消防探测设备及消防报警控制系统的制作方法

本实用新型涉及消防技术领域，具体而言，涉及一种消防探测设备及消防报警控制系统。

背景技术：

随着时代的发展，智慧消防的概念被提出，较传统消防系统而言，智慧消防综合利用先进的传感器技术、网络通信技术以及云计算技术等，解决传统消防系统火灾隐患发现不及时、应急响应速度缓慢、逃生救援措施不科学、消防资源利用不充分等致命缺陷。在目前的智慧消防系统搭建过程中，消防探测设备一般使用无线通信方式与控制中心通信，例如，无线烟感设备由于具有无线联网、远程响应、独立安装、无需布线等优势，备受消防设备选型者的青睐。现有的无线烟感设备多采用gprs(generalpacketradioservice，通用分组无线服务)、nb-iot(narrowbandinternetofthings，窄带物联网)、wifi(wirelessfidelity，无线保真)等无线传输技术进行入网设计。

然而，由于消防探测设备安装的位置一般位于高层建筑的室内，其性能往往会因无线网络的弱覆盖和较差的信号质量而受到影响，导致信息无法及时传输，远程控制响应速度变慢，从而影响整个消防系统的正常运行，甚至危及居民的生命财产安全。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种消防探测设备及消防报警控制系统，以解决现有技术中消防探测设备与控制中心的通信网络信号差导致信息传输不及时的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种消防探测设备，包括：

第一通信模块，用于向控制中心上传探测结果以及接收所述控制中心下发的控制指令；

第二通信模块，与所述第一通信模块通信连接，用于与同一局域网内的其他消防探测设备通信，以在所述第一通信模块所属的通信网络不符合要求的情况下，向所述其他消防探测设备中的目标可用设备转发所述探测结果或从所述其他消防探测设备接收所述控制指令。

可选的，所述第二通信模块，还用于与同一局域网内的其他消防探测设备通信，以共享设备状态信息，其中，所述设备状态信息至少包括：当前通信网络质量和设备的当前忙闲状态；

所述消防探测设备还包括：存储模块，连接至所述第一通信模块和所述第二通信模块，用于存储所述其他消防探测设备的设备状态信息。

可选的，所述消防探测设备还包括：控制模块，连接至所述第一通信模块、所述第二通信模块和所述存储模块，用于接收所述第一通信模块发来的所述控制指令，在所述控制指令对应的目的设备是自身的情况下按照所述控制指令进行设备控制，以及在所述控制指令对应的目的设备不是自身的情况下将所述控制指令转发至所述第二通信模块，以使所述第二通信模块将所述控制指令转发给所述目的设备。

可选的，所述消防探测设备还包括：探测模块，连接至所述第一通信模块和所述第二通信模块，用于探测所述消防探测设备所在区域的指定信息，得到所述探测结果；

所述第二通信模块具体用于：在所述第一通信模块所属的通信网络不符合要求的情况下接收所述探测结果，并将所述探测结果转发给所述其他消防探测设备中的目标可用设备，其中，所述目标可用设备符合预设协作条件。

可选的，所述第一通信模块为无线通信模块，所述第二通信模块为无线通信模块。

本实用新型实施例还提供了一种消防报警控制系统，包括：

至少两个消防探测设备，所述至少两个消防探测设备分布于至少一个局域网内，同一局域网内的消防探测设备可利用第一方式进行通信，所述消防探测设备为本实用新型实施例所述的消防探测设备；

控制中心，与所述至少两个消防探测设备利用第二方式通信连接，用于接收所述消防探测设备上传的探测结果以及向所述消防探测设备下发控制指令。

可选的，所述消防报警控制系统还包括：消息中间件服务器，连接至所述控制中心与所述至少两个消防探测设备之间，用于实现所述控制中心与所述至少两个消防探测设备之间的信息传输。

应用本实用新型的技术方案，利用第一通信模块和第二通信模块，使得消防探测设备智能协作，充分利用消防探测设备，改善了消防探测设备单一功能的现状，提升消防探测设备的协作能力，保证消防探测设备的网络连接性能，保证消防探测设备与控制中心之间的信息及时传输，提高消防报警控制的可靠性。同时也有效避免了局部区域的消防探测设备长期处于闲置状态的现状。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的消防探测设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的消防报警控制系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的烟感报警控制系统的示意图；

图4是本实用新型实施例二提供的烟感设备局部和远程组网示意图；

图5是本实用新型实施例三提供的消防报警控制方法的流程图；

图6是本实用新型实施例三提供的烟感设备上传消息的流程图；

图7是本实用新型实施例三提供的设备发现及设备状态信息更新的流程图；

图8是本实用新型实施例三提供的下发控制指令的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实施例提供一种消防探测设备，该消防探测设备可安装于目标区域。消防探测设备可以是烟感设备、温感设备、光感设备和水箱等。

图1是本实用新型实施例一提供的消防探测设备的结构示意图，如图1所示，消防探测设备10包括：

第一通信模块11，用于向控制中心20上传探测结果以及接收控制中心20下发的控制指令；

第二通信模块12，与第一通信模块11通信连接，用于与同一局域网内的其他消防探测设备通信，以在第一通信模块所属的通信网络不符合要求的情况下，向所述其他消防探测设备中的目标可用设备转发所述探测结果或从所述其他消防探测设备接收所述控制指令。

同一局域网内的消防探测设备可以包括以下至少之一的类型：烟感设备、温感设备、光感设备和水箱等。消防探测设备包括：用于与控制中心通信的第一通信模块以及用于与同一局域网内的其他消防探测设备通信的第二通信模块。通过第一通信模块和第二通信模块，在消防探测设备的第一通信模块所属的通信网络不符合要求导致无法上传检测结果或无法接收控制指令的情况下，能够利用第二通信模块与同一局域网内的其他消防探测设备通信，从而利用其他消防探测设备协助实现检测结果的上传或将控制指令送达本设备。即，当本设备与控制中心之间的通信网络不符合要求时，可以由同一局域网内的其他消防探测设备代为转发检测结果和控制指令。

本实施例的消防探测设备，利用第一通信模块和第二通信模块，使得消防探测设备智能协作，充分利用消防探测设备，改善了消防探测设备单一功能的现状，提升消防探测设备的协作能力，保证消防探测设备的网络连接性能，保证消防探测设备与控制中心之间的信息及时传输，提高消防报警控制的可靠性。同时也有效避免了局部区域的消防探测设备长期处于闲置状态的现状。

在一个实施方式中，第二通信模块还用于与同一局域网内的其他消防探测设备通信，以共享设备状态信息，其中，设备状态信息至少包括：当前通信网络质量和设备的当前忙闲状态(即设备是否空闲)，还可以包括设备标识。消防探测设备还包括：存储模块，连接至第一通信模块和第二通信模块，用于存储其他消防探测设备的设备状态信息。通信网络质量可以包括：网络信号强度和数据传输速率等，若网络信号强度低于预设强度或者数据传输速率低于预设速率，则认为通信网络不符合要求。

共享设备状态信息是指同一局域网内的消防探测设备之间可互相传输各自的设备状态信息，即本设备可将自己的设备状态信息告知给同一局域网内的其他消防探测设备，实现信息共享。根据消防探测设备的设备状态信息可以确定该设备是否符合预设协作条件(即是否可作为可用设备)来帮助同一局域网内的其他消防探测设备转发检测结果，或者，该设备是否可以接收到控制中心发给自己的控制指令。通过设备状态信息的共享，根据存储的设备状态信息能够简单及时准确地进行设备状态确认，以实现设备协作。

消防探测设备还可以包括：控制模块，连接至第一通信模块、第二通信模块和存储模块，用于接收第一通信模块发来的所述控制指令，在所述控制指令对应的目的设备是自身的情况下按照所述控制指令进行设备控制，以及在所述控制指令对应的目的设备不是自身的情况下将所述控制指令转发至所述第二通信模块，以使第二通信模块将所述控制指令转发给所述目的设备。本实施方式通过控制模块实现控制指令的执行或转发。

此外，若控制模块接收第二通信模块发来的控制指令，表示本设备的第一通信模块所属的通信网络不符合要求，由局域网内其他消防探测设备转发控制指令到本设备，此时直接执行该控制指令即可。

消防探测设备还可以包括：探测模块，连接至第一通信模块和第二通信模块，用于探测消防探测设备所在区域的指定信息，得到探测结果；第二通信模块具体用于：在第一通信模块所属的通信网络不符合要求的情况下接收探测结果，并将探测结果转发给其他消防探测设备中的目标可用设备，其中，所述目标可用设备符合预设协作条件。预设协作条件为消防探测设备的第一通信模块所属的通信网络符合要求且该消防探测设备空闲。

优选的，第一通信模块为无线通信模块，第二通信模块为无线通信模块。示例性的，消防探测设备与控制中心之间的通信网络可以采用2g、3g、gprs、nb-iot等方式。消防探测设备之间的局域网可采用蓝牙、zigbee、wifi等方式。

实施例二

本实施例提供一种消防报警控制系统，参考图2，该系统包括：

至少两个消防探测设备10，至少两个消防探测设备分布于至少一个局域网内，同一局域网内的消防探测设备可利用第一方式进行通信，消防探测设备为上述实施例所述的消防探测设备。

控制中心20，与所述至少两个消防探测设备利用第二方式通信连接，用于接收消防探测设备上传的探测结果以及向消防探测设备下发控制指令。其中，第一方式与第二方式使用不同的通信网络。

本实施例的消防报警控制系统中，至少两个消防探测设备分布于至少一个局域网内且同一局域网内的消防探测设备可利用第一方式进行通信，当消防探测设备与控制中心之间的通信网络不符合要求时，可以由同一局域网内的其他消防探测设备代为转发检测结果和控制指令，使得消防探测设备智能协作，充分利用消防探测设备，提升消防探测设备的协作能力，保证消防探测设备的网络连接性能，保证消防探测设备与控制中心之间的信息及时传输，提高消防报警控制的可靠性。

可选的，上述消防报警控制系统还可以包括：消息中间件服务器，连接至控制中心与至少两个消防探测设备之间，用于实现控制中心与至少两个消防探测设备之间的信息传输。利用消息中间件服务器能够提高消息处理能力。示例性的，消息中间件服务器可采用mqtt、kafka消息队列等技术。

控制中心需要向某消防探测设备下发控制指令，若该设备的第一通信模块所属的通信网络不符合要求，同一局域网内的其他多个可用的消防探测设备均可向该设备转发控制指令(也可称为消息)。为了避免设备多次消费同一指令，消息中间件服务器还用于在控制指令消费一次后，删除该控制指令。此外，也可在控制指令中设置唯一标识，消防探测设备接收到其他消防探测设备转发的控制指令后，在消费该控制指令之前，先根据该控制指令的指令标识确定之前是否已经消费过，若否，则消费该控制指令；若是，则不再消费该控制指令，避免重复消费。

下面以结合图3和图4，以无线烟感设备为例对消防探测设备及消防报警控制系统进行说明。

参考图3，烟雾报警控制系统包括：至少两个无线烟感设备30、消息中间件服务器40、远程消防云控中心50和智慧消防客户端60。至少两个无线烟感设备30构成无线烟感设备智能协作平台。至少两个无线烟感设备30与消息中间件服务器40通过移动网络41通信。智慧消防客户端60通过远程消防云控中心50下发控制指令。

无线烟感设备包括：烟雾检测模块31、远程无线传输模块32、独立供电模块33、局部无线传输模块34、远程指令执行模块35和邻居状态协同模块36。为方便查看，图中未示出各模块的连接关系。

烟雾检测模块用于检测环境中的烟雾，如烟雾浓度等。

远程无线传输模块用于上传烟雾检测结果至消息中间件服务器，以及从消息中间件服务器接收控制指令。若烟雾浓度超过预设阈值，烟雾检测结果中可提示报警信息。

独立供电模块用于为无线烟感设备单独供电。

局部无线传输模块用于短距离无线传输，可组建包括至少两个烟感设备的局域网络，同一局域网内的烟感设备可共享信息，如：设备当前网络质量、消防器材状态、局部区域的消防预案配置、所在区域的消防状态信息、人员信息、消防安全程度、消防应急资源等信息。共享信息中需要携带设备标识。局部无线传输模块还用于转发烟雾检测结果和控制指令。

远程指令执行模块用于优化远程消息中间件服务器下发的控制指令的执行逻辑，即，若控制指令是发给自身的，则执行，若不是发给自身的，则将控制指令送达目的设备。示例性的，控制指令为关闭烟感设备。

邻居状态协同模块用于存储和分析当前设备能够通过无线局域网发现的其它设备的状态信息。邻居状态协同模块可采用固化到硬件设备的程序进行设计，并定义用于局域网中可用设备发现协议，在发现设备的过程中，更新最新的设备状态。

不同烟感设备之间通过自身安装的局部无线传输模块和邻居状态协同模块进行信息共享和分析。采用移动无线网络和无线局域网协同技术，提升无线烟感的网络连接性能，保证火灾信号的及时传输。

如图4所示，无线烟感设备可通过无线局域网络实现局部区域内设备之间的互相通信，搭建设备之间的数据共享网络平台，并通过内部协议的方式获取局域网内其他设备的状态信息。此外，单个设备还可通过远程无线传输模块连接移动基站进行远程无线网络的方式实现入网连接，向远程消息中间件服务器发送相关消息或接收来自远程消息中间件服务器的控制指令。

实施例三

本实施例提供一种消防报警控制方法，可由上述实施例所述的消防探测设备执行。与上述各实施例相同或相应的技术术语，本实施例不再赘述。图5是本实用新型实施例三提供的消防报警控制方法的流程图，如图5所示，该方法包括以下步骤：

s501，判断指定消防探测设备的第一通信模块所属的通信网络是否符合要求，其中，指定消防探测设备是设备自身或接收到的控制指令所对应的目的设备。

s502，若不符合，则利用与指定消防探测设备处于同一局域网的目标可用设备转发探测结果或向目的设备转发控制指令。

若符合，则直接利用第一通信模块向控制中心上传检测结果，并且可从控制中心接收到控制指令，无需其他设备转发控制指令。

本实施例的消防报警控制方法，在消防探测设备的第一通信模块所属的通信网络不符合要求的情况下，利用与该消防探测设备处于同一局域网的目标可用设备协助上传探测结果或由处于同一局域网的其他消防探测设备将控制指令送达本设备，消防探测设备智能协作，充分利用消防探测设备，提升消防探测设备的协作能力，保证消防探测设备的网络连接性能，保证消防探测设备与控制中心之间的信息及时传输，提高消防报警控制的可靠性。

若指定消防探测设备为设备自身，利用与指定消防探测设备处于同一局域网的目标可用设备转发探测结果，包括：根据指定消防探测设备内存储的设备状态信息，在与指定消防探测设备处于同一局域网的其他消防探测设备中确定符合预设协作条件的至少一个消防探测设备；按照预设规则从所述至少一个消防探测设备中确定目标可用设备；将探测结果传输给目标可用设备，以经目标可用设备上传探测结果至控制中心。其中，预设规则可以是随机选择。预设协作条件为消防探测设备的第一通信模块所属的通信网络符合要求且该消防探测设备空闲。利用本地存储的设备状态信息可快速确定出可用设备，来协助及时上传检测结果，利用设备协作实现火灾的及时上报，避免网络不可用时再去查找可用设备而耽误火灾上报。

如果消防探测设备处于网络质量差且没有在局域网中发现可用设备时，则采用自身的第一通信模块上传检测结果，同时继续启动网络发现功能，确保检测结果及时传输到控制中心。

若指定消防探测设备为接收到的控制指令所对应的目的设备，判断指定消防探测设备的第一通信模块所属的通信网络是否符合要求，包括：确定接收到的控制指令所对应的目的设备不是设备自身，其中，控制中心向目的设备所在局域网内的所有消防探测设备均发送控制指令；根据自身存储的设备状态信息判断目的设备的第一通信模块所属的通信网络是否符合要求。若不符合要求，则利用自身的第二通信模块将控制指令转发给目的设备，实现控制指令的顺利送达。本实施方式利用本地存储的设备状态信息确定目的设备网络是否符合要求，通过设备协作能够保证控制指令准确及时送达目的设备，避免接收到控制指令后再去检测目的设备网络是否符合要求而影响控制指令的及时执行。

对于控制中心下发的控制指令，具体可采用消息队列的主题-订阅模式，为同一局域网中的消防探测设备设置特定的主题，服务于指令转发。利用分组订阅实现消防探测设备可以接收同一局域网中的所有设备的控制指令。通信网络质量的检测可采用现有方式实现，本实用新型实施例对此不进行详细描述。

为了保证可用设备确定的准确性，在判断指定消防探测设备的第一通信模块所属的通信网络是否符合要求之前，还包括：按照预设时机启动网络发现功能；获取设备自身所在局域网内的其他消防探测设备的当前设备状态信息；根据当前设备状态信息更新本地已存储的设备状态信息。网络发现功能用于发现可用设备。利用网络发现功能能够保证设备状态信息的更新。此外，若设备忙闲状态或通信网络质量发生变化，也可及时通知同一局域网内的其他消防探测设备，以及时更新设备状态信息，保证设备状态信息的及时准确。

下面结合图6至图8，以烟感设备为例对上述消防报警控制方法进行说明。

参考图6，为烟感设备上传消息的流程图。当烟感设备有需要发送到消息中间件服务器的消息时，烟感设备检测自身网络状态，评估自身网络是否满足发送数据所要求的信号质量和传送速率，如果满足，则通过设备自身的远程无线传输模块进行数据传输，反之，通过自身邻居状态协同模块分析当前所在局域网内部是否有满足数据发送的空闲设备，如果有，则通过先前约定好的设备协同协议进行局域网数据传输和代发，将需要发送的数据交由选中的可用设备进行远程无线传输，将消息发送到消息中间件服务器。

参考图7，为设备发现及设备状态信息更新的流程图。局域网中的烟感设备更新状态信息采用本地协同的工作方式。设备刚开机时进行初始化设备状态信息(可默认局域网内其他所有设备不可用)，当所在局域网络中的某个设备启动网络发现功能时，即准备更新所有的设备状态，至于是否需要更新设备状态，取决于此次网络发现是否找到用于转发消息的可用设备。如果找到可用设备，则对当前网络中的设备状态进行更新，如果没有找到，则保持原有的设备状态网络。

针对远程客户端下发的控制指令，烟感设备在消费此指令消息时，如果由于网络质量较差无法及时接收到消息时，则同一局域网内其他烟感设备可帮忙转发此消息到该烟感设备，完成控制指令的及时下发。参考图8，为下发控制指令的示意图。当消息中间件服务器有消息发送给烟感设备时，同一局域网内的烟感设备均能接收到发送到本局域网的消息，当接收到消息时，烟感设备首先检测消息是否发送给自己，如果是，则消费消息并执行相应指令，如果不是，则根据本地存储的设备状态信息检测目标烟感设备的网络状态，如果网络状态差，则通过局域网转发此消息到目标烟感设备，同时更新当前网络中的设备状态信息，便于后期及时发现可用设备，提升烟感设备本地智能协同能力，提升智慧消防系统的运行可靠性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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精神和范围。