TWI803316B - 消防系統 - Google Patents
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Abstract
一種消防系統，包含：流體單元、感測單元以及控制單元。流體單元鄰設於停車區域的下部。感測單元感測停車區域之環境溫度並產生溫度資訊。控制單元與感測單元以及流體單元電性連接。當溫度資訊大於等於第一臨界溫度，控制單元控制流體單元對停車區域的下部輸出流體。
Description
本發明係有關一種消防系統，尤指一種針對停車區域下部的消防系統。
傳統所見的消防設施一般係配置於室內空間的天花板，不僅具大範圍的撒水效果，且可將傳輸水與電力的相關管路埋設於室內空間的頂層裝潢內，不僅美觀且不占空間。尤其是針對通常配置於地下空間且密集分布的停車位，採用由上而下大範圍撒水的方案，可以節省整體消防設施的配置成本。
針對近年來逐漸盛行的綠能運輸方式，無空汙排放的電動車輛越來越風行。然而，電動車的動力來源係來自於鋰電池陣列，由於鋰電池陣列通常被配置於電動車的底盤位置，故當電動車發生著火意外時，風險最大的鋰電池陣列無法藉由配置於天花板的消防設施直接地進行滅火或降溫，造成安全上的問題。
為此，如何提出一種可針對電動車提升停車區域之消防安全的消防系統，乃為本案發明人所研究的重要課題。
本發明之目的在於提供一種消防系統，可針對停車區域的下部進行滅火或降溫，尤其是針對鋰電池陣列被配置於底盤位置的電動車，達到提升停車區域之消防安全之目的。
為了達到前述目的，本發明所提出的消防系統，包含：流體單元、感測單元、以及控制單元。流體單元鄰設於停車區域的下部。感測單元感測停車區域之環境溫度並產生溫度資訊。控制單元與感測單元以及流體單元電性連接。當溫度資訊大於等於第一臨界溫度，控制單元控制流體單元對停車區域的下部輸出流體。
在某些實施例中，當溫度資訊大於等於第二臨界溫度且小於等於第一臨界溫度，控制單元輸出警示訊息。
在某些實施例中，當溫度資訊大於等於第一臨界溫度，控制單元輸出警示訊息且控制流體單元輸出流體。
在某些實施例中，流體單元包含噴頭，噴頭朝向停車區域之下部，且沿下部的底面或從底面朝上輸出流體。
在某些實施例中，流體單元包含電磁閥，電磁閥與控制單元電性連接。
在某些實施例中，控制單元包含通訊元件，通訊元件傳輸溫度資訊至雲端伺服器。
在某些實施例中，控制單元包含揚聲器，產生警示聲音。
在某些實施例中，控制單元包含警示燈，產生警示光效。
在某些實施例中，控制單元包含控制介面，且控制介面與流體單元以及感測單元電性連接。
在某些實施例中，消防系統更包含水霧單元，水霧單元與控制單元電性連接，且配置於停車區域之上部。
綜上所述，本發明之消防系統在感測單元偵測到環境溫度出現異常時(例如，溫度資訊大於等於第一臨界溫度)，控制單元可控制配置於停車區域的下部的流體單元對停車區域的下部輸出流體，尤其是針對鋰電池陣列被配置於底盤位置的電動車，流體單元可直接地對電動車底部進行滅火或降溫。
為此，本發明消防系統可達到提升停車區域之消防安全之目的。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
1、2、3:消防系統
10:流體單元
11:管路
12:流體
13:噴頭
14:電磁閥
20:感測單元
21:溫度資訊
22:溫度感測器
30:控制單元
31:警示訊息
32:通訊元件
33:警示燈
34:揚聲器
35:控制介面
40:雲端伺服器
50:水霧單元
100:停車區域
101:底面
102:車輪檔
200:車輛
201:第一感測單元
202:第二感測單元
圖1為本發明消防系統之第一實施例的系統架構圖；圖2為本發明消防系統之第二實施例的系統架構圖；圖3及圖4為本發明消防系統的第一配置示意圖；圖5為本發明消防系統之第三實施例的系統架構圖；以及圖6為本發明為本發明消防系統的第二配置示意圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本發明說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
須知，本說明書所附圖式繪示之結構、比例、大小、元件數量等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技術之人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下。
圖1為本發明消防系統之第一實施例的系統架構圖。
如圖1所示，本發明所提出的消防系統1包含：流體單元10、感測單元20、以及控制單元30。
流體單元10鄰設於停車區域100的下部。在某些實施例中，流體單元10包含承載流體12的管路11，使流體12可以在管路11中流動且被輸送至需要應用流體12於消防用途的地點或區域，例如對應於車輛200底部的之停車區域100的下部，然其非限制性。
在某些實施例中，流體12可包含水、碳酸鉀、液體二氧化碳、化學泡沫滅火劑、氫氟碳化物(HFC)、鹵化烷(Halon)、3M的Novec滅火劑等，然其非限制性。
在某些實施例中，進一步而言，常見的管路11材質包含聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)、鍍鋅金屬(又被稱之為電氣金屬管，即electrical metallic tubing,EMT)、氯化聚氯乙烯(chlorinated polyvinyl chloride,CPVC)、鍍鋅鋼(rigid steel galvanized,RSG)、鑄鐵管、鋼管、不銹鋼管、銅管、黃銅管、青銅管等，規格通常依美國標準協會(American nation standard institute,ANSI)之標準，或CNS之規範，以法規規定符合耐腐蝕耐熱具強度之配管材質。而管路11的架設方式包含明管或暗管，且管路11的架設方式包含樹狀(tree)配管、環狀(looped)配管以及網狀(gridded)配管等，然其非限制性。
在某些實施例中，進一步而言，樹狀配管由主管幹管延伸各岐管以供水予噴頭，為傳統的配管方式。環狀配管之主幹管形成一環路，並由主幹管延伸各岐管以供水予噴頭。網狀配管係以主幹管形成一環路，其延伸之各岐管亦相互連接以供水予噴頭，因具有最佳之水利條件，故可減設計壓力，然其非限制性。
感測單元20感測停車區域100之環境溫度並產生溫度資訊21。在某些實施例中，感測單元20包含溫度感測器22，且溫度感測器22可包含：熱電偶、二極體、熱敏電阻、電阻溫度檢測器(resistance temperature detector,RTD)和IC溫度感測器、光學溫度感測器、紅外感測器以及微波感測器等，然其非限制性。
控制單元30與感測單元20以及流體單元10電性連接。當溫度資訊21大於等於第一臨界溫度，控制單元30控制流體單元10對停車區域100的下部輸出流體12。在某些實施例中，控制單元30可包含微控制器(MCU)、微處理器(MPU)、中央處理器(CPU)、特殊應用積體電路(ASIC)或系統單晶片(system on a chip,SoC)的其中一者。所述微控制器亦可包含基於Arduino機器碼架構的電路板。系統單晶片可以是樹莓派(Raspberry Pi)，且其型號可以是1A型、1A+型、1B型、1B+型、2B型、3B型、3B+型、3A+型或4B型，然其非限制性。
在某些實施例中，第一臨界溫度預存於控制單元30。當溫度資訊21大於等於第一臨界溫度，控制單元30輸出警示訊息31且控制流體單元10輸出流體12。
在某些實施例中，進一步而言，第一臨界溫度及第二臨界溫度均預存於控制單元30，且第二臨界溫度小於第一臨界溫度。當溫度資訊21大於等於第二臨界溫度且小於等於第一臨界溫度，控制單元30輸出警示訊息31。
因此，本發明之消防系統1在感測單元20偵測到環境溫度或車底部出現異常時(例如，溫度資訊21大於等於第一臨界溫度)，控制單元30即判斷特定區域內發生了消防意外(例如，溫度或火焰或煙霧等)，控制單元30可控制配置於停車區域100的下部的流體單元10對停車區域100的下部輸出流體12，尤其是針對鋰電池陣列被配置於底盤位置的電動車，流體單元10可直接地對電動車底部進行滅火或降溫，達到提升停車區域100之消防安全之目的。
圖2為本發明消防系統之第二實施例的系統架構圖。圖3及圖4為本發明消防系統的第一配置示意圖。
如圖2及圖3所示，本發明所提出的消防系統2與前述第一實施例的消防系統1大致相同，惟消防系統2更包含雲端伺服器40，且流體單元10更包含噴頭13以及電磁閥14，控制單元30包含通訊元件32。
通訊元件32傳輸溫度資訊21或警示訊息31至雲端伺服器40，用以供相關使用者進行紀錄或決策管理，且通訊元件32與雲端伺服器40的傳輸可以是連續性的推播式傳輸或間歇性的週期式傳輸，然其非限制性。
在某些實施例中，該感測單元20可包含第一感測單元201以及第二感測單元202。進一步而言，所述第一感測單元201係感測該停車區域之第一環境溫度並產生第一溫度資訊。所述第二感測單元202係感測該停車區域之第二環境溫度並產生第二溫度資訊。其中，第二環境溫度大於第一環境溫度。例如，第一環境溫度係介於攝氏30至60度，第二環境溫度係介於攝氏60至90度，然其非限制性。
且值得一提的是，使用第一感測單元201以及第二感測單元202的好處在於，當其中一感測單元故障或偵測異常時，還有另一感測單元可以緊急救援互補，可提升整體系統之安全性與可靠度，然其非限制性。
在某些實施例中，通訊元件32與雲端伺服器40之間可藉由有線連結或無線連結進行傳輸。進一步而言，有線連結可相容於包含
USB、RJ-45等有線協定，無線連結可相容於包括藍牙(Bluetooth)、無線射頻(radio frequency,RF)、近場通訊(near field communication,NFC)、紅外線(infrared,IR)、Wi-Fi、LoRa或Zigbee等無線協定，然其非限制性。
噴頭13與流體單元10的管路11彼此連通，且用以輸出流動於管路11中的流體12。如圖3所示，在某些實施例中，噴頭13朝向停車區域100之下部，流體單元10可被配置於鄰近車頭處，且沿下部的底面101(即平行地面)或從底面101朝上輸出流體12，然其非限制性。
在某些實施例中，進一步而言，流體單元10之管路11係由停車區域100之底面101向上延伸且彎折為L型，且於管路11延伸之末端配置有噴頭13，以供流體12自噴頭13輸出至對應車輛200(例如，鋰電池陣列被配置於底盤位置的電動車)的底部位置，以直接對停車區域100下部及車輛200底部進行滅火或降溫，然其非限制性。
在某些實施例中，進一步而言，噴頭13係被配置於底面101之成對的車輪檔102的中間縫隙，以對停駐於停車區域100內的車輛200均勻地輸出流體12，然其非限制性。
電磁閥14與控制單元30電性連接，且受控制單元30控制電磁閥14是開啟或關閉。如圖4所示，當管路11應用於多數個停車區域100時，控制單元30可藉由如圖2所示之感測單元20所獲得的各停車區域100的溫度資訊21，以控制各個電磁閥14的開啟或關閉，且
進一步地控制各個噴頭13是否輸出流體12以進行滅火或降溫，然其非限制性。
因此，本發明之消防系統2在感測單元20偵測到環境溫度出現異常時(例如，溫度資訊21大於等於第一臨界溫度)，控制單元30即判斷特定區域內發生了消防意外(例如，溫度或火焰或煙霧等)，控制單元30可控制配置於停車區域100的下部的流體單元10對停車區域100的下部輸出流體12，尤其是針對鋰電池陣列被配置於底盤位置的電動車，流體單元10可直接地對電動車底部進行滅火或降溫，達到提升停車區域100之消防安全之目的。
在某些實施例中，控制單元30可藉由通訊元件32傳輸溫度資訊21或警示訊息31至雲端伺服器40，用以供相關使用者進行紀錄或決策管理。並且，當消防系統2應用於多數個停車區域100時，控制單元30可藉由控制各個電磁閥14的開啟或關閉，以控制各個噴頭13是否輸出流體12，以達到準確對應欲施予消防措施之位置之目的。
圖5為本發明消防系統之第三實施例的系統架構圖。圖6為本發明為本發明消防系統的第二配置示意圖。
如圖5及圖6所示，本發明所提出的消防系統3與前述第二實施例的消防系統2大致相同，惟消防系統3更包含水霧單元50，且控制單元30更包含警示燈33、揚聲器34以及控制介面35。
在某些實施例中，當控制單元30輸出警示訊息31時，警示燈33產生警示光效(例如，持續亮著、閃爍或變換顏色或圖標等)，且
揚聲器34產生警示聲音(例如，持續發聲、間歇發聲或變換音調等)，然其非限制性。
在某些實施例中，進一步而言，警示燈33可包含發光二極體，且發光二極體可包含可見光範疇之紅光發光二極體(例如：鋁砷化鎵(AlGaAs)、砷化鎵磷化物(GaAsP)、磷化銦鎵鋁(AlGaInP)、磷化鎵摻雜氧化鋅(GaP：ZnO))、橙光發光二極體(例如：砷化鎵磷化物(GaAsP)、磷化銦鎵鋁(AlGaInP)、磷化鎵摻雜X(GaP：X))、黃光發光二極體(例如：砷化鎵磷化物(GaAsP)、磷化銦鎵鋁(AlGaInP)、磷化鎵摻雜氮(GaP：N))、綠光發光二極體(例如：銦氮化鎵(InGaN)、氮化鎵(GaN)、磷化鎵(GaP)、磷化銦鎵鋁(AlGaInP)、鋁磷化鎵(IGaP))、藍光發光二極體(例如：硒化鋅(ZnSe)、銦氮化鎵(InGaN)、碳化矽(SiC))、紫光發光二極體(例如：銦氮化鎵(InGaN))，以及可包含不可見光範疇的紅外光發光二極體(例如：砷化鎵(GaAs)、鋁砷化鎵(AlGaAs))或紫外光二極體(例如：鑽石(diamond)、氮化鋁(AlN)、鋁鎵氮化物(AlGaN)、氮化鋁鎵銦(AlGaInN))等，且發光二極體10之形式亦可包括有機發光二極體(organic light-emitting diode,OLED)，然其非限制性。
在某些實施例中，進一步而言，揚聲器34可包括電動式揚聲器、電磁式揚聲器、壓電式揚聲器(piezoelectric speakers)、電極式揚聲器或電漿體揚聲器(plasma arc speakers)等，然其非限制性。
在某些實施例中，控制介面35與流體單元10以及感測單元20電性連接，且用以供使用者對流體單元10以及感測單元20進行手動控制，然其非限制性。
水霧單元50與控制單元30電性連接，且配置於停車區域100之上部。在某些實施例中，水霧單元50被配置於停車區域100的天花板，具大範圍的噴撒水霧效果，且可埋設於頂層裝潢內。進一步而言，水霧單元50由於是對停車區域100施予由上至下的撒水措施，故可在搭配流體單元10一併使用的情況之下，更加強降低煙霧擴散速度以及加快降低環境溫度及輻射熱的效果。
在某些實施例中，流體單元10可被配置於鄰近車尾處，然其非限制性。
因此，本發明之消防系統3在感測單元20偵測到環境溫度或車底部出現異常時(例如，溫度資訊21大於等於第一臨界溫度)，控制單元30即判斷特定區域內發生了消防意外(例如，火焰或煙霧等)，控制單元30可控制配置於停車區域100的下部的流體單元10對停車區域100的下部輸出流體12，尤其是針對鋰電池陣列被配置於底盤位置的電動車，流體單元10可直接地對電動車底部進行滅火或降溫，達到提升消防安全之目的。
在某些實施例中，控制單元30可藉由通訊元件32傳輸溫度資訊21或警示訊息31至雲端伺服器40，用以供相關使用者進行紀錄或決策管理。並且，當消防系統2應用於多數個停車區域100時，控制單元30可藉由控制各個電磁閥14的開啟或關閉，以控制各個噴頭13是否輸出流體12，以達到準確對應欲施予消防措施之位置之目的。
在某些實施例中，於停車區域100上部進行大範圍撒水的水霧單元50可加強降低煙霧擴散速度以及加快降低環境溫度及輻射熱的
效果。並且，警示燈33與揚聲器34可供鄰近現場的其他人得知緊急狀況，讓使用者可於現場立即操作控制介面35，以對流體單元10以及感測單元20進行手動控制，減少對消防災害延遲反應而致發生憾事的狀況，達到提升停車區域100之消防安全之目的。
綜上所述，在實際應用本發明消防系統時，當感測單元偵測到環境溫度出現異常時(例如，溫度資訊大於等於第一臨界溫度)，控制單元可控制配置於停車區域的下部的流體單元對停車區域的下部輸出流體，尤其是針對鋰電池陣列被配置於底盤位置的電動車，流體單元可直接地對電動車底部進行滅火或降溫。
在某些實施例中，於停車區域下部輸出流體的流體單元可搭配於停車區域上部進行大範圍撒水的水霧單元一併使用，以加強降低煙霧擴散速度以及加快降低環境溫度及輻射熱的效果。並且，警示燈與揚聲器可供鄰近現場的其他人得知緊急狀況，且可進一步地於現場操作控制介面，以對流體單元以及感測單元進行手動控制，讓使用者可於現場立即反映，減少對消防災害延遲反應而致發生憾事的狀況。
在某些實施例中，控制單元可藉由通訊元件傳輸溫度資訊或警示訊息至雲端伺服器，用以供相關使用者進行紀錄或決策管理。並且，當消防系統應用於多數個停車區域時，控制單元可藉由控制各個電磁閥的開啟或關閉，以控制各個噴頭是否輸出流體，以準確對應欲施予消防措施之位置。
為此，本發明消防系統可達到提升停車區域之消防安全之目的。
以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包含於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
1:消防系統
10:流體單元
11:管路
12:流體
20:感測單元
21:溫度資訊
22:溫度感測器
30:控制單元
31:警示訊息
100:停車區域
200:車輛
Claims (11)
- 一種消防系統，包含：一流體單元，鄰設於一停車區域的下部，該流體單元由該下部之一底面向上彎折為L型，且對應設置於一電動車的車頭處或車尾處之一底部；一感測單元，感測該停車區域之一環境溫度並產生一溫度資訊；以及一控制單元，與該感測單元以及該流體單元電性連接；其中，當該溫度資訊大於等於一第一臨界溫度，該控制單元控制該流體單元對該停車區域的該下部及該電動車之該底部輸出一流體；其中，該流體單元包含一噴頭，該噴頭朝向該停車區域之該下部，且沿該下部的該底面輸出該流體。
- 如請求項1所述之消防系統，其中，當該溫度資訊大於等於一第二臨界溫度且小於等於該第一臨界溫度，該控制單元輸出一警示訊息。
- 如請求項1所述之消防系統，其中，當該溫度資訊大於等於該第一臨界溫度，該控制單元輸出一警示訊息且控制該流體單元輸出該流體。
- 如請求項1所述之消防系統，其中，該噴頭從該底面朝上輸出該流體。
- 如請求項4所述之消防系統，其中，該流體單元包含一電磁閥，該電磁閥與該控制單元電性連接。
- 如請求項1所述之消防系統，其中，該控制單元包含一通訊元件，該通訊元件傳輸該溫度資訊至一雲端伺服器。
- 如請求項6所述之消防系統，其中，該控制單元包含一揚聲器，產生一警示聲音。
- 如請求項1所述之消防系統，其中，該控制單元包含一警示燈，產生一警示光效。
- 如請求項1所述之消防系統，其中，該控制單元包含一控制介面，且該控制介面與該流體單元以及該感測單元電性連接。
- 如請求項1所述之消防系統，更包含一水霧單元，該水霧單元與該控制單元電性連接，且配置於該停車區域之一上部。
- 如請求項1所述之消防系統，其中，該感測單元包含：一第一感測單元，感測該停車區域之一第一環境溫度並產生一第一溫度資訊；以及一第二感測單元，感測該停車區域之一第二環境溫度並產生一第二溫度資訊；其中，該第二環境溫度大於該第一環境溫度。
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