一种复合式广域多级消防炮灭火系统的制作方法

本实用新型涉及消防系统技术领域，尤其涉及一种复合式广域多级消防炮灭火系统。

背景技术：

石油化工码头、油罐区、石化企业、机库、石油储备基地、LNG接收站、海洋石油平台、展览馆等场所，各种危险并存，一旦爆炸起火往往会形成较大范围的火去，火势异常凶猛、扑救困难，远控消防炮灭火系统较好地解决了这些问题。远控消防炮灭火系统具有流量大、射程远、可远距有线、无线控制和就地手动控制消防炮灭火的特点，主要适用于易燃易爆的石化企业、油库、输油码头、机场等重要工程场所，是远距离扑救油类火灾的有效设备。

申请公布号为CN 102872565 A的实用新型专利申请公开了一种基于CAN总线的远控消防炮灭火控制系统。其将消防炮灭火系统中相对分散的各消防装备，包括消防泵组、泡沫比例混合装置、消防炮以及管路阀门等，连成一个完整、多区域的总线网络，集合在一套系统中完成相关的控制操作。然而，该系统存在至少存在如下技术问题。首先，其虽然能够实现较大距离范围内的灭火，但是由于不具备火灾探测能力且灭火设备种类单一，无法对对火灾迅速作出反应，存在着响应速度慢，灭火效率低等问题。而且，该系统完全依赖于总线网络中的总线控制端进行一级集中控制，一旦该级出现故障，将导致整个灭火系统无法正常工作，导致系统可靠性降低。此外，其过于集中的总线式控制，导致整个灭火控制系统所能控制的灭火设备总数量和应用的空间范围均受到各种限制，因此无法满足超大型项目的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一至少在于，针对上述现有技术存在的问题，提供一种复合式广域多级消防炮灭火系统，其火灾探测准确度高，反应速度快，能够实现对广域范围内的多个消防控制中心进行监控和调度控制，不仅能够提高广域范围的整体灭火效率，而且能够为系统架构的改进升级提供可靠的基础数据。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括以下各方面。

一种复合式广域多级消防炮灭火系统，其包括：消防炮控制子系统和物联网大数据子系统。

其中，所述消防炮控制子系统具有广域控制中心，其与多个第二级区域控制中心连接；每个第二级区域控制中心与一个或者多个第一级区域控制中心连接；每个第一级区域控制中心与多个第二级现场控制单元连接；每个第二级现场控制单元与多个第一级现场控制单元连接；每个第一级现场控制单元与一种现场探测灭火单元连接，用于通过现场探测灭火单元获取火灾探测数据、执行灭火指令以及收集灭火状态数据；每个现场探测灭火单元包括一种或者多种消防炮以及一种或者多种火灾探测组件；

物联网大数据子系统通过网络与每个第一级区域控制中心连接，用于获取每个现场灭火单元的火灾探测数据和灭火状态数据，进行广域火灾数据分析以获取广域范围内全部火灾趋势和灭火资源数据；广域控制中心用于根据物联网大数据子系统发送的分析结果数据对全部区域进行火灾监控和调度。

优选地，所述第一级区域控制中心包括消防炮控制主机、视频图像处理主机以及工业计算机。

优选地，所述第一级现场控制单元为炮现场控制器，第二级现场控制单元为现场手动控制盘；一台现场手动控制盘用于与一至八台炮现场控制器通过CAN信号线连接。

优选地，所述现场探测灭火单元包括前端灭火执行设备、前端火灾探测设备、以及前端灭火阀组设备；其中，前端灭火执行设备包括自动消防炮或者电控消防炮，其与炮现场控制器通过多芯屏蔽信号线连接；前端火灾探测设备包括图像型火灾探测器、光束感烟探测器、感温感烟探测器、空气采样探测器、以及自动消防炮内置探测组件中的一者或者多者；前端灭火阀组设备包括消防电磁阀、水流指示器、以及消防信号蝶阀，且均与炮现场控制器通过信号线连接。

优选地，所述炮现场控制器用于根据前端火灾探测设备获取的探测数据生成报警信息，并根据报警信息启动自动消防炮完成空间坐标定位或者根据调度指令启动针对特定位置电控消防炮，并开启消防电磁阀喷射灭火介质实施灭火。

优选地，所述炮现场控制器进一步用于将探测数据和动作信息、故障信息及消防电磁阀、水流指示器、消防信号蝶阀的动作反馈信号通过Can通讯线传输至现场手动控制盘。

优选地，所述现场手动控制盘通过Can总线或以太网将现场设备的报警信息、动作信息、控制反馈信息、故障信息传输至第一级区域控制中心，通过其消防炮控制主机进行显示、存储和管理及远程控制，并在工业计算机的电子地图上进行定位指示；并将前端火灾探测设备获取的视频信号通过光纤传输至第一级区域控制中心的视频图像处理主机进行视频分析、显示、存储和管理。

优选地，所述第一级区域控制中心的消防炮控制主机中设置有PCIE封装的LTE 4G全网通模块，用于通过无线基站将消防炮控制子系统获取的探测数据、动作信息以及动作反馈信号发送给物联网大数据子系统。

优选地，所述广域控制中心进一步用于根据第二级区域控制中心对应的重点灭火地区的地理位置和灭火优先级，设置由多个第二级区域控制中心组成的监控群组，并设置对应的多个分别针对不同区域和不同现场控制单元数量的监控和控制权限。

优选地，所述物联网大数据系统包括大数据云服务器和消防物联网运行管理中心，二者通过互联网与第一级区域控制中心连接；大数据云服务器用于获取每个现场灭火单元的火灾探测数据和灭火状态数据，进行广域火灾数据分析以获取广域范围内全部火灾趋势和灭火资源数据；消防物联网运行管理中心通过互联网与大数据云服务器连接，用于获取火灾趋势和灭火资源数据并进行远程在线监控、运营维护、数据分析管理；消防物联网运行管理中心还通过互联网与用户移动终端和用户PC机终端进行通信，用于提供获取的火灾趋势和灭火资源数据，并接收火灾监控和调度指令。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：

通过设置通用型火灾探测接口，能够兼容各种类型火灾探测器的接入，实现多种探测方式互相补充和确认，弥补了单一种类探测方式存在的不稳定、误报警、误动作等缺陷；消防物联网运行管理中心能够查询、监控、管理、维护全部接入大数据云服务器的各个消防灭火系统的运行，通过多级管理、分级控制的系统架构，能够满足超大型项目的广域范围灭火覆盖需求，例如，对广域范围内的多个机场、港口、码头等各自配置的多个本地消防控制中心进行更高级别的监控和调度，例如对整个城市，甚至是城市群的消防灭火系统进行统一监控和调度；采用物联网技术与大数据应用技术，提高了系统对广域范围各区域消防大数据的整体管理和分析处理能力，基于消防物联网运行管理中心和大数据云服务器不仅能够获得可靠的火灾探测分析，还能得出科学严谨的数据报告，为进一步提高广域范围的整体灭火效率以及系统架构提供有力的数据支撑。

附图说明

图1是根据本实用新型一实施例的复合式广域多级消防炮灭火系统的结构示意图。

图2是根据本实用新型另一实施例的复合式广域多级消防炮灭火系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，以使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，根据本实用新型一实施例的复合式广域多级消防炮灭火系统包括消防炮控制子系统和物联网大数据子系统110。

其中，所述消防炮控制子系统具有广域控制中心106，其与多个第二级区域控制中心105连接；每个第二级区域控制中心105与一个或者多个第一级区域控制中心103连接；每个第一级区域控制中心103与多个第二级现场控制单元102连接；每个第二级现场控制单元102与多个第一级现场控制单元101连接；每个第一级现场控制单元101与一种现场探测灭火单元100连接，用于通过现场探测灭火单元100获取火灾探测数据、执行灭火指令以及收集灭火状态数据；每个现场探测灭火单元100包括一种或者多种消防炮以及一种或者多种火灾探测组件；

物联网大数据子系统110通过网络104与每个第一级区域控制中心103连接，用于获取每个现场灭火单元100的火灾探测数据和灭火状态数据，进行广域火灾数据分析以获取广域范围内全部火灾趋势和灭火资源数据；广域控制中心106用于根据物联网大数据子系统110发送的分析结果数据对全部区域进行火灾监控和调度。

图2示出了根据本实用新型另一实施例的复合式广域多级消防炮灭火系统，其以一座城市的全部重点消防地区作为广域控制范围。

在该实施例中，广域控制中心可以设置为城市消防综合管理站17，其通过以太网与设置在各个重点消防地区的远程消防控制中心16连接。城市消防综合管理站17和远程消防控制中心16均可以包括多台工业计算机，分别用于显示监控信息和发送调度控制指令。

每个重点消防地区内的远程消防控制中心16作为第二级区域控制中心，通过CAN或者以太网与该重点消防地区内多个消防责任单位中设置的本地消防控制中心12连接。每个本地消防控制中心12可以包括消防炮控制主机13、视频图像处理主机14以及工业计算机15。

每个本地消防控制中心12作为第一级区域控制中心，与该消防责任单位内多个重点位置处设置的多个第二级现场控制单元连接。为了提高针对同一重点位置的灭火效率，例如针对大型仓库或者场站，可以针对该重点位置从不同角度设置多个现场探测灭火单元和对应的第一级现场控制单元(例如炮现场控制器2)，并设置相应的现场手动控制盘3作为第二级现场控制单元与该重点位置的多个炮现场控制器2连接。

现场探测灭火单元可以包括前端灭火执行设备、前端火灾探测设备、以及前端灭火阀组设备。前端灭火执行设备包括自动消防炮1或者电控消防炮11，其与炮现场控制器2通过多芯屏蔽信号线连接。前端火灾探测设备包括图像型火灾探测器4、光束感烟探测器5、感温感烟探测器6、空气采样探测器7、以及自动消防炮1内置探测组件(例如红外、紫外探测组件)中的一者或者多者。前端灭火阀组设备包括消防电磁阀8、水流指示器9、以及消防信号蝶阀10，均与炮现场控制器2通过信号线连接。

炮现场控制器2与现场手动控制盘3通过CAN信号线连接，一台现场手动控制盘3可最多与八台炮现场控制器2连接工作，实现一对多的控制方式。现场手动控制盘3通过双绞屏蔽线或光纤、采用Can协议或以太网协议与本地消防控制中心12内设置的消防炮控制主机13连接，进行消防炮灭火系统的基础信息数据交换。

物联网大数据系统包括大数据云服务器21和消防物联网运行管理中心22，二者一方面通过互联网Internet网络与本地消防控制中心12连接，用于获取每个现场灭火单元的火灾探测数据和灭火状态数据，进行广域火灾数据分析以获取广域范围内全部火灾趋势和灭火资源数据。另一方面，物联网大数据系统通过互联网Internet网络与用户移动终端19、用户PC机终端20等设备进行通信，用于提供获取的火灾趋势和灭火资源数据，并接收火灾监控和调度指令。

本实用新型实施例的复合式广域多级消防炮灭火系统基于多种火灾探测方式与物联网大数据应用，依靠自动消防炮1内置红外、紫外探测组件，以及外置的图像型火灾探测器4、光束感烟探测器5、感温感烟探测器6、空气采样探测器7等组成的多种探测方式来获取探测数据以生成更精确的火灾报警信息，从而实现对火灾的精确探测。通过迅速启动自动消防炮1自动完成空间坐标定位或者启动针对特定位置电控消防炮11，再由炮现场控制器2开启消防电磁阀8，喷射灭火介质实施灭火，以实现对火灾的快速响应和及时灭火。同时，炮现场控制器2可以实时将自动消防炮1、图像型火灾探测器4、光束感烟探测器5、感温感烟探测器6、空气采样探测器7的探测数据、动作信息、故障信息及消防电磁阀8、水流指示器9、消防信号蝶阀10的动作反馈信号通过Can通讯线传输至现场手动控制盘3，以便可以通过现场手动控制盘3进行现场数据的实时显示和就地控制，以提高火灾的相应速度。而且，现场手动控制盘3同时可以通过Can总线或以太网将现场设备的报警信息、动作信息、控制反馈信息、故障信息传输至本地消防控制中心12，通过其消防炮控制主机13进行显示、存储和管理及远程控制，并可以在工业计算机15的电子地图上进行定位指示。而自动消防炮1、电控消防炮11、图像型火灾探测器4的视频信号直接通过光纤传输至本地消防控制中心12内设置的视频图像处理主机14进行视频分析、显示、存储和管理。

远程消防控制中心13可以包括与本地消防控制中心12的设备类似但处理能力更强、端口更多的消防炮控制主机13、视频图像处理主机14、工业计算机15等设备，用于对不同紧急程度和不同重点区域的现场探测灭火单元及控制设备的监视、控制和管理。在优选的实施例中，城市消防综合管理站17可以针对不同的重点防火地区对应的远程消防控制中心13的地理位置和灭火优先级，设置由多个远程消防控制中心13组成的群组，并设置对应多的个分别针对不同区域和不同现场控制单元数量的监控和控制权限，从而实现对消防炮灭火系统的多级管理、分级控制。

进一步地，可以将消防炮灭火系统的火警信息、动作信息、控制反馈信息、故障信息、视频信息等通过以太网远传至城市消防综合管理站17进行远程监视、存储记录和集中管理。并且，所述消防炮控制主机13可以设置无线通信模块(例如，PCIE封装的LTE 4G全网通模块)，通过通信运营商基站18将消防炮系统的运行数据火警、动作、反馈、故障、视频等信息上传至大数据云服务器21进行存储和管理，消防物联网运行管理中心22通过Internet网络与大数据云服务器21连接，实现消防炮灭火系统的远程在线监控、运营维护、数据分析管理。同时，具有权限的用户可以通过用户移动终端19上的APP软件或用户PC机终端20来实时监控、查询和管理消防炮灭火系统。

以上所述，仅为本实用新型具体实施方式的详细说明，而非对本实用新型的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本实用新型的保护范围之内。