CN114937339A - 一种感烟式火灾探测*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感烟式火灾探测***，涉及消防安全技术领域，所述火灾探测***，包括：设置在火灾探测点处的烟雾探测单元；烟雾探测单元，包括烟雾传感器和嵌入自组网通信协议的自组网处理器；设定区域内所有的自组网处理器之间通信连接；自组网处理器，用于根据烟雾浓度和烟雾上升速度判断是否生成火灾报警信号、将生成的火灾报警信号发送至设定区域内其他的自组网处理器中、接收设定区域内其他自组网处理器发送的火灾报警信号并转发。本发明能在保证火灾探测的准确性的同时，节省成本，并能在不需要网络基础设施的情况下实时监测楼宇内的火情。

Description

一种感烟式火灾探测***

技术领域

本发明涉及消防安全技术领域，特别是涉及一种感烟式火灾探测***。

背景技术

目前，随着人们生活水平的提高，防火意识的增强，为了保证火灾探测的准确性，大部分的楼宇都安装了用于火灾探测的多种传感器，如烟雾传感器、温度传感器等。在火灾发生的第一时间，多种传感器采集到的多种探测数据相互配合提醒住户，及时灭火或者尽快撤离。

现有的火灾探测***具有如下缺点：一是为了保证火灾探测的准确性，设置多种传感器，成本较高；二是现有的传感器大多数是单点工作，即只能在火灾发生的楼层位置进行警报，而无法通知楼宇内的其他房间，造成其他楼层住户未能及时收到火灾警报，严重时造成不必要的生命财产损失。

发明内容

基于此，本发明实施例提供一种感烟式火灾探测***，基于烟雾报警器设定火灾判定算法，在保证火灾探测的准确性的同时，节省成本，并通过自组网技术，在不需要网络基础设施的情况下实时监测楼宇内的火情。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种感烟式火灾探测***，包括：设置在火灾探测点处的烟雾探测单元；

所述烟雾探测单元，包括烟雾传感器和嵌入自组网通信协议的自组网处理器；所述烟雾传感器与所述自组网处理器连接；设定区域内所有的自组网处理器之间通信连接；

所述烟雾传感器用于采集火灾探测点所处环境中的烟雾浓度；

所述自组网处理器，包括：

火灾判定模块，用于根据所述烟雾浓度计算烟雾上升速度，并根据所述烟雾浓度和/或所述烟雾上升速度判断是否生成火灾报警信号；

火灾报警信号传输模块，用于若生成火灾报警信号，则将生成的火灾报警信号发送至设定区域内其他的自组网处理器中；

火灾报警信号转发模块，用于接收设定区域内其他自组网处理器发送的火灾报警信号，并将接收到的火灾报警信号转发出去。

可选地，所述自组网处理器，还包括：

解除判定模块，用于若上一时刻生成火灾报警信号，则根据当前时刻的烟雾浓度计算当前时刻的烟雾上升速度，并根据当前时刻的烟雾浓度和/或当前时刻的烟雾上升速度判断是否生成火灾解除信号；

火灾解除信号传输模块，用于若生成火灾解除信号，则将生成的火灾解除信号发送至设定区域内其他的自组网处理器中；

火灾解除信号转发模块，用于接收设定区域内其他自组网处理器发送的火灾解除信号，并将接收到的火灾解除信号转发出去。

可选地，所述火灾判定模块，具体包括：

第一比较单元，用于判断所述烟雾浓度是否大于或等于第一设定值，或者所述烟雾上升速度是否大于或等于第二设定值；

火灾报警信号生成单元，用于若所述烟雾浓度大于或等于第一设定值，或者所述烟雾上升速度大于或等于第二设定值，则生成火灾报警信号。

可选地，所述解除判定模块，具体包括：

第二比较单元，用于若上一时刻生成火灾报警信号，则判断当前时刻的烟雾浓度是否小于第一设定值，且当前时刻的烟雾上升速度是否小于第二设定值；

火灾解除信号生成单元，用于若上一时刻生成火灾报警信号，当前时刻的烟雾浓度小于第一设定值且当前时刻的烟雾上升速度小于第二设定值，则生成火灾解除信号。

可选地，所述自组网处理器，还包括：自组网收发模块；所述自组网处理器通过所述自组网收发模块与设定区域内其他的自组网处理器连接。

可选地，所述烟雾探测单元，还包括：电源；所述电源分别与所述烟雾传感器和所述自组网处理器连接。

可选地，所述自组网处理器，还包括：

电量监控模块，用于获取所述电源的电量，并当所述电量低于设定电量阈值时，生成电源更换信号；

电源更换信号传输模块，用于将生成的电源更换信号发送至设定区域内其他的自组网处理器中；

电源更换信号转发模块，用于接收设定区域内其他自组网处理器发送的电源更换信号，并将接收到的电源更换信号转发出去。

可选地，所述烟雾探测单元，还包括：管理服务器；所述管理服务器用于根据所述火灾报警信号和电源更换信号，确定火灾发生的位置和电源更换的位置；所述火灾报警信号至少包括相应的自组网处理器的ID。

可选地，所述烟雾探测单元，还包括：第一指示模块；所述第一指示模块分别与所述火灾判定模块、所述解除判定模块和所述火灾报警信号转发模块连接；所述第一指示模块用于根据所述火灾报警信号指示发生火灾。

可选地，所述烟雾探测单元，还包括：第二指示模块；所述第二指示模块与所述电量监控模块连接；所述第二指示模块用于根据所述电源更换信号指示电源发生故障。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明实施例提出了一种感烟式火灾探测***，包括：设置在火灾探测点处的烟雾探测单元；烟雾探测单元，包括烟雾传感器和嵌入自组网通信协议的自组网处理器，设定区域内所有火灾探测点处的自组网处理器之间通信连接，自组网处理器根据烟雾浓度和烟雾上升速度判断是否生成火灾报警信号、将生成的火灾报警信号发送至设定区域内其他的自组网处理器中、接收设定区域内其他自组网处理器发送的火灾报警信号并转发。本发明中设定区域内的多个自组网处理器组成自组网，通过自组网技术实现设定区域内所有自组网处理器之间的通信，这样能在不需要网络基础设施的情况下实时监测楼宇内的火情，从而可以及时挽救人民生命安全和财产安全；本发明仅设置烟雾传感器，根据采集到的烟雾浓度和/或烟雾上升速度，判断是否生成火灾报警信号，该火灾判定算法不仅能保证火灾探测的准确性，且成本低。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的火灾探测***的结构图；

图2为本发明实施例2提供的火灾探测***的结构图；

图3为本发明实施例3提供的火灾探测***的结构图。

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，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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

图1为本发明实施例1提供的火灾探测***的结构图。参见图1，本实施例的火灾探测***，包括：设置在火灾探测点处的烟雾探测单元。

所述烟雾探测单元，包括烟雾传感器和嵌入自组网通信协议的自组网处理器；所述烟雾传感器与所述自组网处理器连接；设定区域内所有的自组网处理器之间通信连接；多个自组网处理器组成自组网。具体的，每个位置的自组网处理器只和自己周围的几个自组网处理器直接通信连接，依靠直接通信连接的这几个自组网处理器进行转发，实现设定区域内所有的自组网处理器的通信连接，从而将信息传输到更远处。

所述烟雾传感器用于采集火灾探测点所处环境中的烟雾浓度。

所述自组网处理器，包括：

火灾判定模块，用于根据所述烟雾浓度计算烟雾上升速度，并根据所述烟雾浓度和/或所述烟雾上升速度判断是否生成火灾报警信号。在所述烟雾浓度和/或所述烟雾上升速度处于异常范围时，发送火灾报警信号至自组网中。在不同的应用场景中，选择不同的参量进行判断，具体的，如在第一应用场景中，当所述烟雾浓度处于异常范围时，发送火灾报警信号至自组网中；在第二应用场景中，当所述烟雾上升速度处于异常范围时，发送火灾报警信号至自组网中；在第三应用场景中，当所述烟雾浓度和所述烟雾上升速度同时处于异常范围时，发送火灾报警信号至自组网中。

火灾报警信号传输模块，用于若生成火灾报警信号，则将生成的火灾报警信号发送至设定区域内其他的自组网处理器中，提醒其他火灾探测点出现火情。

火灾报警信号转发模块，用于接收设定区域内其他自组网处理器发送的火灾报警信号，并将接收到的火灾报警信号转发出去。具体的：

自组网中其他自组网处理器获得火灾报警信号之后，火灾报警信号转发模块可以将接收到的火灾报警信号转发至自组网中的其他未收到火灾报警信号的自组网处理器，以实现自组网处理器之间的多跳通信，即一个火灾探测点发现火情，发送给周边的火灾探测点，这些火灾探测点可以再转发火灾报警信号给更远的火灾探测点，这样可以扩大覆盖范围，提高整个***的鲁棒性。

当通信干扰或者中转自组网处理器节点故障时，火灾报警信号转发模块自动寻找其他正常运行的自组网处理器，将接收到的火灾报警信号转发，以使得自组网中其余自组网处理器获得火灾报警信号。

在一个示例中，某个场景下采用单个参量(烟雾浓度或烟雾浓度上升速度)即可准确判定火灾情况，此时，所述火灾判定模块，内置第一火灾判定算法，当烟雾浓度或烟雾浓度上升速度达到火灾判定条件时认为发生了火情。所述火灾判定模块，具体包括：

第一比较单元，用于判断所述烟雾浓度是否大于或等于第一设定值，或者所述烟雾上升速度是否大于或等于第二设定值。

火灾报警信号生成单元，用于若所述烟雾浓度大于或等于第一设定值，或者所述烟雾上升速度大于或等于第二设定值，则生成火灾报警信号。

在一个示例中，某个场景下需采用多个参量(烟雾浓度和烟雾浓度上升速度)相互配合才能保证火灾情况判定的准确，此时，所述火灾判定模块，内置第二火灾判定算法，当烟雾浓度和烟雾浓度上升速度同时达到火灾判定条件时认为发生了火情。所述火灾判定模块，具体包括：

第三比较单元，用于判断所述烟雾浓度是否大于或等于第一设定值，且所述烟雾上升速度是否大于或等于第二设定值。

第二火灾报警信号生成单元，用于若所述烟雾浓度大于或等于第一设定值，且所述烟雾上升速度大于或等于第二设定值，则生成火灾报警信号。

在一个示例中，所述自组网处理器，还包括：自组网收发模块；所述自组网处理器通过所述自组网收发模块与设定区域内其他的自组网处理器连接。具体的，所述自组网收发模块可以为射频模块。

在一个示例中，所述射频模块主要包括天线，还可以包括滤波器和功率放大器。

在一个示例中，所述烟雾传感器可以采用光电式烟雾传感器或电离原理的烟雾传感器。

在一个示例中，所述自组网处理器中嵌入的自组网通信协议包括但不限于Zigbee、6LoWPAN、Z-Wave或者MESH。自组网不需要额外设置机房，也无需搭建交换机、路由器等基础性设施，以烟雾传感器节点间多跳接力组网为跳板来对使用范围进行大面积覆盖。

本实施例的火灾探测***具有如下优势：

现有的联网烟雾传感器虽然通过WIFI或网线等方式实现联网，但其通信依赖于网络基础设施。在火灾发生现场，往往伴随着停电断网、线路烧毁的现象发生。在这种情况下，仍然无法通知其他楼层的警报器进行及时响应。本实施例中多个自组网处理器组成自组网，每个烟雾探测单元作为自组网中的一个烟雾探测节点，通过自组网技术实现设定区域内所有火灾探测点之间的通信，这样能在不需要网络基础设施(交换机、路由器等)的情况下实现多点位同时探测，能实时监测整个楼宇或园区内的火情，从而可以及时挽救人民生命安全和财产安全。

现有的火灾探测***，采用多种传感器采集到的数据保证火灾探测的准确性，本实施例仅采用烟雾传感器，通过采集到的多种数据(烟雾浓度和烟雾上升速度)实现探测，在保证火灾探测的准确性的同时，节省成本。

实施例2

图2为本发明实施例2提供的火灾探测***的结构图。参见图2，与上述实施例1的不同之处在于，本实施例的自组网处理器，还包括：

解除判定模块，用于若上一时刻生成火灾报警信号，则根据当前时刻的烟雾浓度计算当前时刻的烟雾上升速度，并根据当前时刻的烟雾浓度和/或当前时刻的烟雾上升速度判断是否生成火灾解除信号。

火灾解除信号传输模块，用于若生成火灾解除信号，则将生成的火灾解除信号发送至设定区域内其他的自组网处理器中。

火灾解除信号转发模块，用于接收设定区域内其他自组网处理器发送的火灾解除信号，并将接收到的火灾解除信号转发出去。

在一个示例中，所述解除判定模块，具体包括：

第二比较单元，用于若上一时刻生成火灾报警信号，则判断当前时刻的烟雾浓度是否小于第一设定值，且当前时刻的烟雾上升速度是否小于第二设定值。

火灾解除信号生成单元，用于若上一时刻生成火灾报警信号，当前时刻的烟雾浓度小于第一设定值且当前时刻的烟雾上升速度小于第二设定值，则生成火灾解除信号。

在一个示例中，某个场景下采用单个参量(烟雾浓度或烟雾浓度上升速度)判定火灾情况，此时，在解除判定时，所述解除判定模块，具体包括：

第四比较单元，用于若上一时刻是根据烟雾浓度生成的火灾报警信号，则判断当前时刻的烟雾浓度是否小于第一设定值；若上一时刻是根据烟雾浓度上升速度生成的火灾报警信号，则判断当前时刻的烟雾浓度上升速度是否小于第二设定值。

火灾解除信号生成单元，用于若上一时刻是根据烟雾浓度生成的火灾报警信号，当前时刻的烟雾浓度小于第一设定值，则生成火灾解除信号；若上一时刻是根据烟雾上升速度生成的火灾报警信号，当前时刻的烟雾上升速度小于第二设定值，则生成火灾解除信号。

在一个示例中，所述烟雾探测单元，还包括：第一指示模块；所述第一指示模块分别与所述火灾判定模块、所述解除判定模块和所述火灾报警信号转发模块连接；所述第一指示模块用于根据所述火灾报警信号指示发生火灾，以及根据火灾解除信号停止指示。具体的，所述第一指示模块可以为发出语音指示的语音提示模块，也可以发出灯光闪烁的指示灯，本领域技术人员可以理解的是，只要能实现提示功能即可，具体的提示方式，在此不做限定。

本实施例的火灾探测***还具有如下优势：

自组网处理器实时采集烟雾数据，当烟雾数据恢复到正常范围时，停止火灾报警状态并切换至正常状态，并发送火灾警报解除信号至自组网中的其余自组网处理器中，通过自组网技术实现火灾探测点之间火灾解除信号的传输，能在不需要网络基础设施的情况下实现楼宇内火灾报警信号的解除，进一步保证人民生命安全和财产安全。

实施例3

图3为本发明实施例3提供的火灾探测***的结构图。参见图3，与上述实施例2的不同之处在于，本实施例的烟雾探测单元，还包括：电源；所述电源分别与所述烟雾传感器和所述自组网处理器连接。所述电源用于为烟雾传感器和自组网处理器供电，所述电源可以采用电池供电，或者采用电线和电源双供电模式。

在一个示例中，所述自组网处理器，还包括：电源检测模块；所述电源检测模块用于对所述是否发生故障进行检测，并将检测结果发送至设定区域内其他的自组网处理器中。所述电源检测模块，具体包括：

电量监控模块，用于获取所述电源的电量，并当所述电量低于设定电量阈值时，生成电源更换信号。

电源更换信号传输模块，用于将生成的电源更换信号发送至设定区域内其他的自组网处理器中。

电源更换信号转发模块，用于接收设定区域内其他自组网处理器发送的电源更换信号，并将接收到的电源更换信号转发出去。

在一个示例中，电源更换信号传输模块和火灾报警信号传输模块可以由同一个模块实现，如采用一个信号传输模块实现信号传输，信号传输模块用于发送电源更换信号和火灾报警信号。

在一个示例中，电源更换信号转发模块和火灾报警信号转发模块可以由同一个模块实现，如采用一个信号转发模块实现信号传输，信号转发模块用于转发电源更换信号和火灾报警信号。

在一个示例中，所述烟雾探测单元，还包括：管理服务器；所述管理服务器用于根据所述火灾报警信号和电源更换信号，确定火灾发生的位置和电源更换的位置；所述火灾报警信号至少包括相应的自组网处理器的ID，根据组网处理器的ID找到火灾发生的位置和电源更换的位置，以进行人员疏散调度、灭火处理及更换电源。

管理服务器连接的自组网处理器负责接收其他各个自组网处理器发送或转发来的信息。管理服务器的设置场合不限于楼宇，也可以是厂房、园区等等。

在一个示例中，所述烟雾探测单元，还包括：第二指示模块；所述第二指示模块与所述电量监控模块连接；所述第二指示模块用于根据所述电源更换信号指示电源发生故障。

本实施例的火灾探测***还具有如下优势：

自组网处理器能实现对电源电量的实时监测，通过自组网技术实现电源更换信号的传输，能在不需要网络基础设施的情况下了解电源的状态，保证火灾探测***的持续运行。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

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***及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种感烟式火灾探测***，其特征在于，包括：设置在火灾探测点处的烟雾探测单元；

所述烟雾探测单元，包括烟雾传感器和嵌入自组网通信协议的自组网处理器；所述烟雾传感器与所述自组网处理器连接；设定区域内所有的自组网处理器之间通信连接；

所述烟雾传感器用于采集火灾探测点所处环境中的烟雾浓度；

所述自组网处理器，包括：

火灾判定模块，用于根据所述烟雾浓度计算烟雾上升速度，并根据所述烟雾浓度和/或所述烟雾上升速度判断是否生成火灾报警信号；

火灾报警信号传输模块，用于若生成火灾报警信号，则将生成的火灾报警信号发送至设定区域内其他的自组网处理器中；

火灾报警信号转发模块，用于接收设定区域内其他自组网处理器发送的火灾报警信号，并将接收到的火灾报警信号转发出去。

2.根据权利要求1所述的一种感烟式火灾探测***，其特征在于，所述自组网处理器，还包括：

解除判定模块，用于若上一时刻生成火灾报警信号，则根据当前时刻的烟雾浓度计算当前时刻的烟雾上升速度，并根据当前时刻的烟雾浓度和/或当前时刻的烟雾上升速度判断是否生成火灾解除信号；

火灾解除信号传输模块，用于若生成火灾解除信号，则将生成的火灾解除信号发送至设定区域内其他的自组网处理器中；

火灾解除信号转发模块，用于接收设定区域内其他自组网处理器发送的火灾解除信号，并将接收到的火灾解除信号转发出去。

3.根据权利要求1所述的一种感烟式火灾探测***，其特征在于，所述火灾判定模块，具体包括：

第一比较单元，用于判断所述烟雾浓度是否大于或等于第一设定值，或者所述烟雾上升速度是否大于或等于第二设定值；

火灾报警信号生成单元，用于若所述烟雾浓度大于或等于第一设定值，或者所述烟雾上升速度大于或等于第二设定值，则生成火灾报警信号。

4.根据权利要求2所述的一种感烟式火灾探测***，其特征在于，所述解除判定模块，具体包括：

第二比较单元，用于若上一时刻生成火灾报警信号，则判断当前时刻的烟雾浓度是否小于第一设定值，且当前时刻的烟雾上升速度是否小于第二设定值；

火灾解除信号生成单元，用于若上一时刻生成火灾报警信号，当前时刻的烟雾浓度小于第一设定值且当前时刻的烟雾上升速度小于第二设定值，则生成火灾解除信号。

5.根据权利要求1所述的一种感烟式火灾探测***，其特征在于，所述自组网处理器，还包括：自组网收发模块；所述自组网处理器通过所述自组网收发模块与设定区域内其他的自组网处理器连接。

6.根据权利要求1所述的一种感烟式火灾探测***，其特征在于，所述烟雾探测单元，还包括：电源；所述电源分别与所述烟雾传感器和所述自组网处理器连接。

7.根据权利要求6所述的一种感烟式火灾探测***，其特征在于，所述自组网处理器，还包括：

电量监控模块，用于获取所述电源的电量，并当所述电量低于设定电量阈值时，生成电源更换信号；

电源更换信号传输模块，用于将生成的电源更换信号发送至设定区域内其他的自组网处理器中；

电源更换信号转发模块，用于接收设定区域内其他自组网处理器发送的电源更换信号，并将接收到的电源更换信号转发出去。

8.根据权利要求7所述的一种感烟式火灾探测***，其特征在于，所述烟雾探测单元，还包括：管理服务器；所述管理服务器用于根据所述火灾报警信号和电源更换信号，确定火灾发生的位置和电源更换的位置；所述火灾报警信号至少包括相应的自组网处理器的ID。

9.根据权利要求2所述的一种感烟式火灾探测***，其特征在于，所述烟雾探测单元，还包括：第一指示模块；所述第一指示模块分别与所述火灾判定模块、所述解除判定模块和所述火灾报警信号转发模块连接；所述第一指示模块用于根据所述火灾报警信号指示发生火灾。

10.根据权利要求8所述的一种感烟式火灾探测***，其特征在于，所述烟雾探测单元，还包括：第二指示模块；所述第二指示模块与所述电量监控模块连接；所述第二指示模块用于根据所述电源更换信号指示电源发生故障。

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