一种智能家居用消防系统及控制方法与流程

本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种智能家居用消防系统及控制方法。

背景技术：

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

随着土地资源的日趋紧张，人们都逐渐搬入高楼大厦居住，一栋高楼往往居住着数十甚至上百户居民。面对这种群居现象，火灾所带来的损失的也越来越大，一户发生火灾，往往影响一整栋楼居民的人身和财产安全。

现在随着城市化进程的发展，高层建筑不断的出现在各大城市里，高层建筑一旦发生火灾，由于建筑比较高，“烟囱效应”构成了较大的火灾危险性，目前应对高层建筑火灾的措施主要有三种：一是通过登高消防车向火场喷洒水雾或灭火剂，但是登高车最高只能达到五十米，对于更高的楼层无能为力；二是采用直升机从失火建筑上部喷洒，受条件限制应用并不广泛；三是由消防人员进入建筑从内部控制火情，但进入火场费时费力且近距离扑救具有一定的危险性，因此，现有的消防设备不能满足高层建筑的消防要求，以及每次消防都不能自动化操作，人工操作时易造成人生危害，所以需要一种智能家居用消防系统及控制方法。

技术实现要素：

基于现有的消防设备不能满足高层建筑的消防要求，以及每次消防都不能自动化操作，人工操作时易造成人生危害的技术问题，本发明提出了一种智能家居用消防系统及控制方法。

本发明提出的一种智能家居用消防系统及控制方法，包括控制模块和房屋住宅墙体，所述控制模块信号连接有无线传输模块，所述无线传输模块信号连接有手机客户端，所述控制模块电性连接有启动模块，所述启动模块电性连接有摄像头，所述控制模块电性连接有火灾感应检测模块，所述控制模块电性连接有备用电源，所述备用电源与家庭电源电性连接，所述备用电源电性连接有灭火调节机构，所述灭火调节机构与控制模块电性连接；

所述灭火调节机构包括有灭火箱，所述灭火箱的表面与房屋住宅墙体的顶部一侧表面固定连接。

优选地，所述房屋住宅墙体的内部固定连接有水管，所述水管的一端与灭火箱的一侧表面固定连通，所述水管的另一端与房屋进水端固定连接。

优选地，所述灭火箱的内顶壁和内底壁均固定连接有隔板，一个所述隔板的一侧表面和灭火箱的一侧内壁组成储水腔，另一个所述隔板的一侧表面与灭火箱的另一侧内壁组成储气腔，所述储水腔的内部设置有灭火水，所述储气腔的内部设置有二氧化碳。

优选地，所述储水腔的内底壁固定连接有增压泵，所述增压泵的出水端和一个所述隔板的一侧表面均固定连接有软性水管，所述两个所述软性水管的相对一端均固定连接有调节箱。

优选地，所述灭火箱的内底壁分别固定连接有支撑座和滑轨，两个所述支撑座的表面均固定连接有第一轴承，两个所述第一轴承的内圈均固定连接从动轴，所述从动轴的表面螺纹连接有移动管，所述移动管的顶部与调节箱的底部固定连接。

优选地，所述从动轴的一侧表面固定连接有第一齿轮，所述移动管的底部固定连接有滑块，所述滑块的表面与滑轨的表面滑动插接，所述灭火箱的内底壁固定连接有安装板，所述安装板的上表面固定连接有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴通过联轴器固定连接有齿轮轴，所述齿轮轴的一端固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮的表面与第一齿轮的表面啮合。

优选地，所述调节箱的内壁固定连接有灭火管，所述灭火管的两端分别与两个所述软性水管的相对两端固定连通，所述灭火管的一侧内壁固定连接有分流块，所述分流块的一侧表面固定连接有流动管，两个所述流动管的表面均固定连接有电磁阀，所述灭火管的另一端内部固定连接有导流块，所述导流块的内壁呈圆锥形状，所述灭火箱的一侧表面开设有铰接槽，所述铰接槽的内壁铰接有封板，所述灭火箱的内壁固定连接有固定块，两个所述固定块的表面均固定连接有弹簧，两个所述弹簧的一端均与封板的表面固定连接，所述封板的表面与灭火管的一端相对应。

优选地，所述灭火管的一端表面固定连接有第二轴承，所述第二轴承的内圈固定连接有旋转管，所述旋转管的一端贯穿并延伸至灭火管的内部，所述旋转管的表面固定连接有第三齿轮，所述灭火管的一侧表面固定连接有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴通过联轴器固定连接有主动轴，所述主动轴的一端固定连接有第四齿轮，所述第四齿轮的表面与第三齿轮的表面啮合。

优选地，所述旋转管的一侧表面固定连接有第三轴承，所述第三轴承的内圈固定连接有连接管，所述连接管的一端固定连接有第四轴承，所述第四轴承的外圈固定连接有喷头，所述连接管的一端与喷头的内部固定连通，所述灭火管的一侧表面固定连接有限位块，所述限位块的表面固定连接有拉簧，所述拉簧的一端与喷头的表面固定连接，所述灭火管的一侧表面固定连接有微型电机，所述微型电机的输出轴通过联轴器固定连接有卷轴，所述卷轴的一端固定连接有卷轮，所述卷轮的表面缠绕有拉绳，所述拉绳的一端与喷头的表面固定连接。

优选地，步骤一、当屋内因起火发生烟雾时，通过火灾感应检测模块进行监测感应，传递信息到控制模块，经过控制模块控制无线传输模块传输到屋主手机客户端，进行提醒，同时控制模块进行控制启动模块工作打开摄像头工作，进行摄像监测起火位置，屋主通过手机客户端传输的起火视频，进行判断是电器引起火灾、燃气发生的火灾还是着火物引起的火灾；

步骤二、当通过摄像头采集的摄像信息判断是电器引起的火灾或者燃气引起的火灾时，通过手机客户端进行远程控制控制模块，启动第一驱动电机工作，第一驱动电机工作驱动齿轮轴旋转，齿轮轴旋转带动第二齿轮转动，通过齿轮啮合驱动第一齿轮旋转，第一齿轮旋转带动从动轴旋转，通过螺纹连接驱动移动管向前移动，带动滑块在滑轨的表面滑动，从而控制灭火管向外移动推动封板铰接打开，使灭火管移出灭火箱内部；

步骤三、通过摄像采集视频观察着火位置，驱动第二驱动电机和微型电机工作，第二驱动电机驱动主动轴旋转，主动轴旋转带动第四齿轮旋转，通过齿轮啮合带动第三齿轮旋转，从而带动旋转管转动，微型电机工作驱动卷轴旋转，卷轴旋转带动卷轮转动从而带动拉绳收卷，拉动喷头移动，从而进行调节喷头喷洒的位置；

步骤四、因电器火灾发生只能控制二氧化碳或者干粉进行灭火，所以通过控制模块进行控制靠近储气腔旁边的电磁阀打开，使内部的二氧化碳气体进行向着火点灭火；

步骤五、当判断是着火物引起的火灾时，同上述操作，调节喷头灭火位置，以及控制储水腔旁边的电磁阀打开，经过增压泵工作，控制储水腔内部的水增压，从喷头喷出灭火。

优选的，还包括报警模块，所述报警模块与所述控制模块电性连接，当所述火灾感应检测模块(7)监测到的烟雾情况超过预设值时，所述控制模块控制所述报警模块启动报警动作；

所述火灾感应检测模块(7)通过以下预设的算法检测单位空间中的烟尘浓度：

其中g为单位环境内的粉尘量，单位是mg，vsnd为实际工况下单位环境内的粉尘体积，单位是l，c是单位环境内的粉尘浓度，单位mg/nm³，

其中，vm为标准工况下单位环境内的粉尘体积，单位是l，ba为大气压强，单位pa，ps为烟气静压，ts为烟气温度，单位℃；

当监测得出单位空间中的烟尘浓度c超过预设值时，控制模块接受该信息并及时控制所述报警模块发出警报；

当监测得出单位空间中的烟尘浓度c未超出预设值时，控制模块将该信息存储起来，并控制所述报警模块不发出警报。

本发明中的有益效果为：

1、通过设置灭火调节机构，达到了智能自动控制监测灭火的效果，当发生火灾时，通过火灾感应检测模块进行感应监测，利用摄像头进行观察火灾点，无线传输控制灭火调节机构调节灭火位置进行灭火，防止现有的人工进入火灾点灭火造成伤害，以及能快速发现立即操作灭火，节约的现有的等待，防止火灾造成的损失，通过火灾感应检测模块进行监测感应，传递信息到控制模块，经过控制模块控制无线传输模块传输到屋主手机客户端，进行提醒，同时控制模块进行控制启动模块工作打开摄像头工作，进行摄像监测起火位置，屋主通过手机客户端传输的起火视频，进行判断是电器引起火灾、燃气发生的火灾还是着火物引起的火灾。

2、通过设置备用电源达到了防止突然断电而无法操作灭火，导致火灾发生的效果。

3、通过设置分流块，达到了自动控制调节需要灭火的设备，使之对应灭火，防止灭火操作不当发生危险事故的效果。

4、通过设置第二驱动电机和微型电机，达到了远程控制调节喷头灭火位置，加强灭火的效果，通过驱动第二驱动电机和微型电机工作，第二驱动电机驱动主动轴旋转，主动轴旋转带动第四齿轮旋转，通过齿轮啮合带动第三齿轮旋转，从而带动旋转管转动，微型电机工作驱动卷轴旋转，卷轴旋转带动卷轮转动从而带动拉绳收卷，拉动喷头移动，从而进行调节喷头喷洒的位置。

附图说明

图1为一种智能家居用消防系统及控制方法的结构立体图；

图2为一种智能家居用消防系统及控制方法的灭火管结构主视图；

图3为一种智能家居用消防系统及控制方法的图2中a处结构放大图；

图4为一种智能家居用消防系统及控制方法的图2中b处结构放大图；

图5为一种智能家居用消防系统及控制方法的限位块结构主视图；

图6为一种智能家居用消防系统及控制方法的封板结构主视图；

图7为一种智能家居用消防系统及控制方法的灭火箱结构主视图；

图8为一种智能家居用消防系统及控制方法的框图。

图中：1、控制模块；2、房屋住宅墙体；3、无线传输模块；4、手机客户端；5、启动模块；6、摄像头；7、火灾感应检测模块；8、备用电源；9、灭火调节机构；10、灭火箱；11、水管；12、隔板；13、储水腔；14、储气腔；15、增压泵；16、软性水管；17、调节箱；18、支撑座；19、滑轨；20、第一轴承；21、从动轴；22、移动管；23、第一齿轮；24、滑块；25、安装板；26、第一驱动电机；27、齿轮轴；28、第二齿轮；29、灭火管；30、分流块；31、流动管；32、电磁阀；33、导流块；34、铰接槽；35、封板；36、固定块；37、弹簧；38、第二轴承；39、旋转管；40、第三齿轮；41、第二驱动电机；42、主动轴；43、第四齿轮；44、第三轴承；45、连接管；46、第四轴承；47、喷头；48、限位块；49、拉簧；50、微型电机；51、卷轴；52、卷轮；53、拉绳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-8，一种智能家居用消防系统及控制方法，如图7和图8所示，包括控制模块1和房屋住宅墙体2，控制模块1信号连接有无线传输模块3，无线传输模块3信号连接有手机客户端4，控制模块1电性连接有启动模块5，启动模块5电性连接有摄像头6，控制模块1电性连接有火灾感应检测模块7，控制模块1电性连接有备用电源8，备用电源8与家庭电源电性连接，备用电源8电性连接有灭火调节机构9，灭火调节机构9与控制模块1电性连接；通过设置备用电源达到了防止突然断电而无法操作灭火，导致火灾发生的效果；

通过设置灭火调节机构9，达到了智能自动控制监测灭火的效果，当发生火灾时，通过火灾感应检测模块7进行感应监测，利用摄像头6进行观察火灾点，无线传输控制灭火调节机构9调节灭火位置进行灭火，防止现有的人工进入火灾点灭火造成伤害，以及能快速发现立即操作灭火，节约的现有的等待，防止火灾造成的损失，通过火灾感应检测模块7进行监测感应，传递信息到控制模块1，经过控制模块1控制无线传输模块3传输到屋主手机客户端4，进行提醒，同时控制模块1进行控制启动模块5工作打开摄像头6工作，进行摄像监测起火位置，屋主通过手机客户端4传输的起火视频，进行判断是电器引起火灾、燃气发生的火灾还是着火物引起的火灾；

灭火调节机构9包括有灭火箱10，灭火箱10的表面与房屋住宅墙体2的顶部一侧表面固定连接；房屋住宅墙体2的内部固定连接有水管11，水管11的一端与灭火箱10的一侧表面固定连通，水管11的另一端与房屋进水端固定连接；

如图1所示，灭火箱10的内顶壁和内底壁均固定连接有隔板12，一个隔板12的一侧表面和灭火箱10的一侧内壁组成储水腔13，另一个隔板12的一侧表面与灭火箱10的另一侧内壁组成储气腔14，储水腔13的内部设置有灭火水，储气腔14的内部设置有二氧化碳；储水腔13的内底壁固定连接有增压泵15，增压泵15的出水端和一个隔板12的一侧表面均固定连接有软性水管16，两个软性水管16的相对一端均固定连接有调节箱17；

灭火箱10的内底壁分别固定连接有支撑座18和滑轨19，两个支撑座18的表面均固定连接有第一轴承20，两个第一轴承20的内圈均固定连接从动轴21，从动轴21的表面螺纹连接有移动管22，移动管22的顶部与调节箱17的底部固定连接；

从动轴21的一侧表面固定连接有第一齿轮23，移动管22的底部固定连接有滑块24，滑块24的表面与滑轨19的表面滑动插接，灭火箱10的内底壁固定连接有安装板25，安装板25的上表面固定连接有第一驱动电机26，第一驱动电机26的输出轴通过联轴器固定连接有齿轮轴27，齿轮轴27的一端固定连接有第二齿轮28，第二齿轮28的表面与第一齿轮23的表面啮合；

如图2、图3和图6所示，调节箱17的内壁固定连接有灭火管29，灭火管29的两端分别与两个软性水管16的相对两端固定连通，灭火管29的一侧内壁固定连接有分流块30，分流块30的一侧表面固定连接有流动管31，两个流动管31的表面均固定连接有电磁阀32，灭火管29的另一端内部固定连接有导流块33，导流块33的内壁呈圆锥形状，灭火箱10的一侧表面开设有铰接槽34，铰接槽34的内壁铰接有封板35，灭火箱10的内壁固定连接有固定块36，两个固定块36的表面均固定连接有弹簧37，两个弹簧37的一端均与封板35的表面固定连接，封板35的表面与灭火管29的一端相对应；

通过设置分流块30，达到了自动控制调节需要灭火的设备，使之对应灭火，防止灭火操作不当发生危险事故的效果；

如图4所示，灭火管29的一端表面固定连接有第二轴承38，第二轴承38的内圈固定连接有旋转管39，旋转管39的一端贯穿并延伸至灭火管29的内部，旋转管39的表面固定连接有第三齿轮40，灭火管29的一侧表面固定连接有第二驱动电机41，第二驱动电机41的输出轴通过联轴器固定连接有主动轴42，主动轴42的一端固定连接有第四齿轮43，第四齿轮43的表面与第三齿轮40的表面啮合；

如图5所示，旋转管39的一侧表面固定连接有第三轴承44，第三轴承44的内圈固定连接有连接管45，连接管45的一端固定连接有第四轴承46，第四轴承46的外圈固定连接有喷头47，连接管45的一端与喷头47的内部固定连通，灭火管29的一侧表面固定连接有限位块48，限位块48的表面固定连接有拉簧49，拉簧49的一端与喷头47的表面固定连接，灭火管29的一侧表面固定连接有微型电机50，微型电机50的输出轴通过联轴器固定连接有卷轴51，卷轴51的一端固定连接有卷轮52，卷轮52的表面缠绕有拉绳53，拉绳53的一端与喷头47的表面固定连接；

通过设置第二驱动电机41和微型电机50，达到了远程控制调节喷头灭火位置，加强灭火的效果，通过驱动第二驱动电机41和微型电机50工作，第二驱动电机41驱动主动轴42旋转，主动轴42旋转带动第四齿轮43旋转，通过齿轮啮合带动第三齿轮40旋转，从而带动旋转管39转动，微型电机50工作驱动卷轴51旋转，卷轴51旋转带动卷轮52转动从而带动拉绳53收卷，拉动喷头47移动，从而进行调节喷头47喷洒的位置；

步骤一、当屋内因起火发生烟雾时，通过火灾感应检测模块7进行监测感应，传递信息到控制模块1，经过控制模块1控制无线传输模块3传输到屋主手机客户端4，进行提醒，同时控制模块1进行控制启动模块5工作打开摄像头6工作，进行摄像监测起火位置，屋主通过手机客户端4传输的起火视频，进行判断是电器引起火灾、燃气发生的火灾还是着火物引起的火灾；

步骤二、当通过摄像头6采集的摄像信息判断是电器引起的火灾或者燃气引起的火灾时，通过手机客户端4进行远程控制控制模块1，启动第一驱动电机26工作，第一驱动电机26工作驱动齿轮轴27旋转，齿轮轴27旋转带动第二齿轮28转动，通过齿轮啮合驱动第一齿轮23旋转，第一齿轮23旋转带动从动轴21旋转，通过螺纹连接驱动移动管22向前移动，带动滑块24在滑轨19的表面滑动，从而控制灭火管29向外移动推动封板35铰接打开，使灭火管29移出灭火箱10内部；

步骤三、通过摄像采集视频观察着火位置，驱动第二驱动电机41和微型电机50工作，第二驱动电机41驱动主动轴42旋转，主动轴42旋转带动第四齿轮43旋转，通过齿轮啮合带动第三齿轮40旋转，从而带动旋转管39转动，微型电机50工作驱动卷轴51旋转，卷轴51旋转带动卷轮52转动从而带动拉绳53收卷，拉动喷头47移动，从而进行调节喷头47喷洒的位置；

步骤四、因电器火灾发生只能控制二氧化碳或者干粉进行灭火，所以通过控制模块1进行控制靠近储气腔14旁边的电磁阀32打开，使内部的二氧化碳气体进行向着火点灭火；

步骤五、当判断是着火物引起的火灾时，同上述操作，调节喷头47灭火位置，以及控制储水腔13旁边的电磁阀32打开，经过增压泵15工作，控制储水腔13内部的水增压，从喷头47喷出灭火。

优选的，还包括报警模块，所述报警模块与所述控制模块电性连接，当所述火灾感应检测模块(7)监测到的烟雾情况超过预设值时，所述控制模块控制所述报警模块启动报警动作；

所述火灾感应检测模块(7)通过以下预设的算法检测单位空间中的烟尘浓度：

其中g为单位环境内的粉尘量，单位是mg，vsnd为实际工况下单位环境内的粉尘体积，单位是l，c是单位环境内的粉尘浓度，单位mg/nm³，

其中，vm为标准工况下单位环境内的粉尘体积，单位是l，ba为大气压强，单位pa，ps为烟气静压，ts为烟气温度，单位℃；

当监测得出单位空间中的烟尘浓度c超过预设值时，控制模块接受该信息并及时控制所述报警模块发出警报；

当监测得出单位空间中的烟尘浓度c未超出预设值时，控制模块将该信息存储起来，并控制所述报警模块不发出警报。

本发明，通过设置报警模块，并通过火灾感应检测模块(7)通过预设的方法实时检测空间内的烟雾情况，设置空间内烟雾的标准工况内的粉尘体积，并检测实际工况下的粉尘体积，二者相比对，作为粉尘是否超标的参考因素，当检测到实际的烟雾情况超出预期的时候，则证明存在安全隐患，报警模块及时报警，能够提醒周边环境的人们及时采取救援措施，避免火灾的发生。智能化程度高，大大提升了安全性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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