CN213201017U - 一种基于bim的楼宇消防系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于BIM的楼宇消防系统，其包括放置在疏散楼道内的垃圾箱，垃圾箱包括用于装载垃圾的装载桶以及保护罩，保护罩开设有投放口，保护罩内壁固定有储水箱，储水箱朝向装载桶的一端端面开设有若干出水孔，储水箱连通进水管，进水管安装有电磁阀，所述电磁阀耦接有控制电磁阀启闭的火灾检测电路，火灾检测电路包括：火灾信号检测单元、火灾信号比较单元、逻辑判断单元、开关单元以及执行单元。本申请具有执行单元控制电磁阀开启，储水箱内的水由出水孔输出至其下方的装载桶内，实现对装载桶进行灭火处理的效果。

Description

一种基于BIM的楼宇消防系统

技术领域

本申请涉及楼宇消防工程的技术领域，尤其是涉及一种基于BIM的楼宇消防系统。

背景技术

BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。将BIM应用在楼宇消防系统，可以对楼宇内各个消防设点的消防状态进行实时监控，保护生命和财产安全。

目前的楼宇建筑通常设有疏散楼道，疏散楼道是连通楼宇建筑内部与室外的应急通道，常用于楼宇建筑内人员的紧急疏散；疏散楼道内通常放置有若干垃圾箱，若干垃圾箱分别用于收集各楼层住户所产生的生活垃圾。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有一下缺陷：某些建筑物常把疏散楼道作为吸烟区，吸烟人员若处理不当，将未熄灭的烟头丢进垃圾箱内，易引燃垃圾箱内的垃圾，而现有的BIM楼宇消防一般只能监控垃圾箱的外部情况，并不能及时发现垃圾桶内部着火的情况，不利于及时对火情做出处理，导致疏散楼道发生火灾。

实用新型内容

为了当垃圾箱内的垃圾被引燃着火时，能够及时控制垃圾箱内的火情，本申请提供了一种基于BIM的楼宇消防系统。

本申请提供的一种基于BIM的楼宇消防系统采用如下的技术方案：

一种基于BIM的楼宇消防系统，包括放置在疏散楼道内的垃圾箱，所述垃圾箱包括用于装载垃圾的装载桶以及保护罩，所述保护罩开设有放置口，所述装载桶由放置口处放入保护罩内，所述保护罩开设有投放口，所述投放口位于装载桶的上方，所述保护罩内壁固定有储水箱，所述储水箱位于装载桶的正上方，所述储水箱朝向装载桶的一端端面开设有若干出水孔，所述储水箱连通进水管，进水管远离出水端的一端接通水源，所述进水管安装有电磁阀，所述电磁阀耦接有控制电磁阀启闭的火灾检测电路，所述火灾检测电路包括：

火灾信号检测单元，火灾信号检测单元包括烟雾传感器和红外传感器，烟雾传感器安装在保护罩内以用于检测垃圾箱内的烟雾浓度并输出烟雾浓度检测信号；红外传感器红外安装在保护罩内以用于接收垃圾箱内物体的红外辐射并发出红外辐射信号；

火灾信号比较单元，耦接于火灾信号检测单元，预设有烟雾浓度阈值信号Vref1以在烟雾浓度检测信号大于烟雾浓度阈值信号Vref1时输出烟雾浓度比较信号，预设有红外辐射阈值信号Vref2以在红外辐射检测信号大于红外辐射阈值信号Vref2时输出红外辐射比较信号；

逻辑判断单元，耦接于火灾信号比较单元以同时接收烟雾浓度比较信号和红外辐射比较信号并通过逻辑判断后输出判断信号；

开关单元，耦接于逻辑判断单元以在接收到逻辑判断信号时输出开关信号；

执行单元，耦接于开关单元并串联在电磁阀的供电回路中以在接收到开关信号时发出执行信号控制电磁阀开启。

通过采用上述技术方案，烟雾传感器对垃圾箱内的烟雾浓度进行实时监测并输出烟雾浓度检测信号，红外传感器对自身接收到装载桶内物体的红外辐射进行实时监测并输出红外辐射检测信号，当吸烟人员操作不当将烟头丢至装载桶内时，装载桶的烟头易引燃装载桶内的物体产生烟雾，装载桶内的物体被引燃后红外辐射特性增强，使得红外传感器接收到的红外辐射信号增强。

当烟雾浓度检测信号大于阈值信号Vref1、红外辐射检测信号大于阈值信号Vref2时，火灾信号比较单元同时输出烟雾浓度比较信号和红外辐射比较信号，逻辑判断单元接收到烟雾浓度比较信号和红外辐射信号并输出逻辑判断信号至开关单元，开关单元接收到逻辑判断信号并输出开关信号至执行单元，执行单元接收到开关信号并发出执行信号以导通电磁阀的供电回路，电磁阀开启，进水管的水进入储水箱内，储水箱内储存的水由出水孔输出至其下方的装载桶内，实现对装载桶进行灭火处理，使得垃圾箱内的火情得到控制，火势不易蔓延至疏散通道。

当烟雾浓度检测信号大于阈值信号Vref1而红外辐射检测信号小于阈值信号Vref2时，火灾信号比较单元只输出烟雾浓度比较信号，逻辑判断单元接收到烟雾浓度比较信号并输出低电频信号至开关单元，开关单元维持低电频信号则电磁阀未得电，此时装载桶内只产生烟雾而物体尚未被引燃，使得火灾检测电路的检测更为精准。

当烟雾浓度检测信号小于阈值信号Vref1而红外辐射检测信号大于阈值信号Vref2时，此时红外传感器接收到燃烧的烟头发出的红外辐射特性，但由于烟头产生的烟雾不足以触发烟雾传感器，电磁阀为开启，使得火灾检测电路的检测更为精准。

可选的，所述火灾信号比较单元包括第一比较器N1以及第二比较器N2，所述第一比较器N1的第一信号输入端与烟雾传感器耦接，所述第一比较器N1的第二信号输入端接入阈值信号Vref1，所述第一比较器N1的信号输出端与逻辑判断单元耦接；所述第二比较器N2的第一信号输入端与红外辐射传感器耦接，所述第二比较器N2的第二信号输入端接入阈值信号Vref2，所述第二比较器N2的信号输出端与逻辑判断单元耦接。

通过采用上述技术方案，第一比较器N1通过对第一输入端的烟雾浓度检测信号与第二输入端的阈值信号Vref1进行比较并输出烟雾浓度比较信号，第二比较器N2通过对第一输入端的红外辐射检测信号与第二输入端的阈值信号Vref2进行比较并输出红外辐射比较信号，由于第一比较器N1和第二比较器N2的灵敏度都较高，在烟雾浓度、红外辐射的检测信号大于阈值信号时，可第一时间输出比较信号至开关单元，以便开关单元及时发出开关信号以控制电磁阀开启。

可选的，所述逻辑判断单元包括逻辑与门，所述逻辑与门的第一输入端与第一比较器N1的信号输出端耦接，所述逻辑与门的第二输入端与第二比较器N2的信号输出端耦接，所述逻辑与门的信号输出端与开关单元耦接。

通过采用上述技术方案，当逻辑与门的第一输入端接收到烟雾浓度比较信号，第二输入端接收到红外辐射比较信号时，逻辑与门经过逻辑判断输出逻辑判断信号，当逻辑与门的第一输入端或第二输入端接收到低电频信号，或者两个输入端均接收到低电频信号时，逻辑与门的输出端输出低电频信号，实现了垃圾箱内火灾判断的功能，当装载桶物体燃烧产生红外辐射增大且产生大量烟雾时，电磁阀才开启进行灭火，火灾检测电路的检测更为精准。

可选的，所述开关单元包括三极管Q1，所述三极管Q1的基极耦接于逻辑与门的信号输出端，所述三极管Q1的集电极与电源电压VCC耦接，所述三极管Q1的发射极接地。

通过采用上述技术方案，三极管Q1的设置，使得三极管Q1的基极在接收到逻辑与门输出的逻辑判断信号时，三极管Q1由低电频转换为高电频进而输出开关信号至执行单元，执行单元控制电磁阀开启，进水管的水进入储水箱并有出水孔输出进行灭火。而逻辑与门的输出端未输出逻辑判断信号时，三极管Q1处于低电频状态，电磁阀未得电。

可选的，所述执行单元包括继电器KM1，所述继电器KM1与三极管Q1的发射极串联后接地，所述继电器KM1包括常开触点开关KM1-1，常开触点开关KM1-1串联在电磁阀的供电回路中。

通过采用上述技术方案，三极管Q1接收到逻辑判断信号并由低电频转换为高电频时对继电器KM1输出开关信号，继电器KM1接收到开关信号使得常开触点KM1-1闭合以接通电磁阀的供电回路，实现火灾检测电路控制电磁阀的启停功能。

可选的，所述储水箱固定有安装块，所述储水箱固定有安装块，所述安装块的一端与储水箱朝向装载桶的一端端面固定连接，所述红外传感器与烟雾传感器均固定在安装块上。

通过采用上述技术方案，安装块的开口朝向装载桶，红外传感器与烟雾传感器均固定在安装块内的设置，使得红外传感器对装载桶内的红外辐射的检测、烟雾传感器对装载桶内的烟雾浓度的检测更为精准。

可选的，所述投放口位于保护罩的侧壁，所述储水箱位于投放口的上方。

通过采用上述技术方案，使得人们在将垃圾投放至装载桶内的过程中，储水箱不易干涉垃圾进入装载桶，也使得人们投进垃圾箱的垃圾不堆积在储水箱上。

可选的，所述储水箱水平设置，所述储水箱的外侧壁与保护罩的内侧壁抵接。

通过采用上述技术方案，当火灾检测电路控制电磁阀开启时，由进水管进入到储水箱，储水箱水平设置使得储水箱的水由出水孔输出时更为均匀，储水箱的外侧壁与保护罩的内侧壁抵接的设置，增大了储水箱输出水的面积，灭火范围增大，使得系统的灭火效果较好。

可选的，所述储水箱远离装载桶的一端端面的中心处开设有进水孔，保护罩的侧壁开有通孔，进水管穿过通孔且伸入进水孔。

通过采用上述技术方案，进水管穿过保护罩并在储水箱的中心处将水输入储水箱内，使得进入储水箱的水更为均匀，出水孔输出水进行灭火时，出水孔输出的水更为均匀，系统的灭火效果较好。

可选的，所述保护罩铰接有盖板，所述盖板用于通闭放置口。

通过采用上述技术方案，盖板的设置，对保护罩内的装载桶起到限位作用，使得装载桶不易脱离保护罩内部，不便垃圾的收集，同时当装载桶内物体燃烧时，火势不易由放置口蔓延至疏散楼道。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.执行单元接收到开关信号并发出执行信号以导通电磁阀的供电回路，电磁阀开启，进水管的水进入储水箱内，储水箱内储存的水由出水孔输出至其下方的装载桶内，实现对装载桶进行灭火处理，使得垃圾箱内的火情得到控制，火势不易蔓延至疏散通道；

2.储水箱水平设置使得储水箱的水由出水孔输出时更为均匀，储水箱的外侧壁与保护罩的内侧壁抵接的设置，增大了储水箱输出水的面积，灭火范围增大，使得系统的灭火效果较好；

3.进水管穿过保护罩并在储水箱的中心处将水输入储水箱内，使得进入储水箱的水更为均匀，出水孔输出水进行灭火时，出水孔输出的水更为均匀，系统的灭火效果较好。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例保护罩的内部结构示意图；

图3是本实施例火灾检测电路的电路图。

附图标记说明：1、垃圾箱；101、保护罩；1011、投放口；1012、放置口；1013、通孔；102、装载桶；2、储水箱；21、出水孔；22、进水孔；3、进水管；31、接头；4、电磁阀；5、安装块；6、盖板；7、火灾信号检测单元；71、烟雾传感器；72、红外传感器；8、火灾信号比较单元；9、逻辑判断单元；10、开关单元；11、执行单元。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-3及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

现有的楼宇建筑设置有疏散通道（图中未示出），疏散通道内放置有垃圾箱1。

本申请实施例公开一种基于BIM的楼宇消防系统。参照图1，一种基于BIM的楼宇消防系统包括垃圾箱1，垃圾箱1包括装载桶102以及保护罩101，装载桶102和保护罩101均为呈圆筒状，保护罩101的侧壁开设有放置口1012，装载桶102由放置口1012处放入保护罩101内，保护罩101铰接有盖板6，盖板6用于通闭放置口1012，盖板6远离自身与保护罩101铰接的一端固定有把手；保护罩101的侧壁开设有投放口1011，投放口1011的水平高度高于装载桶102顶部的水平高度。

参照图1和图2，保护罩101的内壁固定有水平设置的储水箱2，储水箱2的外侧壁与保护罩101的内壁抵接，储水箱2位于投放口1011的上方；储水箱2朝向装载桶102的一端端面开设有若干均匀分布的出水孔21，储水箱2远离装载桶102的一端端面的中心处开设有进水孔22，进水孔22螺纹连接有接头31，接头31连通有进水管3，进水管3远离接头31的一端连通水源，保护罩101的侧壁开设有通孔1013，进水管3穿过通孔1013并伸入进水孔22。

储水箱2靠近装载桶102的一端固定有安装块5，安装块5的一端与装载桶102固定连接。

参照图2和图3，进水管3安装有电磁阀4，电磁阀4耦接有用于控制电磁阀4启闭的火灾检测电路，火灾检测电路包括火灾信号检测单元7、火灾信号比较单元8、逻辑判断单元9、开关单元10以及执行单元11。

火灾信号比较单元8包括固定在安装块5内的烟雾传感器71和红外传感器72，烟雾传感器71用于检测垃圾箱1内的烟雾浓度并输出烟雾浓度检测信号；红外传感器72安装在保护罩101内以用于接收垃圾箱1内物体的红外辐射并发出信号。

火灾信号比较单元8耦接于火灾信号检测单元7，预设有烟雾浓度阈值信号Vref1以在烟雾浓度检测信号大于烟雾浓度阈值信号Vref1时输出烟雾浓度比较信号，预设有红外辐射阈值信号Vref2以在红外辐射检测信号大于红外辐射阈值信号Vref2时输出红外辐射比较信号。

火灾信号比较单元8包括第一比较器N1以及第二比较器N2，第一比较器N1的第一信号输入端与烟雾传感器71耦接，第一比较器N1的第二信号输入端接入阈值信号Vref1，第一比较器N1的信号输出端与逻辑判断单元9耦接；第二比较器N2的第一信号输入端与红外辐射传感器耦接，第二比较器N2的第二信号输入端接入阈值信号Vref2，第二比较器N2的信号输出端与逻辑判断单元9耦接。

逻辑判断单元9耦接于火灾信号比较单元8以同时接收烟雾浓度比较信号和红外辐射比较信号并通过逻辑判断后输出判断信号；

逻辑判断单元9包括逻辑与门，逻辑与门的第一输入端与第一比较器N1的信号输出端耦接，逻辑与门的第二输入端与第二比较器N2的信号输出端耦接，逻辑与门的信号输出端与开关单元10耦接。

开关单元10，耦接于逻辑判断单元9以在接收到逻辑判断信号时输出开关信号；开关单元10包括三极管Q1，三极管Q1的基极耦接于逻辑与门的信号输出端，三极管Q1的集电极与电源电压VCC耦接，三极管Q1的发射极接地。

执行单元11，耦接于开关单元10并串联在电磁阀4的供电回路中以在接收到开关信号时发出执行信号控制电磁阀4开启；执行单元11包括继电器KM1，继电器KM1与三极管Q1的发射极串联后接地，继电器KM1包括常开触点开关KM1-1，常开触点开关KM1-1串联在电磁阀4的供电回路中。

本申请实施例一种基于BIM的楼宇消防系统的实施原理为：

烟雾传感器71对放置在疏散楼道的垃圾箱1内的烟雾浓度进行实时监测并输出烟雾浓度检测信号，红外传感器72对自身接收到装载桶102内物体的红外辐射进行实时监测并输出红外辐射检测信号，当疏散楼道存在吸烟人员且吸烟人员操作不当将烟头丢至装载桶102内时，装载桶102的烟头引燃装载桶102内的物体并产生大量烟雾，同时装载桶102内的物体被引燃后红外辐射特性增强，使得红外传感器72接收到的红外辐射增强，当烟雾浓度检测信号大于阈值信号Vref1且红外辐射检测信号大于阈值信号Vref2时，第一比较器N1和第二比较N2同时输出烟雾浓度比较信号和红外辐射比较信号，逻辑与门的第一输入端接收到烟雾浓度比较信号、第二输入端接收到红外辐射信号，逻辑与门的输出端输出逻辑判断信号至三极管Q1的基极，三极管Q1接收到逻辑判断信号转换为高电频状态并输出开关信号至继电器KM1，继电器KM1接收到开关信号并发出执行信号以导通电磁阀4的供电回路，电磁阀4开启，进水管3的水进入储水箱2内，储水箱2内储存的水由出水孔21输出至其下方的装载桶102内，实现对装载桶102进行灭火处理，使得垃圾箱1内的火情得到控制，火势不易蔓延至疏散通道。

当烟雾浓度检测信号大于阈值信号Vref1且红外辐射检测信号小于阈值信号Vref2时，或者烟雾浓度检测信号小于阈值信号Vref1且红外辐射检测信号大于阈值信号Vref2时，第一比较器N1和第二比较器N2不同时输出烟雾浓度比较信号和红外辐射信号，逻辑判断单元9只接收到烟雾浓度比较信号和红外辐射信号其中的一种信号，输出低电频信号至三极管Q1，三极管Q1维持低电频信号则电磁阀4未得电，此时装载桶102内只产生烟雾而物体尚未被引燃，或只检测到燃烧的烟头发出的红外辐射较强而烟雾浓度相对较低，不足以启动系统进行灭火，使得系统的检测更为精准。

当烟雾浓度检测信号小于阈值信号Vref1，同时红外辐射检测信号也小于阈值信号Vref2时，电磁阀4未启动。

红外传感器72与烟雾传感器71均固定在安装块5上的设置，红外传感器72和烟雾传感器71更接近装载桶102，提高检测精度。

储水箱2水平设置，使得储水箱2的水由出水孔21输出时更为均匀。

储水箱2的外侧壁与保护罩101的内侧壁抵接的设置，增大了储水箱2的体积，从而增大储水箱2的出水范围，灭火范围增大，使得系统的灭火效果较好。

放置口1012的设置，方便工作人员对装载桶102的垃圾进行清理。

盖板6的设置，使得装载桶102不易脱离出保护罩101，垃圾的收集更为方便。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (10)

1.一种基于BIM的楼宇消防系统，包括放置在疏散楼道内的垃圾箱(1)，所述垃圾箱(1)包括用于装载垃圾的装载桶(102)以及保护罩(101)，所述保护罩(101)开设有放置口(1012)，所述装载桶(102)由放置口(1012)处放入保护罩(101)内，其特征在于：所述保护罩(101)开设有投放口(1011)，所述投放口(1011)位于装载桶(102)的上方，所述保护罩(101)内壁固定有储水箱(2)，所述储水箱(2)位于装载桶(102)的正上方，所述储水箱(2)朝向装载桶(102)的一端端面开设有若干出水孔(21)，所述储水箱(2)连通进水管(3)，进水管(3)远离出水端的一端接通水源，所述进水管(3)安装有电磁阀(4)，所述电磁阀(4)耦接有控制电磁阀(4)启闭的火灾检测电路，所述火灾检测电路包括：

火灾信号检测单元(7)，火灾信号检测单元(7)包括烟雾传感器(71)和红外传感器(72)，烟雾传感器(71)安装在保护罩(101)内以用于检测垃圾箱(1)内的烟雾浓度并输出烟雾浓度检测信号；红外传感器(72)红外安装在保护罩(101)内以用于接收垃圾箱(1)内物体的红外辐射并发出红外辐射信号；

火灾信号比较单元(8)，耦接于火灾信号检测单元(7)，预设有烟雾浓度阈值信号Vref1以在烟雾浓度检测信号大于烟雾浓度阈值信号Vref1时输出烟雾浓度比较信号，预设有红外辐射阈值信号Vref2以在红外辐射检测信号大于红外辐射阈值信号Vref2时输出红外辐射比较信号；

逻辑判断单元(9)，耦接于火灾信号比较单元(8)以接收烟雾浓度比较信号和红外辐射比较信号并通过逻辑判断后输出判断信号；

开关单元(10)，耦接于逻辑判断单元(9)以在接收到逻辑判断信号时输出开关信号；

执行单元(11)，耦接于开关单元(10)并串联在电磁阀(4)的供电回路中以在接收到开关信号时发出执行信号控制电磁阀(4)开启。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的楼宇消防系统，其特征在于：所述火灾信号比较单元(8)包括第一比较器N1以及第二比较器N2，所述第一比较器N1的第一信号输入端与烟雾传感器(71)耦接，所述第一比较器N1的第二信号输入端接入阈值信号Vref1，所述第一比较器N1的信号输出端与逻辑判断单元(9)耦接；所述第二比较器N2的第一信号输入端与红外辐射传感器耦接，所述第二比较器N2的第二信号输入端接入阈值信号Vref2，所述第二比较器N2的信号输出端与逻辑判断单元(9)耦接。

3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的楼宇消防系统，其特征在于：所述逻辑判断单元(9)包括逻辑与门，所述逻辑与门的第一输入端与第一比较器N1的信号输出端耦接，所述逻辑与门的第二输入端与第二比较器N2的信号输出端耦接，所述逻辑与门的信号输出端与开关单元(10)耦接。

4.根据权利要求3所述的一种基于BIM的楼宇消防系统，其特征在于：所述开关单元(10)包括三极管Q1，所述三极管Q1的基极耦接于逻辑与门的信号输出端，所述三极管Q1的集电极与电源电压VCC耦接，所述三极管Q1的发射极接地。

5.根据权利要求4所述的一种基于BIM的楼宇消防系统，其特征在于：所述执行单元(11)包括继电器KM1，所述继电器KM1与三极管Q1的发射极串联后接地，所述继电器KM1包括常开触点开关KM1-1，常开触点开关KM1-1串联在电磁阀(4)的供电回路中。

6.根据权利要求1所述的一种基于BIM的楼宇消防系统，其特征在于：所述储水箱(2)固定有安装块(5)，所述安装块(5)的一端与储水箱(2)朝向装载桶(102)的一端端面固定连接，所述红外传感器(72)与烟雾传感器(71)均固定在安装块(5)上。

7.根据权利要求1所述的一种基于BIM的楼宇消防系统，其特征在于：所述投放口(1011)位于保护罩(101)的侧壁，所述储水箱(2)位于投放口(1011)的上方。

8.根据权利要求1所述的一种基于BIM的楼宇消防系统，其特征在于：所述储水箱(2)水平设置，所述储水箱(2)的外侧壁与保护罩(101)的内侧壁抵接。

9.根据权利要求1所述的一种基于BIM的楼宇消防系统，其特征在于：所述储水箱(2)远离装载桶(102)的一端端面的中心处开设有进水孔(22)，保护罩(101)的侧壁开有通孔(1013)，进水管(3)穿过通孔(1013)且伸入进水孔(22)。

10.根据权利要求1所述的一种基于BIM的楼宇消防系统，其特征在于：所述保护罩(101)铰接有盖板(6)，所述盖板(6)用于通闭放置口(1012)。

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