客车火灾探测消防预警系统及方法

客车火灾探测消防预警系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种客车火灾探测消防预警系统及方法，客车各个舱内都设有下位机装置，并通过各舱内的下位机装置监测该舱内的各参量信息，基于模糊推理规则表产生火灾预警等级，下位机装置通过总线与上位机通讯连接，任意舱内的火灾预警等级达到报警阈值，该舱下位机装置将该预警等级、舱位信息，故障参量信息传送给上位机装置，上位机装置启动报警或启动灭火设备进行主动灭火；实现了对客车整车的全方位火灾监测，扩大客车火灾故障的识别范围，保证人员安全，减少财产损失。同时，本发明通过模糊论的多信息融合技术进行火灾判断，避免了单一参量对火灾判断的不确定性和局限性，提高客车火灾早期预警的准确性。
【专利说明】客车火灾探测消防预警系统及方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种客车火灾探测消防预警系统及方法。

【背景技术】
[0002] 近几年来随着经济活动的加强，客车的使用量不断增加，据公安部交管局数据，截 止目前全国机动车保有量达到1. 06亿辆，仅次于美国的于美国的2. 85亿辆，位居世界第 二。然而由于种种原因，客车火灾事故也不断发生且有不断增加的趋势，同时也造成的人身 财产的巨大损失，国内外针对客车火灾探测消防主要以传统的随车配备灭火器材，人为施 救为主，这种方式通常不能及时发现并遏制火灾，易造成重大伤亡事故。因此急需加强对客 车火灾的重视。
[0003] 据统计，客车自燃火灾69%集中于发动机舱部分，其次是线路集中的仪表舱、行李 舱和乘客舱（人为因素除外）。因此对客车内部的各个重点区域进行全面监测，建立客车 整车火灾预警系统显得尤为必要。


【发明内容】

[0004] 本发明提供了一种客车火灾探测消防预警系统及方法，其克服了【背景技术】中所述 的客车火灾高发的情况。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：
[0006] 客车火灾探测消防预警系统，客车包括多个车舱，火灾探测预警系统包括上位机 装置和分别置于各车舱中的下位机装置，所述下位机装置包括一控制器和若干用于火灾探 测的传感器，所述传感器能将探测获得的参量信息发送给所述控制器，所述控制器根据已 存储于其中的模糊推理规则表推理出对应舱内的火灾预警级别并通过总线将预警级别、舱 位信息和舱内故障参量信息发送给上位机装置进行显示和报警。
[0007] -实施例之中：所述下位机装置具有装设于发动机舱的第一下位机装置，装设于 仪表舱的第二下位机装置，装设于行李舱的第三下位机装置，装设于乘客舱的第四下位机 装置，所述上位机装置装设于驾驶舱。
[0008] -实施例之中：所述第一下位机装置中用于火灾探测的传感器包括置于发动机气 缸、排气歧管、涡轮增压区域上方顶壁处的用于获得发动机舱内环境温度的温度传感器，置 于发动机舱顶壁中心位置的用于检测发动机舱内攻有管道附件的油气浓度的可燃气体探 测器，置于发动机舱内中部的用于检测舱内烟雾浓度的烟雾传感器和分别置于发动机舱两 侧的用于检测舱内火焰的红外辐射强度的红外传感器。
[0009] 一实施例之中：所述第二下位机装置中用于火灾探测的传感器包括置于仪表舱内 中央及其两侧的用于检测仪表舱内环境温度的温度传感器，用于检测仪表舱内主要线路电 流的电流传感器，置于仪表舱中部的用于检测舱内烟雾浓度的烟雾传感器，置于仪表舱两 侧的用于检测舱内火焰的红外辐射强度的红外传感器。
[0010] 一实施例之中：所述第三下位机装置中用于火灾探测的传感器包括置于行李舱内 中央及其两侧的用于检测行李舱内环境温度的温度传感器，置于行李舱中部的用于检测舱 内烟雾浓度的烟雾传感器，置于行李舱两侧的用于检测舱内火焰的红外辐射强度的红外传 感器。
[0011] 一实施例之中：所述第四下位机装置中用于火灾探测的传感器包括置于乘客舱中 部、前部、后部的用于采集乘客舱内环境温度的温度传感器，置于乘客舱内前部、中部和后 部的用于检测舱内烟雾浓度的烟雾传感器，置于乘客舱四周位置的用于检测舱内火焰的红 外福射强度的红外传感器。
[0012] 一实施例之中：所述总线包括RS485总线。
[0013] 一实施例之中：所述报警通过声光信号报警。
[0014] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：
[0015] 客车火灾探测消防预警方法，基于方案之一所述的客车火灾探测消防预警系统， 包括：
[0016] 步骤1，通过大量客车火灾模拟实验，建立各个舱内的模糊推理规则表并存储于各 舱内下位机装置的控制器中，该模糊推理规则表对应的输入量为各舱内传感器获得参量信 息，输出量为预警级别；设置足以触发报警信号的最低预警级别；
[0017] 步骤2，各个舱内下位机装置通过各火灾探测传感器实时获取各舱内的各参量信 息，并将各参量信息整合后对照模糊推理规则表推理出火灾预警级别；
[0018] 步骤3,当任意舱中得到的预警级别达到该最低预警级别时，对应的下位机装置通 过总线将预警级别、舱位信息和舱内故障参量信息发送给上位机装置，上位机装置存储该 些信息并启动报警。
[0019] 本技术方案与【背景技术】相比，它具有如下优点：
[0020] 1、本发明在客车各个舱内都设有下位机装置，并通过各舱内的下位机装置监测该 舱内的各参量信息，基于模糊推理规则表产生火灾预警等级，下位机装置通过总线与上位 机通讯连接，任意舱内的火灾预警等级达到报警阈值，该舱下位机装置将该预警等级、舱位 信息、故障参量信息传送给上位机装置，上位机装置显示该些信息并启动报警，同时也可启 动灭火设备进行主动灭火；实现了对客车整车的全方位火灾监测，扩大客车火灾故障的识 别范围，保证人员安全，减少财产损失。
[0021] 2、采用多个不同类型的火灾探测传感器来获得客车舱内温度、烟雾浓度、电流、红 外辐射强度等多个参量信息，采用模糊推理方法，建立客车各舱的火灾模糊推理规则表，融 合了舱内温度、烟雾浓度、电流、红外辐射强度等参量信息，依据该模糊推理规则表，综合判 断相应舱内的火灾危险程度，即形成相应的预警等级，基于该模糊论的多信息融合技术，避 免了单一参量对火灾判断的不确定性和局限性，提高客车火灾早期预警的准确性。

【专利附图】

【附图说明】
[0022] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0023] 图1绘示了本发明的客车火灾探测消防预警系统的框架示意图。

【具体实施方式】
[0024] 请查阅图1，客车火灾探测消防预警系统，客车包括发动机舱、仪表舱、行李舱、乘 客舱和驾驶舱，火灾探测预警系统包括置于发动机舱中的第一下位机装置1，置于仪表舱中 的第二下位机装置2,置于行李舱中的第三下位机装置3,置于乘客舱中的第四下位机装置 4和置于驾驶舱中的上位机装置5。
[0025] 第一下位机装置1、第二下位机装置2、第三下位机装置3和第四下位机装置4各 自分别都包括一控制器和若干用于火灾探测的传感器，传感器能将探测获得的参量信息发 送给所述控制器，所述控制器根据已存储于其中的模糊推理规则表推理出对应舱内的火灾 预警级别并通过总线将预警级别、舱位信息和舱内故障参量信息发送给上位机装置进行显 示和报警。该控制器可采用单片机等能满足功能需求的微处理器芯片，本实施例中该总线 采用RS485通讯总线，报警采用声光信号报警。
[0026] 该第一下位机装置1中用于火灾探测的传感器包括置于发动机气缸、排气歧管、 涡轮增压区域上方顶壁处的用于获得发动机舱内环境温度的温度传感器，置于发动机舱顶 壁中心位置的用于检测发动机舱内攻有管道附件的油气浓度的可燃气体探测器，置于发动 机舱内中部的用于检测舱内烟雾浓度的烟雾传感器和分别置于发动机舱两侧的用于检测 舱内火焰的红外辐射强度的红外传感器。
[0027] 该第二下位机装置2中用于火灾探测的传感器包括置于仪表舱内中央及其两侧 的用于检测仪表舱内环境温度的温度传感器，用于检测仪表舱内主要线路电流的电流传感 器，置于仪表舱中部的用于检测舱内烟雾浓度的烟雾传感器，置于仪表舱两侧的用于检测 舱内火焰的红外辐射强度的红外传感器。
[0028] 该第三下位机装置3中用于火灾探测的传感器包括置于行李舱内中央及其两侧 的用于检测行李舱内环境温度的温度传感器，置于行李舱中部的用于检测舱内烟雾浓度的 烟雾传感器，置于行李舱两侧的用于检测舱内火焰的红外辐射强度的红外传感器。
[0029] 该第四下位机装置4中用于火灾探测的传感器包括置于乘客舱中部、前部、后部 的用于采集乘客舱内环境温度的温度传感器，置于乘客舱内前部、中部和后部的用于检测 舱内烟雾浓度的烟雾传感器，置于乘客舱四周位置的用于检测舱内火焰的红外辐射强度的 红外传感器。
[0030] 客车火灾探测消防预警方法，基于上述客车火灾探测消防系统，包括：
[0031] 步骤1，通过大量客车火灾模拟实验，建立各个舱内的模糊推理规则表（可通过建 立mamdani型模糊推理系统得到该表）并存储于各舱内下位机装置的控制器中，该模糊推 理规则表对应的输入量为各舱内传感器获得参量信息，输出量为预警级别；并设置足以触 发报警信号的最低预警级别；
[0032] 步骤2,各个舱内下位机装置通过各火灾探测传感器实时获取各舱内的多个参量 信息，并将各参量信息整合后对照模糊推理规则表推理得到火灾预警级别；
[0033] 步骤3,当任意舱中得到的预警级别达到该最低预警级别时，对应的下位机装置通 过总线将预警级别、舱位信息和舱内故障参量信息发送给上位机装置，上位机装置存储该 些信息并启动报警，通知驾驶员停车检查或立即启动灭火设备进行主动灭火。
[0034] 表1示出了该发动机舱的模糊推理规则表，其中K、S、<分别表示由温度传 感器获得的温度信息转化为的温度变化速率的三个阈值，$分别表示烟雾浓度的两 个阈值，（71, 分别表示油气浓度的两个阈值，< 巧分别表示红外辐射强度的两个 阈值，将获得的各参量信息根据其落入的阈值范围，经各参量信息融合后，对应该模糊推理 规则表查询得出相应的火灾预警级别。
[0035] 表1 :发动机舱的模糊推理规则表

【权利要求】
1. 客车火灾探测消防预警系统，客车包括多个车舱，其特征在于：火灾探测预警系统 包括上位机装置和分别置于各车舱中的下位机装置，所述下位机装置包括一控制器和若干 用于火灾探测的传感器，所述传感器能将探测获得的参量信息发送给所述控制器，所述控 制器根据已存储于其中的模糊推理规则表得出对应舱内的火灾预警级别并能通过总线将 预警级别、舱位信息和舱内故障参量信息发送给上位机装置进行显示和报警。
2. 根据权利要求1所述的客车火灾探测消防预警系统，其特征在于：所述下位机装置 具有装设于发动机舱的第一下位机装置，装设于仪表舱的第二下位机装置，装设于行李舱 的第三下位机装置，装设于乘客舱的第四下位机装置，所述上位机装置装设于驾驶舱。
3. 根据权利要求2所述的客车火灾探测消防预警系统，其特征在于：所述第一下位机 装置中用于火灾探测的传感器包括置于发动机气缸、排气歧管、涡轮增压区域上方顶壁处 的用于获得发动机舱内环境温度的温度传感器，置于发动机舱顶壁中心位置的用于检测发 动机舱内攻有管道附件的油气浓度的可燃气体探测器，置于发动机舱内中部的用于检测舱 内烟雾浓度的烟雾传感器和分别置于发动机舱两侧的用于检测舱内火焰的红外辐射强度 的红外传感器。
4. 根据权利要求2所述的客车火灾探测消防预警系统，其特征在于：所述第二下位机 装置中用于火灾探测的传感器包括置于仪表舱内中央及其两侧的用于检测仪表舱内环境 温度的温度传感器，用于检测仪表舱内主要线路电流的电流传感器，置于仪表舱中部的用 于检测舱内烟雾浓度的烟雾传感器，置于仪表舱两侧的用于检测舱内火焰的红外辐射强度 的红外传感器。
5. 根据权利要求2所述的客车火灾探测消防预警系统，其特征在于：所述第三下位机 装置中用于火灾探测的传感器包括置于行李舱内中央及其两侧的用于检测行李舱内环境 温度的温度传感器，置于行李舱中部的用于检测舱内烟雾浓度的烟雾传感器，置于行李舱 两侧的用于检测舱内火焰的红外辐射强度的红外传感器。
6. 根据权利要求2所述的客车火灾探测消防预警系统，其特征在于：所述第四下位机 装置中用于火灾探测的传感器包括置于乘客舱中部、前部、后部的用于采集乘客舱内环境 温度的温度传感器，置于乘客舱内前部、中部和后部的用于检测舱内烟雾浓度的烟雾传感 器，置于乘客舱四周位置的用于检测舱内火焰的红外辐射强度的红外传感器。
7. 根据权利要求1所述的客车火灾探测消防预警系统，其特征在于：所述总线包括 RS485总线。
8. 根据权利要求1所述的客车火灾探测消防预警系统，其特征在于：所述报警通过声 光信号报警。
9. 客车火灾探测消防预警方法，基于权利要求1所述的客车火灾探测消防预警系统， 其特征在于：包括： 步骤1，通过大量客车火灾模拟实验，建立各个舱内的模糊推理规则表并存储于各舱内 下位机装置的控制器中，该模糊推理规则表对应的输入量为各舱内传感器获得参量信息， 输出量为预警级别；设置足以触发报警信号的最低预警级别； 步骤2，各个舱内下位机装置通过各火灾探测传感器实时获取各舱内的各参量信息，并 将各参量信息整合后经过模糊推理规则表推理得到火灾预警级别； 步骤3,当任意舱中得到的预警级别达到该最低预警级别时，对应的下位机装置通过总 线将预警级别、舱位信息和舱内故障参量信息发送给上位机装置，上位机装置存储该些信 息并启动报警。
【文档编号】G08B17/10GK104408854SQ201410660215
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】杜建华, 张认成, 高艳艳 申请人:华侨大学