一种高温监测预警和智能降温管控系统

1.本实用新型涉及新一代信息技术领域，特别是涉及一种高温监测预警和智能降温管控系统。


背景技术：

2.ipcc(intergovernmental panel on climate change，全球政府间气候变化委员会)在全球气候变化第四次评估报告中指出：近百年间，全球平均气温升高了0.74摄氏度，并预计到本世纪末全球气温将升高1.1～6.4摄氏度。在全球气候变暖的大背景下，我国高温热浪灾害发生的频率、强度、持续时长、影响范围都在增加。且随着我国社会发展愈加现代化，学校规模、数量日益扩大，在校园内的高温、灰尘和有害物质也与日俱增，但我国校园的平均植被覆盖率不高，硬化多、建筑设备落后，导致了校园内气温偏高、容易起灰尘等一系列“学校病”愈发增加，严重影响了学生的生命健康安全。特别是学校运动场地处于空旷地区，周围无高大建筑物遮挡和有效避阳设施，操场跑道经受风吹日晒后地面硬化、刮风和踩踏时灰尘飞扬，会对运动员的成绩造成一定影响；在夏季，体育场内温度十分高，更对容易对军训、上体育课和体育考试的学生或运动员的身体健康造成严重影响。因此，聚焦于学校内部管控场所的高温热浪灾害监测预警与智能管控系统的相关设计对于学生健康成长与教育环境改善具有前瞻和现实意义，这既可以增强管控场所的应灾能力，降低高温导致的运动者中暑、晕倒概率，同时也为教育事业安全发展和智能校园建设提供有力保证。
3.我国对学校运动场等公共管控场所的高温热浪灾害的研究起步较晚，有关高温热浪灾害监测预警与降温体系尚未完善。现如今已有的体育场降温体系多针对于足球场草坪的浇灌，并没有针对于学生健康的、可以智能管控的降温系统，整体上还存在以下不足，我国现缺少一种既可以对运动场所高温热浪灾害进行实时监测、预警，又可以第一时间对特定场所降温的实地管控设备，因而无法在灾害发生时有效降低运动者疾病发生率和财产损失。
4.学校内监测高温的气象站数量有限，体积庞大,无法安装在特定体育场对局部高温进行实时动态监测，更无法发布不同体育场的高温热浪预警信息以提前告知运动者。


技术实现要素：

5.本技术的一些实施例中，提供了一种高温监测预警和智能降温管控系统，本技术通过将高温监测预警和智能降温管控系统布置在高校的操场、足球场、排球场、篮球场和跑道等各类户外体育场所，对学校运动场所进行全方位监测，在预警预报的同时智能开启实地管控装置对管控场所降温，同时本技术的预警信息全覆盖运动场所，学生户外运动可提前做好高温防护措施，为当地学校、政府和相关部门提供减灾防灾方面的依据，且本技术的管控设备自动化，可以及时降低场地温度。
6.本技术的一些实施例中，提供了一种高温监测预警和智能降温管控系统，其包括：控制模块、管控一体机和管控设备，所述管控一体机设置在管控场所的一侧，所述管控设备
连接于所述管控一体机，且所述管控一体机内部安装有监测预警模块，所述管控一体机和所述管控设备均无线通讯连接于所述控制模块，所述管控设备包括：管道喷水装置和升降喷水装置，所述管道喷水装置和所述升降喷水装置均连接于所述管控一体机，所述管道喷水装置环向布置在所述管控场所的底部，所述升降喷水装置设置在所述管控场所的底部，且所述管道喷水装置连通于所述升降喷水装置，由所述管控一体机控制所述管道喷水装置和所述升降喷水装置喷射水源。
7.本技术的一些实施例中，所述管道喷水装置包括：喷水管、第一高压水泵机、第一供水管和保护壳，所述喷水管环向布置于所述管控场所，且所述喷水管的外壁上开设有多个排水孔，所述第一高压水泵机设置在所述管控场所的底部，且所述第一高压水泵机的出水端连通于所述喷水管，所述第一供水管的进水端通过所述管控一体机连通于外部水源，所述第一供水管的出水端连通于所述第一高压水泵机的进水端，所述保护壳盖设于所述喷水管，且所述保护壳表面设置有夜间反光涂覆层。
8.本技术的一些实施例中，所述升降喷水装置包括：第二高压水泵机、第二供水管和喷水组件，所述第二高压水泵机设置在所述管控场所的底部，且所述第二高压水泵机的出水端连通有连接水管，所述第二供水管的进水端通过所述管控一体机连通于外部水源，所述第二供水管的出水端连通于所述第一高压水泵机的进水端，所述喷水组件连接于所述连接水管，且所述喷水组件被设置为可升降旋转喷头。
9.本技术的一些实施例中，所述第一高压水泵机和所述第二高压水泵机均设置有多个，多个所述第一高压水泵机均匀的设置在管道喷水管路中，多个所述第二高压水泵机均匀的设置在升降喷水管路中。
10.本技术的一些实施例中，所述管道喷水装置电连接有第一手动开关，所述第一手动开关设置在所述管控场所内，由所述第一手动开关控制所述管道喷水装置的通断；所述升降喷水装置电连接有第二手动开关，所述第二手动开关设置在所述管控场所内，由所述第二手动开关控制所述升降喷水装置的通断，其中，所述第一手动开关和所述第二手动开关均电连接在所述管控一体机内。
11.本技术的一些实施例中，所述管控一体机内部安装有智能开关，所述管道喷水装置和所述升降喷水装置均连接于所述智能开关，由所述智能开关控制所述管道喷水装置和所述升降喷水装置的通断。
12.本技术的一些实施例中，所述监测预警模块包括：气温检测仪、湿度测量仪、定位装置和摄像装置，所述气温检测仪、所述湿度测量仪、所述定位装置和所述摄像装置均电连接于所述管控一体机，由所述气温检测仪、所述湿度测量仪、所述定位装置和所述摄像装置分别检测所述管控场所内的气温和湿度数据、定位数据和图像数据。
13.本技术的一些实施例中，所述管控一体机还设置有第一显示装置，所述第一显示装置电连接于所述监测预警模块，由所述第一显示装置显示所述管控场所内的气温和湿度数据、定位数据和图像数据。
14.本技术的一些实施例中，所述控制模块包括：控制系统和第二显示装置，所述控制模块连接于所述第二显示装置，所述控制系统无线通讯连接于外部移动设备，且所述管控一体机、所述监测预警模块和所述管控设备均无线通讯连接于所述控制系统，所述监测预警模块无线通讯连接于所述第二显示装置。
15.本技术的一些实施例中，所述升降喷水装置设置有多个，多个所述升降喷水装置两两对称设置在所述管控场所的底部。
16.本实用新型公开了一种高温监测预警和智能降温管控系统，可以直接防止或缓解高温灾害程度，为使用者的生命健康安全和当地社会可持续发展提供保障，本实用新型通过在实地布设管控设备和管控一体机，对当下日益严重的学校高温热浪进行实时监测、获取实时、动态、准确的气温数据，一方面提高了以往气温监测的实际性、准确性，细化了监测范围；另一方面增加了实地管控功能，从而第一时间对学校进行喷水降温，控制模块不仅具备高温热浪灾害高级预警、显示功能，还可第一时间通过通讯设备将运动场所高温动态传达至管理人员和相关负责人，提高了预警信息发布的时效性，本实用新型的管控设备可智能分配喷水地点、自动操作喷水次数与喷水量，提高了智慧学校建设水平。
附图说明
17.图1是本实用新型的一些实施例中高温监测预警和智能降温管控系统的安装示意图；
18.图2是本实用新型的一些实施例中管道喷水装置的结构示意图；
19.图3是本实用新型的一些实施例中喷水管的结构示意图；
20.图4是本实用新型的一些实施例中保护壳的结构示意图；
21.图5是本实用新型的一些实施例中喷水管和保护壳的安装截面示意图；
22.图6是本实用新型的一些实施例中升降喷水装置的结构示意图之一；
23.图7是本实用新型的一些实施例中升降喷水装置的结构示意图之一；
24.图8是本实用新型的一些实施例中升降喷水装置的结构示意图之一；
25.图9是本实用新型的一些实施例中高温监测预警和智能降温管控系统的无线通讯连接示意图。
26.附图标记：
27.100、管控一体机；110、第一显示装置；200、管控设备；210、升降喷水装置；211、第二高压水泵机；212、连接水管；213、第二供水管；214、喷水组件；220、管道喷水装置；221、喷水管；222、第一高压水泵机；223、第一供水管；224、保护壳；225、排水孔；300、监控预警模块。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
30.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或
两个以上。
31.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.如图1所示，根据本技术的一些实施例中的一种高温监测预警和智能降温管控系统，其设置有控制模块、管控一体机100和管控设备200，管控设备200连接于管控一体机100，管控一体机100和管控设备200均无线通讯连接于控制模块。
33.如图1所示，根据本技术的一些实施例中的一种高温监测预警和智能降温管控系统，其包括：管控一体机100。
34.管控一体机100用于传递信息和控制管控设备200。
35.管控一体机100设置在管控场所的一侧，管控一体机100内部安装有监测预警模块300。
36.如图1所示，根据本技术的一些实施例中的监测预警模块300，其包括：气温检测仪、湿度测量仪、定位装置和摄像装置。
37.气温检测仪、湿度测量仪、定位装置和摄像装置分别用于检测管控场所内的气温和湿度数据、定位数据和图像数据。
38.气温检测仪、湿度测量仪、定位装置和摄像装置均电连接于管控一体机100。
39.本技术中，管控一体机100还设置有第一显示装置110，第一显示装置110电连接于监测预警模块300，第一显示装置110用于显示管控场所内的气温和湿度数据、定位数据和图像数据。
40.如图9所示，根据本技术的一些实施例中的一种高温监测预警和智能降温管控系统，其包括：控制模块。
41.控制模块用于远程控制管控一体机100。
42.控制模块分别无线通讯连接于监测预警模块300、管控一体机100、管控设备200和外部移动设备。
43.本技术中，控制模块包括：控制系统和第二显示装置，控制模块连接于第二显示装置，控制系统无线通讯连接于外部移动设备，且管控一体机100、监测预警模块300和管控设备200均无线通讯连接于控制系统，监测预警模块300无线通讯连接于第二显示装置。
44.如图9所示，根据本技术的一些实施例中的第二显示装置的工作原理：当第二显示装置在接收到监测预警模块300达到预警界限的高温数据信息后，第二显示装置显示该监测点由绿灯变为黄灯，即提示公共场所、校园管理人员进入高温灾害预警状态；当第二显示装置在接收到达到管控界限的高温数据信息后，大屏幕显示该监测点由黄灯变为红灯，同时发出警报，提示管理人员灾害预警等级变化与管控设备200操作情况，当灾情退至预警值以下时，第二显示装置显示该监测点由红灯变为绿灯，第二显示装置显示信息“警报解除”。
45.如图9所示，根据本技术的一些实施例中的控制系统的工作原理，当管控一体机100布置在不同的管控场所后，通过无线传输信息连接成监测管控网络，控制系统则按照不同监测点的高温热浪监测值、预警的高低顺序，为各监测点提供实地管控设备200开启建
议，获取管理人员同意后，可智能控制学校体育场、户外篮球场足球场、田径场的管控设备200的开关，待温度下降至合理范围后设备自动停止。
46.其中，步骤如下：
47.s1、当管控一体机100接收到达预警界限的监测数据后，即通过短信通知方式提示运动场所管理人员可以根据短信提示或第二显示装置的黄灯点位置通过远程控制系统启动控制系统，选择性开启管控场所的管控设备200的喷水时间、喷水次数和喷水量。
48.s2、当控制系统接收到达到管控界限的高温数据信息后，系统将喷水、喷水雾装置的喷水时间、次数和喷水量等信息发送到该观测点的管控一体机100，管控一体机100开启实地管控设备200，进入降温操作，并将操作信息通过短信等方式发送给相关管理人员手机端，若此时管控设备200喷水影响学生上课、运动者运动，则使用人员可按下第一手动开关和第二手动开关停止管控设备200运行。
49.s3、当监测点气温退至预警值以下时，则发送停止降温作业信号，实地管控设备200停止，管理人员收到警报解除信息。
50.如图2
‑
8所示，根据本技术的一些实施例中的一种高温监测预警和智能降温管控系统，其包括：管控设备200，管控设备200由管道喷水装置220和升降喷水装置210组成。
51.管控设备200用于喷射水源。
52.管道喷水装置220和升降喷水装置210均连接于管控一体机100，管道喷水装置220连通于升降喷水装置210。
53.本技术中，由管控一体机100控制管道喷水装置220和升降喷水装置210喷射水源。
54.如图2
‑
5所示，根据本技术的一些实施例中的管控设备200，其包括：管道喷水装置220。
55.管道喷水装置220用于喷射水源。
56.管道喷水装置220环向布置在管控场所的底部。
57.本技术中，管道喷水装置220由喷水管221、第一高压水泵机222、第一供水管223和保护壳224组成。
58.喷水管221环向布置于管控场所，喷水管221的外壁上开设有多个排水孔225。
59.其中，本技术的喷水管221和第一供水管223的直径均为2厘米
‑
6厘米，喷水管221为地上明管，铺设于管控场所的跑道最内沿，喷水直径可根据管控场所的大小而定，在此不做具体限定。
60.在本技术的最优实施例中，本技术的管道喷水装置220单面喷水最大距离为12米，单线两侧喷水最大范围为24米。
61.第一高压水泵机222设置在管控场所的底部，且第一高压水泵机222的出水端连通于喷水管221，第一供水管223的进水端通过管控一体机100连通于外部水源，第一供水管223的出水端连通于第一高压水泵机222的进水端。
62.其中，本技术的第一高压水泵机222布置在管控场所的跑道内侧的排水沟内，每100米布置一台，以对长距离喷水管221输送稳定水流。
63.保护壳224盖设于喷水管221，且保护壳224表面设置有夜间反光涂覆层。
64.其中，本技术的保护壳224上开设有多个透水孔，保护壳224用于保护管道遭踩踏受损，或运动者被绊倒，固定管道的同时防止踩踏。
65.需要说明的是，本技术的保护壳224表面设置有夜间反光涂覆层，使运动者在夜间也可注意脚下，以防绊倒。
66.如图4所示，本技术的一些实施例中的保护壳224，保护壳224材料为不锈钢，且两侧为倾斜结构，倾斜角度为45度。
67.需要说明的是，上述实施例中的保护壳224的材料以及倾斜角度为本技术的一种最优实施例，在此对保护壳224的材料以及倾斜角度不做限定。
68.根据本技术的一些实施例中的管道喷水装置220，还包括：第一手动开关。
69.第一手动开关用于控制管道喷水装置220的通断。
70.第一手动开关电连接在管控一体机100内，管道喷水装置220电连接有第一手动开关，第一手动开关设置在管控场所内。
71.本技术中，管控一体机100内部安装有智能开关，管道喷水装置220连接于智能开关，由智能开关控制管道喷水装置220的通断。
72.如图2
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5和图9所示，根据本技术的一些实施例中的管道喷水装置220的工作原理：本技术的第一高压水泵机222与喷水管221和管控一体机100两两相连接，管控一体机100从控制模块收到的该喷水点的喷水时间、次数和喷水量等信息后，其内部的智能开关直接开启喷水装置，在为场地降温的同时还可达到浇灌运动场跑道、草坪的作用，保持场地湿润不飞扬尘土，同时，若管道喷水装置220影响到学生上体育课、运动者运动、或出现漏水状况，即可按下第一手动开关，关闭管道喷水装置220。
73.如图6
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8所示，根据本技术的一些实施例中的管控设备200，其包括：升降喷水装置210。
74.升降喷水装置210用于喷射水源。
75.升降喷水装置210设置在管控场所的底部。
76.需要说明的是，本技术的升降喷水装置210设置有多个，多个升降喷水装置210两两对称设置在管控场所的底部，本技术的升降喷水装置210的数量可根据管控场所的需求制定，最大喷射半径为30米，可覆盖全场地，以喷射细水流的方式降温。
77.在本技术的最优实施例中，本技术的升降喷水装置210设置为4个，分别两两对称设置在管控场所的两侧。
78.本技术中，升降喷水装置210由第二高压水泵机211、第二供水管213和喷水组件214组成。
79.第二高压水泵机211设置在管控场所的底部，且第二高压水泵机211的出水端连通有连接水管212。
80.其中，本技术的第一高压水泵机222布置在管控场所的跑道内侧的排水沟内，每100米布置一台，以对长距离喷水管221输送稳定水流。
81.第二供水管213的进水端通过管控一体机100连通于外部水源，第二供水管213的出水端连通于第一高压水泵机222的进水端。
82.其中，本技术的连接水管212和第二供水管213的直径均为2厘米
‑
6厘米，长度可根据实际情况可调整，最长长度为1000米，在此不做具体限定。
83.喷水组件214连接于连接水管212，且喷水组件214被设置为可升降旋转喷头。
84.需要说明的是，本技术的喷水组件214为可升降的旋转喷头，在不开启时，喷水组
件214位于地下，可防止踩踏损坏或运动者被绊倒，升起后，喷水组件214的最大高度可达3米。
85.根据本技术的一些实施例中的升降喷水装置210，还包括：第二手动开关。
86.第二手动开关用于控制升降喷水装置210的通断。
87.第二手动开关电连接在管控一体机100内，升降喷水装置210电连接有第一手动开关，第一手动开关设置在管控场所内。
88.本技术中，管控一体机100内部安装有智能开关(此智能开关与管道喷水装置220的智能开关为同一个，因此不做区分，以下统称为智能开关)，升降喷水装置210连接于智能开关，由智能开关控制升降喷水装置210的通断。
89.需要说明的是，本技术的第一手动开关、第二手动开关和只能开关均安装在管控一体机100内。
90.如图6
‑
9所示，根据本技术的一些实施例中的升降喷水装置210的工作原理：管控一体机100从控制模块收到的该喷水点的喷水时间、次数和喷水量等信息后，其内部的智能开关直接开启升降喷水装置210，若装置影响到学生上体育课、运动者运动、或出现漏水状况，按下第二手动开关，即可关闭升降喷水装置210，本技术的升降喷水装置210喷水后可降低空气温度至30摄氏度，在极端环境下可降温25摄氏度，达到人体的适宜温度，使置身炎热室外的运动者感到舒畅，同时还对已中暑晕倒、不适者起到急救作用。
91.如图1
‑
9所示，根据本技术的一些实施例中的一种高温监测预警和智能降温管控系统的操作步骤：
92.s1、合理选择管控动场所，安装高温监测预警和智能降温管控系统，并接通外部水源和电源。
93.s2、管控一体机100内的监测预警模块300实时监控各运动场温度、湿度状况，结合实时数据，作出各级高温预警，同时同步监测周围图像信息。
94.s3、当监测点实时监测的气温数据达到预警界限时，管控一体机100将高温信息、现场图像信息传递到控制模块。
95.s4、第二显示装置接收到高温预警信息后，显示该监测点由绿灯变为黄灯，即提示相关管理人员可以通过远程控制启动控制系统，开启管控设备200或启动应急处理措施。
96.s5、第二显示装置接收到达管控界限的预警信息后，显示该监测点由黄灯变为红灯，提示高温灾害预警等级与管控设备200操作情况，控制理系统接收到气温数据达到管控界限时，无论相关人员是否进行管控操作，控制系统都将控制管控设备200自动启动，同时，操作信息通过短信等方式发送给相关管理人员手机端。
97.s6、当监测点所测得的气温数据回归到正常范围内，应第二显示装置由红灯变为绿灯，表示该监测点恢复正常，警报解除，管控设备200自动停止工作，同时控制系统将再次通知管理人员和运动者，取消防暑措施。
98.根据本技术的第一构思，本技术的高温监测预警和智能降温管控系统布置在高校的操场、足球场、排球场、篮球场和跑道等各类户外体育场所，对学校运动场所进行全方位监测。
99.根据本技术的第二构思，本技术可以预警信息全覆盖运动场所，学生户外运动可提前做好高温防护措施，当师生得知预警信息后，可以适当调整上课时间、体育测试时间及
军训时长，预防高温中暑导致学生晕倒或身体不适等现象。
100.根据本技术的第三构思，本技术的智能降温管控系统自动化，可以及时降低场地温度，本技术通过高温监测预警和智能降温管控系统对运动场地的地表气温进行实时动态监控，准确掌握气温及其温度变化、及时预警，高温灾害发生后，相关管控设施可根据灾害发生的实际情况，自动操作降温管控步骤，防止或减轻高温灾情发生与灾情的程度。
101.综上，本实用新型公开了一种高温监测预警和智能降温管控系统，可以直接防止或缓解高温灾害程度，为使用者的生命健康安全和当地社会可持续发展提供保障，本技术通过在实地布设管控设备和管控一体机，对当下日益严重的学校高温热浪进行实时监测、获取实时、动态、准确的气温数据，一方面提高了以往气温监测的实际性、准确性，细化了监测范围；另一方面增加了实地管控功能，从而第一时间对学校进行喷水降温，控制模块不仅具备高温热浪灾害高级预警、显示功能，还可第一时间通过通讯设备将运动场所高温动态传达至管理人员和相关负责人，提高了预警信息发布的时效性，本实用新型的管控设备可智能分配喷水地点、自动操作喷水次数与喷水量，提高了智慧学校建设水平。
102.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。