一种民族村寨火灾报警及预警系统的制作方法

1.本实用新型属于火灾报警及预警系统技术领域，具体涉及一种民族村寨火灾报警及预警系统。


背景技术：

2.我国西南部地区包括贵州、云南、四川、重庆等省区，在这片美丽富饶的土地上，聚居着众多的少数民族，如苗族、侗族、纳西族、藏族、羌族等。民族的多样性使得这一地区建筑文化的多样性尤为显著，在此土壤中孕育出的传统民族村寨也显得异彩纷呈，具有独特的魅力，是我国民居建筑领域的一朵奇葩。
3.西南民族村寨由于其独特的建筑特点和传统的生活方式，防火现状不容乐观。一是建筑耐火等级低，受自然条件的影响和限制，处于少数民族地区的村寨历史上大多贫困落后，由于木材具有易加工、便宜、容易获得等特点，建筑用材料多就地取材，所以西南民族村寨建筑中的梁、柱、墙体等大都采用了木头作为主要建筑材料，因此建筑耐火等级低，抵御火灾风险能力差。二是火灾荷载大，西南民族村寨基本处于偏远山区，其建筑要满足日常生活和生产需要，即既要具有居住、休闲等生活功能，又具有存放农具、粮食、饲养家畜等生产功能，其可燃物多、火灾荷载较大。三是房屋间距小、密度大，历史上为凝聚力量、防御敌人，房屋之间间距很窄，有的住户之间甚至没有间隔，直接将建筑修建在一起，从而形成了相连成片的集中居住区，例如西江千户苗寨。四是坡地建筑结构，因为西南地区的地形地貌原因，特别是少数民族居中地区大部分都处于典型坡地建筑的山区，建筑与建筑之间高低错落，发生火灾时易形成立体火灾，蔓延速度也比平面分布的建筑更快。五是用火用电不规范，受经济条件限制和自然环境影响，西南民族村寨住户大多采用生柴火做饭的生活习惯，易因用火不慎造成失火，同时存在电气线路撕拉乱接、电线自然老化现象等易造成电气火灾的因素。
4.综上所述，西南民族村寨存在耐火等级低、火灾荷载大、房屋间距小、密度大、山区坡地建筑结构以及用火用电不规范等问题。一旦发生火灾，极易造成火烧连营的情况，而且这些村寨大多地处偏远山区，消防救援到场时间较长为此需在火灾初期进行报警预警、快速响应以便及时处置，减少不必要的财产和人员损失。
5.因此，本实用新型提供了一种民族村寨火灾报警及预警系统，解决现有西南民族村寨火灾诱发因素多、火情识别难、蔓延速度快、火险等级高以及救援速度慢等技术问题。其采用了火灾探测报警预警系统，能快速准确探测到初期火灾，并通过移动端将火灾报警信息及时传达给片区各居民住户；同时其联网模式能快速将报警信息发送到消防救援部门迅速出警。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种民族村寨火灾报警及预警系统，解决现有西南民族村寨火灾诱发因素多、火情识别难、蔓延速度快、火险等级高以及救援速度慢
等技术问题。
7.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
8.一种民族村寨火灾报警及预警系统包括云服务器，以及通过网络分别与云服务器相连的火灾探测系统、消防水监测系统和应用端；
9.火灾探测系统包括若干个设于居民住户内的火灾探测机构；
10.消防水监测系统包括若干个设于村寨内的消防储水装置和设于消防储水装置内的监测装置；
11.应用端包括用于火灾信息监测的管理端和接收预警信息的移动端。
12.进一步地，每个居民住户内设有至少一个火灾探测机构，每个火灾探测机构连接有至少一个无线网关；火灾探测机构与无线网关之间通过lora网络无线连接，无线网关与云服务器之间通过4g/5g网络连接。
13.进一步地，火灾探测机构包括用于对火灾产生预警的报警机构、与报警机构相连的联动机构；报警机构包括分别与无线网关相连并且相互连接的火灾探测器和声光报警器，火灾探测器为感烟火灾探测器、感气火灾探测器、感温火灾探测器、感光火灾探测器、或者感温感光火灾探测器中的一种或多种，联动机构为手动火灾报警按钮。
14.进一步地，感温感光火灾探测器包括探测器壳体，以及分别设于探测器壳体内的感温模块、感光模块和控制模块；感温模块、感光模块分别与控制模块相连，探测器壳体外壁上设有与感温模块相对应的热敏变色涂层。
15.进一步地，感温模块包括感温模块壳体、以及设于感温模块壳体内用于检测透过对应热敏变色涂层光线的光电式传感器。
16.进一步地，感光模块包括感光模块壳体、以及设于感光模块壳体内的火焰探测器，火焰探测器为红外探测器、紫外探测器、或紫外/红外混合探测器的一种或多种；
17.控制模块包括控制模块壳体、以及设于控制模块壳体内分别与感温模块和感光模块相连的第一微处理器。
18.进一步地，消防储水装置包括消防储水池和设于消防储水池出水口用于连接消防水带的消防栓。
19.进一步地，消防栓设有无线消防栓终端，无线消防栓终端通过gprs或 nb
‑
lot与云服务器相连；无线消防栓终端包括壳体，分别设于壳体内的第二微处理器、用于发射gprs信号或nb
‑
lot信号的发射器、以及用于接收gprs信号或nb
‑
lot信号的接收器，第二微处理器分别与发射器和接收器相连接。
20.进一步地，监测装置包括设于消防储水池内并分别与无线消防栓终端内第二微处理器相连的水压表和液位计。
21.进一步地，管理端为pc机，移动端为手机、电子平板、电脑和电视中的一种或者多种；移动端接收预警方式为电视弹窗预警、网页弹窗预警、app提示预警、电话预警和短信预警的一种或多种。
22.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
23.本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，解决现有西南民族村寨火灾诱发因素多、火情识别难、蔓延速度快、火险等级高以及救援速度慢等技术问题。其采用了火灾探测报警预警系统，能快速准确探测到初期火灾，并通过移动端将火灾报警信息及时传达
给片区各居民住户；同时其联网模式能快速将报警信息发送到消防救援部门迅速出警。
24.本实用新型根据西南民族村寨防火现状、村寨布局和实际生活习惯，设计了一种具有针对性的火灾报警预警系统，包括云服务器，以及分别通过网络与云服务器相连的火灾探测系统、消防水监测系统和应用端。本实用新型将火灾探测、消防水监测、火灾报警预警等通过网络整合成一个大系统，由本地探测、本地与云端监测、火情地与消防部门动态相连等，实现多方的联动配合。其中，本地火灾探测由户户分隔转换为户户相连的联网系统，以前独户火灾的自报警模式转变为以移动端为媒介的片区多户报警模式，使附近住户能迅速了解火情、尽早进行疏散逃生和早期救火；同时本地火灾探测系统还能迅速将火情由lora 网络上传至云服务器，便于消防救援部门迅速出警。除此之外，本实用新型还具备日常监测功能，由于西南民族村寨构造特殊性，需对分布于村寨各处的消防用水进行巡查以保证充足的救援用水，其内设的消防水监测系统能实时监测水压、水位和用水信息并及时反馈于云服务器，实现村寨内消防用水的集中监管。
附图说明
25.图1为本实用新型结构示意图。
26.图2为火灾探测系统图。
27.图3为火灾探测系统网络连接图。
28.图4为感温感光火灾探测器结构图。
29.图5为感温模块剖面图。
30.图6为感光模块剖面图。
31.图7为控制模块剖面图。
32.图8为消防水监测系统图。
33.图9为消防水监测系统网络连接图。
34.图10为无线消防栓终端内部结构图。
35.图11为应用端示意图。
36.图12为应用端网络连接及预警示意图。
37.其中，附图标记对应的名称为：
[0038]1‑
云服务器，2
‑
火灾探测系统，3
‑
消防水监测系统，4
‑
应用端，5
‑
无线网关， 21
‑
火灾探测机构，22
‑
报警机构，23
‑
联动机构，31
‑
消防储水装置，32
‑
监测装置， 41
‑
管理端，42
‑
移动端，221
‑
火灾探测器，222
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声光报警器，223
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感烟火灾探测器，224
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感气火灾探测器，225
‑
感温火灾探测器，226
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感光火灾探测器，227
‑
感温感光火灾探测器，231
‑
手动火灾报警按钮，311
‑
消防储水池，312
‑
消防栓，313
‑ꢀ
无线消防栓终端，321
‑
水压表，322
‑
液位计，2271
‑
探测器壳体，2272
‑
感温模块， 2273
‑
感光模块，2274
‑
控制模块，2275
‑
热敏变色涂层，3131
‑
壳体，3132
‑
第二微处理器，3133
‑
发射器，3134
‑
接收器，22721
‑
感温模块壳体，22722
‑
光电式传感器，22731
‑
感光模块壳体，22732
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火焰探测器，22741
‑
控制模块壳体，22742
‑
第一微处理器。
具体实施方式
[0039]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实
用新型进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0040]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0041]
在本实用新型的描述中，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；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0042]
如图1
‑
11所示，本实用新型提供的一种民族村寨火灾报警及预警系统，结构简单、设计科学合理，使用方便，解决现有西南民族村寨火灾诱发因素多、火情识别难、蔓延速度快、火险等级高以及救援速度慢等技术问题。其采用了火灾探测报警预警系统，能快速准确探测到初期火灾，并通过移动端将火灾报警信息及时传达给片区各居民住户；同时其联网模式能快速将报警信息发送到消防救援部门，便于迅速出警。
[0043]
本实用新型包括云服务器1，以及分别通过网络与云服务器1相连的火灾探测系统2、消防水监测系统3和应用端4，其根据西南民族村寨防火现状、村寨布局和实际生活习惯，将火灾探测、消防水监测、火灾报警预警等通过网络整合成一个大系统，由本地探测、本地与云端监测、火情地与消防部门动态相连等，实现多方的联动配合。
[0044]
本实用新型所述火灾探测系统2包括若干个设于居民住户内的火灾探测机构21，
[0045]
火灾探测机构21包括用于对火灾产生预警的报警机构22、与报警机构22相连的联动机构23；报警机构22包括分别与无线网关相连并且相互连接的火灾探测器221和声光报警器222，火灾探测器221和声光报警器222上均设有分别与无线网关相连接的无线收发器，火灾探测器221和声光报警器222之间也通过对应无线收发器相连接，火灾探测器221包括感烟火灾探测器223、感气火灾探测器224、感温火灾探测器225、感光火灾探测器226、或者感温感光火灾探测器227中的一种或多种，其中，感烟火灾探测器223、感气火灾探测器224、感温火灾探测器225和感光火灾探测器226均为现有已知设备，设于火灾探测器221 上的无线收发器分别与感烟火灾探测器223、感气火灾探测器224、感温火灾探测器225或感光火灾探测器226连接；联动机构23为手动火灾报警按钮231。上述火灾探测器221检测到火情后，立即关联此户声光报警器222运行，同时将信息传输至云服务器1，一方面通知应用端4；另一方面由于每一个火灾探测器221均有定位和编号，云服务器1可反馈关联周围住户的声光报警器222运行，提高火灾反应。除此之外，如遇火灾探测器221或声光报警器222失灵，也可手动启动本住户内手动火灾报警按钮231，第一时间发出火情信号，第二将此户火情扩散给周围住户；并且手动火灾报警按钮231在火灾探测器221失灵情况下、可直接将火情信息传输至云服务器1。
[0046]
由于西南民族村寨居民需要在建筑内生火做饭，所以通常厨房内有一定的烟气存
在，因此厨房内不易采用感烟火灾探测器223，极易造成误报，需要采用感温火灾探测器，而感温火灾探测器不能安装于灶台正上方，生火做饭时高温，极易触发感温报警器，故设计了一种感温感光的双重火焰探测装置，即可感应到火灾产生的远红外波段后感光报警，又能够通过热敏材料在高温下变化感温报警。
[0047]
本实用新型感温感光火灾探测器227包括探测器壳体2271，以及分别设于探测器壳体2271内的感温模块2272、感光模块2273和控制模块2274；感温模块2272、感光模块2273分别与控制模块2274相连，探测器壳体2271外壁上设有与感温模块2272相对应的热敏变色涂层2275。其中，感温模块2272包括感温模块壳体22721、以及设于感温模块壳体22721内用于检测透过对应热敏变色涂层2275光线的光电式传感器22722；感光模块2273包括感光模块壳体22731、以及设于感光模块壳体22731内的火焰探测器22732，火焰探测器22732为红外探测器、紫外探测器、或紫外/红外混合探测器的一种或多种；控制模块2274包括控制模块壳体22741、以及设于控制模块壳体22741内分别与感温模块2272 和感光模块2273相连的第一微处理器22742，第一微处理器22742与设于火灾探测器221上的无线收发器连接。
[0048]
上述感温感光火灾探测器227可实现感温感光双重火焰探测功能，感光模块2273内设有目前常用的火焰探测器，内部的光敏感元件可及时将外部火焰红外或紫外光辐射转换为电信号传输至控制模块2274内；感温模块2内设有光电式传感器22722，探测器壳体2271外壁上设有与光电式传感器22722相对应的热敏变色涂层2275，高温可使热敏变色涂层2275变色，从而改变透入光线量，光电式传感器22722能及时且精准感应光学变化，再将温度信号迅速转化成光学信息再转化为电信号传输至控制模块2274内，即完成火灾探测。感温模块壳体22为透明塑料壳体，光电式传感器22722为光敏二极管，热敏变色涂层为四碘合汞酸银涂层，高温可使四碘合汞酸银涂层由常温黄色转变为高温红色，变色温度为为40
‑
50℃，变色后透入光线量改变，光电式传感器能及时且精准感应光学变化，将温度信号迅速转化成光学信息再转化为电信号传输至控制模块 2274内。可根据所需设置火情输出程序，第一种为由感温模块2272火情预警，第二种为感光模块2273火情预警，第三种则为感温模块2272与感光模块2273 火情预警。
[0049]
每个居民住户内设有至少一个火灾探测机构21，每个火灾探测机构21连接有至少一个无线网关5；火灾探测机构21与无线网关5之间通过lora网络无线连接，无线网关5与云服务器1之间通过4g/5g网络连接。通常一般的独立式火灾报警器不具联网功能，只能进行单户报警，不能满足快速预警需求，考虑到西南民族村寨的特殊结构，因此需要将探测器联网监测。目前火灾探测器 221联网方式主要有两种，一种是nb
‑
lot方式即通过移动通信网络进行联网，但在偏远地区信号差，同时这种方式需要定期付费，后期无人缴费维护。第二种是通过lora自组网方式和nb结合方式进行联网，优点是前端设备不需缴费，一旦安装便可以长期使用，探测器通过无线信号与无线网关5连接，无线网关5 再通过nb方式与云平台相连，但传输距离一般不大于2km，因此一个火灾探测器需连接多个无线网关5，同时考虑到安全冗余问题，火灾探测器221和多个无线网关5连接，避免了其中一个无线智网关5出现故障不能联网的情况，提高了系统可靠性。
[0050]
本实用新型所述消防水监测系统3包括若干个设于村寨内的消防储水装置 31和设于消防储水装置31内的监测装置32；其中消防储水装置31包括消防储水池311和设于消防储水池311出水口用于连接消防水带的消防栓312，消防栓 312设有无线消防栓终端313，
无线消防栓终端313通过gprs或nb
‑
lot与云服务器1相连；无线消防栓终端313包括壳体3131，分别设于壳体3131内的第二微处理器3132、用于发射gprs信号或nb
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lot信号的发射器3133、以及用于接收gprs信号或nb
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lot信号的接收器3134，第二微处理器3132分别与发射器3133和接收器3134相连接；监测装置32包括设于消防储水池311内并分别与无线消防栓终端313内第二微处理器3132相连的水压表321和液位计322。第一微处理器和第二微处理器优选intel xeon e5
‑
2698 v3型微处理器。
[0051]
上述消防水监测系统3可对分布于村寨各处的消防储水装置31进行集中监测和管理，内设的监测装置32能实时监测储水情况，便于及时维修，避免了由于人工监测或管理不到位造成的储水不合格以及救援时无水可用。其消防栓312 优选智能消防栓，上述智能消防栓为现有消防设施，可在市场上直接购买使用，可对其出水状态进行检测，并将出水报警信息通过gprs远传给云服务器1，实现了各消防栓24集中监管，并对其管道压力进行监测。并且消防栓312内设有配合消防栓312辅助监测的无线消防栓终端313，无线消防栓终端313可将与之无线或有线连接的水压表321和液位计322所测数据汇总，统一传输至云服务器1管理、实时监测。除此之外，无线消防栓终端313还具有远程控制功能，在火情发生时快速定位该区域内消火栓312并传达相关指令。
[0052]
本实用新型应用端4包括用于火灾信息监测的管理端41和接收预警信息的移动端42；所述管理端41设于消防部门的管理部门内，优选pc机，pc机通过网络与云服务器，便于消防部门对火情的实时监测以及在火灾发生及时相应；所述移动端42为人们日常使用的手机、电子平板、电脑和电视中的一种或者多种，便于及时、快速接受预警信息，其对应接收预警方式为电视弹窗预警、网页弹窗预警、app提示预警、电话预警和短信预警的一种或多种，其中电视弹窗预警、网页弹窗预警、app提示预警、电话预警和短信预警均为现有技术，故不赘述。
[0053]
本实用新型在火灾发生时，火灾发生地的火灾探测系统2一方面进行本地预警，即通过火灾探测机构21内的报警机构22和联动机构23现场预警，并由云服务器1反馈后区域预警；另一方面将火情由无线网关5传输至云服务器1，消防部门由管理端41及时获取火情信息及时出警，同时移动端42向邻近住户发送火灾预警信息，及时疏散转移人员。
[0054]
本实用新型所用云服务器1、无线网关5、红外探测器、紫外探测器、紫外/红外混合探测器、声光报警器222、手动火灾报警按钮231、感烟火灾探测器 223、感气火灾探测器224、感温火灾探测器225、感光火灾探测器226、发射器 3133、接收器3134，光电式传感器22722、第一微处理器、第二微处理器、水压表321和液位计322均为现有已知电气设备，并且均可在市场上直接购买使用，其结构、电路、以及控制原理均为现有已知技术，因此，关于云服务器1、无线网关5、红外探测器、紫外探测器、紫外/红外混合探测器、声光报警器222、手动火灾报警按钮231、感烟火灾探测器223、感气火灾探测器224、感温火灾探测器225、感光火灾探测器226、发射器3133、接收器3134，光电式传感器 22722、第一微处理器、第二微处理器、水压表321和液位计322的结构、电路、以及控制原理在此不赘述。
[0055]
最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替
换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。