CN115043293A - 一种智能化电梯消防灭火管控设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电梯技术领域，具体的说是一种智能化电梯消防灭火管控设备，包括：控制模块，所述控制模块包括控制器，所述控制器依据电梯轿厢的三维结构图将电梯轿厢内部空间划分为网格并进行编号；检测模块，所述检测模块通过火灾探测器对电梯轿厢内环境进行检测，确定着火点的相对位置；灭火模块，所述灭火模块包括安装在电梯轿厢内的灭火设备，所述灭火设备按网格编号进行分布；所述检测模块将着火点的相对位置信息发送到控制器，所述控制器确定着火点所在区域的网格编号，所述控制器控制与网格编号对应的灭火设备启动并进行灭火。本发明结构简单、使用方便，可提高对电梯内部火情的扑灭效果与效率，降低扑灭火情时对电梯内部人员的伤害。
Description
技术领域
本发明属于消防灭火管控技术领域，具体的说是一种智能化电梯消防灭火管控设备。
背景技术
目前，多数楼宇内均安装了电梯，方便了人们的生活和工作。多数楼道走廊上均设置有烟雾报警器，然而电梯内则较少配备相应的消防设备，在电梯内存在失火危机时，往往不能及时发觉，致使人们错过最佳灭火时机，或者当电梯轿厢内发生火情且有人员被困其中时，电梯内被困人员限于条件原因，不便于实施灭火自救，具有较大的人身安全隐患。
发明内容
为了弥补现有电梯在消防方面的不足，提高对电梯内部火情的扑灭效果与效率，降低扑灭火情时对电梯内部人员的伤害，本发明提出一种智能化电梯消防灭火管控设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述一种智能化电梯消防灭火管控设备，包括：
控制模块，所述控制模块包括控制器，所述控制器用于控制消防设备的运行，所述控制器依据电梯轿厢的三维结构图将电梯轿厢内部空间划分为若干网格并进行编号；
检测模块，所述检测模块通过火灾探测器对电梯轿厢内环境进行检测，确定着火点的相对位置；
灭火模块，所述灭火模块包括安装在电梯轿厢内的灭火设备，所述灭火设备按内部空间划分单元得到的网格编号进行分布；
所述检测模块将着火点的相对位置信息发送到控制器，所述控制器确定该着火点所在区域的网格编号，所述控制器控制与网格编号对应的灭火设备启动，对该着火点进行灭火。
优选的，所述检测模块还包括红外传感器，所述红外传感器实时检测电梯轿厢内的温度，所述红外传感器将检测到的温度数据发送到控制器，所述控制器接收到的温度数据高于预设阈值以及接收到火灾探测器发送的着火点信息后，启动灭火设备。
优选的，所述检测模块包括人员检测单元，所述火灾探测器将电梯轿厢内的检测视频发送到人员检测单元，所述人员检测单元依据接收到的视频分析并计算得到电梯轿厢内部人员数量以及人员身高信息，并将人员身高信息发送到控制器，所述控制器控制高于人员身高区域的灭火设备不启动。
优选的，所述灭火模块还包括层流控制单元，所述层流控制单元对电梯轿厢内的气流方向进行控制，所述灭火设备喷出的灭火剂的运动受到层流控制单元的控制。
优选的，所述层流控制单元包括：
电梯轿厢，所述电梯轿厢的顶部安装有进气风扇，所述电梯轿厢的底部安装有出气风扇，所述进气风扇和出气风扇使得气流从上到下从电梯轿厢内穿过；
进风板，所述进风板安装在电梯轿厢内的上端，所述进风板与电梯轿厢侧壁之间形成集风进气腔，所述集风进气腔内安装有过滤层，所述进气风扇送入的气流进入集风进气腔内位于过滤层上方的空间，所述进风板约束穿过电梯轿厢内的气流呈层流状态；
出风板，所述出风板安装在电梯轿厢内的下端，所述出风板与电梯轿厢侧壁之间形成集风出气腔，所述集风出气腔内的气流从出气风扇处排出。
优选的，所述进风板安装在电梯轿厢内的左侧，所述电梯轿厢内的上端安装有顶板，所述进风板、顶板以及电梯轿厢的内壁之间形成集风进气腔；
所述出风板安装在电梯轿厢内的右侧，所述电梯轿厢内的下端安装有底板，所述出风板、底板以及电梯轿厢的内壁之间形成集风出气腔；
所述电梯轿厢内的气流从左向右流动。
优选的，所述进风板朝向电梯轿厢内的侧面上开设有层流槽，所述进风板的进风孔均位于层流槽内部。
优选的，所述灭火设备的喷头安装在进风板朝向电梯轿厢内的侧面上，所述喷头位于相邻层流槽之间的位置上。
本发明的有益效果如下：
1.通过设置控制模块、检测模块和灭火模块，在检测到电梯轿厢内部出现火情之后，控制模块控制灭火模块内的与着火点所在区域相互对应的灭火设备启动，定点的对着火点进行扑灭，避免对电梯轿厢内其他设备造成伤害、污损，并避免对电梯轿厢内人员吸入灭火剂造成伤害，在保证灭火效果的前提下，降低经济损失。
2.通过设置出风板、层流槽、出风孔，使得电梯轿厢内部气流呈层流状态，对灭火设备喷出的灭火剂进行一定的限制与引导，减少喷出的灭火剂的扩散，提高灭火效果与效率，并避免过度扩散的灭火剂被电梯轿厢内人员吸入造成伤害。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的系统框图；
图2是层流控制单元的第一实施例的结构示意图；
图3是层流控制单元的第二实施例的结构示意图；
图4是图2中A处局部放大图；
图5是图3中B处局部放大图；
图中：箱体1、进气风扇2、出气风扇21、进风板3、过滤层31、集风进气腔32、进风孔33、层流槽34、导流孔35、喷头36、出风板4、集风出气腔41、顶板5、底板51。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，本发明所述一种智能化电梯消防灭火管控设备，包括：
控制模块，所述控制模块包括控制器，所述控制器用于控制消防设备的运行，所述控制器依据电梯轿厢1的三维结构图将电梯轿厢1内部空间划分为若干网格并进行编号，此处的控制器可以采用现有PLC控制器或者单片机控制器；
安装时，工作人员实地测量或者将厂家提供的数据传输到控制器中，控制器经过运算后得到电梯轿厢1的三维结构图，并依据该三维结构图对电梯轿厢1内部空间进行网格划分，在划分完毕后对各个网格进行编号，使得电梯轿厢1内不同位置能够通过编号快速的进行描述与定位；
检测模块，所述检测模块通过火灾探测器对电梯轿厢1内环境进行检测，确定着火点的相对位置，实际应用中，可使用带有红外透镜的CCD摄像机与彩色CCD摄像机组合，作为火灾探测器；通过火灾探测器采集电梯轿厢1内的监控图像，从连续帧的图像序列中提取电梯轿厢1内的单帧图像，再通过图像处理算法，提取到该单帧图像的特征值，判断电梯轿厢1内是否有火情发生，在判断电梯轿厢1内出现着火点之后，利用投影法计算电梯轿厢1内着火点的位置，并将该位置数据发送到控制器，控制器将该位置数据与网格编号进行比对，确定着火点相对位置，以及该相对位置对应的编号；
灭火模块，所述灭火模块包括安装在电梯轿厢1内的灭火设备，所述灭火设备按内部空间划分得到的网格编号进行分布；
灭火设备可以是常见的干粉灭火器、二氧化碳灭火器、清水灭火器中的一种或多种，同时，电梯轿厢1中安装有多组灭火设备或者对灭火设备设置多个用于喷出灭火剂的出口，并且，对于设置在电梯轿厢1内的灭火设备或者用于喷出灭火剂的出口均按照控制器对电梯轿厢1内空间划分的网格进行安装，从而使得灭火设备或者用于喷出灭火剂的出口具有固定的编号，以便于控制器精确控制灭火模块，定点对着火点进行灭火，避免对电梯轿厢1内其他设备造成伤害或者污损，在保证灭火效果的前提下，降低经济损失；
所述检测模块将着火点的相对位置信息发送到控制器，所述控制器确定该着火点所在区域的网格编号，所述控制器控制与网格编号对应的灭火设备启动，对该着火点进行灭火。
在电梯轿厢1内出现火情之后，通过检测模块内的图像传感器和红外传感器对着火点的位置信息进行确定，检测模块将该着火点的位置信息发送到控制器中，控制器依据该着火点的信息确定该着火点在电梯轿厢1内所处区域的编号；控制器控制该编号对应的灭火设备启动，喷发出灭火剂，实现对该着火点的控制与扑灭，避免电梯轿厢1内的火情蔓延。同时，控制器通过控制着火点所在区域的编号对应的灭火设备进行灭火，避免了一次启动所有的灭火设备进行灭火，在灭火完成后需要更长的时间对所有的灭火设备进行检修、更换，缩短检修时间，提高检修效率；通过控制对应的灭火设备进行灭火，也能提高灭火效率与效果，避免多数灭火设备无意义启动，造成浪费，降低经济损失，同时，也能避免喷出过多的灭火剂，对电梯轿厢1内部造成污损，在扑灭火情之后，难以清理。
作为本发明一种实施方式，所述检测模块还包括红外传感器，所述红外传感器实时检测电梯轿厢1内的温度，所述红外传感器将检测到的温度数据发送到控制器，所述控制器接收到的温度数据高于预设阈值以及接收到火灾探测器发送的着火点信息后，启动灭火设备。
控制器接收到火灾探测器分析、计算后得出的着火点信息后，控制器对红外传感器发送的电梯轿厢1内的温度数据进行判断：在电梯轿厢1内的温度超过阈值且温度变化时间较短时，控制器判断电梯轿厢1内确实存在火情，从而控制器启动灭火设备，进行灭火，避免火灾探测器受到干扰，出现判断，使得电梯轿厢1内未出现火情的时候启动灭火设备，造成不必要的损失，以及在电梯轿厢1内出现火情的时候，提高对火情的反应速度，快速扑灭着火点，降低损失。
作为本发明一种实施方式，所述检测模块包括人员检测单元，所述火灾探测器将电梯轿厢1内的检测视频发送到人员检测单元，所述人员检测单元依据接收到的视频分析并计算得到电梯轿厢1内部人员数量以及人员身高信息，并将人员身高信息发送到控制器，所述控制器控制高于人员身高区域的灭火设备不启动。
在正常使用的时候，火灾探测器持续的对电梯轿厢1内的情况进行检测，保证在电梯轿厢1内部因为电路问题、意外碰撞或其他情况导致出现火情的时候，火灾探测器能够及时发现火情，并将着火点信息发送到控制器处。同时，火灾探测器会将其红外透镜的CCD摄像机和彩色CCD摄像机拍摄到的视频图像同步发送到人员检测单元中，以供人员检测单元识别，确定出现火情的电梯轿厢1内部存在的人员数量以及身高数据：
当电梯轿厢1内部存在的人员数量为零时，即表示电梯轿厢1中无人员存在，因此，在对电梯轿厢1内的火情进行控制、扑灭的时候无需考虑人员的承受能力与身体健康，控制器在接收到人员检测单元发送的人员数量为零的信息后，控制器可以启动着火点所在区域对应的灭火设备以及电梯轿厢1内任一点处可对准着火点的灭火设备，同步进行灭火，提高灭火效果，避免火情蔓延、扩大，增加损失。
当电梯轿厢1内部存在的人员数量大于零时，控制器首先控制着火点所在区域对应的灭火设备开始工作，对着火点进行扑灭；同时，由于电梯轿厢1内人员的存在，控制器不会控制位置高度高于人员身高（以面部有以下为判断标准）的灭火设备工作，以免灭火设备喷出的灭火剂直接喷射到人员面部，对人员造成伤害；同时，控制器控制着火点附近区域所对应灭火设备启动，对着火点进行灭火，在保证电梯轿厢1内人员健康、安全的情况下，尽可能快速的扑灭电梯轿厢1内的火情。
作为本发明一种实施方式，所述灭火模块还包括层流控制单元，所述层流控制单元对电梯轿厢1内的气流方向进行控制，所述灭火设备喷出的灭火剂的运动受到层流控制单元的控制。
在电梯轿厢1内出现火情时，控制器可控制灭火设备启动并对着火点进行扑灭；同时，在灭火过程中层流控制单元依旧在正常运行，使得灭火设备中喷出的灭火剂受到层流控制单元引导、控制的气流的影响，使得喷出的灭火剂尽可能的呈层流状态运行并到达着火点处，减少灭火剂在空中运动过程中出现分散的情况，从而避免灭火剂在出现分散之后到达电梯轿厢1内的人员身上，对人员造成伤害；同时，通过层流控制单元对喷出后的灭火剂的引导与控制，尽可能避免灭火剂分散，保证灭火效果，避免灭火剂在电梯轿厢1内四处分散，对电梯轿厢1内环境造成污染，导致在后续清理、维护的时候，导致工作人员工作量的增加。
作为本发明一种实施方式，所述层流控制单元包括：
电梯轿厢1，所述电梯轿厢1外顶壁安装有进气风扇2，所述电梯轿厢1外底壁安装有出气风扇21，所述进气风扇2和出气风扇21使得气流从上到下从电梯轿厢1内穿过；
进风板3，所述进风板3安装在电梯轿厢1内，所述进风板3与电梯轿厢1内壁之间形成集风进气腔32，所述集风进气腔32内安装有过滤层31，所述进气风扇2送入的气流进入集风进气腔32内位于过滤层31上方的空间，所述进风板3约束穿过电梯轿厢1内的气流呈层流状态；
出风板4，所述出风板4安装在电梯轿厢1内，所述出风板4与电梯轿厢1内壁之间形成集风出气腔41，所述集风出气腔41内的气流从出气风扇21处排出，集风出气腔与集风进气腔连通；
在电梯轿厢1内没有出现火情的时候，进气风扇2和出气风扇21正常运行，将外界的新鲜空气送入到电梯轿厢1内部，保证电梯轿厢1内部人员的正常呼吸。
在电梯轿厢1内出现火情的时候，控制器对进气风扇2和出气风扇21进行控制，提高出气风扇21的功率，降低进气风扇2的功率，同时通过进风板3和出风板4的配合，使得电梯轿厢1内部的气流状态呈现出层流状态，进而对灭火设备喷出的灭火剂进行一定的限制与引导，减少灭火剂的扩散，提高灭火剂覆盖到着火点的可能性，进而提高灭火效果与效率；同时，通过电梯轿厢1内部的层流环境减少灭火剂的扩散，防止电梯轿厢1内部的人员吸入灭火剂，对人员的身体健康造成不利影响，同时，通过降低进气风扇2的功率，减少外界新鲜空气送入的效率，使得着火点附近的空气中氧气含量逐渐减少，进一步提高灭火效率。
作为本发明一种实施方式，所述进风板3安装在电梯轿厢1内的左侧，所述电梯轿厢1内的上端安装有顶板5，所述进风板3、顶板5以及电梯轿厢1的侧壁之间形成集风进气腔32，所述出风板4安装在电梯轿厢1内的右侧，所述电梯轿厢1内的下端安装有底板51，所述出风板4、底板51以及电梯轿厢1的内壁之间形成集风出气腔41，所述电梯轿厢1内的气流从左向右流动。
在实际应用过程中，对于进风板3和出风板4的安装存在另外一种实施例，即将进风板3和出风板4分别安装在电梯轿厢1内的左右两侧；同时，对于上一实施例中安装进风板3和出风板4处分别使用顶板5和底板51进行替代安装，从而保证电梯轿厢1内部的气流从左向右流动，并保持层流状态，进而在电梯轿厢1内部出现火情的时候，对灭火设备喷出的灭火剂进行一定的限制与引导，减少灭火剂的扩散，提高灭火效果与效果，并避免喷出的灭火剂对电梯轿厢1内人员的伤害。
作为本发明另外一种实施方式，所述进风板3朝向电梯轿厢1内的侧面上开设有层流槽34，所述进风板的进风孔33的出口均位于层流槽34内部。通过设置的层流槽34对进风孔33中喷出的气流进行一定的导向与引导，尽可能保证从进风板3处排出的气流处于层流状态，使得灭火设备喷出灭火剂的时候，电梯轿厢1内部的气流处于相对稳定的层流状态，提高对喷出的灭火剂的限制与引导的效果，尽可能减少喷出灭火剂的扩散。
作为本发明一种实施方式，所述灭火设备的喷头36安装在进风板3朝向电梯轿厢1内的侧面上，所述喷头36位于相邻层流槽34之间的位置上，所述层流槽34的侧壁内开设有导流孔35，所述导流孔35与喷头36相互连通，所述导流孔35连接到灭火设备的储罐中。
由于喷头36位于层流槽34之间的位置上，从而在喷头36向外喷出灭火剂之后，灭火剂就会受到层流槽34中喷出的呈层流状态的气流的限制与引导，限制与引导灭火剂的运动，减少灭火剂的扩散，提高灭火效果与效率，并避免过度扩散的灭火剂对电梯轿厢1内的人员造成伤害。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种智能化电梯消防灭火管控设备，其特征在于，包括：
控制模块，所述控制模块包括控制器，所述控制器用于控制消防设备的运行，所述控制器依据电梯轿厢(1)的三维结构图将电梯轿厢(1)内部空间划分为若干网格并进行编号；
检测模块，所述检测模块通过火灾探测器对电梯轿厢(1)内环境进行检测，确定着火点的相对位置；
灭火模块，所述灭火模块包括安装在电梯轿厢(1)内的灭火设备，所述灭火设备按内部空间划分得到的网格编号进行分布；
所述检测模块将着火点的相对位置信息发送到控制器，所述控制器确定该着火点所在区域的网格编号，所述控制器控制与网格编号对应的灭火设备启动，对该着火点进行灭火。
2.根据权利要求1所述的一种智能化电梯消防灭火管控设备，其特征在于，所述检测模块还包括红外传感器，所述红外传感器实时检测电梯轿厢(1)内温度，所述红外传感器将检测到的温度数据发送到控制器，所述控制器接收到的温度数据高于预设阈值以及火灾探测器发送的着火点信息后，启动灭火设备。
3.根据权利要求1所述的一种智能化电梯消防灭火管控设备，其特征在于，所述检测模块包括人员检测单元，所述火灾探测器将电梯轿厢(1)内的检测视频发送到人员检测单元，所述人员检测单元依据接收到的视频分析并计算得到电梯轿厢(1)内部人员数量以及人员身高信息，并将人员身高信息发送到控制器，所述控制器控制高于人员身高区域的灭火设备不启动。
4.根据权利要求2所述的一种智能化电梯消防灭火管控设备，其特征在于，所述灭火模块还包括层流控制单元，所述层流控制单元对电梯轿厢(1)内的气流方向进行控制，所述灭火设备喷出的灭火剂的运动受到层流控制单元的控制。
5.根据权利要求4所述的一种智能化电梯消防灭火管控设备，其特征在于，所述层流控制单元包括：
电梯轿厢(1)，所述电梯轿厢(1)外顶壁安装有进气风扇(2)，所述电梯轿厢(1)外底壁安装有出气风扇(21)，所述进气风扇(2)和出气风扇(21)使得气流从上到下从电梯轿厢(1)内穿过；
进风板(3)，所述进风板(3)安装在电梯轿厢(1)内，所述进风板(3)与电梯轿厢(1)内壁之间形成集风进气腔(32)，所述集风进气腔(32)内安装有过滤层(31)，所述进气风扇(2)送入的气流进入集风进气腔(32)内位于过滤层(31)上方的空间，所述进风板(3)约束穿过电梯轿厢(1)内的气流呈层流状态；
出风板(4)，所述出风板(4)安装在电梯轿厢(1)内，所述出风板(4)与电梯轿厢(1)内壁之间形成集风出气腔(41)，所述集风出气腔(41)内的气流从出气风扇(21)处排出。
6.根据权利要求5所述的一种智能化电梯消防灭火管控设备，其特征在于，所述进风板(3)安装在电梯轿厢(1)内的左侧，所述电梯轿厢(1)内的上端安装有顶板(5)，所述进风板(3)、顶板(5)以及电梯轿厢(1)的内壁之间形成集风进气腔(32)，
所述出风板(4)安装在电梯轿厢(1)内的右侧，所述电梯轿厢(1)内的下端安装有底板(51)，所述出风板(4)、底板(51)以及电梯轿厢(1)的侧壁之间形成集风出气腔(41)，
所述电梯轿厢(1)内的气流从左向右流动。
7.根据权利要求5或6所述的一种智能化电梯消防灭火管控设备，其特征在于，所述进风板(3)朝向电梯轿厢(1)内的侧面上开设有层流槽(34)，所述进风板的进风孔(33)均位于层流槽(34)内部。
8.根据权利要求7所述的一种智能化电梯消防灭火管控设备，其特征在于，所述灭火设备的喷头(36)安装在进风板(3)朝向电梯轿厢(1)内的侧面上，所述喷头(36)位于相邻层流槽(34)之间的位置上，所述层流槽(34)的侧壁内开设有导流孔(35)，所述导流孔(35)与喷头(36)相互连通，所述导流孔(35)连接到灭火设备的储罐中。
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- 2022-07-29 CN CN202210903693.XA patent/CN115043293A/zh active Pending
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