一种基于物联网的消防安全管理系统及其管理方法与流程

本发明涉及消防安全管理领域，特别涉及一种基于物联网的消防安全管理系统及其管理方法。

背景技术：

消防系统设计的范围很广，是一个多专业、多学科的综合性问题，而且建筑规模越大，功能越多，控制项目亦越复杂。因此，在现代化的建筑设施中，消防设计必须尽可能采用机械化、自动化，采用迅速可靠的控制方式，使火灾损失减少到最低限度。系统设计中要遵循的国家现行有关标准规范主要有，《火灾自动报警系统设计规范》(gb50116—98)、《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》、《人民防空工程防火设计规范》、《工业与民用建筑供电系统设计规范》等。

但是现有的消防安全管理系统不能同时兼顾监控、灭火和警报的功能，造成维护不方便，消防安全管理的能力较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于物联网的消防安全管理系统，能够实现对消防区域的监控、灭火和警报功能，安全性能高。

本发明是这样实现的，一种基于物联网的消防安全管理系统，包括消防灭火装置和火灾监控装置，

所述消防灭火装置与火灾监控装置连接并且接收火灾监控装置收集的数据进行处理后实现灭火作业；

还包括数据传输单元，所述数据传输单元分别与消防灭火装置和火灾监控装置连接；

数据服务器，所述数据服务器与数据传输单元连接，并对数据传输单元传送的数据进行分析和存储；

用户端，所述用户端用于接收数据服务器存储的数据，用户端根据实时接收消防区域的灭火信息和监控信息，决定是否报火警；

消防端，所述消防端用于接收数据服务器存储的数据，消防端根据实时接收消防区域的灭火信息和监控信息，决定是否出火警；

所述消防灭火装置包括控制器、储气罐、气体增压泵、气压传感器、多个电磁阀和多个喷嘴，所述储气罐、气体增压泵、气压传感器、电磁阀和喷嘴通过管道依次连接，所述控制器对气体增压泵和电磁阀进行控制，并且接收气压传感器检测的数据；

所述火灾监控装置包括电流互感器、交流-直流变换器、模拟数字转换器、监控主机，所述电流互感器接入到消防区域的电源中，所述电流互感器、交流-直流变换器、模拟数字转换器和监控主机依次电性连接，所述监控主机还连接有摄像机、火灾探测器、报警器、显示器和存储器；

所述控制器和所述监控主机数据连接。

作为优选，所述消防区域为具有用电设备的工厂、学校和商业楼宇。

作为优选，所述储气罐内填充有混合灭火剂，所述混合灭火剂按质量百分比由氮气35％、氩气15％和二氧化碳气体50％组成。

作为优选，气体增压泵用于对管道内的混合灭火剂进行增压处理使得内部气压处于8-20bar。

作为优选，所述数据传输单元用于将消防灭火装置和火灾监控装置传来的串口数据转换为ip数据通过无线通信网络传送给数据服务器。

本发明解决的另一个技术问题是提供一种基于物联网的消防安全管理系统的管理方法，包括以下步骤：

s1、火灾监控装置的电流互感器接入到消防区域的电源中，提取到电源中的漏电信号，通过交流-直流变换器将漏电信号转换成直流信号，通过模拟数字转换器将直流信号转换成数字信号，监控主机对数字信号进行计算处理得到漏电电流值，当漏电量超过额定值时，监控主机产生灭火信号与消防灭火装置的控制器通信，并且报警器发出警报；摄像机对消防区域内的状态进行监控，火灾探测器对消防区域内的温度、烟雾和火焰进行检测，当出现异常时，监控主机产生灭火信号与消防灭火装置的控制器通信，并且报警器发出警报；

s2、当警报发出30s后控制器控制电磁阀打开，并且控制气体增压泵对管道内的混合灭火剂进行增压达到8-20bar，混合灭火剂顺着喷嘴喷出进行灭火作业；

s3、灭火作业的同时控制器和监控主机通过数据传输单元将数据传输给数据服务器，数据服务器再将数据传输给用户端和消防端，用户端根据实时接收消防区域的灭火信息和监控信息，决定是否报火警，消防端根据实时接收消防区域的灭火信息和监控信息，决定是否出火警。

作为优选，所述步骤s3中灭火信息为气压传感器检测到管道内的气压信息。

作为优选，所述步骤s3中监控信息为摄像头拍摄的消防区域的图像信息和火灾探测器检测的温度、烟雾和火焰信息。

作为优选，所述火灾探测器内部集成有温度传感器、感烟传感器和火焰传感器。

作为优选，所述步骤s1中漏电量的额定值为300ma。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：设置的火灾监控装置包括电流互感器、交流-直流变换器、模拟数字转换器、监控主机能够对消防区域的用电设备进行监控，配合摄像机和火灾探测器实现全方位的监控，通过报警器实现报警功能，设置的消防灭火装置包括控制器、储气罐、气体增压泵、气压传感器、多个电磁阀和多个喷嘴，能够实现自动灭火功能；设置的消防灭火装置和火灾监控装置通过数据传输单元将数据传输给消防端和用户端，实现远程数据传输，能够有效地保持消防区域的安全性，使得用户或消防人员能够实时了解消防区域的实际状态，实现远程控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是本发明提供的一种基于物联网的消防安全管理系统的整体结构框图。

图2是本发明提供的一种基于物联网的消防安全管理系统的火灾监控装置结构框图。

图3是本发明提供的一种基于物联网的消防安全管理系统的消防灭火装置结构框图。

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。

如图1-3所示，本发明一个实施例提供了一种基于物联网的消防安全管理系统，包括消防灭火装置1和火灾监控装置2，消防灭火装置1对消防区域具备自动灭火的功能，火灾监控装置2对消防区域具备实时监控功能。

所述消防灭火装置1与火灾监控装置2连接并且接收火灾监控装置2收集的数据进行处理后实现灭火作业；

还包括数据传输单元3，所述数据传输单元3分别与消防灭火装置1和火灾监控装置2连接；数据传输单元3(即dtu)的硬件组成部分主要包括cpu控制模块、数据接口、无线通讯模块以及电源模块，并且内部集成tcp/ip协议栈，其主要功能是把远端设备(消防灭火装置1和火灾监控装置2)的数据通过无线的方式传送回后台中心(数据服务器4)。

数据服务器4，所述数据服务器4与数据传输单元3连接，并对数据传输单元4传送的数据进行分析和存储；

用户端5，所述用户端5用于接收数据服务器4存储的数据，用户端5根据实时接收消防区域的灭火信息和监控信息，决定是否报火警；在具体实施过程中，用户端的用户可采用平板电脑、智能手机或者笔记本电脑实现信息的接收以及处理功能。

消防端6，所述消防端6用于接收数据服务器4存储的数据，消防端6根据实时接收消防区域的灭火信息和监控信息，决定是否出火警；消防端的消防人员可采用平板电脑、智能手机或者笔记本电脑实现信息的接收以及处理功能。

所述消防灭火装置1包括控制器11、储气罐12、气体增压泵13、气压传感器14、多个电磁阀15和多个喷嘴16，控制器11内部集成单片机和通信模块，既满足数据处理要求，又能够进行数据通信。所述储气罐12、气体增压泵13、气压传感器14、电磁阀15和喷嘴16通过管道依次连接，所述控制器11对气体增压泵13和电磁阀15进行控制，并且接收气压传感器14检测的数据；在使用时，气体增压泵13能够维持管道内的混合灭火剂处于高压状态，从而使得喷嘴16喷出的混合灭火剂范围更广，提升灭火的效果，相较于现有的灭火器材，不需要额外的启动瓶即可实现快速灭火功能；气压传感器14能够检测管道内的其气压，当气压低于8bar时，能够通过控制器11接收数据再传送给用户端5，来进行维护。

所述火灾监控装置2包括电流互感器21、交流-直流变换器22、模拟数字转换器23、监控主机24，所述电流互感器21接入到消防区域的电源中，监控主机24内部集成cpu、内存、主板、光驱、通信模组和电源，实现数据处理的同时，具备通信功能。所述电流互感器21、交流-直流变换器22、模拟数字转换器23和监控主机24依次电性连接，所述监控主机24还连接有摄像机25、火灾探测器26、报警器27、显示器28和存储器29，摄像机25对消防区域的外部状态进行实时的监控，火灾探测器26能够对温度、烟雾以及火焰进行探测，存储器29用于存储经过监控主机24处理后的数据，用户能够调用存储器29内的数据进行打印；在使用时，电流互感器21提取到电源中的漏电信号，通过交流-直流变换器22将漏电信号转换成直流信号，通过模拟数字转换器23将直流信号转换成数字信号，监控主机24对数字信号进行计算处理得到漏电电流值，当漏电量超过额定值时，监控主机产生灭火信号与消防灭火装置的控制器通信，并且报警器发出警报。

所述控制器11和所述监控主机24数据连接，监控主机24能够发送灭火信号给控制器11，从而达到自动灭火功能。

所述消防区域为具有用电设备的工厂、学校和商业楼宇，消防灭火装置1、火灾监控装置2和数据传输单元3安装在消防区域内部，数据服务器4安装在远离消防区域的位置，使得数据能够安全的保存。

所述储气罐12内填充有混合灭火剂，所述混合灭火剂按质量百分比由氮气35％、氩气15％和二氧化碳气体50％组成，混合灭火剂气体无毒、无色、无味、无腐蚀性、不导电，既不支持燃烧，又不与大部分物质产生反应，具有环保功能。

气体增压泵13用于对管道内的混合灭火剂进行增压处理使得内部气压处于8-20bar，具备足够的气压，使得混合灭火剂的灭火效果好。

所述数据传输单元3用于将消防灭火装置1和火灾监控装置2传来的串口数据转换为ip数据通过无线通信网络传送给数据服务器4。

本发明的另一个实施例提供一种基于物联网的消防安全管理系统的管理方法，包括以下步骤：

s1、火灾监控装置的电流互感器接入到消防区域的电源中，提取到电源中的漏电信号，通过交流-直流变换器将漏电信号转换成直流信号，通过模拟数字转换器将直流信号转换成数字信号，监控主机对数字信号进行计算处理得到漏电电流值，当漏电量超过额定值时，监控主机产生灭火信号与消防灭火装置的控制器通信，并且报警器发出警报(发出警报后，消防区域的工作人员进行检查，用电设备未起火可以撤销报警器的信号)；摄像机对消防区域内的状态进行监控，火灾探测器对消防区域内的温度、烟雾和火焰进行检测，当出现异常时(异常是指温度超过100℃或者检测到烟雾或者消防区域出现火焰)，监控主机产生灭火信号与消防灭火装置的控制器通信，并且报警器发出警报；

s2、当警报发出30s后控制器控制电磁阀打开(使得消防区域的工作人员有时间进行撤离)，并且控制气体增压泵对管道内的混合灭火剂进行增压达到8-20bar，混合灭火剂顺着喷嘴喷出进行灭火作业；

s3、灭火作业的同时控制器和监控主机通过数据传输单元将数据传输给数据服务器，数据服务器再将数据传输给用户端和消防端，用户端根据实时接收消防区域的灭火信息和监控信息，决定是否报火警(当火源已经熄灭时无需进行报火警，反之则报火警)，消防端根据实时接收消防区域的灭火信息和监控信息，决定是否出火警(当火源已经熄灭时无需出火警，反之则出火警)，通过用户端和消防端双重处理，提升了安全性。

所述步骤s3中灭火信息为气压传感器检测到管道内的气压信息，当气压传感器检测的管道气压过低时，能够确定储气罐内的混合灭火剂即将耗尽。

所述步骤s3中监控信息为摄像头拍摄的消防区域的图像信息和火灾探测器检测的温度、烟雾和火焰信息。

所述火灾探测器内部集成有温度传感器、感烟传感器和火焰传感器，实现对温度、烟雾以及火焰的监控。

所述步骤s1中漏电量的额定值为300ma，当漏电量超过300ma时，即有可能发生用电设备的火灾。

通过采用火灾监控装置包括电流互感器、交流-直流变换器、模拟数字转换器、监控主机能够对消防区域的用电设备进行监控，配合摄像机和火灾探测器实现全方位的监控，通过报警器实现报警功能，采用的消防灭火装置包括控制器、储气罐、气体增压泵、气压传感器、多个电磁阀和多个喷嘴，能够实现自动灭火功能；采用的消防灭火装置和火灾监控装置通过数据传输单元将数据传输给消防端和用户端，实现远程数据传输，能够有效地保持消防区域的安全性，使得用户或消防人员能够实时了解消防区域的实际状态，实现远程控制。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

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