CN117975642A - 一种消防设施智能管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消防设施智能管理系统，本发明涉及消防设施管理技术领域，解决了现有系统缺乏有效的撤离通报和预测火灾波及的范围，无法提供针对特定场景和火势的动态撤离指引，导致在紧急情况下撤离混乱，增加人员受伤或死亡的风险。本发明通过消防设施智能管理系统的监控单元和报警单元，能够实时监测环境温度、烟雾浓度和火焰大小，从而提供准确的火灾评估。通过这种实时监控能检测到异常，系统能够立即响应，迅速确定火灾的严重程度，相比于传统系统，提高了火灾应急响应的效率，此外，系统能够实时地将火灾信息和评估结果发送到云平台，并与消防中心模块通信，找到最近的消防站，提高消防速度。
Description
技术领域
本发明涉及消防设施管理技术领域，具体为一种消防设施智能管理系统。
背景技术
在当前的消防安全管理领域，已经广泛应用了各类消防设施和管理系统。这些系统通常包括消防报警器、灭火装置、烟雾探测器等基本设施，以及用于控制和监视这些设施的中央管理系统。这些技术的主要目的是在发生火灾时快速响应，保护人员安全和减少财产损失。
然而，随着技术的发展和城市环境的日益复杂化，现有的消防设施智能管理系统开始显露出一些不足。首先，大部分现有系统无法实时监控周边环境，这意味着它们可能无法及时检测到起火点或火势的蔓延情况。例如，在大型建筑或复杂场所内，现有的系统可能无法有效地监测到每一个角落的状况，从而导致在火灾发生时的响应不够及时或准确。
其次，目前的消防设施智能管理系统在紧急撤离工作方面也存在缺陷。在火灾或其他紧急情况发生时，快速且有序的撤离是保证人员安全的关键。然而，现有的系统通常缺乏有效的撤离通报和预测火灾波及的范围，无法提供针对特定场景和火势的动态撤离指引，这可能导致在紧急情况下撤离混乱，增加人员受伤或死亡的风险。
因此，存在对一种改进的消防设施智能管理系统的迫切需求，该系统应能够实时监控周边环境，并在紧急情况下提供有效的撤离指导，以提高火灾应急响应的效率和安全性。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种消防设施智能管理系统，解决了背景技术中的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种消防设施智能管理系统，包括：
消防设施管理模块，用于对消防设施周边环境进行检测，并判定检测的结果是否发生火灾，通过判定结果确定是否发生警报，以及进行对消防设施进行定位；
云平台，用于接收消防设施管理模块中监控单元发生的实时火灾信息，并同一时间告知消防中心模块，同时根据实时的火灾大小的评估值H确定火灾波及到的范围面积，并通过发送撤离信息告知到移动终端；
消防中心模块，用于接受云平台的告知信息，并通过GPS或者北斗卫星的定位功能确定周边的所有的消防站的经度纬度位置坐标和获取火灾的定位信息找出其中周边最近的消防站，并通知到周边最近的消防站。
优选的，消防设施管理模块：其中包括监控单元、报警单元和定位单元；
定位单元，用于对消防设施进行定位；
监控单元，用于对消防设施的周边环境进行监控，检测到发生火灾时，告知报警单元，接着通过对环境温度，烟雾浓度和火焰的大小进行综合评估，确定火灾的大小，随后将确定火灾的大小结果结合定位单元的定位信息标识为火灾信息发送到云平台；
报警单元，用于接收到监控单元的告知信息后，实时发出警报，提醒人们发生火灾的位置。
优选的，所述监控单元中环境温度和烟雾浓度通过安装在消防设施中的温度传感器和烟雾传感器得知，火焰的大小通过预设定的图像识别模型分析摄像头拍摄的图像得出。
优选的，综合评估方式为：
通过温度传感器测得的环境温度T、烟雾传感器S和通过预设定的图像识别模型分析摄像头拍摄的图像得出火焰的大小F，通过公式：
其中，H为火灾大小的评估值，a,b和c是权重系数，具体的数值由专业人员设定，T0是正常环境温度的基线值，考虑环境因素的其他影响，其中，W表示风速，K表示湿度，d和e是对应的权重系数；
得到H后，对H进行判断，当H大于Hs时，将火灾大小的评估值H实时的发送到云平台，否则不做任何处理，其中Hs是基准火灾大小评估值。
优选的，确定火灾波及到的范围具体方式为：
B1：首先通过定位信息对火灾地点进行定位，
通过公式Y＝x*(H-Hs)n，得到火灾波及到的范围面积；
其中：Y是火灾波及到的范围面积；x是比例常数，用于调整面积的大小，n为正数，用于调整面积增长的速率；
B2：接着，定义几个关键的H值区间，对于每个区间，确定相应的x和n的值。
B3：由于H的实时变化的，以上通过根据对H区间限定，来确定相应的x和n的值，从而计算出火灾波及到的范围面积Y，随后向火灾波及到的范围面积的移动终端发送撤离信号。
优选的，确定周边最近的消防站的具体方式：
P1：使用GPS或者北斗卫星的定位功能确定周边的所有的消防站的经度纬度位置坐标，和获取火灾的定位信息，转化为经度纬度位置坐标表示；
P2：通过Haversine公式来计算每个消防站的经度纬度位置坐标和火灾的定位经度纬度位置坐标之间的距离：
其中，r是地球半径，Δlat和Δlong分别是一个消防站的经度纬度位置坐标和火灾的定位经度纬度位置坐标的纬度和经度之差，lat1代表火灾的定位经度纬度位置坐标的纬度，lat2代表一个消防站的经度纬度位置坐标的纬度；
P3：对所有计算出的距离进行比较，找到距离火灾地点最近的消防站。
优选的，还包括有移动终端，用于实时与云平台保持通讯，并接受云平台发送的撤离信息，做出响应，其中撤离信息包括有火灾的地点位置和紧急撤退的消息。
优选的，具体接受云平台发送的撤离信息的方式为：
S1：布局好每一个终端报警设备，用于接收撤离信号，选取一个城市，终端移动报警设备覆盖整个城市，终端报警设备设置在物业大厅、保卫处、消防设施地方处；
S2：接着，火灾波及到的范围面积Y的区域中的终端报警设备接收到撤离信息后，发出警报。
优选的，确定相应的x和n的值的具体方式为：
区间1：H1≤H≤H2
区间2：H2≤H≤H3
以此类推...
对于区间1：x＝x1,n＝n1
对于区间2：x＝x2,n＝n2
以此类推...
使其确定相应的x和n的值。
本发明提供了一种消防设施智能管理系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)本发明，通过消防设施智能管理系统监控单元和报警单元，能够实时监测环境温度、烟雾浓度和火焰大小，从而提供准确的火灾评估。通过这种实时监控能检测到异常，系统能够立即响应，迅速确定火灾的严重程度和可能的蔓延范围。相比于传统系统，这种方法大大减少了火灾识别和响应的时间，从而提高了火灾应急响应的效率，此外，系统能够实时地将火灾信息和评估结果发送到云平台，并与消防中心模块通信，找到最近的消防站，提高消防速度。
(2)本发明，通过实时监控和评估火灾情况，系统能够准确判断火灾可能波及的区域，并通过移动终端向该区域的人员发送紧急撤离信息。这种动态撤离指导方式不仅针对具体的火灾场景，还能根据火势的变化实时调整，从而提供更为精确和有效的撤离指引。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种消防设施智能管理系统的系统框架图；
图2为本发明一种消防设施智能管理系统的简要流程图；
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例一：
请参阅图1-图2，本发明提供了一种消防设施智能管理系统，包括；
消防设施管理模块，用于对消防设施周边环境进行检测，其中包括监控单元、报警单元和定位单元。
定位单元，用于对消防设施进行定位。
监控单元，用于对消防设施的周边环境进行监控，检测到发生火灾时，告知报警单元，接着通过对环境温度，烟雾浓度和火焰的大小进行综合评估，确定火灾的大小，随后将确定火灾的大小结果结合定位单元的定位信息标识为火灾信息发送到云平台；
其中环境温度和烟雾浓度通过安装在消防设施中的温度传感器和烟雾传感器得知，火焰的大小通过预设定的图像识别模型分析摄像头拍摄的图像得出；
具体的综合评估方式为：
通过温度传感器测得的环境温度T、烟雾传感器S和通过预设定的图像识别模型分析摄像头拍摄的图像得出火焰的大小F，通过公式：
其中，H为火灾大小的评估值，a,b和c是权重系数，具体的数值由专业人员设定，T0是正常环境温度的基线值，考虑环境因素的其他影响，其中，W表示风速，K表示湿度，d和e是对应的权重系数。
得到H后，对H进行判断，当H大于Hs时，将火灾大小的评估值H实时的发送到云平台，否则不做任何处理，其中Hs是基准火灾大小评估值，具体取值由操作人员根据经验拟定。
报警单元，用于接收到监控单元的告知信息后，实时发出警报，提醒人们发生火灾的位置。
实施例二
本实施例在具体实施过程中，在实施例一的基础上，与实施例一的区别在于：
云平台，用于接收消防设施管理模块中监控单元发生的实时火灾信息，并同一时间告知消防中心模块，同时根据实时的火灾大小的评估值H确定火灾波及到的范围面积，并通过发送撤离信息告知到移动终端，使火灾波及到的范围面积的人们进行紧急撤退；
确定火灾波及到的范围具体方式为：
B1：首先通过定位信息对火灾地点进行定位，
通过公式Y＝x*(H-Hs)n，得到火灾波及到的范围面积；
其中：Y是火灾波及到的范围面积；x是比例常数，用于调整面积的大小，n为正数，用于调整面积增长的速率。
B2：接着，定义几个关键的H值区间，这些区间可以基于历史数据、火灾行为的理解或专家的建议来确定。例如：
区间1：H1≤H≤H2
区间2：H2≤H≤H3
以此类推...
对于每个区间，确定相应的x和n的值，这些值基于历史数据、火灾行为的理解或专家的建议来确定。例如：
对于区间1：x＝x1,n＝n1
对于区间2：x＝x2,n＝n2
以此类推...
B3：由于H的实时变化的，以上通过根据对H区间限定，来确定相应的x和n的值，从而计算出火灾波及到的范围面积Y，随后向火灾波及到的范围面积的移动终端发送撤离信号。
移动终端，用于实时与云平台保持通讯，并接受云平台发送的撤离信息，做出响应，其中撤离信息包括有火灾的地点位置和紧急撤退的消息；
具体接受云平台发送的撤离信息的方式为：
S1：布局好每一个终端报警设备，用于接受撤离信号，以一个城市为例，终端移动报警设备覆盖整个城市，终端报警设备可以设置在物业大厅、保卫处、消防设施等地方，确保能够在发生火灾时及时的通知到人们；
S2：接着，火灾波及到的范围面积Y的区域中的终端报警设备接收到撤离信息后，发出警报，使这个区域中的人们提前撤退，以免受到火灾的危险，从而提供更为精确和有效的撤离指引。
实施例三
本实施例在具体实施过程中，在实施例二的基础上，与实施例二的区别在于：
消防中心模块，用于接收云平台的告知信息，并通知周边最近的消防站，消防站派出消防人员迅速出警，赶往现场进行消防工作。
确定周边最近的消防站的具体方式：
P1：使用GPS或者北斗卫星的定位功能确定周边的所有的消防站的经度纬度位置坐标，和获取火灾的定位信息，转化为经度纬度位置坐标表示；
P2：通过Haversine公式来计算每个消防站的经度纬度位置坐标和火灾的定位经度纬度位置坐标之间的距离：
其中，r是地球半径，Δlat和Δlong分别是一个消防站的经度纬度位置坐标和火灾的定位经度纬度位置坐标的纬度和经度之差，lat1代表火灾的定位经度纬度位置坐标的纬度，lat2代表一个消防站的经度纬度位置坐标的纬度。
P3：对所有计算出的距离进行比较，找到距离火灾地点最近的消防站。
上述能够实时地将火灾信息和评估结果发送到云平台，并与消防中心模块通信，找到最近的消防站，提高消防速度。
实施例四
本实施例在具体实施过程中，包含上述三组实施例的全部实施过程。
上述公式中的部分数据均是去其纲量进行数值计算，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，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法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (9)
1.一种消防设施智能管理系统，其特征在于，包括：
消防设施管理模块，用于对消防设施周边环境进行检测，并判定检测的结果是否发生火灾，通过判定结果确定是否发生警报，以及进行对消防设施进行定位；
云平台，用于接收消防设施管理模块中监控单元发生的实时火灾信息，并同一时间告知消防中心模块，同时根据实时的火灾大小的评估值H确定火灾波及到的范围面积，并通过发送撤离信息告知到移动终端；
消防中心模块，用于接受云平台的告知信息，并通过GPS或者北斗卫星的定位功能确定周边的所有的消防站的经度纬度位置坐标和获取火灾的定位信息找出其中周边最近的消防站，并通知到周边最近的消防站。
2.根据权利要求1所述的一种消防设施智能管理系统，其特征在于，
消防设施管理模块：其中包括监控单元、报警单元和定位单元；
定位单元，用于对消防设施进行定位；
监控单元，用于对消防设施的周边环境进行监控，检测到发生火灾时，告知报警单元，接着通过对环境温度，烟雾浓度和火焰的大小进行综合评估，确定火灾的大小，随后将确定火灾的大小结果结合定位单元的定位信息标识为火灾信息发送到云平台；
报警单元，用于接收到监控单元的告知信息后，实时发出警报，提醒人们发生火灾的位置。
3.根据权利要求1所述的一种消防设施智能管理系统，其特征在于，所述监控单元中环境温度和烟雾浓度通过安装在消防设施中的温度传感器和烟雾传感器得知，火焰的大小通过预设定的图像识别模型分析摄像头拍摄的图像得出。
4.根据权利要求2所述的一种消防设施智能管理系统，其特征在于，
综合评估方式为：
通过温度传感器测得的环境温度T、烟雾传感器S和通过预设定的图像识别模型分析摄像头拍摄的图像得出火焰的大小F，通过公式：
其中，H为火灾大小的评估值，a,b和c是权重系数，具体的数值由专业人员设定，T0是正常环境温度的基线值，考虑环境因素的其他影响，其中，W表示风速，K表示湿度，d和e是对应的权重系数；
得到H后，对H进行判断，当H大于Hs时，将火灾大小的评估值H实时的发送到云平台，否则不做任何处理，其中Hs是基准火灾大小评估值。
5.根据权利要求1所述的一种消防设施智能管理系统，其特征在于，
确定火灾波及到的范围具体方式为：
B1：首先通过定位信息对火灾地点进行定位，
通过公式Y＝x*(H-Hs)n，得到火灾波及到的范围面积；
其中：Y是火灾波及到的范围面积；x是比例常数，用于调整面积的大小，n为正数，用于调整面积增长的速率；
B2：接着，定义几个关键的H值区间，对于每个区间，确定相应的x和n的值。
B3：由于H的实时变化的，以上通过根据对H区间限定，来确定相应的x和n的值，从而计算出火灾波及到的范围面积Y，随后向火灾波及到的范围面积的移动终端发送撤离信号。
6.根据权利要求1所述的一种消防设施智能管理系统，其特征在于，
确定周边最近的消防站的具体方式：
P1：使用GPS或者北斗卫星的定位功能确定周边的所有的消防站的经度纬度位置坐标，和获取火灾的定位信息，转化为经度纬度位置坐标表示；
P2：通过Haversine公式来计算每个消防站的经度纬度位置坐标和火灾的定位经度纬度位置坐标之间的距离：
其中，r是地球半径，Δlat和Δlong分别是一个消防站的经度纬度位置坐标和火灾的定位经度纬度位置坐标的纬度和经度之差，lat1代表火灾的定位经度纬度位置坐标的纬度，lat2代表一个消防站的经度纬度位置坐标的纬度；
P3：对所有计算出的距离进行比较，找到距离火灾地点最近的消防站。
7.根据权利要求1所述的一种消防设施智能管理系统，其特征在于，
还包括有移动终端，用于实时与云平台保持通讯，并接受云平台发送的撤离信息，做出响应，其中撤离信息包括有火灾的地点位置和紧急撤退的消息。
8.根据权利要求7所述的一种消防设施智能管理系统，其特征在于，
具体接收云平台发送的撤离信息的方式为：
S1：布局好每一个终端报警设备，用于接收撤离信号，选取一个城市，终端移动报警设备覆盖整个城市，终端报警设备设置在物业大厅、保卫处、消防设施地方处；
S2：接着，火灾波及到的范围面积Y的区域中的终端报警设备接收到撤离信息后，发出警报。
9.根据权利要求5所述的一种消防设施智能管理系统，其特征在于，
确定相应的x和n的值的具体方式为：
区间1：H1≤H≤H2
区间2：H2≤H≤H3
以此类推...
对于区间1：x＝x1,n＝n1
对于区间2：x＝x2,n＝n2
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