一种充电区自动灭火系统及方法与流程

所属的技术人员能够理解，本发明提供的充电区自动灭火系统的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。本发明提供一种充电区自动灭火系统，如图1至图4，包括：车棚。车棚包括立柱16和顶棚12，立柱16底端与地面固定连接，立柱16顶端与顶棚12机械连接。车棚内设有充电桩3，充电桩3设置在顶棚12下方。立柱16用于对顶棚12进行支撑，并通过顶棚12对充电桩3遮挡，起到防尘防雨的作用。顶棚12上设有灭火模块5，灭火模块5包括储气瓶15和喷洒单元14，储气瓶15可以安装在立柱16上或安装在顶棚12上。喷洒单元14上设有喷口，喷口处设有用于控制通断的电控阀门，电控阀门可以设置在储气瓶15和喷洒单元14之间，控制器1通过电控阀门实现储气瓶15与喷洒单元14接通，储气瓶15内储存有液态二氧化碳，当储气瓶15与喷洒单元14接通时，喷洒单元14将液态二氧化碳气化并喷出。喷洒单元14机械连接有旋转组件，通过旋转组件有助于喷洒单元14实现多角度灵活旋转，旋转组件上集成有步进电机或伺服电机，步进电机与控制器1电连接，控制器1通过步进电机控制喷洒单元14转向火源并喷洒二氧化碳。立柱16上设有控制箱13，控制箱13内设有pcb电路板，pcb电路板上安装有控制器1，控制器1采用微型可编程逻辑控制器或单片机。控制箱13还设有断电模块2，断电模块2与控制器1电连接或通信连接。断电模块2包括熔断器、断路器和热继电器等。断电模块2与充电桩3电源端连接，或断电模块2还可以通过集成多个电气元件设置为一种可以安装在插座上的断路装置，当发生火灾，断电装置控制充电桩3跳闸断电。顶棚12上设有红外摄像头4，红外摄像头4采用红外热像仪。控制器1与红外摄像头4电连接，控制器1通过红外摄像头4对充电桩3进行红外探测，并所拍摄红外光图像，通过通信模块10将图像数据传至运程监控终端11或个人手持终端。通信模块10采用rs485通信或wifi通信模组。当检测到火焰波长，控制器1通过断电模块2断开充电桩3电源，并通过灭火模块5喷洒二氧化碳降温灭火。顶棚12上设有超声波探测器7和烟雾探测器6，控制器1通过超声波探测器7对车棚内烟雾量进行探测，超声波探测器7通过空气中流动的烟雾颗粒对超声波反射的影响，识别出烟雾浓度，基于烟雾浓度和烟雾流动剧烈程度确定烟雾源头位置，进而确定火灾源头，实现快速灭火，防止火灾蔓延。烟雾探测器6采用吸气式感烟火灾探测器。前期，控制器1通过烟雾探测器6能快速确定是否发生火灾。后期控制器1通过烟雾探测器6能确定火灾是否解除，通过实时监测，防止复燃以及蔓延。基于上述设置，本发明通过实施例一对充电区自动灭火系统工作流程进一步说明。本发明通过温度传感器9、烟雾探测器6、红外线检测，检测周围环境是否温度过高，是否有烟雾。当温度值超过设定值，同时车棚内烟雾量超过设定值时，断电模块2立即断电，灭火模块5向温度过高方向或者有烟雾或者火苗方向喷洒二氧化碳降温灭火，同时启动报警器8发出报警提示。本发明通过温感传感器检测充电周围的温度，一旦超过某个温度，首先自动断电，然后通过烟雾报警器8、红外线、温度传感器9等多种方式检测火苗是否出现，一旦出现立即二氧化碳灭火，且灭火装置可360度旋转。基于充电区自动灭火系统，本发明还相应提供一种充电区自动灭火方法，方法步骤包括：s101、车棚内充电桩3基于安装位置进行分区管理，充电桩3相应设置位置编号，控制器1通过烟雾探测器6实时检测车棚内烟雾量，并通过温度传感器9探测车棚内温度值和环境温度值，将车棚内温度值与环境温度值相对比，基于对比结果调整温度报警阈值，例如，当外界环境温度高时，相应调高温度报警值，防止因环境高温引发车棚内高温报警，同时在环境温度值超过设定值时，及时报警，并对充电桩3电气元件降温；s102、当烟雾量超过设定值时，控制器1通过超声波探测器7进行探测，烟雾越大，超声波探测器7测量距离越近，进而确定烟雾源头位置；s103、控制器1通过红外摄像头4对烟雾源头进行红外探测，检测火焰波长并获取红外光图像，对红外光图像二值图像处理并进行灰度级分析，基于图像边缘对火焰内焰外焰像素进行识别，进一步断定为火灾；s104、控制器1基于对红外光图像的识别和超声波探测到烟雾源头位置进一步确定火源位置；s105、确定为火灾后，断开充电桩3电源，确定火源位置后，控制器1通过旋转组件将喷洒单元14转向火源位置，并通过电控阀门控制喷洒单元14向火源喷洒二氧化碳。本发明采用超声波(ae)、红外线、温度传感器9、烟雾探测器6等多种新兴技术对火灾进行检测。设备采用便携式，操作简单，断电装置可安装在插座上，灭火装置连接充电装置实时监测充电环境的温度、烟雾等。一旦温度超高立即断电。喷洒二氧化碳降温灭火。同时启动报警装置报警。避免因充电温度过高等造成的火灾风险，提高充电安全性，保障人们的生命和财产安全。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

背景技术：

1、在短途出行中，电动自行车具备无可替代的便利性，随着居民小区内电动自行车的数量在不断增加，车主为了给电动自行车充电经常出现占用楼道，乱拉线，充电时长过久等行为，导致电动自行车充电引起的火灾隐患也大大提高。为解决小区或者物业管理电动自行车车充电问题以及满足小区居民给电动自行车充电需求，小区物业工作人员会在小区楼宇一楼库房或者地上空旷处设有用于电动自行车充电的插座或充电桩，车主可以通过投币、刷卡或手机扫码等支付方式使用插座或充电桩为电动自行车充电。

2、为方便管理和监控，通常将电动自行车集中充电，但是现有楼宇每个电动车充电库房内存放的电动自行车少则30～50辆，多则100多辆，多辆电动自行车同时充电会使电气线路处于高电压和大电流状态，容易导致充电桩电气线路过热，在夏季高温情况下极易引发火灾。

3、此外充电的插座短路、电气元件功率过载等也会引发火灾。当发生火灾时，不仅会波及到旁边完好无缺的充电桩，还会引燃电动自行车上的塑料部件，一旦一辆电动自行车着火就会火烧连营，将给其他车主的财产造成较大损失。所以如何防止火灾蔓延是需要迫切解决的问题。

技术实现思路

1、本发明为了防止火灾蔓延，实现及时灭火，特此提供一种充电区自动灭火系统，包括：车棚；

2、车棚内设有充电桩，车棚包括立柱和顶棚；

3、立柱底端与地面固定连接，立柱顶端与顶棚机械连接；

4、顶棚上设有红外摄像头和灭火模块，立柱上设有控制箱；

5、控制箱内设有控制器和断电模块，断电模块与充电桩电源端连接；

6、控制器与灭火模块电连接，控制器与红外摄像头电连接；

7、控制器通过红外摄像头对充电桩进行红外探测，当检测到火焰波长，则通过断电模块断开充电桩电源，并通过灭火模块喷洒二氧化碳降温灭火。

8、优选地，灭火模块包括储气瓶和喷洒单元；

9、储气瓶用于储存液态二氧化碳；

10、储气瓶与喷洒单元接通，喷洒单元用于将液态二氧化碳气化喷出；

11、喷洒单元喷口处设有用于控制通断的电控阀门，电控阀门与控制器电连接。

12、优选地，喷洒单元机械连接有旋转组件；

13、旋转组件上集成有步进电机，步进电机与控制器电连接；

14、控制器通过步进电机控制喷洒单元旋转。

15、优选地，还包括通信模块和运程监控终端；

16、控制器通过通信模块将图像数据传至运程监控终端。

17、优选地，还包括超声波探测器和报警器；

18、控制器通过超声波探测器对车棚内烟雾量进行探测，并基于烟雾量确定烟雾源头位置。

19、优选地，还包括温度传感器；

20、控制器通过温度传感器探测车棚内温度值，当温度值超过设定值，则通过报警器发出报警提示。

21、优选地，顶棚上设有烟雾探测器；

22、控制器控制烟雾探测器获取车棚内烟雾量，当车棚内烟雾量超过设定值时，则控制报警器发出报警提示。

23、本发明还提供一种充电区自动灭火方法，方法步骤包括：

24、s101、控制器通过烟雾探测器检测车棚内烟雾量；

25、s102、当烟雾量超过设定值时，控制器通过超声波探测器确定烟雾源头位置；

26、s103、控制器通过红外摄像头检测火焰波长并获取红外光图像；

27、s104、控制器基于红外光图像和烟雾源头位置确定火源位置；

28、s105、断开充电桩电源，灭火模块向火源喷洒二氧化碳。

29、优选地，步骤s101还包括控制器通过温度传感器探测车棚内温度值和环境温度值；

30、将车棚内温度值与环境温度值相对比，基于对比结果调整温度报警阈值。

31、优选地，步骤s105还包括确定火源位置后，控制器通过旋转组件将喷洒单元转向火源位置，并通过电控阀门控制喷洒单元喷洒。

32、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

33、本发明通过红外探测生成红外光图像，识别是否有出现火源，并在发现烟雾或明火后，及时切断电源，并通过灭火模块向火源方向喷洒二氧化碳进行灭火，进而实现防止火灾蔓延。本发明通过超声波探测器有助于及时定位烟雾源头，实现快速灭火。本发明通过烟雾探测器能够在火灾前期及时发现火灾，并在灭火后期实时监测，防止复燃。本发明通过温度传感器实时监测车棚内温度，并与烟雾量相结合，有助于精准发现火灾，并通过调节温度报警值，消除火灾误报警。