一种建筑火灾辅助逃生救援灭火装置

1.本实用新型涉及一种建筑火灾辅助逃生系统，尤其涉及一种建筑火灾辅助逃生救援灭火装置，属于建筑消防设备技术领域。


背景技术：

2.随着我国国民经济的增长和科技水平的迅速发展，各种高层建筑鳞次栉比。高层建筑结构复杂，人员密集，对楼内人员流动与分布信息缺乏有效监测和引导手段，特别是发生火灾时，现场电磁、声光、通讯环境异常复杂，常规的技术手段难以满足对高层楼内受困人员和消防救援人员的定位和疏散需求。因此，火灾发生时如何确定火场内部的人员定位和对受困人员的安全疏散是目前消防灭火救援最为关心、也是最难解决的问题。
3.当前,主要的火灾图像中受困人员定位方法主要有基于远程图像传输的gps监控系统的火灾中受困人员定位系统、基于模糊控制的火灾中受困人员定位系统和基于fpga的火灾图像中受困人员定位系统。其中,最常用的是基于远程图像传输的gps监控系统的火灾中受困人员定位系统。利用传统的火灾图像中受困人员定位系统进行人员定位时,视频采集设备采集到的人员图像受到火灾烟雾的干扰程度及受困人员惊慌走动程度及受困人员惊慌走动较大,造成人员识别准确性降低,导致定位效果较差。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种建筑火灾辅助逃生救援灭火装置，通过该实用新型提供人员逃生路线规划，救援人员对被困者定位及火灾发展情况。为人员在火灾现场提供快捷逃生路线，为后期救援人员了解建筑内部人员位置及火灾现场情况，解决了上述存在的问题。
5.本实用新型的技术方案为：一种建筑火灾辅助逃生救援灭火装置，它包括人员防护设备、信息传输装置和喷水灭火装置，所述人员防护设备包括头盔、护目镜、防护面具和制气装置，头盔上设有应急灯和扬声器，护目镜和防护面具连接到头盔前侧，制气装置连接到防护面具前端下方，所述喷水灭火装置包括喷水管网和喷头，喷头连接到喷水管网上，所述信息传输装置包括显示屏、安全出口指示灯、控制存储芯片、内置应急电源、建筑内部固定传感器和信号接受传送天线，内置应急电源与存储芯片与显示屏、安全出口指示灯和喷头电连接，人员防护设备和喷水灭火装置通过信息传输装置与远端的中控中心电连接。
6.所述头盔的两侧还设有仪表检测装置，仪表检测装置包括有o2浓度传感器、co2浓度传感器、no2浓度传感器、速度传感器、so2浓度传感器、co浓度传感器、温度传感器、烟雾传感器、数据传送天线和数据接受天线，在头盔后侧设有加速度传感器和控制芯片，所述o2浓度传感器、co2浓度传感器、no2浓度传感器、速度传感器、so2浓度传感器、co浓度传感器、温度传感器、加速度传感器和烟雾传感器均为具有数据远传功能的仪表，o2浓度传感器、co2浓度传感器、no2浓度传感器、速度传感器、so2浓度传感器、co浓度传感器、温度传感器和烟雾传感器、加速度传感器、数据传送天线、数据接受天线与控制芯片电连接。
7.所述护目镜的中间设有摄像头，侧边设有一块激光投影屏，护目镜单边固定到头盔上，另外一边采用活动卡扣，可松紧带调节长短。
8.所述防护面具上集成有防烟滤芯、转换器和三通阀门，防护面具单边固定到头盔上，另外一边采用活动卡扣，采用松紧带调节，三通阀门通过转换器(9)连接到防护面具上，制气装置连接到三通阀门底端，三通阀门的旁边设有烟雾浓度传感器。
9.所述喷头底端通过连杆固定连接有弧形的溅水板，溅水板下方固定连接加热器，加热器内设有热膨胀材料，在热膨胀材料的上方设有推杆，推杆顶端穿过溅水板伸入到喷头内部，喷头内壁上固定连接有横杆，喷头的出口处设有筛板，筛板上有盖片，盖片与横杆之间有弹簧，盖片底端固定连接有顶杆，顶杆向下穿过筛板且底端固定连接有卡座，所述卡座正对位于推杆顶端，推杆上设有对称的凹槽，推杆的外侧设有对称的两个锁销，锁销可以卡入凹槽内而固定推杆，盖片和筛板之间设有一圈橡胶圈。
10.所述溅水板上设有对称的两块触点，所述触点位于推杆两侧，触点通过导线与远端的信息传输装置电连接。
11.所述加热器为电加热结构且与远端的信息传输装置电连接。
12.所述溅水板外侧下方设有电动机，电动机轴通过软轴与锁销连接，电动机与远端的信息传输装置电连接。
13.所述头盔上还设有电池盒，电池盒上设有按键、公接头、母接头和指示灯，电池盒通过公接头和母接头与头盔电连接，电池盒为仪表检测装置提供电源。
14.本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，采用本实用新型的技术方案，本实用新型的系统结构简单，易操作，且能够现场有毒有害物质浓度，推断起火位置，主动进行灭火，人员定位，逃生路线规划。本实用新型的喷头装置实现重复利用，并采主/被动启动，并通过传感器实现每个喷头的启动与关闭，启动方式，取得了很好的使用效果。
附图说明
15.图1为本实用新型的人员防护设备结构示意图一；
16.图2为本实用新型的人员防护设备结构示意图二；
17.图3为本实用新型的制气装置连接结构示意图；
18.图4为本实用新型的喷水灭火装置结构示意图；
19.图5为本实用新型的喷头结构示意图；
20.图6为本实用新型的喷头的a局部放大示意图；
21.图7为本实用新型的控制原理图。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照本说明书附图对本实用新型作进一步的详细描述。
23.实施例1：如附图1～7所示，一种建筑火灾辅助逃生救援灭火装置，它包括人员防护设备、信息传输装置和喷水灭火装置，所述人员防护设备包括头盔1、护目镜5、防护面具7和制气装置43，头盔1上设有应急灯2和扬声器3，护目镜5和防护面具7连接到头盔1前侧，制气装置43连接到防护面具7前端下方，所述喷水灭火装置包括喷水管网44和喷头22，喷头22
连接到喷水管网44上，所述信息传输装置包括显示屏23、安全出口指示灯24、控制存储芯片25、内置应急电源26、建筑内部固定传感器57和信号接受传送天线58，内置应急电源26与存储芯片25与显示屏23、安全出口指示灯24和喷头22电连接，人员防护设备和喷水灭火装置通过信息传输装置与远端的中控中心电连接。
24.进一步的，头盔1的两侧还设有仪表检测装置，仪表检测装置包括有4oxv m12
‑
o2浓度传感器13、sgp40 tvoc/e
‑
co2浓度传感器14、no2
‑
a1浓度传感器15、速度传感器16、2sh12
‑
so2浓度传感器17、mq
‑7‑
co浓度传感器18、ds18b20型温度传感器19、nap
‑
07型离子烟雾传感器20、数据传送天线12和数据接受天线21，在头盔1后侧设有加速度传感器59和控制芯片60，所述o2浓度传感器13、co2浓度传感器14、no2浓度传感器15、速度传感器16、so2浓度传感器17、co浓度传感器18、温度传感器19、加速度传感器59和烟雾传感器20均为具有数据远传功能的仪表，o2浓度传感器13、co2浓度传感器14、no2浓度传感器15、速度传感器16、so2浓度传感器17、co浓度传感器18、温度传感器19和烟雾传感器20、mpu6050加速度传感器59、数据传送天线12、数据接受天线21与控制芯片60电连接。
25.进一步的，护目镜5的中间设有ov7670摄像头4，侧边设有一块google glass enterprise激光投影屏6，护目镜5单边固定到头盔1上，另外一边采用活动卡扣，可松紧带调节长短。
26.进一步的，防护面具7上集成有防烟滤芯8、转换器9和三通阀门45，防护面具7单边固定到头盔1上，另外一边采用活动卡扣，采用松紧带调节，三通阀门45通过转换器9连接到防护面具7上，制气装置43连接到三通阀门45底端，三通阀门45的旁边设有烟雾浓度传感器10。
27.进一步的，头盔采用耐撞击材料制成，防止头顶物体掉落造成的伤害。头盔采用两套数据接收\传输天线。头盔顶部天线与建筑整体网络连接，救援人员手持设备共联一个网络，通过头盔扬声器与护目镜摄像头进行远程救援；头盔两侧采用一套天线，将人员运动过程环境有害物质数据传输到信息传输装置，接收信息传送装置传递过来的前方地图和逃生路线指示。
28.进一步的，制气装置采用化学试剂制造氧气，并采用旋钮控制反应速度。
29.进一步的，喷头22底端通过连杆51固定连接有弧形的溅水板53，溅水板53下方固定连接加热器34，加热器34内设有热膨胀材料35，在热膨胀材料35的上方设有推杆31，推杆31顶端穿过溅水板53伸入到喷头22内部，喷头22内壁上固定连接有横杆50，喷头22的出口处设有筛板30，筛板30上有盖片28，盖片28与横杆50之间有弹簧27，盖片28底端固定连接有顶杆55，顶杆55向下穿过筛板30且底端固定连接有卡座56，所述卡座56正对位于推杆31顶端，推杆31上设有对称的凹槽54，推杆31的外侧设有对称的两个锁销33，锁销33可以卡入凹槽54内而固定推杆31，盖片28和筛板30之间设有一圈橡胶圈29。
30.进一步的，溅水板53上设有对称的两块触点32，所述触点32位于推杆31两侧，触点32通过导线与远端的信息传输装置电连接。
31.进一步的，加热器34为电加热结构且与远端的信息传输装置电连接。
32.进一步的，溅水板53外侧下方设有电动机37，电动机37轴通过软轴52与锁销33连接，电动机37与远端的信息传输装置电连接。
33.所述的喷头22采用智能控制喷头，喷头22包含两套触发装置，即传统温度被动触
发开关和受信息传输装置主动开启装置。其中传统温度被动触发开关工作原理如下：周围环境温度升高到达发生火灾警戒值，喷头下端腔体内的热膨胀材料35感受到高温，受热膨胀，向上挤压并推动推杆31上升，顶到卡座56并带动盖片28一起向上运动，直至推杆31上的凹槽54卡入锁销33而停止。卡座56和盖片28之间是通过顶杆55固定连接的，另外盖片28下端设置有橡胶圈29，保证盖片28的密封性。因此当卡座56继续上升时会带动盖片28一起往上，水就可以从筛板30喷出，进而灭火。
34.受信息传输装置主动开启时装置工作原理如下：当已经发生火灾，但是由于喷头22位置离火源较远，喷头22下端腔体内的热膨胀材料35没有受热膨胀工作，但是环境中的温度和烟雾的浓度值达到了温度传感器和烟雾传感器所设定的预警值。信息传输装置就会将该信息传递给加热器34进行加热，同时信息传输装置也会将信息到中控，中控接收信息后，将数据与bim结合形成实时火灾云图。喷头22下端腔体内的热膨胀材料35受热膨胀。之后就和第一个原理的步骤一样。
35.附图6中两个触点32的作用：没有发生火灾时是检验喷头22在没有火灾状态时检验是否漏水，如溅水板上有积水，两个触点32联通，就会通电指示。当火灾发生时则是判断喷头22主动或者被动工作。喷头22主动工作会有两个反馈信号（一个是信息传输装置的给喷头下达的工作信号；另一个是喷头喷水后，触点触发后反馈给信息传输装置的一个信号），喷头被动工作就只有一个工作信号（喷头喷水后，触点触发后反馈给信息传输装置的一个信号）。电动机37和锁销33之间用耐高温的尼龙材料连接，灭火结束后，由中控下达命令，通过电动机37带动锁销33回缩，推杆就会自动下落，从而达到重复使用目的。通过分析喷头22第一个喷头启动位置和时间为后期分析火灾源位置。
36.进一步的，头盔1上还设有电池盒42，电池盒42上设有按键38、公接头39、母接头40和指示灯41，电池盒42通过公接头39和母接头40与头盔1电连接，电池盒42为仪表检测装置提供电源。
37.进一步的，激光投影屏可进行上下小范围调动，内部显示信息传输装置提供的逃生路线（即方位箭头），在防烟滤芯失效或方位出现偏离显示提示信息即光线预警。
38.进一步的，防护面具采用两套烟雾浓度传感器，即外部传感器集成装置测量外部烟雾浓度，内部阀门处烟雾传感器监测进入人体呼吸道烟雾浓度。内部传感器超过阈值将报警信号传送到护目镜上的激光显示屏与头盔的扬声器。
39.进一步的，三通阀门为防护面具，滤芯和制气装置连接装置。阀门连接处集成一个烟雾浓度传感器，阀门单向导通，即采用滤芯，连接制气装置关闭，反之亦然。
40.进一步的，头盔1上还设有电池盒42，电池盒42上设有按键38、公接头39、母接头40和指示灯41，电池盒42通过公接头39和母接头40与头盔1电连接，电池盒42为仪表检测装置提供电源。
41.进一步的，电池盒42包含快接头，电量指示灯，按键。电源正常状态为断路，头盔快接头连接电源组成正常回路。电源上按键用于信息确认与拒绝及外界辅助救援使用。
42.进一步的，信息传输装置是人员逃生过程中发送引导信息、收集定位人员防护装置数据，及控制没火装置工作的重要装置。信息传输装置包含数据传送接受天线（与头盔传感器集成装置交互），应急通道物理指示面板数据处理及传送处理器，内部应急电源。
43.进一步的，信息传输装置通过速度传感器，加速度传感器辅助头盔上的gps定位装
置，实现精确定位，信息传输装置接收到人员防护装置发出的信号后，读取人员防护装置编号，记录人员所在位置，将数据传送到中控设备。
44.进一步的，信息传输装置检测到人员存在回撤现象将询问是否预定路线存在堵塞，将回传数据发送值中孔对路线进行实时更新。
45.进一步的，信息传输装置与中控装置断开信息传递路线时，判定所在位置为危险路段。
46.进一步的，喷水灭火装置采用传统灭火管路，喷头采用智能控制喷头，喷头包含两套触发装置，即传统温度被动触发开关和受信息传输装置主动开启装置。喷头触发装置为可重复使用，喷头散水盘带有触点，判断喷头是否正常工作。主动触发装置触发条件由人员防护装置传输到信息传输装置里的温度和烟雾浓度数据控制。喷头主被动启动将返回不同信号，通过信息传输装置传递到中控。
47.进一步的，中控设备用于整栋楼数据整合，中控设备整合建筑内部传感器和人员防护装置产生的数据，将整合数据实时与bim结合生成建筑火灾实时监控云图，人员定位图；中控设备通过整合数据判断起火位置，通过后台数据处理避开危险位置，规划最优路线分流撤离，并将信息发生到信息传输装置辅助楼层内部人员疏散到安全位置；中控设备采用互联网手段实时传送数据给救援人员设备。救援人员可通过后台与被困人员交流，辅助逃生。
48.一种建筑火灾辅助逃生救援灭火装置的使用方法，所述方法步骤为：一、火灾发生时按要求戴好个人防护装备，先戴好头盔1并固定好防护面具7和护目镜5，调整好激光投影屏6，配戴好电源42及制气装置43，接通电池盒42；二、根据路线指示进行撤离；三、逃生出现指示路线有误，进行回撤时通过电池盒42上的按键38回复信息传输装置发询问信息，并按新路线撤离；四、出现紧急情况通过电池盒42上的按键38与外界进行联系；五、当防烟滤芯8失效报警启动后按要求连接制气装置43；六、信息传输装置收到建筑固定传感器57和个人防护装置的数据信息，自动判断是否要启动喷头22与防排烟设备，并结合gps和自身传感器进行精确定位，将现场数据汇总到中控，结合bim模型生成火灾现场有毒有害气体、温度、烟雾实时云图，人员定位图；七、中控装置收集信息并于bim结合，为救援人员提供现场信息；八、救援与灭火结束，管理员通过中控下达灭火系统及防排烟设备关闭指令；九、通过分析灭火系统喷头22启动时间与位置，建筑固定传感器57数据一同判定起火源大概位置。
49.进一步的，人员防护设备包括头盔1，头盔1用于套设在使用者的头部，头盔采用耐火，坚固性材料制成。头盔上部有led灯2，用于照明。
50.进一步的，人员防护设备包括护目镜5，护目镜5单边固定在头盔1上，另外一边采用活动卡扣，松紧带调节。护目镜5包含一个摄像头4和一个激光屏6。通过摄像头4实时拍摄现场状况，再将现场的数据上传到信息传输装置，经中央控制器处理后，再把最佳逃生路线发送回来，显示在激光屏6上。激光投影屏6可进行上下小范围的调动，内部显示信息传输装置提供的逃生路线（方向箭头）。
51.进一步的，人员防护设备包括防护面具7，采用耐潮，耐火制成。防护面具7集成防烟滤芯8和三通阀门9。防护面具7单边固定在头盔1上，另外一边采用活动卡扣，松紧带调节。
52.进一步的，三通阀门9为防护面具，滤芯8和制气装置的连接装置。三通阀门9连接
处集成一个烟雾浓度传感器，阀门单向导通。
53.进一步的，信息传输装置是人员逃生过程中发送引导信息、收集定位人员防护装置数据，及控制没火装置工作的重要装置。信息传输装置包含数据传送接受天线（与头盔传感器集成装置交互），应急通道物理指示面板数据处理及传送处理器，内部应急电源。
54.进一步的，信息传输装置通过速度传感器16，加速度传感器辅助头盔上的gps定位装置，实现精确定位，信息传输装置接收到人员防护装置发出的信号后，读取人员防护装置编号，记录人员所在位置，将数据传送到中控设备。
55.进一步的，信息传输装置检测到人员存在回撤现象将询问是否预定路线存在堵塞，将回传数据发送值中孔对路线进行实时更新。
56.进一步的，喷水灭火装置采用传统灭火管路，喷头22采用智能控制喷头，喷头22包含两套触发装置，即传统温度被动触发开关和受信息传输装置主动开启装置。喷头22触发装置为可重复使用，喷头22散水盘带有触点电极32，判断喷头22是否正常工作。主动触发装置触发条件由人员防护装置传输到信息传输装置里的温度19和烟雾浓度数据控制。喷头22主被动启动将返回不同信号，通过信息传输装置传递到中控。
57.进一步的，喷头22被动保护时，传感器监测到火灾发生，热膨胀材料35受热膨胀，向上顶开下推杆31，上推杆31带动盖片28往上移动，直至推杆31的凹处卡入锁销33，水流从筛板30喷出，进行灭火。
58.进一步的，喷头22主动保护时，传感器没有监测到火灾发生，但是人员已经发现火灾发生。通过中央控制器向加热器34传递信号加热，热膨胀材料35受热膨胀，向上顶开下推杆31，上推杆31带动盖片28往上移动，直至推杆31的凹处卡入锁销33，水流从筛板30喷出，进行灭火。
59.进一步的，喷头22灭火结束后，关掉总水闸，通过电机驱动锁销33后退，推杆31带动盖片28回落到筛板30上，从而达到重复利用的目的。
60.本实用新型的系统结构简单，易操作，且能够现场有毒有害物质浓度，推断起火位置，主动进行灭火，人员定位，逃生路线规划。本实用新型的喷头装置实现重复利用，并采主/被动启动，并通过传感器实现每个喷头的启动与关闭，启动方式，取得了很好的使用效果。
61.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。