CN114569927A - 一种消防设备安全在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种消防设备安全在线监测系统，涉及消防安全技术领域，该在线监测系统包括：物联网在线安全监测平台、物联网安全守护终端、压力采集感知模块、温湿度采集感知模块、视频监控模块、定期检验预警感知模块和应力应变监测感知模块；所述压力采集感知模块、应力应变监测感知模块、温湿度采集感知模块、视频监控模块和定期检验预警感知模块分别用于将采集到的感知数据信息上传至物联网安全守护终端，所述物联网安全守护终端用于对接受到的感知数据信息进行分析处理并上传至物联网在线安全监测平台。本申请实现了消防气瓶全生命周期的安全追溯和全面的在线监测管理，提升了在线监测的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及消防安全技术领域，具体涉及一种消防设备安全在线监测系统。
背景技术
火灾是威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一，因此消防灭火系统成为人类生产生活中不可缺少的基础设施之一。而气体灭火设备是常用的灭火系统，由于消防气瓶长期处于高压环境下，其内壁不可避免的会产生裂纹和损伤，压力也会随环境气温而起伏变化对裂纹产生一定的影响。当气瓶因裂纹或损伤到无法承受高压时，会引起突发性的爆炸，对人民的生命和财产造成巨大损失。为了保证灭火系统的正常运行，会定期对气体灭火设备进行人工巡检。
目前对消防气瓶的监测主要集中在气瓶压力监测或具有气瓶预爆裂功能的探测器，气瓶压力监测单元需要具有数字型压力表及通讯传输能力，一般通过有线传输方式。而具有气瓶预爆裂功能的探测器，通过电信号或电导丝通断进行测量，通过开关量监测单元传输。且这些消防气瓶监测方法及监测手段有限，只能完成压力监测或爆裂预警的单一功能监测，无法对气体灭火设备进行全方位的安全追溯和在线监测的全生命周期管理。
发明内容
基于上述技术的不足之处，本申请实施例通过提供一种消防设备安全在线监测系统，实现了消防气瓶全生命周期的安全追溯和全面的在线监测管理，提升了在线监测的可靠性和稳定性。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
本申请实施例提供了一种消防设备安全在线监测系统，包括：物联网在线安全监测平台、物联网安全守护终端、压力采集感知模块、温湿度采集感知模块、视频监控模块、定期检验预警感知模块和应力应变监测感知模块；
所述压力采集感知模块、应力应变监测感知模块、温湿度采集感知模块、视频监控模块和定期检验预警感知模块分别用于将采集到的感知数据信息上传至物联网安全守护终端，所述物联网安全守护终端用于对接受到的感知数据信息进行分析处理并上传至物联网在线安全监测平台。
优选地，所述压力采集感知模块用于采集消防气瓶的实时压力；所述压力采集感知模块包括压力传感器和压力数据采集单元。
优选地，所述温湿度采集感知模块用于采集消防气瓶储存环境的温度和湿度；所述温湿度采集感知模块包括温度传感器、湿度传感器和温湿度数据采集单元。
优选地，所述应力应变监测感知模块用于监测消防气瓶的应力和应变，所述应力应变监测感知模块包括应力应变数据采集盒和应力应变监测传感器。
优选地，所述物联网安全守护终端还用于分析应力应变监测感知模块发送的应力应变数据，判断是否超过预设安全阀值，当超过预设安全阀值时，发到预警信息并上传至物联网在线安全监测平台。
优选地，所述视频监控模块用于监控消防气瓶的实时状态，并接受物联网安全守护终端发送的启动指令和控制指令。
优选地，所述定期检验预警感知模块包括RFID电子标签和信息采集传输仪，所述RFID电子标签用于存储消防气瓶的设备信息和巡检维护数据，所述信息采集传输仪用于读取RFID电子标签中的设备信息和巡检维护数据并上传至物联网安全守护终端。
优选地，所述物联网安全守护终端还用于判断定期检验预警感知模块发送的巡检维护数据是否存在超期或即将超期，若存在超期或即将超期则发出预警信息，并将巡检维护数据和预警信息上传至物联网在线安全监测平台。
优选地，所述物联网安全守护终端还用于分析压力采集感知模块、温湿度采集感知模块分别发送的压力、温度和湿度数据，判断是否超过预设安全阀值，当超过预设安全阀值时，发到预警信息并上传至物联网安全守护终端。
优选地，所述消防设备安全在线监测系统还包括超压释放控制装置；
所述超压释放控制装置用于控制释放消防气瓶的压力；所述超压释放控制装置分别与物联网在线安全监测平台和物联网安全守护终端信号连接。
优选地，所述物联网安全守护终端还用于当发到超压预警信息时，向视频监控模块发出视频监控启动指令，并向超压释放控制模块发送消防气瓶压力释放指令。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例提供的消防设备安全在线监测系统融合了压力、温湿度、应力应变、定期检验预警等多种感知模块以及超压释放控制和视频联动监测的多种监测方式，实现了多模态异常事件报警与监测，其中，当出现报警等异常事件时，能实现视频监控和超压释放控制模块的多联动控制，可及时消除消防气瓶的爆裂风险，保障超压情况下应急处理的安全性；定期检验预警能实现对消防气瓶定期检验超期或不及时的提醒，并可实现消防气瓶全生命周期的安全追溯管理；采用物联网技术实现对各种采集数据和预警信息的智慧管理，提升了在线监测的可靠性和稳定性，同时视频监控应用提升了物联网监测平台的可视化性能。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的消防设备安全在线监测系统的构成示意图；
图2为本申请另一实施例提供的消防设备安全在线监测系统的构成示意图。
具体实施方式
在下面的描述中对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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，都属于本申请保护的范围。
目前对消防气瓶的监测主要集中在气瓶压力监测或具有气瓶预爆裂功能的探测器，这些消防气瓶监测方法及监测手段有限，只能完成压力监测或爆裂预警的单一功能监测，无法对气体灭火设备进行全方位的安全追溯和在线监测的全生命周期管理。
基于现有技术的上述不足之处，本申请实施例通过提供一种消防设备安全在线监测系统，以实现消防气瓶全生命周期的安全追溯和全面的在线监测管理，并提升在线监测的可靠性和稳定性，解决了市场监管及特种设备的监测难题。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。
实施例一
如图1所示，本申请实施例提供了一种消防设备安全在线监测系统，包括：物联网在线安全监测平台1、物联网安全守护终端2、压力采集感知模3、温湿度采集感知模块4、视频监控模块5、定期检验预警感知模块6和应力应变监测感知模块7；
上述压力采集感知模块、应力应变监测感知模块、温湿度采集感知模块、视频监控模块和定期检验预警感知模块分别用于将采集到的感知数据信息上传至物联网安全守护终端，上述物联网安全守护终端用于对接受到的感知数据信息进行分析处理并上传至物联网在线安全监测平台。
本申请实施例提供的上述消防设备安全在线监测系统融合了压力、温湿度、应力应变、定期检验预警等多种感知模块和视频联动监测的多种监测方式，实现了多模态异常事件报警与监测，其中，当出现气瓶超压、应力应变等异常事件时，能实现快速报警通知和视频监控查看，及时确认消防气瓶的爆裂风险，保障超压情况下应急处理的安全性；定期检验预警能实现对消防气瓶定期检验超期或不及时的提醒，并可实现消防气瓶全生命周期的安全追溯管理；采用物联网技术实现对各种采集数据和预警信息的智慧管理，提升了在线监测的可靠性和稳定性，同时视频监控应用提升了物联网监测平台的可视化性能。
具体地，压力采集感知模块、应力应变监测感知模块、温湿度采集感知模块、视频监控模块、定期检验预警感知模块和物联网安全守护终端内均设有网络传输模块，网络传输模块内设有无线连接单元或有线连接单元，压力采集感知模块、应力应变监测感知模块、温湿度采集感知模块、视频监控模块、定期检验预警感知模块能将采集到感知数据信息通过无线连接单元或有线连接单元传输至物联网安全守护终端。物联网安全守护终端能将分析处理后的数据信息通过无线连接单元或有线连接单元传输至物联网在线安全监测平台。具体地，优选网络传输模块为无线连接单位，更优选为5G或WIFI无线通讯模块。
具体地，上述压力采集感知模块用于采集消防气瓶的实时压力；压力采集感知模块包括压力检测表和压力数据采集单元，压力检测表均分别与压力数据采集单元信号连接。压力数据采集单元与物联网安全守护终端信号连接，压力数据采集单元用于将压力检测表采集到的数据通过有线或无线网络传输方式发送至物联网安全守护终端。具体地，每个消防气瓶设置一组压力采集感知模块。
具体地，温湿度采集感知模块用于采集消防气瓶储存环境的温度和湿度。该温湿度采集感知模块包括温度传感器、湿度传感器和温湿度数据采集单元，温度传感器、湿度传感器分别和温湿度数据采集单元信号连接，温湿度数据采集单元与物联网安全守护终端信号连接。其中温湿度数据采集单元将温度传感器和湿度传感器采集到的信号转化为温度数据和湿度数据，并通过有线或无线网络传输方式发送至物联网安全守护终端。该温度传感器和湿度传感器固定设置在消防气瓶所在附近区域。具体地，在消防气瓶所在区域内设置至少一个温湿度感知模块，也在一个温湿度感知模块内设置多组温度传感器和湿度传感器，多组温度传感器和湿度传感器分布在消防气瓶所在区域内的不同位置，温湿度数据采集单元将所有温度传感器和湿度传感器的采集数据汇总后上传至物联网安全守护终端。
具体地，应力应变监测感知模块用于监测消防气瓶的应力应变，并将采集到的应力应变数据通过有线或无线网络传输方式发送至物联网安全守护终端。具体地，应力应变监测感知模块包括应力应变数据采集盒和应力应变监测传感器。应力应变监测传感器和应力应变数据采集盒信号连接。应力应变监测传感器可采用丝式电阻应变片、箔式电阻应变片或应变光纤，可贴于消防气瓶外表面。具体地，在监测过程中，消防气瓶的变形可有效传递至应变片的工作面上，应变片工作面上的变形会引起应变片电阻的变化，从而可将这种变形可转化成电信号输出。应力应变数据采集盒用于将应力应变监测传感器输出的电信号转化为应力应变数据，并传输至物联网安全守护终端。每个消防气瓶设置至少一个应力应变监测感知模块，设置多个应力应变监测感知模块时，可分布在消防气瓶的各个部位，实现对消防气瓶的多位点监测。一组应力应变监测感知模块中也可设置多组应力应变监测传感器，多组应力应变监测传感器均与同一应力应变数据采集盒信号连接，该应力应变数据采集盒将采集数据汇总后上传至物联网安全守护终端。
具体地，物联网安全守护终端内设有应力应变监测软件，用于对接受到的应力应变数据进行分析判断。当应力应变数据超出预设的预警阀值时，物联网安全守护终端发出预警信息，并向物联网在线安全监测平台发送预警信息和相应的应力应变数据，以供监控人员查看。通过设置预警阀值的大小，可以实现出现细微的应力形变时就能发送预警，并能及时通知到监控人员，从而将风险控制在最低。
具体地，上述视频监控模块用于监控消防气瓶的实时状态，并接受物联网安全守护终端发送的启动指令和控制指令，以便监控人员查看消防气瓶的状态并对消防气瓶进行定位。具体地，当出现异常情况报警时，物联网安全守护终端向视频监控模块发送启动指令，监控人员可通过视频监控查看消防气瓶的状态和位置以对异常情况进行确认。该视频监控模块可包括设于消防气瓶附近的监控摄像装置和视频监控系统，监控摄像装置和视频监控系统信号连接，视频监控系统与物联网安全守护终端无线信号连接。该视频监控系统可将监控摄像装置的实时监控影像传输至物联网安全守护终端。其中监控摄像装置可采用可旋转角度的高清摄像装置，高清摄像装置设有控制器，并可由物联网安全守护终端控制旋转。当物联网安全守护终端向视频监控模块发送启动指令后，视频监控模块直接启动相应的高清摄像装置，并根据报警信息和设备地图旋转高清摄像装置的摄像头的角度，使其对准所涉异常情况的消防气瓶，并将相应的实时监控画面传输至物联网安全守护终端。具体地，在消防气瓶所在区域内设置至少一个视频监控模块，一个视频监控模块中可设置多组监控摄像装置，实现对消防气瓶全方位监控。
具体地，定期检验预警感知模块用于收集消防气瓶的设备信息和巡检维护数据，并发送至物联网安全守护终端。具体地，定期检验预警感知模块包括RFID电子标签和信息采集传输仪，该RFID电子标签贴于消防气瓶上，用于存储消防气瓶的设备信息和巡检维护数据。信息采集传输仪用于读取RFID电子标签中的设备信息和巡检维护数据并上传至物联网安全守护终端。物联网安全守护终端内设有定期检验预警软件，定期检验预警软件根据预设的巡检维护制度对巡检维护数据进行分析判断，若消防气瓶定期检验超期或者即将超期，向物联网在线安全监测平台发送预警信息。同时，物联网安全守护终端将接受到的巡检维护数据进行分类汇总，传输至物联网在线安全监测平台，用于设备信息和日常巡检维护的电子化管理，方便巡检相关人员查看。如按照巡检区域、巡检时间、巡检结果进行分类排序，展示在物联网在线安全监测平台上。
具体地，RFID电子标签内还设有GPS定位模块，用于对各个消防气瓶进行定位，物联网安全守护终端根据消防气瓶的定位信息形成消防气瓶地图，以便在出现异常事件时，能快速找到所涉异常事件的消防气瓶的位置。
通过设置定期检验预警感知模块，能建立全生命周期的安全追溯管理，从而能从源头方面把控消防设备质量，通过统一的在线监测，防止因疏漏而造成的安全隐患。
具体地，上述物联网安全守护终端还用于分析压力采集感知模块、温湿度采集感知模块分别发送的压力、温度和湿度数据，判断是否超过预设安全阀值，当超过预设安全阀值时，发到预警信息并上传至物联网在线安全监测平台。具体地，物联网安全守护终端中预设的安全阀值包括温度上限报警值、压力上限报警值、压力下线报警值、湿度上限报警值。当消防气瓶的压力出现超压或压降时，物联网安全守护终端会发出超压预警和低压预警，既防范消防气瓶爆裂风险，又防范消防气瓶气压不足，影响气瓶在发生火情时的正常使用。物联网安全守护终端还用于分析温湿度采集感知模块发送的湿度数据，判断消防气瓶是否存在锈蚀风险，如监测消防气瓶处于一定湿度环境中的时间，判断消防气瓶存在锈蚀的可能性大小，为消防气瓶的日常巡检提供参考。
实施例二
如图2所示，本申请实施例还提供了另一种消防设备安全在线监测系统，在实施例一的基础上，该消防设备安全在线监测系统还包括超压释放控制装置8，该超压释放控制装置用于控制释放消防气瓶的压力；该超压释放控制装置分别与物联网在线安全监测平台和物联网安全守护终端通过无线或有线网络连接。具体地，超压释放控制装置用于接受物联网安全守护终端的压力释放指令，进行消防气瓶压力的控制释放，直至安全压力范围内。超压释放控制装置可为压力释放阀和释放控制器，压力释放阀与释放控制器信号连接，释放控制器与物联网安全守护终端信号连接，接受物联网安全守护终端的指令来控制压力释放阀的开启和关闭。具体地，每个消防气瓶设置至少一个压力释放阀，一个释放控制器可信号连接多个压力释放阀，实现对多个消防气瓶的独立控制。通过设置超压释放控制模块，可在出现超压报警时自动或人工操作及时释放压力，将消防气瓶的爆裂风险很快得到消除。
当物联网安全守护终端检测到接受到的压力和温度数据超出预设安全阀值时，在向物联网在线安全监测平台发出超压预警信息的同时，还向视频监控模块发送启动指令，并向超压释放控制模块发送消防气瓶压力释放指令。监控人员在收到超压预警信息后，先通过视频监控确认超压消防气瓶的位置和状态，再通过物联网在线安全监测平台向超压释放控制模块发出压力释放指令，消除消防气瓶的爆裂风险。通过视频监控和超压释放控制模块的多联动控制，可及时消除消防气瓶的爆裂风险，并保障超压情况下应急处理的安全性。
具体地，物联网在线安全监测平台用于收集各个感知模块的采集数据和预警信息，并对所有数据进行分类汇总和进行可视化显示，实时展现消防气瓶的使用运行状态，同时对汇总数据进行评估，并将评估结果显示，以供监控人员查看。物联网在线安全监测平台还可接受监控人员的指令并向物联网安全守护终端发送指令信息，实现远程控制各个数据采集感知模块、视频监控以及超压释放控制模块。具体地，通过物联网在线安全监测平台设置各个数据采集感知模块的数据上报周期、采样周期、预设报警阀值等参数。物联网在线安全监测平台可展示信息包括消防气瓶地图、实时压力和温度数据、实时监控画面、定期检验周期情况、异常事件预警信息等，这些可实现对消防气瓶的准确监控，同时为应急管理部门管理提供参考决策的依据。通过统一监测平台对消防设备进行智慧化管理，解决了市场监管及特种设备的监测难题。
具体地，物联网在线安全监测平台包括显示设备、后台服务器，还可包括智能终端或移动智能终端，该智能终端包括PC机等，移动智能终端包括手机、平板电脑等。物联网在线安全监测平台配置有GPRS通讯模块，当存在异常情况时，物联网在线安全监测平台可将预警信息通过GPRS通讯模块通过短信的方式发送至移动智能终端上，以供监控人员及时收到预警信息。另外，监控人员能通过移动智能终端APP软件实时查看消防设备的情况，一方面将日常人工巡查运维解放出来，另一方面能提升巡查运维的智能化水平，实现消防设备的集中监测和管理，保障消防设施安全。
本申请实施例提供的消防设备安全在线监测系统融合了压力、温湿度、应力应变、定期检验预警等多种感知模块以及超压释放控制和视频联动监测的多种监测方式，实现了多模态异常事件报警与监测，其中，当出现报警等异常事件时，能实现视频监控和超压释放控制模块的多联动控制，可及时消除消防气瓶的爆裂风险，保障超压情况下应急处理的安全性；定期检验预警能实现对消防气瓶定期检验超期或不及时的提醒，并可实现消防气瓶全生命周期的安全追溯管理；采用物联网技术实现对各种采集数据和预警信息的智慧管理，提升了在线监测的可靠性和稳定性，同时视频监控应用提升了物联网监测平台的可视化性能。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (11)
1.一种消防设备安全在线监测系统，其特征在于，包括：物联网在线安全监测平台、物联网安全守护终端、压力采集感知模块、温湿度采集感知模块、视频监控模块、定期检验预警感知模块和应力应变监测感知模块；
所述压力采集感知模块、应力应变监测感知模块、温湿度采集感知模块、视频监控模块和定期检验预警感知模块分别用于将采集到的感知数据信息上传至物联网安全守护终端，所述物联网安全守护终端用于对接受到的感知数据信息进行分析处理并上传至物联网在线安全监测平台。
2.根据权利要求1所述的消防设备安全在线监测系统，其特征在于，所述压力采集感知模块用于采集消防气瓶的实时压力；所述压力采集感知模块包括压力传感器和压力数据采集单元。
3.根据权利要求1所述的消防设备安全在线监测系统，其特征在于，所述温湿度采集感知模块用于采集消防气瓶储存环境的温度和湿度；所述温湿度采集感知模块包括温度传感器、湿度传感器和温湿度数据采集单元。
4.根据权利要求1所述的消防设备安全在线监测系统，其特征在于，所述应力应变监测感知模块用于监测消防气瓶的应力和应变，所述应力应变监测感知模块包括应力应变数据采集盒和应力应变监测传感器。
5.根据权利要求4所述的消防设备安全在线监测系统，其特征在于，所述物联网安全守护终端还用于分析应力应变监测感知模块发送的应力应变数据，判断是否超过预设安全阀值，当超过预设安全阀值时，发到预警信息并上传至物联网在线安全监测平台。
6.根据权利要求1所述的消防设备安全在线监测系统，其特征在于，所述视频监控模块用于监控消防气瓶的实时状态，并接受物联网安全守护终端发送的启动指令和控制指令。
7.根据权利要求1所述的消防设备安全在线监测系统，其特征在于，所述定期检验预警感知模块包括RFID电子标签和信息采集传输仪，所述RFID电子标签用于存储消防气瓶的设备信息和巡检维护数据，所述信息采集传输仪用于读取RFID电子标签中的设备信息和巡检维护数据并上传至物联网安全守护终端。
8.根据权利要求7所述的消防设备安全在线监测系统，其特征在于，所述物联网安全守护终端还用于判断定期检验预警感知模块发送的巡检维护数据是否存在超期或即将超期，若存在超期或即将超期则发出预警信息，并将巡检维护数据和预警信息上传至物联网在线安全监测平台。
9.根据权利要求1所述的消防设备安全在线监测系统，其特征在于，所述物联网安全守护终端还用于分析压力采集感知模块、温湿度采集感知模块分别发送的压力、温度和湿度数据，判断是否超过预设安全阀值，当超过预设安全阀值时，发到预警信息并上传至物联网在线安全监测平台。
10.根据权利要求9所述的消防设备安全在线监测系统，其特征在于，所述消防设备安全在线监测系统还包括超压释放控制装置；
所述超压释放控制装置用于控制释放消防气瓶的压力；所述超压释放控制装置分别与物联网在线安全监测平台和物联网安全守护终端信号连接。
11.根据权利要求10所述的消防设备安全在线监测系统，其特征在于，所述物联网安全守护终端还用于当发到超压预警信息时，向视频监控模块发出视频监控启动指令，并向超压释放控制模块发送消防气瓶压力释放指令。
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