CN116052360A - 一种消防报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于消防技术领域，具体涉及一种消防报警系统。所述系统包括：目标区域监测点确定单元，配置用于在目标区域内确定多个监测组，每个监测组内包含多个等距相间均匀分布的监测点；可移动传感器组，包括多个传感器组，每个传感器组内均包含相同数量，相同种类的多个传感器。其通过在目标区域内划分多个监测组，然后通过可移动传感器组在监测组中的各个监测点移动，实现了目标区域的全面监控，同时在监测过程中，结合了设备数据信息和环境数据信息，通过环境数据信息的火灾预警模型来判断是否出现火情，准确度更高，再通过设备数据信息来判断响应等级，提升了火灾报警的智能化和准确率。

Description

一种消防报警系统

技术领域

本发明属于消防技术领域，具体涉及一种消防报警系统。

背景技术

火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、联动输出装置以及具有其它辅助功能装置组成的，它具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时以声或光的形式通知整个楼层疏散，控制器记录火灾发生的部位、时间等，使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。

现有技术中，一般通过传感器获取现场的环境数据，再将环境数据进行分析处理后，判断是否发生了火灾，在判断发生火情的情况下，发出预警。远端的火警在接收到这个预警后，则派出消防员进行灭火处理。

虽然这个过程已经能实现消防火灾自动报警，但往往需要火灾发生后才能进行报警。但由于消防的安全不仅火灾本身有关，还与消防设备的运行状态有关。同时方法由于是基于传感器数据的数据分析，往往还会造成虚警，从而浪费消防资源。

因此，一种能够全面监测消防设备和现场火情，甚至是火灾的预测的系统能够大幅度提升消防安全。还能实现消防智能化，降低消防成本，提升消防系统的运行效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种消防报警系统，其通过在目标区域内划分多个监测组，然后通过可移动传感器组在监测组中的各个监测点移动，实现了目标区域的全面监控，同时在监测过程中，结合了设备数据信息和环境数据信息，通过环境数据信息的火灾预警模型来判断是否出现火情，准确度更高，再通过设备数据信息来判断响应等级，提升了火灾报警的智能化和准确率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种消防报警系统，所述系统包括：目标区域监测点确定单元，配置用于在目标区域内确定多个监测组，每个监测组内包含多个等距相间均匀分布的监测点；可移动传感器组，包括多个传感器组，每个传感器组内均包含相同数量，相同种类的多个传感器，每个传感器组均分别布设于一个监测组中，在监测组中，以一个监测点为中心，以监测组内两个监测点的距离的一半为半径组成的圆周上，均匀分布，获取该监测点的环境数据信息，同时按照设定的时间周期，不断地循环平移至监测组中其他监测点为圆心的圆周上；设备监测单元，配置用于实时获取目标区域内的消防设备数据信息；风险预警单元，配置用于基于可移动传感器组获取到的环境数据信息和设备监测单元获取到的消防设备数据信息，预测计算得到目标区域的整体风险度，以及目标区域内各个监测组的风险度；报警单元，配置用于基于可移动传感器组获取到的环境数据信息，进行火灾判断，判断是否出现火灾，以及判断火灾出现在目标区域内的哪个监测组中，若判断出现火灾，并定位出目标区域中出现火灾的监测组，并根据该监测组的风险度，判断出火情紧急程度，并发出报警。

进一步的，所述监测组为目标区域内的一个区域，监测组的面积须满足以下约束关系：；其中，为监测组面积，为目标区域。

进一步的，所述监测组的选取过程包括：在计算机中模拟目标区域，使用N个碰撞球在随机碰撞函数的作用下在模拟的目标区域中进行碰撞运动，记录碰撞球在目标区域中停留的位置作为监测组的中心，以设定的半径值为半径，划定一个圆形区域作为监测组，再在监测组中使用n个碰撞球在随机碰撞函数的作用下进行碰撞运动，记录碰撞球在监测组中的停留的位置，作为该监测组中的监测点。

进一步的，所述碰撞函数使用如下公式进行表示：；其中，为碰撞球的初始位置坐标；为碰撞球停留的位置；为伪随机函数；为随机分布概率函数；是单位时间内随机分布中的随机事件平均发生次数；为碰撞发生次数。

进一步的，所述风险预警单元，基于可移动传感器组获取到的环境数据信息和设备监测单元获取到的消防设备数据信息，预测计算得到目标区域的整体风险度，以及目标区域内各个监测组的风险度的方法包括：使用如下公式计算得到各个监测组的风险度：；其中，为环境数据信息，为环境数据信息对应的模板数据信息，为环境数据信息的个数；为消防设备数据信息，为消防设备数据信息对应的模板数据信息，为环境数据信息的个数；为监测组的风险度；将所有监测组的风险度叠加后取均值，则得到目标区域的整体风险度。

进一步的，所述报警单元，基于可移动传感器组获取到的环境数据信息，进行火灾判断，判断是否出现火灾的方法包括：将目标区域的所有的环境数据信息带入到预设的火灾判断模型中，判断是否出现火灾，若判断出现火灾则判断火灾出现于监测组中的哪个区域中。

进一步的，所述火灾判断模型使用如下公式进行表示：；其中，为计算出的判断参数，若判断参数在设定的阈值范围内，则判断出现了火灾；为目标区域内环境数据信息的数量；为将目标区域内的监测区域的位置进行连线后，得到的连线的函数表达。

进一步的，所述报警单元判断火灾出现在目标区域内的哪个监测组中的方法包括：将每个监测组对应的环境数据信息带入到火灾判断模型中，以明确出现火灾的监测组。

进一步的，所述可移动传感器组中包含的传感器种类至少包括：温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器。

进一步的，所述消防设备数据信息至少包括：消防设备使用时间、消防设备使用次数和消防设备出厂时间。

本发明的一种消防报警系统，具有如下有益效果：

1.准确率高：本发明通过可移动传感器在目标区域内的每个监测组中移动，实现了较少传感器达到监控的目的，同时这种方式，又可以实现全面的监控，提升火灾发现的准确率，降低虚警的发生，同时由于在判断火灾时，时针对所有的数据信息进行综合判断，进一步提升了准确率。

2.智能化程度高：本发明在进行火灾预警时，还针对设备的数据信息进行了分析判断，以此来建立目标区域的风险等级，风险等级的建立，可以在发生火灾时，判断用何种方式进行响应，提升火灾预警的智能化程度。

3.效率更高：本发明在进行火灾预警时，除了能够进行火灾的报警，还能确定火灾所在的区域，提升了火灾报警的效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种消防报警系统的系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种消防报警系统的目标区域和监测组的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种消防报警系统的监测组中各个监测点的传感器的分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。

实施例1：

如图1、图2和图3所示，

一种消防报警系统，所述系统包括：目标区域监测点确定单元，配置用于在目标区域内确定多个监测组，每个监测组内包含多个等距相间均匀分布的监测点；可移动传感器组，包括多个传感器组，每个传感器组内均包含相同数量，相同种类的多个传感器，每个传感器组均分别布设于一个监测组中，在监测组中，以一个监测点为中心，以监测组内两个监测点的距离的一半为半径组成的圆周上，均匀分布，获取该监测点的环境数据信息，同时按照设定的时间周期，不断地循环平移至监测组中其他监测点为圆心的圆周上；设备监测单元，配置用于实时获取目标区域内的消防设备数据信息；风险预警单元，配置用于基于可移动传感器组获取到的环境数据信息和设备监测单元获取到的消防设备数据信息，预测计算得到目标区域的整体风险度，以及目标区域内各个监测组的风险度；报警单元，配置用于基于可移动传感器组获取到的环境数据信息，进行火灾判断，判断是否出现火灾，以及判断火灾出现在目标区域内的哪个监测组中，若判断出现火灾，并定位出目标区域中出现火灾的监测组，并根据该监测组的风险度，判断出火情紧急程度，并发出报警。

具体的，可移动传感器组中的每个传感器组中具备的传感器数量和种类均完全一致。将传感器组布设到一个监测组中后，该传感器组首先在监测组中的一个位置开始进行监测，然后在经过设定的时间周期后，这个传感器组中所有的传感器整体移动到监测中的另一个位置，即另一个监测点中。在该监测点中，这些传感器组中的传感器以一个监测点为中心，以监测组内两个监测点的距离的一半为半径组成的圆周上，均匀分布，进行环境数据信息的获取。

这种移动传感器的方式，可以实现传感器的复用，即利用较少数量的传感器完成环境数据信息的获取。

具体的，消防设备数据信息，反映了监测点中每个消防设备的老化程度，当消防设备的出厂时间较早，使用时间较多，则会导致消防设备的老化加快，从而导致出现火情时，风险增高。

实施例2：

在上一实施例的基础上，所述监测组为目标区域内的一个区域，监测组的面积须满足以下约束关系：；其中，为监测组面积，为目标区域。

具体的，监测组的数量需要保证能够完全的实现目标区域的监测，同时又能保证效率最大化。

实施例3：

在上一实施例的基础上，所述监测组的选取过程包括：在计算机中模拟目标区域，使用N个碰撞球在随机碰撞函数的作用下在模拟的目标区域中进行碰撞运动，记录碰撞球在目标区域中停留的位置作为监测组的中心，以设定的半径值为半径，划定一个圆形区域作为监测组，再在监测组中使用n个碰撞球在随机碰撞函数的作用下进行碰撞运动，记录碰撞球在监测组中的停留的位置，作为该监测组中的监测点。

具体的，碰撞球在目标区域中，若碰撞到目标区域的边界，则会反弹，在目标区域总无规则运动。通过这种方式可以实现监测组的随机选取，进一步提升监测组选取的科学性。

实施例4：

在上一实施例的基础上，所述碰撞函数使用如下公式进行表示：；其中，为碰撞球的初始位置坐标；为碰撞球停留的位置；为伪随机函数；为随机分布概率函数；是单位时间内随机分布中的随机事件平均发生次数；为碰撞发生次数。

具体的，监测组的选取需要保证完全的随机性，因为在现实中火灾的发生往往是随机的，如果人为布设监测组，很容易造成火灾预警的死角。

实施例5：

在上一实施例的基础上，所述风险预警单元，基于可移动传感器组获取到的环境数据信息和设备监测单元获取到的消防设备数据信息，预测计算得到目标区域的整体风险度，以及目标区域内各个监测组的风险度的方法包括：使用如下公式计算得到各个监测组的风险度：；其中，为环境数据信息，为环境数据信息对应的模板数据信息，为环境数据信息的个数；为消防设备数据信息，为消防设备数据信息对应的模板数据信息，为环境数据信息的个数；为监测组的风险度；将所有监测组的风险度叠加后取均值，则得到目标区域的整体风险度。

具体的，风险度的建立，可以在发生火情后，依据风险度来判断进行何种等级的响应，若风险等级较高，则需要较为高等级的火灾响应。

实施例6：

在上一实施例的基础上，所述报警单元，基于可移动传感器组获取到的环境数据信息，进行火灾判断，判断是否出现火灾的方法包括：将目标区域的所有的环境数据信息带入到预设的火灾判断模型中，判断是否出现火灾，若判断出现火灾则判断火灾出现于监测组中的哪个区域中。

具体的，火灾报警系统是消防火灾自动报警系统中，对现场进行探查，发现火灾的设备。火灾报警器的火灾报警系统是系统的“感觉器官”，它的作用是监视环境中有没有火灾的发生。一旦有了火情，就将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐射光强等转换成电信号，并立即动作向火灾报警控制器发送报警信号。

实施例7：

在上一实施例的基础上，所述火灾判断模型使用如下公式进行表示：；其中，为计算出的判断参数，若判断参数在设定的阈值范围内，则判断出现了火灾；为目标区域内环境数据信息的数量；为将目标区域内的监测区域的位置进行连线后，得到的连线的函数表达。

具体的，目前，火灾自动探测报警系统的应用广泛，在很多地方已成为必备装置，起到了安全保障作用。但在火灾探测报警系统的实际应用中，也出现了许多问题，市场现有产品质量参差不齐，存在产品功能单一、可靠性稳定性不高；只对某一种火灾参数进行探测，出现误报漏报等诸多问题。随着微处理器技术、传感技术、通讯技术、控制技术和人工智能技术等的不断发展，火灾探测报警系统的主要发展方向向着高可靠、低误报漏报率及网络化、智能化方向发展。

实施例8：

在上一实施例的基础上，所述报警单元判断火灾出现在目标区域内的哪个监测组中的方法包括：将每个监测组对应的环境数据信息带入到火灾判断模型中，以明确出现火灾的监测组。

实施例9：

在上一实施例的基础上，所述可移动传感器组中包含的传感器种类至少包括：温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器。

实施例10：

在上一实施例的基础上，所述消防设备数据信息至少包括：消防设备使用时间、消防设备使用次数和消防设备出厂时间。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种消防报警系统，其特征在于，所述系统包括：目标区域监测点确定单元，配置用于在目标区域内确定多个监测组，每个监测组内包含多个等距相间均匀分布的监测点；可移动传感器组，包括多个传感器组，每个传感器组内均包含相同数量，相同种类的多个传感器，每个传感器组均分别布设于一个监测组中，在监测组中，以一个监测点为中心，以监测组内两个监测点的距离的一半为半径组成的圆周上，均匀分布，获取该监测点的环境数据信息，同时按照设定的时间周期，不断地循环平移至监测组中其他监测点为圆心的圆周上；设备监测单元，配置用于实时获取目标区域内的消防设备数据信息；风险预警单元，配置用于基于可移动传感器组获取到的环境数据信息和设备监测单元获取到的消防设备数据信息，预测计算得到目标区域的整体风险度，以及目标区域内各个监测组的风险度；报警单元，配置用于基于可移动传感器组获取到的环境数据信息，进行火灾判断，判断是否出现火灾，以及判断火灾出现在目标区域内的哪个监测组中，若判断出现火灾，并定位出目标区域中出现火灾的监测组，并根据该监测组的风险度，判断出火情紧急程度，并发出报警。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测组为目标区域内的一个区域，监测组的面积须满足以下约束关系：；其中，为监测组面积，为目标区域。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测组的选取过程包括：在计算机中模拟目标区域，使用N个碰撞球在随机碰撞函数的作用下在模拟的目标区域中进行碰撞运动，记录碰撞球在目标区域中停留的位置作为监测组的中心，以设定的半径值为半径，划定一个圆形区域作为监测组，再在监测组中使用n个碰撞球在随机碰撞函数的作用下进行碰撞运动，记录碰撞球在监测组中的停留的位置，作为该监测组中的监测点。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述碰撞函数使用如下公式进行表示：；其中，为碰撞球的初始位置坐标；为碰撞球停留的位置；为伪随机函数；为随机分布概率函数；是单位时间内随机分布中的随机事件平均发生次数；为碰撞发生次数。

5.如权利要求2或3或4所述的系统，其特征在于，所述风险预警单元，基于可移动传感器组获取到的环境数据信息和设备监测单元获取到的消防设备数据信息，预测计算得到目标区域的整体风险度，以及目标区域内各个监测组的风险度的方法包括：使用如下公式计算得到各个监测组的风险度：；其中，为环境数据信息，为环境数据信息对应的模板数据信息，为环境数据信息的个数；为消防设备数据信息，为消防设备数据信息对应的模板数据信息，为环境数据信息的个数；为监测组的风险度；将所有监测组的风险度叠加后取均值，则得到目标区域的整体风险度。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述报警单元，基于可移动传感器组获取到的环境数据信息，进行火灾判断，判断是否出现火灾的方法包括：将目标区域的所有的环境数据信息带入到预设的火灾判断模型中，判断是否出现火灾，若判断出现火灾则判断火灾出现于监测组中的哪个区域中。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述火灾判断模型使用如下公式进行表示：；其中，为计算出的判断参数，若判断参数在设定的阈值范围内，则判断出现了火灾；为目标区域内环境数据信息的数量；为将目标区域内的监测区域的位置进行连线后，得到的连线的函数表达。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述报警单元判断火灾出现在目标区域内的哪个监测组中的方法包括：将每个监测组对应的环境数据信息带入到火灾判断模型中，以明确出现火灾的监测组。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可移动传感器组中包含的传感器种类至少包括：温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述消防设备数据信息至少包括：消防设备使用时间、消防设备使用次数和消防设备出厂时间。

Images