CN113101570A - 一种自动跟踪灭火*** - Google Patents

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吴立亨
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张建
韩立业
付军
赵双胜
孙士彬
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Laiwu Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种自动跟踪灭火***，包括：多个分布式排布的传感器模组；与所述传感器模组电连接的电控主板；与所述电控主板电连接的灭火器传动机构；以及与所述灭火器传动机构连接的多台灭火器。本发明的技术方案能解决现有技术消防喷淋***会以及先关消防设备，难以及时将火源扑灭的问题。

Description

一种自动跟踪灭火***
技术领域
本发明涉及灭火器技术领域，尤其涉及一种自动跟踪灭火***。
背景技术
当前，大部分居民小区均存在电动车充电难的问题，因社区车棚的数量及面积有限，难以在很大程度上满足广大业主的充电需求。为解决上述问题，不少业主选择将电动车推至自己的储藏室或车库充电，此种情况容易导致储藏室或车库发生火灾，然而并不是所有储藏室和车库都有消防喷淋***，能够及时应对电动车充电引起的电气火灾。另外，即使储藏室和车库设有消防喷淋***，现有的消防喷淋***对电气火灾的灭火能力普遍较差且极易引发次生灾害，因此依然存在安全隐患。
为了解决消防喷淋***灭火能力差的问题，现在的居民小区通常设置有消防设备。然而，此种消防设备也大多是手持式的干粉或二氧化碳灭火器，大多数居民楼变压器和电表箱都设置在居民楼地下室。当火灾发生时，依靠现有的消防设备很难及时在第一时间将火源扑灭，这在一定程度上加重了火灾事故的危害程度。
综上，现在亟需一种能够替代消防喷淋***或加强电气灭火能力的无人值守式的自动灭火消防器材。
发明内容
本发明提供了一种自动跟踪灭火***，旨在解决现有技术中的消防喷淋***会以及先关消防设备，难以及时将火源扑灭的问题。
本发明提供了一种自动跟踪灭火***，包括：
多个分布式排布的传感器模组；
与传感器模组电连接的电控主板；
与电控主板电连接的灭火器传动机构；
以及，与灭火器传动机构连接的多台灭火器。
优选地，自动跟踪灭火***中，传感器模组包括：
分布于室内屋顶、且与电控主板电连接的温度传感器和烟雾传感器；
分布于室内屋顶的角部、且与电控主板电连接的图像传感器；
以及，与电控主板电连接的红外定位传感器。
优选的，电控主板包括：
与温度传感器电连接的温度比较器；
与烟雾传感器电连接的烟雾浓度比较器；
与温度比较器和烟雾浓度比较器分别电连接的图像信号触发器，图像信号触发器还与图像传感器电连接；
与图像传感器和红外定位传感器电连接的位置计算器，位置计算器还与灭火器传动机构电连接。
优选地，灭火器传动机构，包括：
分布于室内屋顶的网格状传动轨道，网格状传动轨道通过第一移动滑块连接有灭火器；
分布于室内侧壁的多条横向传动轨道，横向传动轨道通过第二移动滑块连接有灭火器；
与电控主板电连接的传动电机，传动电机通过联轴器分别与第一移动滑块以及第二移动滑块连接。
优选地，灭火器包括：
与灭火器传动机构相连、且与电控主板电连接的万向球结构；
与万向球结构相连的灭火器本体；
与灭火器本体相连通的灭火器喷嘴；
连接于灭火器喷嘴、且与电控主板电连接的喷嘴电磁阀。
优选地，自动跟踪灭火***还包括：
与电控主板电连接的声光报警器；
以及，与电控主板电连接的报警信号发射天线。
优选地，灭火器，包括：干粉灭火器或二氧化碳灭火器。
优选地，自动跟踪灭火***还包括：
与电控主板电连接的断电信号发射天线；
以及，与断电信号发射天线通信连接、且连通于室内线路的智能断路器。
优选地，上述自动跟踪灭火***还包括：与电控主板和灭火器传动机构分别电连接的供电电源。
本申请提供的自动跟踪灭火***，通过设置多个分布式排布的传感器模组，感应室内各个角落的火灾信号，例如温度、烟雾浓度和起火图像等，然后电控主板对传感器模组感应到的火灾信号进行比较判断，从而确定是否真实发生火灾，当确定真实发生火灾后，对火灾区域进行定位，然后电控主板驱动与之相连接的灭火器传动机构动作，灭火器传动机构控制多台灭火器对火灾区域进行集中灭火。通过上述工作过程可知，现有的自动跟踪灭火***能够实现无人值守式的自动灭火，从而解决现有的消防设备难以在第一时间及时扑灭火源的问题。
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示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的第一种自动跟踪灭火***的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的第二种自动跟踪灭火***的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的第三种自动跟踪灭火***的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
Figure BDA0003057989030000031
Figure BDA0003057989030000041
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；“连接”可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例的主要技术问题如下：
现在的居民小区通常设置有消防设备。然而，此种消防设备也大多是手持式的干粉或二氧化碳灭火器，大多数居民楼变压器和电表箱都设置在居民楼地下室。当火灾发生时，依靠现有的消防设备很难及时在第一时间将火源扑灭，这在一定程度上加重了火灾事故的危害程度。因此，现在亟需一种能够替代消防喷淋***或加强电气灭火能力的无人值守式的自动灭火消防器材。
为解决上述问题，参见图1，图1为本发明实施例提供的自动跟踪灭火***的结构示意图。如图1所示，本发明提供了一种自动跟踪灭火***，包括：
多个分布式排布的传感器模组1；多个传感器模组1分布式排布，能够对室内各个角落的火灾情况进行监测，并且传感器模组1包括多个，能够设置不同种类的传感器，例如温度传感器101、烟雾传感器102和图像传感器103等。
与传感器模组1电连接的电控主板2；电控主板2与传感器模组1电连接，能够根据传感器模组1传输的火灾信号，对是否发生火灾的情况进行分析，从而在确定真实发生火灾时对火灾区域进行定位和控制灭火等操作。
与电控主板2电连接的灭火器传动机构3；灭火器传动机构3与电控主板2电连接，能够根据电控主板2的指令向火灾区域转动，从而控制灭火器朝向火灾区域精准喷洒。
以及，与灭火器传动机构3连接的多台灭火器4。
本申请提供的自动跟踪灭火***，通过设置多个分布式排布的传感器模组1，感应室内各个角落的火灾信号，例如温度、烟雾浓度和起火图像等，然后电控主板2对传感器模组1感应到的火灾信号进行比较判断，从而确定是否真实发生火灾，当确定真实发生火灾后，对火灾区域进行定位，然后电控主板2驱动与之相连接的灭火器传动机构3动作，灭火器传动机构3控制多台灭火器4对火灾区域进行集中灭火。通过上述工作过程可知，现有的自动跟踪灭火***能够实现无人值守式的自动灭火，从而解决现有的消防设备难以在第一时间及时扑灭火源的问题。
作为一种优选的实施例，如图1所示，本申请实施例提供的自动跟踪灭火***中传感器模组1包括：
分布于室内屋顶、且与电控主板2电连接的温度传感器101和烟雾传感器102；
分布于室内屋顶的角部、且与电控主板2电连接的图像传感器103；
以及，与电控主板2电连接的红外定位传感器104。
本申请实施例提供的技术方案，通过设置温度传感器101和烟雾传感器102，能够通过感知室内温度和烟雾确定是否存在火源，并且因为火源将带动热空气上升，因此温度传感器101和烟雾传感器102分布于室内屋顶，能够对室内火源进行精准监控。图像传感器103分布于室内屋顶的角部，如长方形屋顶的四角，这样就能够在电控主板2根据温度和烟雾浓度判断存在火源时，通过图像传感器103对火源进行及时监控定位，另外电控主板2还与红外定位传感器104相连，这样电控主板2在通过图像传感器103确定火源时，再通过红外定位传感器104的红外测量技术，能够精确定位火源位置，进而通过电控主板2驱动相应的灭火器传动机构3动作，驱使多台灭火器4及时扑灭火源。
电控主板2的具体结构以及动作方式具体如图2所示，作为一种优选的的实施例，本申请实施例中的电控主板2包括：
与温度传感器101电连接的温度比较器201；
与烟雾传感器102电连接的烟雾浓度比较器202；
与温度比较器201和烟雾浓度比较器202分别电连接的图像信号触发器203，图像信号触发器203还与图像传感器103电连接；
与图像传感器103和红外定位传感器104电连接的位置计算器204，位置计算器204还与灭火器传动机构3电连接。
本申请实施例提供的技术方案中，温度比较器201与温度传感器101相连，能够根据温度传感器101上传的温度信号，对热源温度与预设温度进行比较；同样，烟雾浓度比较器202与烟雾传感器102电连接，能够根据烟雾传感器102上传的烟雾浓度，对热源的烟雾浓度与预设烟雾浓度进行比较；当判定热源温度大于或等于预设温度，烟雾浓度大于或等于预设烟雾浓度时，确定发生火灾，此时调用图像信号触发器203向图像传感器103发送图像触发信号，从而驱动图像传感器103获取火源的图像信号，当图像传感器103获取到火源的图像信号时，电控主板2驱动红外定位传感器104对火源进行红外定位，然后位置计算器204根据图像传感器103传输的图像信号和红外定位传感器104传输的定位信号，计算火源的位置，并驱动灭火器传动机构3运行，进而驱动灭火器4动作到火源区域灭火。其中，图像传感器103能够为摄像头等装置。这里红外定位传感器104能够确定火源的水平和俯仰角度，位置计算器204具体的计算公式如下：设摄像头的内参矩阵为
Figure BDA0003057989030000071
其中，fx和fy分别为x方向焦距和y方向焦距(分别以x方向像素和y方向像素为单位)，Cx和Cy分别为光轴中心的偏移量(像素单位)；设通过火焰识别得到火源的像素坐标为(x,y)；然后通过上升公式计算得到火源相对于中轴线的水平偏角公式为
Figure BDA0003057989030000072
其中，
Figure BDA0003057989030000073
为中轴线的水平偏角，火源相对于中轴线的俯仰偏角公式为
Figure BDA0003057989030000074
其中，
Figure BDA0003057989030000075
为中轴线的俯仰偏角；采用上述步骤即可计算得到火源的距离，公式为
Figure BDA0003057989030000076
其中H为摄像头安装高度，D为火源距离。通过上述公式能够计算得到火源位置，并且红外定位传感器104能够确定灭火器前端火源的俯仰角度和水平角度，从而结合上述摄像头和红外定位传感器104精确定位火源位置，驱使灭火器对火源进行灭火操作。
作为一种优选的实施例，如图1所示，本申请实施例提供的灭火器传动机构3包括：
分布于室内屋顶的网格状传动轨道301，网格状传动轨道301通过第一移动滑块302连接有灭火器4；
分布于室内侧壁的多条横向传动轨道306，横向传动轨道306通过第二移动滑块303连接有灭火器4；
与电控主板2电连接的传动电机304，传动电机304通过联轴器305分别与第一移动滑块302以及第二移动滑块303连接。
本申请实施例提供的技术方案，通过在室内屋顶设置网格状传动轨道301，在室内侧壁设置横向传动轨道，这样通过上述传动轨道能够对室内各处发生的火源及时灭火，例如室内侧壁设置横向传动轨道，这样灭火器就能够方便对室内四周区域进行消防灭火，室内顶部设置网格状传动轨道301，这样就能够方便对室内中间位置进行消防灭火，本申请实施例还设置传动电机304，传动电机304通过联轴器305分别与第一移动滑块302和第二移动滑块303相连，这样当电控主板2控制灭火器运行时，传动电机304就能够通过联轴器305驱动灭火器沿着网格状传动轨道301或横向传动轨道运行。
作为一种优选的实施例，如图3所示，本申请实施例提供的灭火器包括：
与灭火器传动机构3相连、且与电控主板2电连接的万向球结构401；
与万向球结构401相连的灭火器本体402；
与灭火器本体402相连通的灭火器喷嘴403；
连接于灭火器喷嘴403、且与电控主板2电连接的喷嘴电磁阀404。
本申请实施例中，万向球结构401与电控主板2电连接，这样就能够根据电控主板2的控制信号实现各个角度的运转，从而方便调整灭火器的角度，以对室内各个位置的火源进行灭火操作，灭火器本体402内存储有干粉和二氧化碳等灭火物质，这样在侦查到火源时，电控主板2通过控制喷嘴电磁阀404动作，就能够控制灭火器喷嘴403开启，从而对各个区域的火源进行消防灭火操作。其中，本申请实施例提供的灭火器包括：干粉灭火器或二氧化碳灭火器。
作为一种优选的实施例，如图1所示，本申请实施例提供的自动跟踪灭火***还包括：与电控主板2电连接的声光报警器5；以及与电控主板2电连接的报警信号发射天线6。
本申请实施例提供的技术方案，通过设置与电控主板2相连的声光报警器5，能够向附近的操作人员发送声光形式的消防报警信号，进而提醒附近的消防人员及时采取相关救援措施；并且本申请设置与电控主板2电连接的报警信号发射天线6，能够通过该报警信号发射天线6将消防报警信号发送至较远位置的消防人员的移动终端，从而提示远处消防人员及时处理火情。
由于许多储藏室和车库等区域的火灾是属于电气火灾，因此当发生火灾时，很容易影响到电气线路的运转。为了避免这一情况，作为一种优选的实施例，如图1所示，本申请实施例提供的自动跟踪灭火***还包括：与电控主板2电连接的断电信号发射天线7；以及，与断电信号发射天线7通信连接、且连通于室内线路的智能断路器8。
本申请实施例提供的技术方案，设置断电信号发射天线7，电控主板2在监测到火灾发生时，能够通过断电信号发射天线7及时向智能断路器8发送断电信号，这样通过智能断路器8切断室内线路，从而保护电气线路的运转。
作为一种优选的实施例，如图1所示，上述自动跟踪灭火***还包括：与电控主板2和灭火器传动机构3分别电连接的供电电源。供电电源能够为电控主板2和灭火器传动机构3供电，并且供电电源能够接入220V市电，从而实现电控主板2和灭火器传动机构3的稳定供电
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种自动跟踪灭火***，其特征在于，包括：
多个分布式排布的传感器模组(1)；
与所述传感器模组(1)电连接的电控主板(2)；
与所述电控主板(2)电连接的灭火器传动机构(3)；
以及，与所述灭火器传动机构(3)连接的多台灭火器(4)。
2.根据权利要求1所述的自动跟踪灭火***，其特征在于，所述传感器模组(1)包括：
分布于室内屋顶、且与所述电控主板(2)电连接的温度传感器(101)和烟雾传感器(102)；
分布于室内屋顶的角部、且与所述电控主板(2)电连接的图像传感器(103)；
以及，与所述电控主板(2)电连接的红外定位传感器(104)。
3.根据权利要求2所述的自动跟踪灭火***，其特征在于，所述电控主板(2)包括：
与所述温度传感器(101)电连接的温度比较器(201)；
与所述烟雾传感器(102)电连接的烟雾浓度比较器(202)；
与所述温度比较器(201)和所述烟雾浓度比较器(202)分别电连接的图像信号触发器(203)，所述图像信号触发器(203)还与所述图像传感器(103)电连接；
与所述图像传感器(103)和所述红外定位传感器(104)电连接的位置计算器(204)，所述位置计算器(204)还与所述灭火器传动机构(3)电连接。
4.根据权利要求1所述的自动跟踪灭火***，其特征在于，所述灭火器传动机构(3)，包括：
分布于室内屋顶的网格状传动轨道(301)，所述网格状传动轨道(301)通过第一移动滑块(302)连接有所述灭火器(4)；
分布于室内侧壁的多条横向传动轨道(306)，所述横向传动轨道(306)通过第二移动滑块(303)连接有所述灭火器(4)；
与所述电控主板(2)电连接的传动电机(304)，所述传动电机(304)通过联轴器(305)分别与所述第一移动滑块(302)以及所述第二移动滑块(303)连接。
5.根据权利要求1所述的自动跟踪灭火***，其特征在于，所述灭火器(4)，包括：
与所述灭火器传动机构(3)相连、且与所述电控主板(2)电连接的万向球结构(401)；
与所述万向球结构(401)相连的灭火器本体(402)；
与所述灭火器本体(402)相连通的灭火器喷嘴(403)；
连接于所述灭火器喷嘴(403)、且与所述电控主板(2)电连接的喷嘴电磁阀(404)。
6.根据权利要求1所述的自动跟踪灭火***，其特征在于，所述灭火器(4)，包括：干粉灭火器或二氧化碳灭火器。
7.根据权利要求1所述的自动跟踪灭火***，其特征在于，还包括：
与所述电控主板(2)电连接的声光报警器(5)；
以及，与所述电控主板(2)电连接的报警信号发射天线(6)。
8.根据权利要求1所述的自动跟踪灭火***，其特征在于，还包括：
与所述电控主板(2)电连接的断电信号发射天线(7)；
以及，与所述断电信号发射天线(7)通信连接、且连通于室内线路的智能断路器(8)。
9.根据权利要求1所述的自动跟踪灭火***，其特征在于，还包括：
与所述电控主板和所述灭火器传动机构分别电连接的供电电源(9)。
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