全自动智能灭火装置的制作方法

本发明涉及一种安装在建筑物内的全自动智能灭火装置。

背景技术：

本发明人在以前申请的“数码寻址智能报警灭火装置、专利号为ZL01113815.7的专利技术，在实施的过程中取得很好的技术效果；但在某些方面和现有的技术相同，也存在以下问题，具体表现为：

1、室内着火，灭火炮会对准火焰喷射水或灭火剂；但室内有一面镜子，正好反色太阳光，该灭火炮却避开着火点，对着镜子进行喷射；它区分不出来太阳光和火焰光，存在误操作；

2、由于结构设置的不合理，在灭火装置正上、下方的位置发生火灾，灭火装置却喷射不到，存在死角；

3、以往的灭火装置没有拍照或摄像装置，在消防部门的调查取证方面存在很大的困难，有关部门花费很大的人力、物力、财力进行现场取证、物品封存、调查研究，每年都有着火现场无法证明火灾引起的原因而给当事人双方造成很大的争议；

4、在很多的着火现场中，由于烟大，影响红外线探测效果，使火灾达到很大程度甚至无法控制的情况下才发现着火点进行灭火，反应滞后。

5、以往的智能报警灭火装置，对装饰装修房间里面或由电引发的阴燃火灾无法抑制和解决灭火。

技术实现要素：

发明目的：本发明提供一种全自动智能灭火装置，其目的在于解决现有的灭火装置中存在误操作、存在死角、取证困难、反应滞后，扑灭和抑制阴燃火灾等方面存在的问题。

技术方案：

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种全自动智能灭火装置，其特征在于：在该灭火装置的壳体上连接有水管，壳体内设有一个水平方向的齿轮与水管固定，壳体内的伺服电机与该齿轮相啮合；壳体的下部四个方向布置有火焰探测器，在壳体的前端设有水平定位红外传感器和垂直定位红外传感器，在壳体的前端还设有激光测距传感器、和监控摄像机；与监控摄像机相连的还有一个光谱仪；水炮的尾部与一个齿轮组相啮合，齿轮组与驱动电机相连，能够在垂直方向上旋转；水管与水炮通过设置在壳体内部的软管连接；在壳体的底座上设有一个通孔，与通孔正对的位置处设有一个气相色谱仪；在壳体的前部设有一个通孔，在壳体内与通孔相对位置处设有一个温度传感器；壳体内设有主板，主板通过线路与水管的电磁阀、伺服电机、驱动电机、红外传感器、火焰探测器、温度传感器、光谱仪、气相色谱仪、激光测距传感器和监控摄像机连接。

壳体的前端设有一个纵向槽，壳体前端的水炮能够收起至槽中。

与监控摄像机并立的热成像仪通过壳体通孔与中央处理器连接。

优点及效果：通过本发明的实施，能够很好地解决上述问题。能够做到不误操作、无死角，取证简单，反应快速，抑制和扑救阴燃火灾等特点，还保持了原有的优点，即：全自动智能操作，无须人为看守，结构简单，操作方便，100%的安全准确灭火的优点。

附图说明：图1为本发明的外形图；

图2为本发明向下垂直喷射方向的示意图；

图3为本发明水炮收起的结构示意图；

图4为本发明主要内部结构示意图；

图5为本发明的中央处理器电路示意图；

图6为本发明电机驱动控制电路示意图；

图7为本发明激光测距控制电路示意图；

图8为本发明色谱分析控制电路示意图；

图9为本发明摄像头抓拍控制电路图；

图中标注：壳体1，水管2，齿轮3，伺服电机4，中央处理器5，激光测距控制电路6，主板7，拍照控制电路8，色谱分析电路9，软管10，监控摄像机11，水平定位红外传感器12，垂直定位红外传感器13，水炮14，激光测距传感器15，火焰探测器16，齿轮组17，纵向槽18，气相色谱仪19，温度传感器20，光谱仪21，热成像仪22。

具体实施方式：

如图1、4所示，本发明涉及一种智能灭火装置，该灭火装置的上部连接有水管2，通过电磁阀来控制水管2开关的闭合。在壳体1的前部设有水炮14，通过内部的软管10与水管2连接。与水管2固定一个齿轮3，一个伺服电机4与齿轮3相啮合。水管2固定在建筑物上不动，通过伺服电机4的转动，可以带动整体的灭火装置在水平方向上旋转。水炮14的尾端设有齿轮组17，其有三个齿轮相互啮合，与齿轮组17相连接的有一个驱动电机，在图4中固定板的后侧，通过驱动电机的转动，齿轮组17带动水炮14在垂直方向上转动。在无火灾事故时，该水炮14收起在纵向槽18内，减少占用空间，并可收起在房屋天花板内。当有火灾发生时，水炮14可以旋转到水平方向和垂直方向的任意角度进行灭火；这里包括灭火装置的正下方位置。以往正下方位置是目前多种灭火装置的死角，通过齿轮组17的设置，可以达到整体空间无任何死角。

在壳体1的底部四个方向设有火焰探测器16，火焰探测器16也是一种光传感器，当发现着火点时，火焰探测器16启动能大致确定水平方向的着火点位置。在壳体1的前端还设有水平定位红外传感器12确定着火方向和垂直定位红外传感器13确定着火位置，当检测到火焰时，通过水平定位红外传感器12和垂直定位红外传感器13能精准定位，电磁阀打开进行灭火。

但仅有火焰探测器16和红外传感器是不够的，对于像上文所述的室内带有反光物体时却不适用。现有的红外传感器都是无法区分太阳光与晶体反射和火焰光的区别，当太阳光正好照射在反光物体上，如镜子等物体，灭火装置不去灭火，却对反光物体进行喷射。本发明的装置前设置有一个监控摄像机11，壳体1内还设有一个光谱仪21，监控摄像机11作为光谱仪21的探头，对传输过来的图像进行分析；太阳光与晶体反射是多种颜色的光线组成的白色光，而火焰光根据燃烧的物质不同而产生的偏红色光，根据火焰温度的判定，最低可见光为红色，温度是475℃，最低可见红色到深红色,温度是475～650℃，深红色到樱桃红色,温度是650～750℃，樱桃红色到发亮樱桃红色,温度是750～825℃，发亮樱桃红色到橙色,温度是825～900℃，橙色到黄色，温度是900～1090℃，黄色到浅黄色,温度是1090～1320℃，浅黄色到白色,温度是1320～1540℃，白色到耀眼白色,温度是1540℃以上。这样，在光谱分析中就很好地区分太阳光与晶体反射和火焰光的区别。在室内存放的物品燃烧后很难达到白色或耀眼的白色，当它燃烧后监控摄像机11就已经监测到火警，通过中央处理器的识别就进行的灭火的动作。因此，它能很好地解决了仅有火焰探测器16和红外传感器无法区分太阳光和火焰光这一问题。

但仅有火焰探测器16、红外传感器和色谱仪是不够的，在很多火灾的情况下，对于烟气比较大的着火点，还需要有激光测距传感器15进行配合；因为激光的穿透力比较强，它能够检测到烟雾后面的着火点，这对于第一时间发现火情很关键。

但仅有火焰探测器16、红外传感器、色谱仪和激光测距传感器15还是不够的，本发明人为消防专家，在很多情况下，室内着火首先是无明火，烟气非常大，火焰探测器16、红外传感器、色谱仪和激光测距传感器15都无法检测到，这种情况也经常发生，同行都称之为“阴燃”，一旦开门窗，遇有空气，随之而来的就是爆燃、气浪，着火非常快，令人措手不及。对于这种“阴燃”的火灾，本设备还带有温度传感器，因为“阴燃”的情况下，温度是非常高的，本发明通过设置有温度传感器，再加之烟雾密度报警与摄拍，中央处理器就可以对“阴燃”火灾进行第一时间发现，该灭火装置就按照大范围喷水降温，往往也就将火点扑灭，防止大火形成蔓延趋势。

本发明的监控摄像机11还有另一个作用，就是对火灾的取证工作有很大帮助。以往的火灾，往往存在争议，如是电路引起的火灾，还是用电设备引起的火灾，或是人为因素造成的火灾，着火过后这方面存在很多分歧，如房屋产权人和租房者之间就很容易出现这种情况。而火灾过后，以往的都是水喷洒设备，又会造成水灾，证据往往被损毁。而本发明通过触动监控摄像机11的拍摄方式，留住最开始的着火点，为将来的争议留存第一手资料。

本发明在壳体1的底座上设有一个通孔，与通孔正对的位置处还设有一个色谱柱，色谱柱与一个气相色谱仪19连接；通过色谱柱收集到着火的烟气，通过气相色谱仪19能够分析出着火的物体成分，加之拍照为本发明提供是喷水灭火还是喷洒灭火剂灭火提供依据。也能判出甲乙丙丁戊类火灾。

与本发明的监控摄像机11并列设置有一个热成像仪22。

本发明的壳体1内设有主板7，主板7上设有中央处理器5、激光测距控制电路6、拍照控制电路8、光谱、色谱分析控制电路9、电机驱动电路、报警电路等，主板7通过线路分别与水管的电磁阀、伺服电机4、驱动电机、红外传感器、火焰探测器16、温度传感器20、光谱仪21、气相色谱仪19、激光测距传感器15、热成像仪22和监控摄像机11连接，对其进行控制。

图5~图8为本发明实施电路控制等示意图。

气相色谱分析仪及光谱仪市场有售，本发明采用的是南京科捷分析仪器有限公司生产的色谱仪，光谱仪采用的是荷兰的克莱因公司生产的光谱仪。

本发明全自动智能灭火装置由红外线传感器启动寻找着火点，由激光传感器寻的着火源，由电脑芯片和电路板及各种电子元件组成的控制电路，通过逻辑编程组合为智能报警灭火指挥中枢，由齿轮、电机和轻金属材料组合，能360°旋转，枪（炮）管上下垂直180°摆动的智能报警激光灭火装置，加之着火时，高像素拍照和进行光（色）谱分析，智能报警灭火装置在本人发明的“数码寻址智能报警灭火系统”的基础上又有了创新，组成了一个完整的全自动高智能，数码寻址报警灭火装置。

该装置它将计算机技术、激光传感器、红、紫外传感技术、信息处理技术、通信技术、图像技术、远程控制技术和机械转动技术有机地结合在一起，实现全自动化。在安装此装置的房间内，一旦某处起火，该装置就会自动对准其室内空间进行全方位的红紫外扫描，同时把图像传输至消防控制中心，几秒钟后，程序逻辑功能就自动判断出起火的位置，装置停止扫描，同时中央控制器发出指令，打开电磁阀门，启动水泵，枪口对准起火部位发射灭火剂，同时控制中心可手动控制，直至把火扑灭。火灭后，中央控制器发出指令停止射水，若发生新火源，装置将重复上述扫描寻找和灭火过程。待全部火源消灭后，重新回到监视状态，灭火过程是在瞬间完成，探火、灭火速度非常快。在火灾初起阶段，往往就被扑灭。同时，装置抗干扰能力强，由于采用了激光压制观瞄系统技术，所以能穿透浓烟，和太阳光，来寻找起火点的位置，通过光谱技术识别照明光源、打火机光、闪光灯、日光等，在着火之前，它见到烟雾、可燃气体还能及时发出报警信号，因此利用本装置能够达到“早期报警，快速灭火”的目的，是我国乃至世界自动消防系统系列产品的一项最新技术成果。为各种建筑行业提供全方位的消防安全技术解决方案。

该装置安装在建筑物内运用水作为灭火剂，如果某处起火，红（紫）外传感器立即启动，装置360度旋转寻找到火点后，相机及时拍照再通过光（色）谱分析，及时进入指挥中枢（中央处理器），通过逻辑判断程序百分百地准确找到着火点。该装置安装在建筑物外，装置上方有一个自动保护壳，如有火灾发生，电脑指挥部下达指令，保护壳自动升起，该装置360度旋转找到着火点自动定位，枪口（炮）口上下180度垂直定位直射水流迅速灭火。火灭后，自动恢复原位，保护壳再降回原位，恢复监控，如需变换灭火剂，在该装置上连接泡沫发生器，该装置即可直接扑灭油罐大火。

该装置创新点：

1、在数码寻址智能报警灭火装置的基础上，增加激光压制观瞄系统技术。使其穿透浓烟密度，灭火和报警方向性好，单色性好，能量集中，相干性好，穿透力强。

2、在数码寻址智能报警灭火装置基础上加上了高像素拍照，在着火点定位时，高像素自动拍照，同时进入逻辑分析判断程序，使着火的判断力增强，使灭火的精确度大幅度提高。

3、增加了光（色）谱分析。用光学原理，在监控拍照采集回的着火光谱信息上，运用光（色）谱分析技术，用电子元件编程一个“光（色）谱分析器”正确区别远红外和近红外；区别灯光，日光与晶体反射光等，使该装置在乱光齐放中准确找到火光、火点，使喷射灭火剂更加准确。

4、增加了抑制和扑灭阴燃火灾。在装置上增加了温度测量和烟感报警与高像素拍照相结合，在有烟雾的房间内，温度已达60度以上，相机拍照烟雾密度蔓延，中央处理器立刻下指令，灭火装置喷洒旋转灭阴燃火，实施“先降温后灭火”的原则。

5、增加了热成像技术。用热成像仪与中央处理器连接，实现热成像复核着火源技术。一是对着火点从火温上确认；二是从着火点温度设定上确认（200⁰C以上），从而对阴燃火灾及时查证，信息迅即返回中央处理器，中央枢纽下达指令精准灭火；三是热成像技术发现火点后，同时向中央处理器和消防控制中心报警；四是热成像仪可直接与智能灭火装置安装在一体，也可单独安装在建筑物内适合位置上，以一个热成像仪与多个灭火装置连接，实施科学灭火。

创新结合点：

1、该装置能将光学，机械，电子结合于一体，运用数码寻址智能方式使其达到报警灭火的目的。

2、该装置能把激光技术纳入到本装置之中并能结合其穿透性强的特点，为其报警灭火服务。这种结合使装置功能扩充，精准灵敏度强。

3、该装置能与光（色）谱分析技术结合一体，充分发挥了光（色）谱传感器的作用，强化了装置本身的判断力，增加了报警灭火的战斗力。

4、该装置能把机械、电子、光学、烟感、监控拍照、热成像技术，光（色）谱分析等智创于一体并在高常低温环境中能做到“报警灭火“于复杂条件之中，呈现出高新科技，智能灭火”。真正做到了“精准打击，科学灭火”。

与同类产品的对比本公司产品竞争优势；

智能报警激光灭火装置在监控范围内即能报警又能自动灭火实现了高度智能化。它与现有的自动报警喷淋系统对比，其优势如下：

1、智能报警激光灭火装置是率先将静态消防变成动态消防、将被动灭火变为主动灭火的消防高科技产品。在安装该装置的房间内，一旦某处起火，该装置就会自动扫描、同时声光报警器发出报警信号，定位传感器接受火源产生红、紫、外信号，逻辑程序就会自动判断起火点的准确位置并调整枪口对准起火部位自动射水，若有新火源灭火装置重复上述灭火过程，火灭水停。探火、灭火在瞬间完成，它能在火灾初起时将火扑灭。

2、智能报警激光灭火装置是对重、特大火灾隐患工程进行整改的最理想的高科技产品，它不必拆除原有豪华装修或者进行大拆大改，即可安装使用。

3、智能报警激光灭火装置节省了大量的人力物力，平时无需专业人员昼夜值班。

4、智能报警激光灭火装置特别适用于安装在自动报警喷淋系统。

5、智能灭火装置安装在建筑物外还可用于扑救油罐火灾。

6、智能灭火装置安装在野外（山火与家火隔离带），还可扑救森林火与家火，能有效控制和消灭山火，林火向村庄蔓延；村庄城镇火灾向山林蔓延。