一种智能消火栓系统及其水压控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种智能消火栓系统，包括：消火栓模拟布置单元、数据监测单元、数据处理及调度单元、故障巡检及接收单元、安全报警单元和远程终端监控单元；消火栓模拟布置单元用于接收相关参数信息并计算智能消火栓最优位置及水压强度；数据监测单元用于监测各个智能消火栓的实时水压和阀位开关度；数据处理及调度单元用于计算相关参数并接收反馈数据；故障巡检及接收单元用于监测是否存在电路安全和检测智能消火栓是否存在倾斜；远程终端监控单元用于验证操作人员的身份信息和将服务器接收到的信息与GIS管理模块进行关联存储，相应地，提出一种智能消火栓水压控制方法，本发明专利技术安全可靠，可实现远程监控并对火势范围进行预估提供最优消防供水方案。

【技术实现步骤摘要】
一种智能消火栓系统及其水压控制方法
本专利技术涉及消防
，尤其涉及到一种智能消火栓系统及其水压控制方法。
技术介绍
随着城市化的推进，越来越多的高楼大厦被建设，人群居住密度增高，火灾事故的发生可能引起不可控制的损失，故随之而来的消防问题也得到了重视，针对人群密度大楼层高的消防问题，通常采用楼层及街道设置的消火栓及消防救援设备进行火灾扑救，但通常火灾发生现场环境较为复杂，仅依靠人工救援有时会耽误很多有效救援时间，且目前的消防设施也普遍存在缺乏有效管理的问题无法保证可靠运行，在火灾发生时不能发挥应有的作用，因此，设计一种可对火灾现场火势范围进行预估并对提供有效供水方案的智能消火栓系统十分有意义。综上所述，如何研究一种安全可靠，可实现远程监控并对火势范围进行预估提供最优消防供水方案的智能消火栓系统及其水压控制方法，是本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种智能消火栓系统及其水压控制方法，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能消火栓系统，包括：消火栓模拟布置单元、数据监测单元、数据处理及调度单元、故障巡检及接收单元、安全报警单元和远程终端监控单元；所述消火栓模拟布置单元包括参数接收模块、智能消火栓模拟布置模块和现场终端装置，所述参数接收模块用于接收数据处理及调度单元发送的相关参数信息，所述智能消火栓模拟布置模块根据所述相关参数计算并布置智能消火栓的最优位置及水压强度并发送给所述现场终端装置；所述数据监测单元包括智能消火栓水压和阀位监测模块、自定位模块和数据传输模块，所述智能消火栓水压监测模块用于监测各个智能消火栓的实时水压和消火栓的阀位开关度，所述数据传输模块用于将检测到的实时水压和阀位开关度发送至所述数据处理及调度单元；所述数据处理及调度单元包括并行数据接收模块、中央决策模块和数据输出模块，所述并行数据接收模块用于接收所述数据传输模块发送的实时水压和阀位开关度，所述中央决策模块用于根据所述并行数据接收模块接收到的数据计算得到相关参数发送至所述消火栓模拟布置单元并接收反馈数据通过所述数据输出模块发送至所述远程终端监控单元；所述故障巡检及接收单元包括电源监测模块和传感检测模块，所述电源监测模块用于监测是否存在电路漏电及低电压情况，所述传感检测模块用于检测智能消火栓是否存在倾斜状况并将相关异常信息发送至所述安全报警单元；所述远程终端监控单元包括权限验证模块、云服务器、GIS管理模块、关联列表存储模块，所述权限验证模块用于验证操作人员的身份信息，所述关联列表存储模块用于将与所述服务器接收到的报警信息、相关参数和时间戳信息及反馈数据与GIS管理模块进行关联形成存储列表以便查询。进一步地，所述相关参数信息包括火场范围坐标、非法设置区域范围坐标和智能消火栓位置信息、水带比阻和水带长度信息。进一步地，所述数据监测单元还包括用于防盗的身份识别模块和用水水时长计算模块，所述份识别模块和所述用水水时长计算模块均与所述数据传输模块相连。进一步地，所述安全报警单元包括报警信息收发模块和报警警示模块，所述报警警示模块与报警信息收发模块相连接。进一步地，所述安全报警单元还包括视频监控模块、人群密度检测模块和语音交互模块，所述人群密度检测模块采用基于MS-CNN卷积网络的人群密度检测方法，所述人群密度检测模块与所述语音交互模块相连，所述语音交互模块与所述远程终端监控单元相连接用于在现场人员遇到紧急状况时进行呼叫报警以及检测到火灾现场人群密度大于设定阈值时发出警示信息。进一步地，所述电源监测模块和所述传感检测模块均与所述报警信息收发模块相连。一种智能消火栓水压控制方法，具体包括：S1:所述消火栓模拟布置单元根据所述数据处理及调度单元发送的火场范围坐标、非法设置区域范围坐标和智能消火栓位置信息计算布置所述智能消火栓的最优位置及水压强度并发送给所述现场终端装置；S2:现场操作人员根据所述现场终端装置接收到的布置方案，取用最优智能消火栓和设置稳压泵、增压泵和补压泵；S3:所述中央决策模块接收所述智能消火栓模拟布置模块发送的反馈的智能消火栓的最优位置及水压强度信息，并通过所述数据输出模块发送至所述远程终端监控单元；S4:操作人员经过所述权限验证模块验证身份，再通过所述关联列表存储模块对存储在服务器中的相关参数、时间戳信息及反馈数据与GIS管理模块进行关联后的现场情况进行查看。进一步地，所述火场范围坐标的获取方法包括：接收现场传感器阵列发送的位置信号，设传感器阵列与火源距离半径为C，则根据C2＝E{T(x,y,t)}|(x-x0)2+(y-y0)2预算火源位置,其中，(x0，y0)代表火位置的点坐标，(x，y)表示传感器的坐标，E{T(x,y,t}表示传感信号的随机变量的期望。进一步地，所述计算布置所述智能消火栓的最优位置及水压强度包括：根据三维坐标系中的火场范围坐标、非法设置区域范围坐标和智能消火栓的坐标，确定最优位置消火栓和备用最优位置消火栓；根据所述最优位置消火栓和所述备用最优位置消火栓距离火场范围的距离计算需求水压强度；并根据需求水压强度和增压泵前后压差，判断是否需要增开补压泵，若需要，则按预设功率开启补压泵并实时监测所述稳压泵的频率并依据所述补压泵与所述稳压泵的频率关系调整所述补压泵的频率。进一步地，所述计算需求水压强度包括：根据公式N＝Nd+Ns计算消火栓所需压力，其中，N为最优消火栓所需压力，Nd为水枪喷嘴造成充实水柱所需水压，Ns为水带损失；然后根据计算造成充实水柱所需水压，其中，d为水枪喷口直径，a为试验系数；据Ns＝K*S*L2计算水带损失，其中，L为水枪喷口流量，B为与水枪喷口直径相关的水流特性系数，K为水带比阻,S为水带长度。本专利技术的有益效果是，该智能消火栓系统安全可靠，可实现远程监控并对火势范围进行预估提供最优消防供水方案。下文中将结合附图对实施本专利技术的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本专利技术的特征和优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下文中将对本专利技术实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本专利技术的一些实施例，而非将本专利技术的全部实施例限制于此。图1为本专利技术一种智能消火栓系统的结构示意图。图2为本专利技术中安全报警单元的结构示意图。图3为本专利技术中一种智能消火栓水压控制方法步骤示意图。图4为本专利技术中火场范围坐标的获取方法步骤示意图。图5为本专利技术中计算布置所述智能消火栓的最优位置及水压强度的方法步骤示意图。具体实施方式为了使得本专利技术的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本专利技术具体实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能消火栓系统，其特征在于，包括：消火栓模拟布置单元、数据监测单元、数据处理及调度单元、故障巡检及接收单元、安全报警单元和远程终端监控单元；/n所述消火栓模拟布置单元包括参数接收模块、智能消火栓模拟布置模块和现场终端装置，所述参数接收模块用于接收数据处理及调度单元发送的相关参数信息，所述智能消火栓模拟布置模块根据所述相关参数计算并布置智能消火栓的最优位置及水压强度并发送给所述现场终端装置；/n所述数据监测单元包括智能消火栓水压和阀位监测模块、自定位模块和数据传输模块，所述智能消火栓水压监测模块用于监测各个智能消火栓的实时水压、消火栓的阀位开关度和相关数据信息，所述数据传输模块用于将检测到的实时水压和阀位开关度发送至所述数据处理及调度单元；/n所述数据处理及调度单元包括并行数据接收模块、中央决策模块和数据输出模块，所述并行数据接收模块用于接收所述数据传输模块发送的实时水压、阀位开关度和相关数据信息，所述中央决策模块用于根据所述并行数据接收模块接收到的数据计算得到相关参数发送至所述消火栓模拟布置单元并接收反馈数据通过所述数据输出模块发送至所述远程终端监控单元；/n所述故障巡检及接收单元包括电源监测模块和传感检测模块，所述电源监测模块用于监测是否存在电路漏电及低电压情况，所述传感检测模块用于检测智能消火栓是否存在倾斜状况并将相关异常信息发送至所述安全报警单元；/n所述远程终端监控单元包括权限验证模块、云服务器、GIS管理模块、关联列表存储模块，所述权限验证模块用于验证操作人员的身份信息，所述关联列表存储模块用于将与所述服务器接收到的报警信息、相关参数和时间戳信息及反馈数据与GIS管理模块进行关联形成存储列表以便查询。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能消火栓系统，其特征在于，包括：消火栓模拟布置单元、数据监测单元、数据处理及调度单元、故障巡检及接收单元、安全报警单元和远程终端监控单元；
所述消火栓模拟布置单元包括参数接收模块、智能消火栓模拟布置模块和现场终端装置，所述参数接收模块用于接收数据处理及调度单元发送的相关参数信息，所述智能消火栓模拟布置模块根据所述相关参数计算并布置智能消火栓的最优位置及水压强度并发送给所述现场终端装置；
所述数据监测单元包括智能消火栓水压和阀位监测模块、自定位模块和数据传输模块，所述智能消火栓水压监测模块用于监测各个智能消火栓的实时水压、消火栓的阀位开关度和相关数据信息，所述数据传输模块用于将检测到的实时水压和阀位开关度发送至所述数据处理及调度单元；
所述数据处理及调度单元包括并行数据接收模块、中央决策模块和数据输出模块，所述并行数据接收模块用于接收所述数据传输模块发送的实时水压、阀位开关度和相关数据信息，所述中央决策模块用于根据所述并行数据接收模块接收到的数据计算得到相关参数发送至所述消火栓模拟布置单元并接收反馈数据通过所述数据输出模块发送至所述远程终端监控单元；
所述故障巡检及接收单元包括电源监测模块和传感检测模块，所述电源监测模块用于监测是否存在电路漏电及低电压情况，所述传感检测模块用于检测智能消火栓是否存在倾斜状况并将相关异常信息发送至所述安全报警单元；
所述远程终端监控单元包括权限验证模块、云服务器、GIS管理模块、关联列表存储模块，所述权限验证模块用于验证操作人员的身份信息，所述关联列表存储模块用于将与所述服务器接收到的报警信息、相关参数和时间戳信息及反馈数据与GIS管理模块进行关联形成存储列表以便查询。


2.根据权利要求1所述的智能消火栓系统，其特征在于，所述相关参数信息包括火场范围坐标、非法设置区域范围坐标和智能消火栓位置信息、水带比阻和水带长度信息。


3.根据权利要求1所述的智能消火栓系统，其特征在于，所述数据监测单元还包括用于防盗的身份识别模块和用水水时长计算模块，所述份识别模块和所述用水水时长计算模块均与所述数据传输模块相连。


4.根据权利要求1所述的智能消火栓系统，其特征在于，所述安全报警单元包括报警信息收发模块和报警警示模块，所述报警警示模块与报警信息收发模块相连接，所述报警信息收发模块与故障巡检及接收单元和云服务器相连。


5.根据权利要求1所述的智能消火栓系统，其特征在于，所述安全报警单元还包括视频监控模块、人群密度检测模块和语音交互模块，所述人群密度检测模块采用基于MS-CNN卷积网络的人群密度检测方法，所述人群密度检测模块与所述语音交...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪顺伙，涂宏博，邓中武，
申请(专利权)人：泉州市晋源消防水暖有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35