CN217718809U - 一种施工现场火灾智能预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种施工现场火灾智能预警装置，用以解决现有火灾监测装置监测手段单一、不能快速定位火灾发生位置的问题。本实用新型包括壳体，壳体内有摄像头模块、火灾探测器模块、声光报警器模块、微控制器模块、GSM无线通信模块、GPS定位模块、电池模块；摄像头模块、火灾探测器模块、声光报警器模块、GSM无线通信模块、GPS定位模块均与微控制器模块连接，GSM无线通信模块与服务器连接，摄像头模块、火灾探测器模块、声光报警器模块、微控制器模块、GSM无线通信模块、GPS定位模块均与电池模块连接。本实用新型中摄像头模块、火灾探测器模块对施工现场的图像信息和烟雾信息综合探测，提高了火灾预警的准确度，多样化探测也能够更早地发现火情。

Description

一种施工现场火灾智能预警装置

技术领域

本实用新型涉及火灾预警装置，特别是指一种用于工程施工现场的火灾智能预警装置。

背景技术

工程施工现场涉及电焊机等多种电气设备，以及竹笆片、模板等易燃物料，极易引发消防安全事故，危及施工人员生命财产安全。

现有的施工火灾监测装置多是视频监控，依靠人工实时观察监控画面，不仅耗费人力，而且监测手段单一，信息只能来源于监控画面，依靠人的视觉作出判断，采集信息有限，不能多样化监测、提高监测的效果和准确度。

同时，现有的施工火灾监测装置大多没有与卫星定位系统结合，不能快速地定位火灾发生的位置。

因此，如何进一步提高施工现场的火灾的预警能力，以保障施工人员及设备设施的安全，是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提出一种施工现场火灾智能预警装置，解决了现有施工火灾监测装置监测的准确度低、不能快速地定位火灾发生位置的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种施工现场火灾智能预警装置，包括壳体，壳体内设有摄像头模块、火灾探测器模块、声光报警器模块、微控制器模块、GSM无线通信模块、GPS定位模块、电池模块；

摄像头模块、火灾探测器模块、声光报警器模块、GSM无线通信模块、GPS定位模块均与微控制器模块连接，GSM无线通信模块与服务器相连接，所述摄像头模块、火灾探测器模块、声光报警器模块、微控制器模块、GSM无线通信模块、GPS定位模块均与电池模块连接。

优选地，还包括太阳能板供电模块，太阳能板供电模块包括太阳能板，太阳能板固定在壳体上部，太阳能板与电池模块连接。

优选地，所述壳体内设有市电供电模块，市电供电模块与电池模块连接。

利用太阳能板供电模块为电池模块供电，减少了不可再生能源的使用，减少了碳排放，保护了环境，太阳能板供电模块和市电供电模块均为电池模块供电，体现了供电模式的多样性，两种供电模式相互之间作为替补，当一种供电模式失效时，另一供电模式可以继续提供电源，避免了电池的断电，影响装置的运行，增加了本装置的可靠性。

优选地，所述太阳能板供电模块和市电供电模块均通过滤波稳压电路与电池模块连接，摄像头模块、火灾探测器模块、声光报警器模块、微控制器模块、GSM无线通信模块、GPS定位模块均通过稳压电路与电池模块连接。

优选地，所述电池模块包括锂电池和过充过放保护电路，过充过放保护电路和锂电池之间相连接，锂电池分别与滤波稳压电路和稳压电路相连接。

优选地，所述GPS定位模块通过串口与微控制器模块连接。

优选地，所述摄像头模块、火灾探测器模块、声光报警器模块分别通过开设在壳体表面上的通孔伸出壳体。

优选地，所述壳体上设有散热孔，所述散热孔处设有防尘网。

优选地，所述壳体上设有用于市电充电的插座，插座与市电供电模块相连接。

优选地，所述壳体由阻燃ABS工程塑料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

利用摄像头模块、火灾探测器模块对施工现场的图像信息和烟雾信息进行综合探测，实现了对施工现场火灾的多样化监测，提高了火灾预警的准确度，提升了对施工现场的火灾预警能力，多样化的探测也能够更早地发现火情，为施工人员争取宝贵的灭火或逃生的时间，提升了智能化。

GPS定位模块的设置，便于快速确定火灾发生位置，进而方便灭火或疏散、救援现场作业人员。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的原理图。

图3为本实用新型的信号传输图。

图4为本实用新型的底面结构图。

图5为本实用新型的电池模块与各模块之间的连接示意图。

附图标注：1-壳体，2-摄像头模块，3-火灾探测器模块，4-声光报警器模块，5-微控制器模块，6-GSM无线通信模块，7-GPS定位模块，8-电池模块，9-太阳能板供电模块，10-市电供电模块，11-散热孔，12-防尘网，13-插座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，如图1所示，一种施工现场火灾智能预警装置，包括壳体1，壳体1整体固定在施工现场支架上，壳体1由阻燃ABS工程塑料制成，阻燃ABS工程塑料具有机械强度高、耐腐蚀、不易燃烧、无线信号通过性好的特性，增强了壳体1对不同应用环境的适应性，壳体1内固定有摄像头模块2、火灾探测器模块3、声光报警器模块4、微控制器模块5、GSM无线通信模块6、GPS定位模块7和电池模块8。

如图3所示，摄像头模块2与微控制器模块5连接，摄像头模块2将采集的视频数据传输到微控制器模块5进行处理；火灾探测器模块3与微控制器模块5连接，火灾探测器模块3将采集的环境数据传输到微控制器模块5进行处理；声光报警器模块4与微控制器模块5连接，微控制器模块5控制声光报警器模块4的开启与关闭；微控制器模块5与GSM无线通信模块6连接，GSM无线通信模块6与服务器连接， GSM无线通信模块6用于微控制器模块5与服务器之间的双向通信，即接收微控制器模块5传输的信息发送到服务器，同时接收服务器发送的信息传输到微控制器模块5； GPS定位模块7通过串口与微控制器模块5连接，串口用于微控制器模块5与GPS定位模块7之间的通信，相比于其他通信接口，串口具有电路结构简单、成本低、使用简单、抗干扰能力强等优点，GPS定位模块7接收卫星发送的位置信息，将位置信息通过串口传送到微控制器模块5。

摄像头模块2、火灾探测器模块3、声光报警器模块4、微控制器模块5、GSM无线通信模块6和GPS定位模块7均通过稳压电路与电池模块8连接，因为各个模块的工作电压均不相同，稳压电路用于调整电池模块8对于各个模块的输出电压，使其与各个模块的工作电压相适配，同时电池模块8又为各模块（摄像头模块2、火灾探测器模块3、声光报警器模块4、微控制器模块5、GSM无线通信模块6、GPS定位模块7）供电。

其中，摄像头模块2包括摄像头，具体型号为海康威视 DS-IPC-E22H-1W；声光报警器模块4包括声光报警器，具体型号为东方宣创 CMC-600-SG；微控制器模块5包括微控制器，具体型号为意法半导体 STM32MP157A；GSM无线通信模块6的具体型号为anasweeneySIM800C；GPS定位模块7具体型号为WAAAX NEO-7N-0-002，火灾探测器模块3包括火灾探测器，火灾探测器可以是感烟探测器、感温火灾探测器、感光火灾探测器、可燃气体火灾探测器或上述各类探测器之间的组合，感烟探测器具体型号为海康威视 ND-Y1，感温火灾探测器具体型号为GST JTW-ZCD-GSN，感光火灾探测器具体型号为西门子 QRA4U，可燃气体火灾探测器具体型号为瑶安 YA-D100。

摄像头模块2采集施工现场图像，并传送到微控制器模块5，微控制器模块5基于图像识别算法对施工现场图像进行分析与识别，微控制器模块5分析是否存在火灾隐患，图像识别算法具体为卷积神经网络图像识别技术，卷积神经网络采用原始图像作为输入，可以有效的从大量样本中学习到相应地特征，避免了复杂的特征提取过程。火灾探测器模块3采集施工现场的燃烧烟雾等信息，并传送到微控制器模块5进行分析，判断是否存在火灾隐患。微控制器模块5基于火灾探测器响应阈值m（obs/m），m>2%将控制声光报警器模块4开启，声光报警器模块4将以声音和灯光的形式发出警报，向施工人员发出火灾预警。GPS定位模块7接收卫星发送的位置信息，并将其传送到微控制器模块5，微控制器模块5通过GSM无线通信模块6与服务器通信，将从GPS定位模块7获取的位置数据与火灾预警数据发送到服务器，服务器接收到火灾预警信息（报警信息）后，将火灾预警信息（报警信息）推送到消防安全责任人及现场施工人员手机端，提醒疏散现场作业人员，并采取应对措施。当多个施工区域均安装有本装置时，多个本装置均与服务器连接，服务器可以同时监测多个施工区域，对多个施工区域进行火灾预警。

实施例2，如图2所示，一种施工现场火灾智能预警装置，在实施例1的基础上，还包括太阳能板供电模块9，太阳能板供电模块9包括太阳能板，太阳能板具体型号为星火SFM60-450，太阳能板固定在壳体1上部，太阳能板与电池模块8连接，太阳能板供电模块9将太阳能转换为电能，存储到电池模块8中，安装时，可以将带有太阳能板的一端朝上安装，以使太阳能板能够充分接收太阳能，并将太阳能转化为电能，从而为与之连接的电池模块8供电，壳体1上设有市电供电模块10，市电供电模块10与电池模块8连接，可利用市电供电模块10为电池模块8充电，壳体1后端设有用于市电充电的插座13，插座13与市电供电模块10连接，市电通过插座13为电池模块8充电。

如图5所示，太阳能板供电模块9和市电供电模块10均通过滤波稳压电路与电池模块8连接，随着时间的变化，太阳能板供电模块9所接收到的光照强度也不同，导致太阳能板供电模块9的输出电压不稳定，滤波稳压电路用于使太阳能板供电模块9的输出电压和市电供电模块10的输出电压保持恒定，避免对电池模块8造成影响，电池模块8包括锂电池和过充过放保护电路，锂电池和过充过放保护电路之间相连接，过充过放保护电路避免了锂电池的过充过放，保护锂电池稳定工作，延长了锂电池的使用寿命，锂电池分别与滤波稳压电路和稳压电路相连接。

实施例3，一种施工现场火灾智能预警装置，在实施例2的基础上，壳体1表面上开设有三个通孔，三个通孔分别与摄像头模块2、火灾探测器模块3、声光报警器模块4一一对应，摄像头模块2通过对应的通孔伸出壳体1，避免壳体1遮挡摄像头模块2的视野，使摄像头模块2便于采集施工现场图像，火灾探测器模块3通过对应的通孔伸出壳体1，便于采集环境信息，声光报警器模块4通过对应的通孔伸出壳体1，避免壳体1成为声光信息的阻碍，利于声光报警信息的传递，便于向施工人员发出火灾预警。

实施例4，如图4所示，一种施工现场火灾智能预警装置，在实施例3的基础上，壳体1后方设有散热孔11，散热孔11处覆盖设有防尘网12，防尘网12置于散热孔11内，防尘网12与壳体1固定连接，当壳体1内温度升高时，通过散热孔11进行散热，保证了壳体1内各模块（装置）的正常使用，防尘网12则避免了灰尘通过散热孔11进入壳体1内。

本实用新型使用时，通过摄像头模块2采集施工现场图像、火灾探测器模块3采集施工现场环境信息，微控制器模块5对施工现场图像和环境信息（火灾预警信息）识别和分析，分析是否存在火灾隐患，当判断存在火灾隐患时，微控制器模块5控制声光报警器模块4开启，发出报警信息，向施工人员发出火灾预警。

同时，微控制器模块5接收GPS定位模块7发送的设备位置信息，并将GPS位置信息和火灾预警信息通过GSM无线通信模块6发送到服务器，服务器将报警信息推送到现场施工人员及消防安全责任人手机端，提醒人员疏散并采取应对措施。上述过程中，太阳能板供电模块9和市电供电模块10为电池模块8充电，实现了供电方式的多样性，减少了不可再生能源的使用，减少了碳排放，保护了环境；而壳体1为摄像头模块2、火灾探测器模块3、声光报警器模块4、微控制器模块5、GSM无线通信模块6、GPS定位模块7、电池模块8、太阳能板供电模块9、市电供电模块10提供保护和支撑。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种施工现场火灾智能预警装置，包括壳体（1），其特征在于，壳体（1）内设有摄像头模块（2）、火灾探测器模块（3）、声光报警器模块（4）、微控制器模块（5）、GSM无线通信模块（6）、GPS定位模块（7）、电池模块（8）；

摄像头模块（2）、火灾探测器模块（3）、声光报警器模块（4）、GSM无线通信模块（6）、GPS定位模块（7）均与微控制器模块（5）连接，GSM无线通信模块（6）与服务器相连接，所述摄像头模块（2）、火灾探测器模块（3）、声光报警器模块（4）、微控制器模块（5）、GSM无线通信模块（6）、GPS定位模块（7）均与电池模块（8）连接。

2.根据权利要求1所述的施工现场火灾智能预警装置，其特征在于，还包括太阳能板供电模块（9），太阳能板供电模块（9）包括太阳能板，太阳能板固定在壳体（1）上部，太阳能板与电池模块（8）连接。

3.根据权利要求2所述的施工现场火灾智能预警装置，其特征在于，所述壳体（1）内设有市电供电模块（10），市电供电模块（10）与电池模块（8）连接。

4.根据权利要求3所述的施工现场火灾智能预警装置，其特征在于，所述太阳能板供电模块（9）和市电供电模块（10）均通过滤波稳压电路与电池模块（8）连接，摄像头模块（2）、火灾探测器模块（3）、声光报警器模块（4）、微控制器模块（5）、GSM无线通信模块（6）、GPS定位模块（7）均通过稳压电路与电池模块（8）连接。

5.根据权利要求1、2、4中任一项所述的施工现场火灾智能预警装置，其特征在于，所述电池模块（8）包括锂电池和过充过放保护电路，过充过放保护电路和锂电池之间相连接，锂电池分别与滤波稳压电路和稳压电路相连接。

6.根据权利要求5所述的施工现场火灾智能预警装置，其特征在于，所述GPS定位模块（7）通过串口与微控制器模块（5）连接。

7.根据权利要求1、2、4、6中任一项所述的施工现场火灾智能预警装置，其特征在于，所述摄像头模块（2）、火灾探测器模块（3）、声光报警器模块（4）分别通过开设在壳体（1）表面上的通孔伸出壳体（1）。

8.根据权利要求7所述的施工现场火灾智能预警装置，其特征在于，所述壳体（1）上设有散热孔（11），所述散热孔（11）处设有防尘网（12）。

9.根据权利要求4、6、8中任一项所述的施工现场火灾智能预警装置，其特征在于，所述壳体（1）上设有用于市电充电的插座（13），插座（13）与市电供电模块（10）相连接。

10.根据权利要求9所述的施工现场火灾智能预警装置，其特征在于，所述壳体（1）由阻燃ABS工程塑料制成。

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