控制灭火前端设备工作，警报终端产生警报声；

步骤S104，管理终端输入楼宇的火灾面积、火灾持续时间、火灾烟雾量 和火灾蔓延高度，通过火情定级模块对楼宇火灾情况进行定级，得到楼宇的 火灾等级；

步骤S105，通过维护设定模块对楼宇的火灾预警力度进行维护设定，得 到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的维护等级，依据维护等级 设定对应的维护措施。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上 的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明， 任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示 的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本 发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简介修 改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种楼宇用智能灭火设备，包括处理器和服务器，其特征在于，所述处理器连接有数据采集模块、驱动组件、警报终端和服务器，所述服务器连接有显示终端、管理终端、火情定级模块、定位划分模块和数据分析模块，数据采集模块采集楼宇的建筑信息和消防信息并发送至处理器，所述处理器将建筑信息和消防信息发送至服务器，所述服务器将建筑信息和消防信息发送至定位划分模块，所述定位划分模块对楼宇区域的消防覆盖情况进行定位划分，得到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域以及对应的定位坐标和预警系数并反馈至服务器；

建筑信息为楼宇的楼宇面积、楼宇层数、建筑材料，消防信息为楼宇的消防设备数；

图片信息为安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时图片，亮度信息为安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时亮度值，温度信息为安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时温度值，烟雾信息为安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时烟雾值；

数据采集模块采集安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的图片信息、亮度信息、温度信息和烟雾信息并发送至处理器，所述处理器将图片信息、亮度信息、温度信息和烟雾信息发送至服务器，所述服务器将图片信息、亮度信息、温度信息、烟雾信息、定位坐标和预警系数发送至数据分析模块，所述数据分析模块用于对楼宇数据进行分析，生成火灾警报信号、火灾巡检信号或楼宇安全信号并反馈至服务器，若服务器接收到火灾警报信号和火灾巡检信号时，则将图片信息、亮度信息、温度信息、烟雾信息和定位坐标发送至显示终端，同时，服务器将火灾警报信号发送至处理器，处理器接收到火灾警报信号后生成灭火指令加载至驱动组件和生成警报指令加载至警报终端，驱动组件控制灭火前端设备工作，警报终端接收到警报指令后产生警报声；

所述数据分析模块的分析过程具体如下：

步骤一：依据温度信息、亮度信息和烟雾信息得到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的实时温度值SWD、实时亮度值SLD和实时烟雾值SYW；

步骤二：利用公式

计算得到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的环境阈值HY；式中，a1、a2和a3均为固定数值的比例系数，且a1、a2和a3的取值均大于零；

步骤三：依据图片信息得到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的区域图片，依据区域图片的长度值和宽度值得到区域图片的总像素点数；

步骤四：统计区域图片中火焰颜色的像素点数，火焰颜色的像素点数比对总像素点数后得到区域图片的火焰像素点占比ZB；

步骤五：获取安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的预警系数YJ；将环境预警值HY和火焰像素点占比ZB代入计算式计算得到安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的火灾告警值HG，计算式具体如下：

；式中，α和β均为固定数值的权重系数，α和β的取值均大于零，且α+β=1；

步骤六：当HG≥X2，则生成火灾警报信号；

当X2＞HG≥X1，生成火灾巡检信号；

当X1＞HG，生成楼宇安全信号；其中，X1和X2均为火灾告警阈值，且X1＜X2；

管理终端输入楼宇的火灾面积、火灾持续时间、火灾烟雾量和火灾蔓延高度并发送至火情定级模块，所述火情定级模块对楼宇火灾情况进行定级，得到楼宇的火灾等级并反馈至服务器，所述服务器将楼宇的火灾等级发送至显示终端，所述显示终端将楼宇的火灾等级进行显示；

所述定位划分模块的定位划分过程具体如下：

步骤S1：构建智能定位坐标系，随机选取楼宇的一层作为火灾位置定位的基准面；

步骤S2：在基准面上划定一条连接楼宇所在层两端的第一水平线，第一水平线作为智能定位坐标系的X轴；

步骤S3：再在基准面上划定一条连接楼宇所在层两端的第二水平线，且第二水平线与第一水平线垂直，第二水平线与第一水平线的交叉点为基准面的基准点，第二水平线作为智能定位坐标系的Y轴；

步骤S4：依楼宇高度划定一条连接楼宇上下两端的竖直线，竖直线穿过基准点且与第一水平线和第二水平线相垂直，竖直线作为智能定位坐标系的Z轴；

步骤S5：获取楼宇中的消防设备，将消防设备映射在智能定位坐标系中；

步骤S6：依据消防设备为中心建立预设半径建立楼宇的消防辐射范围；

步骤S7：若楼宇区域为消防辐射范围与另一消防辐射范围重复辐射，则该区域为安全消防区域，并设定对应的预警系数；

若楼宇区域为消防辐射范围所辐射，则该区域为普通消防区域，并设定对应的预警系数；

若楼宇区域未被消防辐射范围所辐射，则该区域为隐患消防区域，并设定对应的预警系数；

步骤S8：为楼宇的安全消防区域、普通消防区域和隐患消防区域加标定位坐标；

安全消防区域的预警系数小于普通消

防区域的预警系数，普通消防区域的预警系数小于隐患消防区域的预警系数。

2.根据权利要求1所述的一种楼宇用智能灭火设备，其特征在于，火焰颜色包括暗红色、红色、橙色、黄色、蓝白色和白色。

3.根据权利要求1所述的一种楼宇用智能灭火设备，其特征在于，所述火情定级模块的定级过程具体为：

步骤SS1：获取楼宇的火灾面积和火灾持续时间，并将火灾面积和火灾持续时间分别标记为HMJ、HCT；

步骤SS2：结合公式HRS=HMJ/HCT计算得到楼宇的火灾燃烧速率HRS；

步骤SS3：获取楼宇的火灾烟雾量，并将火灾烟雾量标记为HYW；

步骤SS4：获取楼宇的火灾蔓延高度，并将火灾蔓延高度标记为HMG，结合公式HMS=HMG/HCT计算得到楼宇的火灾蔓延速率HMS；

步骤SS5：将楼宇的火灾燃烧速率HRS、火灾烟雾量HYW和火灾蔓延速率HMS代入计算式

计算得到楼宇的火情危害值HWH；

步骤SS6：若HWH＜Y1，则楼宇的火灾等级为轻微火灾等级；

若Y1≤HWH＜Y2，则楼宇的火灾等级为中等火灾等级；

若Y2≤HWH，则楼宇的火灾等级为严重火灾等级；其中，Y1和Y2均为火情危害阈值，且Y1＜Y2。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的楼宇用智能灭火设备的智能灭火方法，其特征在于，智能灭火方法具体如下：

步骤S101，通过数据采集模块采集楼宇的建筑信息和消防信息，利用通过定位划分模块对楼宇区域的消防覆盖情况进行定位划分，得到安全消防区域、普通消防区域和隐患消防区域；

步骤S102，数据采集模块再采集安全消防区域、普通消防区域或隐患消防区域的图片信息、亮度信息、温度信息和烟雾信息，通过数据分析模块对楼宇数据进行分析，生成火灾警报信号、火灾巡检信号或楼宇安全信号；

步骤S103，火灾警报信号发送至处理器从而生成灭火指令和警报指令，驱动组件控制灭火前端设备工作，警报终端产生警报声；

步骤S104，管理终端输入楼宇的火灾面积、火灾持续时间、火灾烟雾量和火灾蔓延高度，通过火情定级模块对楼宇火灾情况进行定级，得到楼宇的火灾等级。

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