CN108111633A - 一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控*** - Google Patents

一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控***,包括上级消防控制中心和互联网数据管理中心;还包括能够与上级消防控制中心和互联网数据管理中心通信的消防远程总控制台;消防远程总控制台上还设置有报警***和以太网/RS485混合通信总线;以太网/RS485混合通信总线包括由若干个串口服务器级联组成的以太网主干,以及RS485总线;串口服务器通过独立的IP地址连接若干个消防分区内的RS485总线;消防分区包括若干个与RS485总线连接的执行器;达到了公安部公消[2017]297号关于全面推进“智慧消防建设的指导意见”的远程监控要求,安全可靠性高。

Description

一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控***
技术领域
本发明涉及基于物联网的自动化信息化现代智慧式消防技术领域,具体而言,涉及一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控***。
背景技术
防火排烟阀门在火灾环境下按预定的方式关闭通风空调管道通路、打开排烟***消防排烟管道通路、打开加压送风***管道通路,防止火势和烟雾的蔓延,保障逃生通道畅通,是楼宇消防***中不可或缺的重要部件;传统型排烟防火阀门在火灾事故防范和隐患排查方面尚缺乏可靠的技术手段和解决方案;例如传统阀门需要人工现场在阀体上操作,或通过多线方式进行简单的启闭控制,无法远程监控阀门状态,无法反馈阀门的物理位置与即时动态信息,并且无法远程采集温度和烟雾等火警信息并即时反馈;传统产品受诸多技术局限,目前国内楼宇防火排烟阀门平时基本不做动作试验检查,无法进行平时定期与不定期的设备检查与消防实战演习,更不能进行消防远程监控中心的远程监控,因此不能实时反馈设备的物理位置及动态信息,无法保证火灾时阀门的正常运行;根据现行消防法规规定,消防产品必须定期或不定期的进行设备状态检查,以确保火灾时所有消防产品能按规定执行动作;综上所述,现行防排烟阀门控制技术的不足,严重影响到阀门的消防功能,不易于进行消防演习和隐患监管,不符合现行消防条例,因此存在极大的安全隐患。
随着城市发展和人口密集化,作为智慧城市和智慧楼宇的重要组成部分,智慧消防***在消除火灾隐患,保护生命和财产安全,维护社会稳定等方面起着举足轻重的作用;为促进消防***的信息化和智能化,并参考公安部消防局2017年发布的《关于全面推进“智慧消防”建设的指导意见》,设计开发了一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程数据采集与监视控制***。
发明内容
本发明目的是提供一种适用于消防设备远程监控、消防大数据采集和消防联动***的,具有防排烟阀门远程监控、实时火警大数据采集、消防联动、自动报警等智能化功能的基于物联网的智慧式防排烟阀门远程数据采集与监控***,解决了目前传统方案的技术缺陷。
为了实现上述技术目的,达到上述的技术要求,本发明所采用的技术方案是:一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控***,包括上级消防控制中心和互联网数据管理中心;其特征是:
还包括能够与上级消防控制中心和互联网数据管理中心通信的消防远程总控制台;
所述的消防远程总控制台上还设置有报警***和以太网/RS485混合通信总线;
所述的以太网/RS485混合通信总线包括由若干个串口服务器级联组成的以太网主干,以及RS485总线;
所述的串口服务器通过独立的IP地址和若干个消防分区内的RS485总线相连接;
所述的消防分区包括若干个与RS485总线连接的执行器;所述的执行器用于接收消防远程总控制台发出的下行指令。
作为优选的技术方案:所述的执行器为远程终端设备,在接收消防远程总控制台发出的下行指令后,实时采集防火通道中的温度、烟雾的消防信号,并智能化实现多种防排烟阀门的远程控制。
作为优选的技术方案:所述的执行器具有标准的节点设备ID号码,包括1字节的消防分区编码,1字节的设备类型编码和2字节的地址编码;所述的节点设备ID号码构成执行器网络节点唯一的设备编号,用于在RS485总线中识别该节点的执行器,并与其它节点的执行器区分。
作为优选的技术方案:所述的执行器使用相同格式的下行指令和返回指令,均包括1字节的起始码,4字节的节点设备ID号码,1字节的指令码,11字节的指令参数,以及1字节的终止码。进一步的,所述下行指令和返回指令经过AES算法加密后进行传输。
作为优选的技术方案:所述的RS485总线为四线制结构,包括两根24伏直流电源线,以及两根RS485数据线。
本发明的有益效果是:一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控***,与传统***相比:包括由智能型防排烟阀门执行器组成的物联网,以太网/RS485混合通信总线,消防远程总控制台,以及互联网数据管理中心;适用于消防设备远程监控、消防大数据采集和消防联动***的,具有防排烟阀门远程监控、实时火警大数据采集、消防联动、自动报警等智能化功能,切实加强火灾发生时防排烟阀门动作的安全可靠性;达到了公安部公消[2017]297号关于全面推进“智慧消防建设的指导意见”的远程监控要求;在***设计,传输距离,安装运行成本以及用户体验等方面具有显著的领先优势。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明结构示意图;
图3为本发明节点设备识别编号图;
图4为本发明指令格式图;
图中数字所表示的相应名称:1.消防远程总控制台、2.执行器、3.消防分区、4.RS485总线、5.串口服务器、6.以太网主干、7.上级消防控制中心、8.报警***、9.互联网数据管理中心、10.IP地址。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述;
在附图中:一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控***,包括上级消防控制中心7和互联网数据管理中心9;所述的互联网数据管理中心9用于保存历史消防数据,并提供桌面和移动设备应用软件,以及网页服务器,供相关人员进行实时***监控,以及历史数据查询和分析;
还包括能够与上级消防控制中心7和互联网数据管理中心9通信的消防远程总控制台1;所述的消防远程总控制台1上还设置有报警***8。所述的消防远程总控制台1通过开放的通信协议,如MODBUS,联动上级消防控制中心7,向上级消防控制中心7实时反馈每一台防排烟阀门的消防信息和物理位置,并自动接收上级消防控制中心7的火警指令,经过协议转换后,远程管控相应防排烟阀门的状态;火灾发生时,所述的消防远程总控制台1向上级消防控制中心7发出火警信号,同时开启报警***8,并以手机短信和电子邮件的方式通知相关负责人员;
所述的消防远程总控制台1通过网线、光纤、无线或移动数据方式接入以太网/RS485混合通信总线上的以太网主干6,进而通过预设的IP地址10,以并行方式与各个消防分区3内的RS485总线4进行双向通信;
所述的消防远程总控制台1的功能包括:①.通过唯一的设备地址访问每个消防分区3内的每一台防排烟阀门的执行器2;②.通过多级广播地址同时访问多台执行器2;③.定期对所有消防分区3内的防排烟阀门物理位置状态和火警数据进行查询和巡检;④.动态显示所有防排烟阀门的设备状态;⑤.自动接受上级消防控制中心7的消防指令;⑥.并在火灾或设备异常等情况下自动向上级消防控制中心7传输信息,并通过报警***8报警;
所述的消防远程总控制台1上还连接以太网/RS485混合通信总线;所述的消防远程总控制台1可以使用多种方式接入以太网/RS485混合通信总线上的以太网主干6,例如,CAT6网线(150米距离),光纤(10千米距离),Wi-Fi(近距离,不需走线)或移动数据网络(距离不限);所述消防远程总控制台1使用各个消防分区3的独立IP地址10和各台执行器2的唯一的节点设备ID号码,对网络中所有执行器2进行点对点,主从式通讯;所述的消防远程总控制台1也可以使用多个级别的广播地址,同时操控多个消防分区3和多个节点执行器2(点对多);所述广播地址范围分级包括:指定消防分区3中的指定类型防排烟阀门,指定消防分区3中的所有防排烟阀门,指定类型的所有防排烟阀门,以及所有防排烟阀门(图3中,其中十六进制0xFF,或0xFFFF为广播地址);
所述的以太网/RS485混合通信总线包括由若干个串口服务器5级联组成的以太网主干6,以及各个消防分区3内部的RS485总线4;所述的RS485总线4为四线制结构,包括两根24伏直流电源线,以及两根RS485数据线;所述电源线为执行器2及其通信***提供稳定的电源;所述RS485数据线为执行器2组成的物联网提供了物理层介质;多达32台所述的防排烟阀门执行器2可以通过RS485总线4进行菊链式连接,组成一个独立的消防分区物联网3;所述物联网通信基于RS485工业标准,并使用AES加密格式的下行指令和反馈指令,用于实时消防数据采集以及远程监控多种防排烟阀门。
所述的串口服务器5通过独立的IP地址10与消防分区3的 RS485总线4相连接;所述的串口服务器5为16位,可以接入16个消防分区物联网3;形成以该串口服务器5为中心,直径1公里范围之内,多达500台执行器2的立体化星形分布;串口服务器5支持多达8级的级联式网络组网;因此,能够支持多达128个消防分区3,以及250种不同类型的执行器2,能够在约20立方公里的范围内布置四千多台执行器2,足以满足各种楼宇消防工程需求;在超大工程和特殊实施例中,还可以加装以太网交换机或者多台消防远程总控制台1,成倍地增加执行器2的装机容量和远程控制范围;进一步的,由于每路消防分区物联网3相互独立,而且拥有各自独立的IP地址10,因此消防远程总控制台1可以使用并行的方式同时访问所有的消防分区3,并且执行器2装机容量的扩增,不会增加以太网/RS485混合总线通信的相互干扰和时间延迟。因此,所述的以太网/RS485混合通信总线彻底解决了现行RS485总线在传输距离和装机容量方面的问题,在最大程度上保证了***的实时性,稳定性和良好的用户体验。
所述的消防分区3包括若干个与RS485总线4连接的执行器2;所述的执行器2用于接收消防远程总控制台1发出的下行指令;所述的执行器2为远程终端设备,是一种对温度、烟雾等消防隐患信号敏感的自动化可遥控设备,用于控制多种防排烟阀门的机械动作,在接收消防远程总控制台1发出的下行指令后,实时采集消防防火通道中的温度、烟雾等消防信号,并智能化实现多种防排烟阀门的远程控制;防排烟阀门的动作可以由火警信号直接触发,或者由消防远程总控制台1通过物联网进行远程监控,便于进行消防演习和火情控制。
在图3中:所述的执行器2具有标准的节点设备ID号码,包括1字节的消防分区编码,1字节的设备类型编码和2字节的地址编码;所述的节点设备ID号码构成执行器2网络节点唯一的设备编号,用于在RS485总线4中识别该节点的执行器2,并与其它节点的执行器2区分。
在图4中:所述的执行器2使用相同格式的下行指令和返回指令,均包括1字节的起始码,4字节的节点设备ID号码,1字节的指令码,11字节的指令参数,以及1字节的终止码;进一步的,所述下行指令和返回指令经过AES算法加密后进行传输。所述的下行指令包括防排烟阀门动作指令和消防数据采集指令;其中防排烟阀门动作指令用于触发执行器2的电动机械控制模块,用于远程实现防排烟阀门的复位和关闭动作;消防数据采集指令用于调用执行器2的数据处理功能,将防排烟阀门启闭状态和温度烟雾信号等数据按指定格式打包后,通过RS485总线4和以太网回馈到消防远程总控制台1进行处理。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述,而并非对实施方式的限定,对于所属领域的技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举,而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控***,包括上级消防控制中心(7)和互联网数据管理中心(9);其特征是:
还包括能够与上级消防控制中心(7)和互联网数据管理中心(9)通信的消防远程总控制台(1);
所述的消防远程总控制台(1)上还设置有报警***(8)和以太网/RS485混合通信总线;
所述的以太网/RS485混合通信总线包括由若干个串口服务器(5)级联组成的以太网主干(6),以及RS485总线(4);
所述的串口服务器(5)通过独立的IP地址(10)连接若干个消防分区(3)内的RS485总线(4);
所述的消防分区(3)包括若干个与RS485总线(4)连接的执行器(2);所述的执行器(2)用于接收消防远程总控制台(1)发出的下行指令。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控***,其特征是:所述的执行器(2)为远程终端设备,在接收消防远程总控制台(1)发出的下行指令后,实时采集防火通道中的温度、烟雾的消防信号,并智能化的实现多种防排烟阀门的远程控制。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控***,其特征是:所述的执行器(2)具有标准的节点设备ID号码,包括1字节的消防分区编码,1字节的设备类型编码和2字节的地址编码;所述的节点设备ID号码构成执行器(2)的网络节点唯一的设备编号,用于在RS485总线(4)中识别该节点的执行器(2),并与其它节点的执行器(2)区分。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控***,其特征是:所述的执行器(2)使用相同格式的下行指令和返回指令,均包括1字节的起始码,4字节的节点设备ID号码,1字节的指令码,11字节的指令参数,以及1字节的终止码,所述下行指令和返回指令经过AES算法加密后进行传输。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧式防排烟阀门远程监控***,其特征是:所述的RS485总线(4)为四线制结构,包括两根24伏直流电源线,以及两根RS485数据线。
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