一种基于机器视觉多方位智能感应高层建筑火灾探测和灭火系统

本发明涉及一种基于机器视觉多方位智能感应高层建筑火灾探测和灭火系统和使用方法，属消防。

背景技术：

1、火灾探测器是一种可以监测数据异常判断火灾是否发生的装置，其具有探测火灾及报火警的功能。市面上火灾探测器种类良多，但当前传统火灾探测器只能对发生火灾进行报警，接到报警后控制中心通知工作人员，工作人员再赶赴现场，花费时间过长，从而市区最佳的火灾消防救援的最佳时机；同时当前的探测器在运行中，由于无法对火灾现场数据信息进行有效的采集，从而导致救援人员因无法获取及时的火场情况而导致无法制订精确的救援方案，严重影响救援工作的效率和安全性；此外，传统的火灾报警装置在运行时，往往仅能起到简单的报警作业，与消防系统间缺乏必要的协同运行能力，从而导致在火灾发生时，建筑物配备的消防系统无法根据火情开展精确的灭火作业，如当前不论何种因素引起的火源，建筑消防系统往往均采用直接喷淋消防水进行灭火，但这种方式具有极大的局限性，甚至在因火灾、燃料油等介质火灾中直接喷淋消防水时，非但起不到火灾救援，反而回造成火灾危害进一步增加。

2、因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的消防救助系统，以满足实际使用的需要。

技术实现思路

1、针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种基于机器视觉多方位智能感应高层建筑火灾探测和灭火系统及方法，以克服以上缺陷满足实际设备运行工作的需要。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、一种基于机器视觉多方位智能感应高层建筑火灾探测和灭火系统，包括监测系统、数据存储系统、通讯网络、数据分析和反馈系统、远程控制系统、灭火系统、报警器系统，数据分析和反馈系统通过通讯网络分别与监测系统、数据存储系统、远程控制系统、报警器系统间建立数据连接，同时远程控制系统另分别与监测系统、数据存储系统、通讯网络、数据分析和反馈系统、灭火系统、报警器系统间电气连接，同时监测系统、灭火系统、报警器系统均若干，各监测系统、灭火系统、报警器系统分别均布在待监控建筑内，同时每个监测系统处均设至少一个灭火系统和至少一个报警器系统，灭火系统和监测系统均位于地平面上方至少1米处，且灭火系统和监测系统轴线与水平面呈45°—90°夹角。

4、进一步的，所述的监测系统包括光像探测模块、声音探测模块、烟气探测模块、封闭空间压力监测模块、温湿度传感器、防护罩、支架、内置备用电源、接线端子、无线通讯电路和控制电路，其中所述防护罩为闭合腔体结构，通过支架与建筑物连接，所述封闭空间压力监测模块位于防护罩内，并与防护罩轴线平行分布，所述光像探测模块嵌于防护罩上端面并与防护罩同轴分布，所述声音探测模块至少两个，嵌于防护罩内并位于光像探测模块下方位置，各声音探测模块环绕防护罩轴线均布，且声音探测模块对应的防护罩侧壁设若干传声孔，所述烟气探测模块位于防护罩外，并与防护罩外侧面连接，所述温湿度传感器至少两个，其中防护罩外侧面设至少一个温湿度传感器，封闭空间压力监测模块外侧面另设一个温湿度传感器，所述内置备用电源、无线通讯电路和控制电路均位于防护罩内并与防护罩底部连接，所述接线端子至少一个，并嵌于防护罩下端面，所述控制电路分别与光像探测模块、声音探测模块、烟气探测模块、封闭空间压力监测模块、温湿度传感器、内置备用电源、接线端子、无线通讯电路电气连接，同时，另通过接线端子与数据分析和反馈系统、远程控制系统间通过导线连接，同时另通过无线通讯电路与数据分析和反馈系统、远程控制系统间建立数据连接。

5、进一步的，所述的光像探测模块包括云台、半导体光探测器、高速摄像仪，其中所述云台下端面嵌于防护罩上端面内，云台上端面位于防护罩外，同时云台上端面同时与半导体光探测器、高速摄像仪连接，所述半导体光探测器、高速摄像仪对称分布在云台轴线两侧，且半导体光探测器、高速摄像仪通过云台与防护罩铰接，半导体光探测器、高速摄像仪光轴与防护罩轴线呈0°—180°夹角，所述云台、半导体光探测器、高速摄像仪均与控制电路电气连接。

6、进一步的，所述的封闭空间压力监测模块包括换热翅板、监测腔、换热管、导流管、引流风机、气压传感器、温度传感器、控制阀，其中所述监测腔为腔体结构，且监测腔包覆在至少一条换热管外，所述换热管两端分别位于监测腔外，同时换热管轴线与监测腔轴线平行分布，所述换热管下端面位于防护罩下端面外，上端面位于防护罩上端面外，同时换热管下端面处设一个与其同轴分布的引流风机，所述换热翅板若干，各换热翅板均为横断面呈矩形的格栅板结构，其中若干换热翅板位于监测腔内，并分别与监测腔内侧面及换热管外侧面连接，另一部分换热翅板位于监测腔外，并分别与监测腔外侧面及防护罩内侧面连接，所述监测腔内径为换热管外径的至少3倍，同时所述监测腔内设一个气压传感器和一个温度传感器，监测腔顶部位置设一个导气口，且导气口与控制阀连通，所述引流风机、气压传感器、温度传感器、控制阀均与控制电路电气连接。

7、进一步的，所述的控制电路为fpga芯片为基础的电路系统，同时所述控制电路另设数据通讯总线和信号处理电路，其中信号处理电路通过数据通讯总线与控制电路电气连接。

8、进一步的，所述的灭火系统包括加强网、消防螺旋喷头、消防水管、导流支管、导气管、二氧化碳储气罐、防火卷帘门、收纳槽、控制阀、多通阀，其中所述消防水管至少一条，通过连接机构与建筑物连接，且每条消防水管外另设一层包覆在其外的加强网，同时每条消防水管分别通过导流支管与若干消防螺旋喷头连通，同时导流支管一端通过控制阀与消防水管连通，另一端通过三通阀分别与一个消防螺旋喷头和一条导气管连通，所述导气管另通过控制阀与二氧化碳储气罐连通，所述二氧化碳储气罐通过连接机构与建筑物连接，所述防火卷帘门、收纳槽均若干，并分别与建筑物间链接，其中收纳槽同时与建筑物的地平面及墙壁连接，所述收纳槽包括承载底座、承载壁、连接滑轨、托架、压力传感器，其中所述承载底座与地平面连接并与地平面间平行分布，所述承载底座上端面与承载壁连接，并构成“l”形结构，所述承载壁后端面与建筑墙壁连接并平行分布，承载壁前端面设至少两条与承载底座上端面垂直分布的连接滑轨，所述连接滑轨对称分布在承载壁轴线两侧，所述托架为横断面呈“凵”字形、“u”字形、“l”字形中任意一种的槽状结构，所述托架轴线与承载底座上端面平行分布，且后端面通过连接滑轨与承载壁间滑动连接，同时托架至少两个，各托架沿与承载底座上端面垂直分布方向分布，所述承载底座内另设至少一个储物腔，所述托架槽底及储物腔的底部位置均设至少一个压力传感器，所述防火卷帘门、控制阀、多通阀及压力传感器均与远程控制系统电气连接。

9、进一步的，所述的数据存储系统采用基于网络的数据存储方式，采用存储区域网（san），采用高端的raid阵列；所述通讯网络包括无线通信网络和有线通信网络中的任意一种或两种共用；所述远程控制系统为pc计算机、工业计算机和移动通讯终端中的任意一种或几种共用；数据分析和反馈系统为以大数据平台、云计算平台及人工神经网络平台中任意一种或几种共用为基础的网络服务器；所述报警器系统包括但不限于扬声器、信号指示灯、蜂鸣器、指示路牌。

10、一种基于机器视觉多方位智能感应高层建筑火灾探测和灭火系统的方法，包括如下步骤：

11、s1，系统配置，首先采集获取建筑物结构图纸，然后根据建筑物建结构图纸，一方面在建筑中设置各监测系统、灭火系统、报警器系统，使灭火系统、报警器系统有效覆盖建筑物各关键火灾监控节点，并将没货系统与建筑物的消防管路系统间连通；另一方面在建筑内构建配置机房，并在机房内设置数据存储系统、数据分析和反馈系统及远程控制系统，并通过通讯网路对监测系统、数据存储系统、数据分析和反馈系统、远程控制系统、灭火系统、报警器系统进行组网，从而构建消防网络；

12、s2，火灾监测，在建筑物正常运行和使用中，由远程控制系统连续稳定驱动监测系统、数据存储系统、数据分析和反馈系统运行，监测系统在运行过程中，实现对建筑物内环境进行持续火灾监测，并将监测数据持续通过通讯网络传输至数据分析和反馈系统，一方面由数据分析和反馈系统进行数据分析，判断建筑物运行状态；另一方面对建筑物中火灾隐患、火灾发生过程进行全程监测，并评估最佳逃生路线和消防救援方案；在监测到火灾隐患、起火点情况发生时，一方面由报警器系统在起火点及周边建筑物空间进行火灾报警；另一方通过通讯网络向数据分析和反馈系统发送报警数据；最后将收集的各类数据均通过数据存储系统进行存储备案；

13、s3,火灾救援，在监测到火灾发生时，首先由灭火系统直接启动进行灭火作业；然后由据分析和反馈系统根据各监测系统监测到的火源现场环境数据和在建筑中的分布位置；一方面得出火灾救援路径及救援方案；另一方面得出火场控制、扑灭消防作业方案；最后根据设定的方案开展建筑物整体救援。

14、本发明系统结构通用好，系统拓展能力强，可有效满足多种不同类型、结构建筑物配套使用的需要，且在使用中，一方面可精确实现对火灾隐患、火源及火场分布范围进行精确监测识别，并及时报警，同时实现第一时间对火源进行扑灭或火情控制；另一方面可通过对火灾现场数据同步采集，精确获得火场人员物资救援方案、火灾逃生路线及火灾消防扑灭方案，从而极大的提高火灾救援效率和精准性，有效降低火灾造成的直接和间接危害。