CN202257179U - 森林防火设备智能控制管理系统 - Google Patents

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刘勃
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Abstract

本实用新型公开了一种森林防火设备智能控制管理系统，是由可编程逻辑控制器PLC、供电电源和环境条件传感器组组成，可编程逻辑控制器具有设备电源控制接口、监控设备状态和控制接口组及远端监控网络接口组成，环境条件传感器组与可编程逻辑控制器PLC连接，供电电源接市电电源，供电电源向可编程逻辑控制器和环境条件传感器组供电；环境条件传感器组包括有设备箱内部温湿度传感器和设备箱外部风速风向传感器；本实用新型通过增设环境传感器件，并使用可编程逻辑控制器实时采集分析环境和设备工作状态，对设备实施智能化控制，增强了防火监控点的环境适应能力和运行稳定程度。

Description

森林防火设备智能控制管理系统
技术领域
本实用新型属于森林防火监控领域，特别涉及一种森林防火设备智能控制管理系统。
背景技术
监控设备控制是森林防火系统的重要功能组成部分，现有的控制系统大多偏重于设备与远端控制软件的通信互联，功能集中在使远端控制软件能够同设备进行信息采集和功能、运动状态控制交互等方面；而在通过对设备进行智能控制，从而实现智能电源管理、设备应急保护等方面，其功能实现则比较薄弱。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述控制系统存在的缺点，而提供一种森林防火设备智能控制管理系统。本实用新型弥补了上述控制系统的缺陷，通过增设环境传感器件，并使用可编程逻辑控制器实时采集分析环境和设备工作状态，对设备实施智能化控制，增强了防火监控点的环境适应能力和运行稳定程度。
本实用新型是由可编程逻辑控制器PLC、供电电源和环境条件传感器组组成，可编程逻辑控制器具有设备电源控制接口、监控设备状态和控制接口组及远端监控网络接口组成，环境条件传感器组与可编程逻辑控制器PLC连接，供电电源接市电电源，供电电源向可编程逻辑控制器和环境条件传感器组供电，设备电源控制接口由直接安装在可编程逻辑控制器上的若干继电器组成，连接从防火监控设备箱取电的所有其它设备的电源接入端，通常包括监控球机电源、监控摄像机电源、内部编解码和图像处理板电源、网络模块电源、监控塔台扬声器功放电源、不间断供电电源(UPS)输入电源、设备箱总电源输入等，每继电器独立控制一个设备；
监控设备状态和控制接口组使用从可编程逻辑控制器引出的一条RS485总线实现，其上连接设备通常包括监控球机、监控摄像机、防盗红外传感器等，每设备设置唯一地址码，依照分时、逐个原则同系统通信；
远端监控网络接口直接从可编程逻辑控制器的工业以太网模块引出，连接至设备箱内网络交换设备。
其中，供电电源采用军工级产品，可靠工作温度-50℃～120℃，覆盖范围大幅高于防火监控系统的其它设备，能够保证设备在恶劣环境条件下紧急保护方案的稳定执行。
可编程逻辑控制器选用军工级产品，并加装(或集成)工业以太网和二口RS485串口通信模块，用于同远端控制系统交互状态和控制信息，以及同环境传感器、防火监控设备、不间断供电电源等进行数据通信，每设备设置唯一地址码，依照分时、逐个原则同可编程逻辑控制器通信。
供电电源与可编程逻辑控制器以及环境条件传感器组直接相连，为上述设备提供电源支持。可编程逻辑控制器通过RS485接口同各环境传感器相连，用于环境信息采集。特别的，防火监控系统的不间断供电电源能够提供一部分系统运行状态尤其是电源支撑能力和环境检测信息，也通过此RS485接口同系统连接。环境条件传感器组包括设备箱内部温湿度传感器和设备箱外部风速风向传感器。
可编程逻辑控制器的继电器组、另一RS485接口、工业以太网接口直接作为系统外部接口同外部设备相连。
本实用新型以可编程逻辑控制器为核心，其是经过几十年实际应用中检验过的工业控制器，相对于其它控制器件具备抗干扰能力强，故障率低，使用稳定，便于维护，而且开发周期短的特点，进行相关的信号接口扩展之后也能够很好支持数字信号采集和网络通信等需求。
本实用新型通过向可编程逻辑控制器写入预定的软件程序实施设备智能控制策略，一般情况下，需要通过PC机直接连接可编程逻辑控制器的独立编程接口完成程序写入、策略参数调整、软件系统更新等功能。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过增设环境传感器件，并使用可编程逻辑控制器实时采集分析环境和设备工作状态，对设备实施智能化控制，增强了防火监控点的环境适应能力和运行稳定程度。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实施例是由可编程逻辑控制器PLC1、供电电源2(220VAC 50Hz)和环境条件传感器组3组成，可编程逻辑控制器1具有设备电源控制接口4、监控设备状态和控制接口组5及远端监控网络接口6组成，环境条件传感器组3与可编程逻辑控制器1连接，供电电源2接市电电源(220V AC 50Hz)，供电电源2向可编程逻辑控制器1和环境条件传感器组3供电，设备电源控制接口4由直接安装在可编程逻辑控制器1上的若干继电器组成，连接从防火监控设备箱取电的所有其它设备的电源接入端，通常包括监控球机电源、监控摄像机电源、内部编解码和图像处理板电源、网络模块电源、监控塔台扬声器功放电源、不间断供电电源(UPS)输入电源、设备箱总电源输入等，每继电器独立控制一个设备；
监控设备状态和控制接口组5使用从可编程逻辑控制器1引出的一条RS485总线实现，其上连接设备通常包括监控球机、监控摄像机、防盗红外传感器等，每设备设置唯一地址码，依照分时、逐个原则同系统通信；
远端监控网络接口6直接从可编程逻辑控制器1的工业以太网模块引出，连接至设备箱内网络交换设备。
其中，供电电源2采用军工级产品，可靠工作温度-50℃～120℃，覆盖范围大幅高于防火监控系统的其它设备，能够保证设备在恶劣环境条件下紧急保护方案的稳定执行。
可编程逻辑控制器1选用军工级产品，并加装(或集成)工业以太网和二口RS485串口通信模块，用于同远端控制系统交互状态和控制信息，以及同环境传感器、防火监控设备、不间断供电电源等进行数据通信，每设备设置唯一地址码，依照分时、逐个原则同可编程逻辑控制器通信。
供电电源2与可编程逻辑控制器1以及环境条件传感器组3直接相连，为上述设备提供电源支持。可编程逻辑控制器1通过RS485接口同各环境传感器相连，用于环境信息采集。特别的，防火监控系统的不间断供电电源能够提供一部分系统运行状态尤其是电源支撑能力和环境检测信息，也通过此RS485接口同系统连接。环境条件传感器组3包括设备箱内部温湿度传感器和设备箱外部风速风向传感器。
可编程逻辑控制器1的继电器组、另一RS485接口、工业以太网接口直接作为系统外部接口同外部设备相连。
本实用新型以可编程逻辑控制器1为核心，其是经过几十年实际应用中检验过的工业控制器，相对于其它控制器件具备抗干扰能力强，故障率低，使用稳定，便于维护，而且开发周期短的特点，进行相关的信号接口扩展之后也能够很好支持数字信号采集和网络通信等需求。
本实用新型通过向可编程逻辑控制器1写入预定的软件程序实施设备智能控制策略，一般情况下，需要通过PC机直接连接可编程逻辑控制器1的独立编程接口完成程序写入、策略参数调整、软件系统更新等功能。本实用新型的基础控制策略如下：
系统正常运行过程：
当市电交流220V供电正常时，除语音通话三件设备(拾音器、功放、喇叭)以及球机监视摄像机(由指挥终端启/停)外，其余设备都开启。当红外报警有触发信号时，警号报警，同时给指挥终端发送报警信息并自动开启语音通话功能。若10分钟内无应答，则关闭警号和语音通话。如果指挥终端有响应，则警号报警和语音通话由指挥终端人工关闭。
市电故障运行过程：
(1)当市电断电时，不间断供电电源开始供电，并给可编程逻辑控制器1提供不间断供电电源供电启动信号，并由可编程逻辑控制器1给指挥终端发送报警信号。同时，可编程逻辑控制器1控制非主要设备(如安防摄像机)关闭，以节省电能，其他设备与系统正常运行时工作状态相同。
(2)当不间断供电电源电池用尽进入保护状态时，输出不间断供电电源电源保护信号给可编程逻辑控制器控制器1。可编程逻辑控制器1给远端控制系统发送报警信号，请示是否关机。如不允许关机，此时继续使用系统。若报警后远端控制系统无回应，2分钟后，可编程逻辑控制器1截断板卡对球机的控制线路，控制球机复位，延时1分钟后，除球机外其他设备断电，再延时30秒后，球机断电。(若系统已经全部断电，远端控制系统发送强制重新开机指令，则根据要求重新开启系统)。
得电开启运行过程(开机策略)：
市电故障恢复正常运行后，不间断供电电源给可编程逻辑控制器1提供失电后得电信号。此时，可编程逻辑控制器1依次延时开启网络交换设备、球机转台、设备箱内信号处理板、监控摄像机，然后进入正常运行。
设备整体与逐一电源控制：
设备箱内所有用电元件，都由可编程逻辑控制1统一控制电源通断。在指挥终端平台上，每一个元件都有对应的操作按钮与电源显示。指挥终端可通过以太网与可编程逻辑控制器1进行通讯，对设备箱内电器元件进行逐一的电源控制以及系统整体的停电与复电。
环境条件采集与设备控制：
通过设定环境条件限制控制策略，控制在监控系统外部条件达到一定限度时对防火监控设备发送控制指令和实施电源控制。
对于每个独立的环境条件数据，包括温度、湿度、风力，可以设定两套、最多四个操作出发点，分别为系统报警上下限值、系统危险上下限值，并且能够设定触发上下限值时智能控制系统采取的动作策略，包括反馈指挥中心报警、设备紧急停机保护等。还可以设定当系统条件全部恢复至报警限度或危险限度内时是否自动开启防火监控系统设备。
系统的环境条件限制控制策略采用统一控制加上最大安全的原则，即达到环境条件限制后，设备包括策略对防火监控点内除远程通信模块外所有设备实施，而环境条件安全的判定需要所有环境传感器信号值全部进入预先设定的安全区域才视为通过。
对设备的紧急停机保护包括监控摄像机紧急关闭、监控摄像球台紧急复位和断电、非通信系统设备紧急断电等。

Claims (2)

1.一种森林防火设备智能控制管理系统，其特征在于：是由可编程逻辑控制器PLC、供电电源和环境条件传感器组组成，可编程逻辑控制器具有设备电源控制接口、监控设备状态和控制接口组及远端监控网络接口组成，环境条件传感器组与可编程逻辑控制器PLC连接，供电电源接市电电源，供电电源向可编程逻辑控制器和环境条件传感器组供电。
2.根据权利要求1所述的一种森林防火设备智能控制管理系统，其特征在于：所述的环境条件传感器组包括有设备箱内部温湿度传感器和设备箱外部风速风向传感器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103702444A (zh) * 2013-12-23 2014-04-02 南阳理工学院 一种应用于森林防火中的无线传感器系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103702444A (zh) * 2013-12-23 2014-04-02 南阳理工学院 一种应用于森林防火中的无线传感器系统
CN103702444B (zh) * 2013-12-23 2014-10-29 南阳理工学院 一种应用于森林防火中的无线传感器系统

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