CN220189074U - 一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统，包括火势检测模块、烟雾浓度检测模块、信息处理模块、阙值对比检测模块、第一无线传输模块和报警模块，火势检测模块用于采集其监控环境内的火势信号和红外辐射值，且根据所述红外辐射值触发所述烟雾浓度检测模块；阙值对比检测模块用于根据火势烟雾数据与预设火势烟雾数据之间的阙值对比，生成警报数据，以使报警模块通过第一无线传输模块根据警报数据发出对应的警报音量和频率；能及时检测烟雾的发展动态，进而掌握火势发展趋势，救援人员就可根据移动端设备采取适当的救援措施，减少了救援人员的救援风险。

Description

一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统

【技术领域】

本申请涉及烟雾及火势分析技术领域，尤其涉及一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统。

【背景技术】

现有的防火报警系统无法检测烟雾的发展动态，而火灾烟气的蔓延会掩盖火源的位置，同时烟雾浓度过高的场景也给救援人员增加了许多风险，是救援过程中最大的困扰，所以烟雾浓度对于救援人员来说是一个至关重要的救援信息，如果无法检测烟雾的发展动态，就无法掌握火势发展趋势，救援人员就无法根据烟雾浓度采取适当的救援措施，影响目标火灾的救援，甚至会造成救援人员的伤亡事故。

【发明内容】

本实用新型公开了一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统，以解决现有的防火报警系统无法检测烟雾的发展动态，以影响目标火灾的救援，甚至会造成救援人员的伤亡事故的问题。

为解决上述问题，本实用新型提出了如下方案：一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统，包括火势检测模块、烟雾浓度检测模块、信息处理模块、阙值对比检测模块、第一无线传输模块和报警模块，所述火势检测模块与所述烟雾浓度检测模块连接，所述火势检测模块与所述烟雾浓度检测模块均与所述信息处理模块连接，所述信息处理模块与所述阙值对比检测模块连接，所述阙值对比检测模块与所述第一无线传输模块连接，所述第一无线传输模块与所述报警模块连接；

所述火势检测模块用于采集其监控环境内的火势信号和红外辐射值，且根据所述红外辐射值触发所述烟雾浓度检测模块；

所述烟雾浓度检测模块用于根据红外信号成像的技术，采集其监控环境内的烟雾信号；

所述信息处理模块用于根据所述火势信号和所述烟雾信号，生成火势烟雾数据，且将所述火势烟雾数据传输至阙值对比检测模块；

所述阙值对比检测模块用于根据所述火势烟雾数据与预设火势烟雾数据之间的阙值对比，生成警报数据，且通过所述第一无线传输模块传输警报数据至移动端设备，所述移动端设备包括报警模块，所述报警模块根据所述警报数据对应的音量和频率发出警报。

如上所述的一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统，所述火势检测模块包括：

红外火势检测单元，用于测量可视范围内目标的红外线差，以获取多个对应的热红外值，且所述红外火势检测单元设于其监控环境内的墙体上，以使其监控可视范围覆盖监控环境；

火势数据控制单元，用于根据不同的所述热红外值，生成火势信号，且传输所述火势信号至信息处理模块。

如上所述的一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统，所述火势检测模块和所述信息处理模块之间设有第二无线传输模块，所述第二无线传输模块与所述烟雾浓度检测模块连接，以用于根据所述火势信号和所述烟雾信号，生成相应的无线信号，且传输所述无线信号至信息处理模块。

与现有技术相比，本申请有如下优点：

本实用新型通过红外触发模块触发所述烟雾浓度检测模块，使所述烟雾浓度检测模块根据红外信号成像的技术，采集其监控环境内的烟雾信号，信息处理模块再根据火势检测模块采集的火势信号和烟雾浓度检测模块采集的烟雾信号，生成供阙值对比检测模块对比的火势烟雾数据，报警模块根据对比出来的警报数据通过第一无线传输模块发出对应的警报音量和频率，能及时检测烟雾的发展动态，进而掌握火势发展趋势，同时报警模块设置在移动端设备上，救援人员就可手持移动端设备，根据所述报警模块的警报音量来判断区域的安全度，使救援人员能采取适当的救援措施，减少了救援人员的救援风险，解决了现有的防火报警系统无法检测烟雾的发展动态，以影响目标火灾的救援，甚至会造成救援人员的伤亡事故的问题。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实施例的一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统的结构方框示意图；

图2是本实施例火势检测模块、烟雾浓度检测模块和信息处理模块中各个单元的结构方框示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

当本实用新型实施例提及“第一”、“第二”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，应当理解为仅仅是起区分之用。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-2所示，一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统，包括火势检测模块、烟雾浓度检测模块、信息处理模块、阙值对比检测模块、第一无线传输模块和报警模块，所述火势检测模块与所述烟雾浓度检测模块连接，所述火势检测模块与所述烟雾浓度检测模块均与所述信息处理模块连接，所述信息处理模块与所述阙值对比检测模块连接，所述阙值对比检测模块与所述第一无线传输模块连接，所述第一无线传输模块与所述报警模块连接；

所述火势检测模块用于采集其监控环境内的火势信号和红外辐射值，且根据所述红外辐射值触发所述烟雾浓度检测模块；

所述烟雾浓度检测模块用于根据红外信号成像的技术，采集其监控环境内的烟雾信号；

所述信息处理模块用于根据所述火势信号和所述烟雾信号，生成火势烟雾数据，且将所述火势烟雾数据传输至阙值对比检测模块；

所述阙值对比检测模块用于根据所述火势烟雾数据与预设火势烟雾数据之间的阙值对比，生成警报数据，且通过所述第一无线传输模块传输警报数据至移动端设备，所述移动端设备包括报警模块，所述报警模块根据所述警报数据对应的音量和频率发出警报。

在本实施例中，本实用新型通过红外触发模块触发所述烟雾浓度检测模块，使所述烟雾浓度检测模块根据红外信号成像的技术，采集其监控环境内的烟雾信号，信息处理模块再根据火势检测模块采集的火势信号和烟雾浓度检测模块采集的烟雾信号，生成供阙值对比检测模块对比的火势烟雾数据，报警模块根据对比出来的警报数据通过第一无线传输模块发出对应的警报音量和频率，能及时检测烟雾的发展动态，进而掌握火势发展趋势，同时报警模块设置在移动端设备上，救援人员就可手持移动端设备，根据所述报警模块的警报音量来判断区域的安全度，使救援人员能采取适当的救援措施，减少了救援人员的救援风险，解决了现有的防火报警系统无法检测烟雾的发展动态，以影响目标火灾的救援，甚至会造成救援人员的伤亡事故的问题。

所述火势检测模块包括红外探测器，其探测到的环境中红外辐射值有提前设定的安全范围，若探测到环境的红外辐射值超出安全范围，则启动烟雾浓度检测模块，同时所述红外触发模块包括无线发射单元，所述无线发射单元传输相应的无线信号至移动端设备，并在移动端设备中显示信息提示；若经消防人员实地勘察后鉴定信息提示有误，则可以手动通过误触开关清除该信息提示。

在本实施例中，阙值对比检测模块通过无线传输的方式与蜂鸣报警器连接，所述蜂鸣报警器可根据超出阙值的大小关系改变警报声音量，救援人员携带可接收阙值对比检测模块的移动端设备，救援人员可根据警报音量大小判断是否在在危险区域，便于救援人员的火灾救援。

进一步地，所述火势检测模块包括：

红外火势检测单元，用于测量可视范围内目标的红外线差，以获取多个对应的热红外值，且所述红外火势检测单元设于其监控环境内的墙体上，以使其监控可视范围覆盖监控环境；

火势数据控制单元，用于根据不同的所述热红外值，生成火势信号，且传输所述火势信号至信息处理模块。

在本实施例中，所述红外火势检测单元包括多个红外探头装置和与各个红外探头装置对应设置的红外探测器，所红外探头装置的监控可视范围能够全方位无死角覆盖整个建筑内部空间，每一个红外探头装置都有编号且定位固定；其分布定位及编号信息会提前录入信息处理模块；

所述红外探测器测量可视范围内目标的红外线差可以得到不同的热红外值，火势数据控制单元包括用于传输所述火势信号至信息处理模块的火势信号传输器，由于火势信号是不断发送的，所以会形成一个能反应火势的数据；

红外辐射值是指所有波长范围在0.75微米到1000微米之间的电磁辐射的总量，包括可见光、红外线和紫外线等。通常情况下，我们使用红外辐射值来描述照射物体的总辐射量。

而热红外值是指物体表面所发出的波长范围在8微米到14微米之间的红外辐射的强度，热红外辐射是由物体表面的热能辐射而来，因此与物体表面的温度密切相关，热红外技术通常用来检测和测量物体表面的温度分布。

因此，红外辐射值和热红外值虽然都是指红外辐射，但其指代的范围和应用场景不同。红外辐射值是一个总体指标，而热红外值则更侧重于物体表面的温度分布；

所以火势信号是一个根据不同的热红外值与预设的热红外值形成的一个差值集合。

进一步地，所述烟雾浓度检测模块包括：

红外烟雾检测单元，包括多个依次排列在墙体上的红外发光二极管，以获取各个红外发光二极管对应的检测值；

烟雾数据控制单元，用于根据所述检测值，以生成烟雾信号，且传输所述烟雾信号至信息处理模块。

在本实施例中，所述红外发光二极管可将其排布在一个平面，采集多个红外发光二极管对应的值，所以烟雾信号也是一个差值集合，对应的就是红外辐射值，继而得到可视范围内的在一个摄像平面的投影的基本情况，所述烟雾数据控制单元包括传输所述烟雾信号至信息处理模块的烟雾信号传输器。

进一步地，所述火势检测模块和所述信息处理模块之间设有第二无线传输模块，所述第二无线传输模块与所述烟雾浓度检测模块连接，以用于根据所述火势信号和所述烟雾信号，生成相应的无线信号，且传输所述无线信号至信息处理模块。

在本实施例中，由于是无线信号传输，一方面可以保证电线损坏引起的信息失真，一方面对于火势检测模块与所述信息处理模块，或者对于第一无线传输模块与所述烟雾浓度检测模块来说，距离就没有多大限制，方便救援人员可在较远的距离收到火灾现场的火势信号和烟雾信号，进一步的保护了救援人员。

进一步地，所述信息处理模块包括：

终端信息接收单元，用于接收所述第一无线传输模块发送的无线信号；

图像整合处理单元，用于将所述无线信号整合成对应的图像信息，并根据所述图像信息生成可视化图像；

数据综合处理单元，用于将所述无线信号整合成对应的火势烟雾数据，并将所述火势烟雾数据发送至阙值对比检测模块。

在本实施例中，所述终端信息接收单元可采用无线信号接收器接收信息，同时图像整合处理单元连接显示推送单元，以用于推送生成的可视化图像。

进一步地，所述图像整合处理单元包括：

图像信息收集子单元，包括CCD摄像头，且用于接收所述无线信号，并通过所述CCD摄像头生成对应的可视化图像；

第一生成子单元，用于根据所述无线信号，生成对应的红外热成像图；

第二生成子单元，用于根据所述无线信号，生成对应的烟雾浓度等值线图；

图像信息整合子单元，用于根据所述可视化图像、红外热成像图、烟雾浓度等值线图和预备的建筑内部结构设计图，生成对应的可视化图像。

进一步地，所述信息处理模块还包括台式数据显示单元，所述台式数据显示单元与所述图像信息整合子单元连接，以显示并推送可视化图像

在本实施例中，CCD摄像头可确保图像的动态灵敏度，便于生成可视化图像，可视化图像是叠加可视化图像、红外热成像图、烟雾浓度等值线图和预备的建筑内部结构设计图后生成的信息窗口，可在台式数据显示单元中推送。

进一步地，所述数据综合处理单元包括：

图像接收处理子单元，用于接收所述图像整合处理单元发送来的可视化图像，并根据所述可视化图像，生成图像信息；

云端发送子单元，用于发送图像信息或者火势烟雾数据至云端储存器。

进一步地，所述烟雾及火势分析系统还包括移动端设备，移动端设备还包括：

移动无线接收单元，用于接收云端发送子单元发送的图像信息或者火势烟雾数据；

移动显示处理单元，用于整合所述图像信息，生成并推送可视化图像。

在本实施例中，数据综合处理单元除了要将火势烟雾数据通过云端发送子单元发送至报警模块之外，还需将可视化图像的图像信息通过无线传输的方式传输至移动端设备，所以除了在台式数据显示单元推送可视化图像之外，还可通过移动显示处理单元将图像信息转化成可视化图像给救援人员观看，方便救援人员了解火灾现场的具体情况，而且一般情况下移动端设备与报警模块一体化设置，能及时的提醒救援人员，因为越危险警报音量就越大。

优选地，移动端设备还包括GPS定位装置，便于救援人员们了解现场情况和人员位置，台式数据显示单元可显示图像数据和手持移动显示器的GPS共享定位，便于后方监控指挥救援作业，从而做出相应的措施和确定最佳的灭火方案。

进一步地，所述阙值对比检测模块包括：

阙值对比图像生成单元，用于根据所述火势烟雾数据与预设火势烟雾数据生成阙值对比图像；

无线信号发送单元，用于无线传输阙值对比图像至移动端设备。

在本实施例中，所述阙值对比图像是一个可变动的柱形图，类似我们看到的音乐软件中根据音乐节奏变动的柱形图，所述阙值对比图像一方面可以在显示单元进行推送，另一方面可以在移动端设备中进行显示。

本实用新型的工作原理如下：

通过红外触发模块触发所述烟雾浓度检测模块，使所述烟雾浓度检测模块根据红外信号成像的技术，采集其监控环境内的烟雾信号，信息处理模块再根据火势检测模块采集的火势信号和烟雾浓度检测模块采集的烟雾信号，生成供阙值对比检测模块对比的火势烟雾数据，报警模块根据对比出来的警报数据通过第一无线传输模块发出对应的警报音量和频率，能及时检测烟雾的发展动态，进而掌握火势发展趋势，同时报警模块设置在移动端设备上，救援人员就可手持移动端设备，根据所述报警模块的警报音量来判断区域的安全度，使救援人员能采取适当的救援措施，减少了救援人员的救援风险，解决了现有的防火报警系统无法检测烟雾的发展动态，以影响目标火灾的救援，甚至会造成救援人员的伤亡事故的问题。

如上所述是结合具体内容提供的一种实施方式，并不认定本申请的具体实施只局限于这些说明。凡与本申请的方法、结构等近似、雷同，或是对于本申请构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本申请的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统，其特征在于，包括火势检测模块、烟雾浓度检测模块、信息处理模块、阙值对比检测模块、第一无线传输模块和报警模块，所述火势检测模块与所述烟雾浓度检测模块连接，所述火势检测模块与所述烟雾浓度检测模块均与所述信息处理模块连接，所述信息处理模块与所述阙值对比检测模块连接，所述阙值对比检测模块与所述第一无线传输模块连接，所述第一无线传输模块与所述报警模块连接；

所述火势检测模块用于采集其监控环境内的火势信号和红外辐射值，且根据所述红外辐射值触发所述烟雾浓度检测模块；

所述烟雾浓度检测模块用于根据红外信号成像的技术，采集其监控环境内的烟雾信号；

所述信息处理模块用于根据所述火势信号和所述烟雾信号，生成火势烟雾数据，且将所述火势烟雾数据传输至阙值对比检测模块；

所述阙值对比检测模块用于根据所述火势烟雾数据与预设火势烟雾数据之间的阙值对比，生成警报数据，且通过所述第一无线传输模块传输警报数据至移动端设备，所述移动端设备包括报警模块，所述报警模块根据所述警报数据对应的音量和频率发出警报。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统，其特征在于，所述火势检测模块包括：

红外火势检测单元，用于测量可视范围内目标的红外线差，以获取多个对应的热红外值，且所述红外火势检测单元设于其监控环境内的墙体上，以使其监控可视范围覆盖监控环境；

火势数据控制单元，用于根据不同的所述热红外值，生成火势信号，且传输所述火势信号至信息处理模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于红外探测技术的烟雾及火势分析系统，其特征在于，所述火势检测模块和所述信息处理模块之间设有第二无线传输模块，所述第二无线传输模块与所述烟雾浓度检测模块连接，以用于根据所述火势信号和所述烟雾信号，生成相应的无线信号，且传输所述无线信号至信息处理模块。