CN106504460A - 一种防火报警*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防火报警***，包括：防火报警器；所述防火报警器的个数为至少两个；与所述防火报警器相连的云服务器，用于在接收到一个防火报警器发送的报警信息后，控制所有的防火报警器均进行报警；与所述云服务器相连的移动终端，用于检测当前所在位置的位置信息并发送至所述云服务器；其中，所述防火报警器包括温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、蜂鸣器和WiFi模块；所述WiFi模块与所述云服务器进行无线连接。可见，该***实现无线连接防火报警器和后台服务器，降低成本。

Description

一种防火报警***

技术领域

本发明涉及防火报警技术领域，特别是涉及一种防火报警***。

背景技术

现在的超市、广场、写字楼等各式各样的建筑物里防火报警器已经时标配了，没有的话时无法投入建筑物是使用的。虽然许多的建筑物里都配有防火报警器，但其作用仅仅只是警示功能，没法提供更多的帮助。目前流行的火灾报警器，基本上都是基于温度传感器和烟雾传感器实现的，其原理十分简单，当温度和烟雾浓度突然超过某预定的阈值，报警器就会报警。有的报警器会联动喷头，喷水灭火。这些处理火灾的设施，仅仅只是单个存在，没有连成一个***。

随着科技的进步，有人尝试在改进防火报警器，也有人尝试将防火报警器连成网络***。目前，各类建筑物主要使用的是智能型总线制分布式的防火报警***。该***的报警器和各类传感器并联到总线上，通过计算机***统一控制。这种方案能得到广泛的应用很大程度上是因为其原理简单，很容易实现。

其中，基于Zigbee的防火报警器***，ZigBee译为"紫蜂"，它与蓝牙相类似。是一种新兴的短距离无线通信技术，用于传感控制应用(Sensor and Control)。由IEEE 802.15工作组中提出，并由其TG4工作组制定规范。Zigbee最大的特点就是低功耗和组网灵活，目前TI公司已经有了很成熟的协议栈。使用Zigbee来连接各个防火报警器是一个不错的尝试。但是Zigbee更多是用于工控，在物联网的运用上有它的局限性，以至于市面上很少有Zigbee成熟的产品，更多的是创新尝试。

其中，基于GSM的防火报警***，这种方式是通过GSM模块将报警信息传给控制中心。GSM模块，是一个类似于手机的通讯模块，集成了手机的若干功能于一块小电路板上，它可以发送短消息，通话等等，模块虽小，但它具备了很多手机的功能，拥有它等于就是拥有了手机的核心部分了，它在很多应用领域中都有着广泛的应用，GSM模块通过使用AT指令才能控制它，模块可以与电脑RS232串口相连，也可以用单片机来进行控制。但是使用GSM模块进行通信必须要***电话卡才能实现，且会产生相应的费用。

现在普遍使用的智能型总线制分布式的防火报警***虽然原理简单，但是安装成本很高，需要人力进行线路的铺设和安装，而且日常维护和检修难度大。所以无线的智能防火报警***是未来的趋势。但是通过Zigbee或者GSM来连接的***具有很大局限性，可行性也不高。采用Zigbee连接的防火报警器，虽然有很大的灵活性且低功耗，但它覆盖范围有限。Zigbee更多的是运用于工业控制领域，在物联网这方面没有很成熟的产品。此外，最重要的一点是，只是用Zigbee是不能连接到互联网的，对于信息和数据无法上传到后台服务器。通过GSM来连接的防火报警***，需要每个防火报警器都配一张手机卡，才能与控制中心进行连接，成本极大。

发明内容

本发明的目的是提供一种防火报警***，实现无线连接防火报警器和后台服务器，降低成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种防火报警***，该***包括：

防火报警器；所述防火报警器的个数为至少两个；

与所述防火报警器相连的云服务器，用于在接收到一个防火报警器发送的报警信息后，控制所有的防火报警器均进行报警；

与所述云服务器相连的移动终端，用于检测当前所在位置的位置信息并发送至所述云服务器；

其中，所述防火报警器包括温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、蜂鸣器和WiFi模块；所述WiFi模块与所述云服务器进行无线连接。

优选的，所述WiFi模块为NL6621-Y1wifi模块。

优选的，所述WiFi模块还包括SoC芯片。

优选的，所述温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器和蜂鸣器均与WiFi模块相连。

优选的，所述***还包括：与所述云服务器相连的监测中心，用于显示所有的防火报警器的位置信息、状态信息以及移动终端的位置信息。

优选的，所述云服务器还包括：微处理器，用于对发送报警信息的防火报警器的位置信息和移动终端的位置信息进行分析，得到逃跑路线并发送至移动终端。

本发明所提供的一种防火报警***，包括：防火报警器；所述防火报警器的个数为至少两个；与所述防火报警器相连的云服务器，用于在接收到一个防火报警器发送的报警信息后，控制所有的防火报警器均进行报警；与所述云服务器相连的移动终端，用于检测当前所在位置的位置信息并发送至所述云服务器；其中，所述防火报警器包括温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、蜂鸣器和WiFi模块；所述WiFi模块与所述云服务器进行无线连接。可见，该防火报警***中，防火报警器通过WiFi模块与云服务器进行无线连接，实现无线连接防火报警器和后台服务器，避免采用线路铺设，降低成本，并且利用云服务器在接收到一个防火报警器发送的报警信息后，触发所有的防火报警器均进行报警，有助于及时疏散人群，而且移动终端检测当前所在位置的位置信息并发送至云服务器，人们通过云服务器就能及时解移动终端的位置信息，便于对持有移动终端的被困人员实施救助。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种防火报警***的结构示意示意图；

图2为NL6621-Y1工作流程图；

图3为加权迷宫算法流程图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种防火报警***，以无线连接防火报警器和后台服务器，降低成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种防火报警***的结构示意示意图，该***包括：

防火报警器101；防火报警器101的个数为至少两个；

与防火报警器101相连的云服务器102，用于在接收到一个防火报警器发送的报警信息后，控制所有的防火报警器均进行报警；

与云服务器102相连的移动终端103，用于检测当前所在位置的位置信息并发送至云服务器102；

其中，防火报警器包括温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、蜂鸣器和WiFi模块；WiFi模块与云服务器进行无线连接。

可见，该防火报警***中，防火报警器通过WiFi模块与云服务器进行无线连接，实现无线连接防火报警器和后台服务器，避免采用线路铺设，降低成本，并且利用云服务器在接收到一个防火报警器发送的报警信息后，触发所有的防火报警器均进行报警，有助于及时疏散人群，而且移动终端检测当前所在位置的位置信息并发送至云服务器，人们通过云服务器就能及时解移动终端的位置信息，便于对持有移动终端的被困人员实施救助。

基于上述***，具体的，WiFi模块为NL6621-Y1wifi模块。

其中，WiFi模块还包括SoC芯片。

进一步的，温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器和蜂鸣器均与WiFi模块相连。

进一步的，所述***还包括：与云服务器相连的监测中心，用于显示所有的防火报警器的位置信息、状态信息以及移动终端的位置信息。

进一步的，云服务器还包括：微处理器，用于对发送报警信息的防火报警器的位置信息和移动终端的位置信息进行分析，得到逃跑路线并发送至移动终端。

其中，防火报警器在本文中也称为智能防火报警器。云服务器在本文中也称为后台服务器。

本发明中，首先将各个智能防火报警器连接到一起组成一个智能***，这样方便管理和联动。当某个智能防火器发出警报，可通过后台云服务器定位到警报区域，方便人们找到起火位置并处理火情。而且，当一个智能防火报警器发出警报时，其他的智能防火报警器也应发出警报来疏散人群。其次，是智能防火报警器安装配置、升级、检修和维护要方便。智能防火报警器的工作参数配置和软件部分的升级可以通过后台云服务器实现的，而硬件部分的升级只需将原有的智能防火报警器替换即可，无需改动整个***。由于采用的是无线连接方案，检修和维护十分方便，不会像智能型总线制分布式的防火报警***那样牵一发而动全身。最后，是要连接到云服务器，连接服务器可以对收集到的数据处理和记录，并且方便管理员管理和监视，也能为用户提供各种服务。

具体的，智能防火报警器是对现在市面上的防火报警器的一个改进版。除了普通报警器拥有的蜂鸣器、温度传感器、烟雾传感器等各类传感器外，智能防火报警器还拥有NL6621-Y1wifi模块。此模块不仅可以无线连接到路由，而且还可以当作微控制器使用，可以对采集回来的数据进行初步的处理。根据每个智能防火报警器所在的位置，将建筑物划分成多个区域并对每个区域编号，所以传输给后台服务器的信息都会带有相应的编号，已确认信息来源。NL6621-Y1工作流程如图2。

正常情况下，NL6621-Y1通过各种传感器的收集相应的数据，对数据经行初步的分析。若数据超过阈值，则报警器会响，向后台服务器发送警报信息，再转发给后台云服务器。若数据发生急剧突变但没有到达阈值或者NL6621-Y1发生异常时，会发送警告信息给后台服务器。当各种传感器出现异常时，发送异常的信息给后台服务器。当火灾发生时，NL6621-Y1会将所以搜集到的数据实时的传给云服务器，使管理员可以监测各个传感器，并能判断火灾的波及的范围和火势的大小。

本发明中的报警器采用主要采用三种传感器，分别为温度传感器、烟雾传感器和火焰传感器。其中，温度传感器使用DS18B20模块。该模块采用独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯，直接传输数字信号无需再进行AD转换。测温范围为：-55～+125℃，可以对火灾进行检查。温度以9位数字量读出，误差小。

其中，烟雾传感器使用的是模拟MQ-2烟雾传感器模块。MQ-2气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。MQ-2气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。该模块输出的模拟信号经过AD转换之后，变成数字量，便于传输和处理。

其中，火焰传感器采用的是红外火焰传感器。其工作原理是检测火焰或者波长在760纳米～1100纳米范围内的光源。探测角度为60度，理论上有六个红外火焰传感器就可以全方位覆盖。该模块将距离和火焰的大小转变为模拟量信号，通过一个AD转换器就可以得到相应的电压。处理器可根据该模块所用的环境不同，设置不同的阈值。

具体的，NL6621-Y1wifi模块是一款高集成度SOC，特别为高数据吞吐率低成本的无线局域网产品而设计。它集成了MCU，MAC，1T1R基带和带功放RF收发机于一颗芯片上NL6621M支持802.11b/g/n和Wi-Fi direct(SDIO网卡模式)，BSS STA，软AP，WiFi保护设置。它还支持WMM-PS和WPA/WPA2安全协议。NL6621M既可作受主处理器控制的从设备也可作不需要任何其他处理器的独立WLAN设备。它支持的通用接口包括QuadSPI，标准SPI，I2C，UART，GPIO，I2S音频，PWM音频。NL6621M可不如音箱，摄像头，闪存，液晶显示器等丰富的周边设备直接相连。TCP/IP，UPD，HTTP等丰富的互联网协议已被集成于NL6621M。高性能的无线传输，丰富的接口和协议支持使NL6621M成为无线音频，无线视频，无线智慧家庭和无线医疗等单芯片解决方案的最佳选择。本发明使用该模块不仅因为它提供多种联网方式和丰富的互联网协议，而且还因为它可以当作单片机使用，有多达32个GPIO和各种接口，使我们可以根据不同的需求对智能防火报警器进行改进。

其中，后台云服务器主要是对智能防火报警器和手机app传来的信息进行收集和处理，并应对各种类型的提示信息。在防火报警***中，需要通过后台云服务器对智能防火报警器的工作参数例如阈值等进行设置，这样可以针对不同的使用环境，设置不同的参数，以提高智能防火报警器的安全性和降低误报率。此外，还可以通过后台云服务器对智能防火报警器的软件部分进行升级。

正常情况下，后台云服务器从各个智能防火报警器收集数据并记录，对收到的各种信息进行响应。若后台云服务器收到异常或者警告信息，则会提醒管理员，对相应区域进行检修和维护。若收到警报信息，则会联动其他智能防火报警器，向其他智能防火报警器发出警报信息，疏散人群。发生火灾时，后台云服务器可以从手机app端接收到用户位置信息，将这些信息发给消防部门，以便搜救的时候有针对性，增加被困人员的生还可能。此外，还可以利用用户的位置信息，通过加权迷宫算法，为该用户算出最安全的逃离路线。

手机app端可以收到后台云服务器传出来的报警和警告信息，实时查看各个智能防火报警器的数据及工作情况。当火灾发生时，人们可以通过手机app打开当前建筑物的平面图查看所在的楼层及区域，并将自己所在的区域信息传给云服务器，便会从后台云服务器中得到最优的逃离路线，并显示在手机屏幕上。

使用的迷宫算法是改进过的深度优先搜索(DFS)。深度优先搜索算法(Depth-First-Search)，是搜索算法的一种。是沿着树的深度遍历树的节点，尽可能深的搜索树的分支。当节点v的所有边都己被探寻过，搜索将回溯到发现节点v的那条边的起始节点。这一过程一直进行到已发现从源节点可达的所有节点为止。如果还存在未被发现的节点，则选择其中一个作为源节点并重复以上过程，整个进程反复进行直到所有节点都被访问为止。DFS算法的思想是：对一个无向连通图，在访问图中某一起始顶点v后，由v出发，访问它的某一邻接顶点w1；再从w1出发，访问与w1邻接但还没有访问过的顶点w2；然后再从w2出发，进行类似的访问；...；如此进行下去,直至到达所有邻接顶点都被访问过的顶点u为止；接着，回退一步，回退到前一次刚访问过的顶点，看是否还有其它没有被访问过的邻接顶点，如果有，则访问此顶点，之后再从此顶点出发，进行与前述类似的访问；如果没有，就再回退一步进行类似的访问。重复上述过程，直到该连通图中所有顶点都被访问过为止。

迷宫算法制定的入口，即开始的节点，是用户所在的位置，出口可由用户选择，是大门、窗户附近等方便营救的地方或者一些暂时较为安全的区域。从入口，顺着某一方向向前探索，每经过相应的区域就会加上该区域的权值。每走一步都要比较所累加的权值不超过限定值，这样可以减少需要算的路径，提高算法的效率。若所累加的权值不超过限定值，则继续往前走；否则沿原路退回即回溯，换一个方向再继续探索。直至所有可能的通路都探索到为止。如果恰好某一步探索到出口，则就找到了从入口到出口的一条路径。为了保证在任何位置上都能沿原路退回，防止死循环，需要使用堆栈来保存大量记录。由于算法是在云服务器上运行，不需要担心此缺点。而要求解迷宫最短路径，则必须用深度优先搜索出所有到达出口的路径，通过比较得到累加权值最小的路径.这样也必然要求增加数据空间来保存搜索过。

使用这个算法之前，要将根据建筑物的平面图和智能防火报警器所在的位置得到的数据存储在一个图中，建立好每个区域之间的空间联系，这样才能实现算法。限定值是根据不同温度和烟雾浓度对人体的持续造成的伤害制定的。因此，限定值与温度烟雾浓度以及时间都有关系。限定值的制定，要求当环境达到限定值时，人体还能正常的自由活动一段时间。

每个区域的权值根据智能防火报警器从各种传感器收集到每个区域的数据和区域与用户所在位置的距离制定的。因此，每个区域的权值与温度和烟雾浓度有关，也与该区域与入口的距离有关。若无法从智能防火报警器中得到数据，则将其所在的区域的权值设为足够大超过限定值，使得算法计算逃生路线时，不从该区域经过。这样制定权值可以很好的反映出各个区域的状况以及危险性，能为用户制定出安全可靠的逃离路线。加权迷宫算法流程如图3。

基于本发明提供的防火报警***，该***采用wifi的通信方式，采用加权值之后的迷宫算法，采用基于NL6621-Y1的智能防火报警器。本***采用wifi连接方式，将所有的智能防火报警器通过路由器连接到云服务器上，这样做首先可以降低安装和维护的成本。其次，可以从后台对每一个智能防火报警器进行统一管理。当智能防火报警器发生警报或者异常时，可以迅速定位到异常区域，将损害降到最少。最后，是可以实时的将各种传感器收集的数据传给云服务器收集和分析。本***借助互联网，可以给用户提供多种多样的服务。管理员可以通过后台云服务器对智能防火报警器进行配置和升级，实时监控各个区域的情况。用户通过手机app就可以实时查看各种数据和智能防火报警器的工作状态，且在火灾发生时还可以得出最佳的逃生路线。

以上对本发明所提供的一种防火报警***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种防火报警***，其特征在于，包括：

防火报警器；所述防火报警器的个数为至少两个；

与所述防火报警器相连的云服务器，用于在接收到一个防火报警器发送的报警信息后，控制所有的防火报警器均进行报警；

与所述云服务器相连的移动终端，用于检测当前所在位置的位置信息并发送至所述云服务器；

其中，所述防火报警器包括温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、蜂鸣器和WiFi模块；所述WiFi模块与所述云服务器进行无线连接。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述WiFi模块为NL6621-Y1wifi模块。

3.如权利要求2所述的***，其特征在于，所述WiFi模块还包括SoC芯片。

4.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器和蜂鸣器均与WiFi模块相连。

5.如权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：与所述云服务器相连的监测中心，用于显示所有的防火报警器的位置信息、状态信息以及移动终端的位置信息。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的***，其特征在于，所述云服务器还包括：微处理器，用于对发送报警信息的防火报警器的位置信息和移动终端的位置信息进行分析，得到逃跑路线并发送至移动终端。