火灾监控系统和方法与流程

本申请涉及火灾防护技术领域，尤其涉及一种火灾监控系统和方法。

背景技术：

相关技术中，防火系统在商业、家庭、军事等各个方面的应用都非常广泛。大多数防火系统都是通过感烟探测器检测周围环境的烟雾浓度，并在浓度超过一定限值时触发报警装置进行报警。虽然防火系统技术比较成熟，但是，功能比较单一，在火灾发生时仅能实现报警功能。

技术实现要素：

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种火灾监控系统和方法。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种火灾监控系统，包括：

火焰探测模块，用于检测周围环境中的红外光强数据值，并在所述红外光强数据值大于预设阈值时生成探测信号；

控制器，用于接收所述探测信号，并根据所述探测信号生成控制信号；

灭火模块，用于根据所述控制信号控制水泵开启；

无线通信模块，用于连接外部终端，并在接收到所述控制信号时向外部终端发送报警信息；

所述火焰探测模块、所述灭火模块和所述无线通信模块与所述控制器连接。

可选地，所述火焰探测模块包括：

红外光强传感器，用于检测周围环境中的红外光强数据值；

比较器，用于比较所述红外光强数据值与预设阈值的大小，并在所述红外光强数据值大于所述预设阈值时生成探测信号。

可选地，所述灭火模块包括：

继电器和与继电器连接的水泵；

所述继电器用于在接收到所述控制信号时开启所述水泵。

可选地，该系统，还包括：

独立按键模块，与所述控制器连接，用于通过所述控制器调整所述预设阈值。

可选地，该系统，还包括：

复位模块，与所述控制器连接，用于初始化所述控制器。

可选地，该系统，还包括：

电源模块，与所述控制器连接，用于为所述控制器供电。

可选地，所述控制器为stc89c52单片机。

可选地，所述无线通信模块包括：

蓝牙模块或移动数据传输模块。

可选地，所述比较器是lm393比较器。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种火灾监控方法，包括：

检测周围环境中的红外光强数据值，并在所述红外光强数据值大于预设阈值时生成探测信号；

根据所述探测信号生成控制信号；

根据所述控制信号控制水泵开启；

根据所述控制信号时向外部终端发送报警信息。

根据本申请实施例的第三方面，提供一种火灾监控系统，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：

检测周围环境中的红外光强数据值，并在所述红外光强数据值大于预设阈值时生成探测信号；

根据所述探测信号生成控制信号；

根据所述控制信号控制水泵开启；

根据所述控制信号时向外部终端发送报警信息。

根据本申请实施例的第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由控制器的处理器执行时，使得控制器侧能够执行一种火灾监控方法，所述方法包括：

检测周围环境中的红外光强数据值，并在所述红外光强数据值大于预设阈值时生成探测信号；

根据所述探测信号生成控制信号；

根据所述控制信号控制水泵开启；

根据所述控制信号时向外部终端发送报警信息。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过火焰探测模块检测周围环境中的红外光强数据值，当不该有火苗的区域出现火苗时，红外光强数据值会发生变化，在红外光强数据值大于预设阈值时生成探测信号；控制器接收探测信号，并根据信号生成相应的控制信号；灭火模块，在接收到控制信号后控制水泵开启，水泵进行抽水，通过喷淋头洒水灭火；无线通信模块，连接外部终端，在接收到控制信号时向外部终端发送报警信息。如此设置，在发生火灾时，不仅可以实时向用户的手机等外部终端设备发送数据提示报警信息，还可以及时自动进行灭火，大大降低了各种火苗导致火灾事故发生的风险。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种火灾监控系统的结构示意图。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种火灾监控系统的结构示意图。

图3是根据另一示例性实施例示出的一种火灾监控系统中火焰探测模块内部电路图。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种火灾监控系统中灭火模块内部电路图。

图5是根据另一示例性实施例示出的一种火灾监控系统中复位模块内部电路图。

图6是根据另一示例性实施例示出的一种火灾监控方法的流程示意图。

图7是根据另一示例性实施例示出的一种火灾监控系统的结构示意图。

附图标记：火焰探测模块-11；控制器-12；灭火模块-13；无线通信模块-14；独立按键模块-15；复位模块-16；电源模块-17；红外光强传感器-111；比较器-112；继电器-131；水泵-132。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种火灾监控系统的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的系统，包括：

火焰探测模块11，用于检测周围环境中的红外光强数据值，并在所述红外光强数据值大于预设阈值时生成探测信号；

控制器12，用于接收所述探测信号，并根据所述探测信号生成控制信号；

灭火模块13，用于根据所述控制信号控制水泵开启；

无线通信模块14，用于连接外部终端，并在接收到所述控制信号时向外部终端发送报警信息；

所述火焰探测模块11、所述灭火模块13和所述无线通信模块14与所述控制器12连接。

特别地，火焰探测模块实时检测周围环境中是否有火火焰出现，由于有火焰的时候红外光强数据会发生变化，因此，火焰探测模块直接检测环境中的红外光强数据，并比较检测得到的红外光强数据值与预设阈值的大小，当红外光强数据值大于预设阈值时，说明环境中出现了火焰，此时火焰探测模块会生成一个控制信号，并通过端口给控制器发送该控制信号，控制器接收到控制信号后，便会向灭火模块发送灭火指令，灭火模块接收到灭火指令后启动水泵，进行灭火操作；同时，控制器接收到控制信号后，会向无线通信模块发送报警信息，报警信息通过无线通信模块发送到与之连接的移动终端，用户通过移动终端便可以收到报警信息，以便及时采取补救措施。

本实施例中，通过火焰探测模块检测周围环境中的红外光强数据值，当不该有火苗的区域出现火苗时，红外光强数据值会发生变化，在红外光强数据值大于预设阈值时生成探测信号；控制器接收探测信号，并根据信号生成相应的控制信号；灭火模块，在接收到控制信号后控制水泵开启，水泵进行抽水，通过喷淋头洒水灭火；无线通信模块，连接外部终端，在接收到控制信号时向外部终端发送报警信息。如此设置，在发生火灾时，不仅可以实时向用户的手机等外部终端设备发送数据提示报警信息，还可以及时自动进行灭火，大大降低了各种火苗导致火灾事故发生的风险。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种火灾监控系统的结构示意图。

如图2所示，本实施例提供的系统包括：

火焰探测模块11，用于检测周围环境中的红外光强数据值，并在所述红外光强数据值大于预设阈值时生成探测信号；

控制器12，用于接收所述探测信号，并根据所述探测信号生成控制信号；

灭火模块13，用于根据所述控制信号控制水泵开启；

无线通信模块14，用于连接外部终端，并在接收到所述控制信号时向外部终端发送报警信息；

所述火焰探测模块11、所述灭火模块13和所述无线通信模块14与所述控制器12连接。

进一步地，所述火焰探测模块11包括：

红外光强传感器111，用于检测周围环境中的红外光强数据值；

比较器112，用于比较所述红外光强数据值与预设阈值的大小，并在所述红外光强数据值大于所述预设阈值时生成探测信号。

进一步地，所述灭火模块13包括：

继电器131和与继电器连接的水泵132；

所述继电器用于在接收到所述控制信号时开启所述水泵。

进一步地，本实施例还包括：

独立按键模块15，与所述控制器连接，用于通过所述控制器调整所述预设阈值。

进一步地，本实施例还包括：

复位模块16，与所述控制器连接，用于初始化所述控制器。

进一步地，本实施例还包括：

电源模块17，与所述控制器连接，用于为所述控制器供电。

进一步地，所述控制器为stc89c52单片机。

进一步地，所述无线通信模块14包括：

蓝牙模块或移动数据传输模块。

进一步地，所述比较器是lm393比较器。

其中，火焰探测模块11是本系统的条件判断部分，由红外光强传感器和比较器组成，红外光强传感器可以持续监测环境中的红外光强信息，红外光强传感器探测到模拟信号便传输给比较器，比较器将探测得到的数据与预设阈值进行比较，并根据比较结果输出不同的电压，不同电压即代表不同的探测信号，探测信号经过端口发送到控制器，控制器根据不同的探测信号向其他模块发出指令。

灭火模块13是当火焰探测模块探测到火情信息后进行及时的扑救措施，根据提前连接的喷淋头。对区域进行灭火操作。通过灭火模块的运行，能在火势还处在属于威胁性很小的阶段就对其使用消防措施，保护人身和财产安全。灭火模块由继电器和水泵组成，继电器与水泵，水泵还与喷淋头连接，当火焰探测模块探测到火情信息时，继电器开启，接通水泵，水泵开始抽水，进行灭火操作。

需要说明的是，上述水泵可由电磁阀代替。

独立按键模块15用于用户手动调整火焰探测模块监测周围环境中红外光强数据的灵敏度，即调整预设阈值的大小，预设阈值越大灵敏度越低，预设阈值越小灵敏度越高。控制器接收独立按键模块的数据，当用户按下独立按键模块时做出响应动作，即更改预设阈值。

复位模块16与控制器连接，由于控制器采用的是stc89c52单片机，单片机在启动运行时，都会先进行复位操作，这样可以使cpu和系统中其他部件都处于一个方便确定的初始状态，并且一切工作都是这种初始的状态进行运行、演算。并且，当系统工作异常时，也可以通过复位模块使系统重新开始工作。由于单片机本身无法执行复位操作，因此，需在单片机外部配以相应电路来实现。

电源模块17用于为整个系统供电，由于系统需要外接水泵或电磁阀，所以使用了12v(伏)电压。

无线通信模块14可以采用蓝牙模块，也可以采用移动数据传输模块。若要采用蓝牙模块，则通过hc-05蓝牙实现数据传输。通过手机设置应用程序(app)界面，手机通过蓝牙模块远程监控下位机，还可以对下位机进行控制，比如，用户可以通过手机app在一定范围内设置系统对火焰的探测灵敏度(即预设阈值)。蓝牙模块主要由单片机控制，由蓝牙模块发送数据，在蓝牙模块接收到单片机发出的控制信号后，会发出报警信号到手机，用户能能通过手机观测到系统处于报警状态，在app上实时监控系统的工作状态，在火灾危机解除后，会及时解除报警信息。若要采用移动数据传输模块，可以但不限于使用4g数据传输模块，通过该模块实现与外部终端的数据传输，可实现远距离数据传输。

本实施例不仅实时了向用户的手机等外部终端设备发送数据提示报警信息，及时自动进行灭火的功能，大大降低了各种火苗导致火灾事故发生的风险；更进一步地，通过设置其他模块优化了该系统的功能。

为了更好的理解本申请，下面对系统中的各个模块的内部电路进行描述。

图3是根据另一示例性实施例示出的一种火灾监控系统中火焰探测模块内部电路图。

参见图3，火焰探测模块内部电路包括：lm393芯片、第一发光二极管d2、红外光强传感器d3、第一电阻r4、第二电阻r5、第三电阻r6，各部件的连接关系如图3所示。

其工作原理是，在正常状态时，红外光强传感器d3没有接收到光强信号，此时红外光强传感器d3阻值特别大，由于红外光强传感器d3和第二电阻r5串联，红外光强传感器d3分配到的电压值远大于第二电阻r5分配到的电压值，该电压值连接到lm393芯片的第一输入端ina+处，而第三电阻r6的中间抽头处的电压值连接到lm393芯片的第二输入端ina-处，而此时第一输入端ina+电压值远大于第二输入端ina-处的电压值；在比较之后，输出端口out_a便会输出一个高电平出去，此时第一发光二极管d2不会点亮。又由于输出端口out_a连接单片机的p1.0口，接到高电平的单片机判断系统不需要进入报警状态，所以，此刻系统的其他模块都处于正常待机状态。

当红外光强传感器d3探测到了火焰燃烧而发出的红外光时，该红外光强传感器d3的阻值就会不断变低。红外光强传感器d3的阻值一直减小，当红外光强传感器d3分配的电压值远小于第三电阻r6抽头处的电压值，即此时第二输入端ina-的电压要大于第一输入端ina+的电压。lm393芯片输出端口out_a输出了有效的低电平。接在输出端口out_a的第一发光二极管d2点亮，p1.0收到低电平后向继电器模块输出低电平。继电器开始工作，蓝牙模块向app发送报警信号。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种火灾监控系统中灭火模块内部电路图。

参见图4，灭火模块内部电路包括：第一三极管q1、第二发光二极管d4、第四电阻r2、继电器和接头header2。

其中，第一三极管q1为npn管；由于是要外接电磁阀或者水泵，得注意接头header2一定要拧紧，而且电磁阀和水泵的电极都是不分正反的。第一三极管q1发射极接vcc，第一三极管q1基极接单片机的p2.0口，当单片机将p2.0引脚置为低电平时，三极管导通，第二发光二极管d4便会长亮，此继电器模块开启。水泵或者电磁阀就会进行抽水，进行灭火操作；若p2.0引脚为高电平时，第一三极管q1截止，第二发光二极管d4处于长灭状态，水泵不工作。

图5是根据另一示例性实施例示出的一种火灾监控系统中复位模块内部电路图。

stc89c52单片机有五种复位方式，分别是外部rst引脚复位、软件复位、掉电复位、上电复位和看门狗复位。本实施例采用的是外部rst引脚复位。

参见图5，复位电路包括：第一电容c3、复位键s2和第五电阻r1。

其中，复位键与第一电容c3串联在一条支路上。端口与第一电容c3负极相连上，电阻则接地。复位电路完成做到上电复位和手动复位两种操作。

当系统刚通电时，第一电容c3充电，第一电容c3会因为电流过大进入变成短路，此时复位电路就会进行复位操作，进行一次复位动作后，当第一电容c3内稳定不再充电后，第一电容c3里面就没有电流流过了，这时候rst端输入的就是不再是高平信号，所以整个系统也不会进行复位动作。

需要手动复位操作的话，当按下复位键s2时，复位键s2的端口由断开变成连接。本来处于低电位的rst端因为左边的通路使其可以直接与vcc端连接，rst端向单片机发送了高平信号。收到了高平信号的单片机再传出指令让复位电路启动，当复位键s2松开后，复位键s2的端口通路断开，vcc又重新开始对第一电容c3充电，在充电中过大的电流使rst端相当于还是在和vcc直连，保持复位状态。充电完成后rst端变为低电平。此刻系统就正常工作了。

需要说明的是，stc89c52单片机各引脚的使用说明具体可参见相关技术，此处不再详细说明。

图6是根据另一示例性实施例示出的一种火灾监控方法的流程示意图。

如图6所示，本实施例提供的方法包括以下步骤：

步骤s61，检测周围环境中的红外光强数据值，并在所述红外光强数据值大于预设阈值时生成探测信号；

步骤s62，根据所述探测信号生成控制信号；

步骤s63，根据所述控制信号控制水泵开启；

步骤s64，根据所述控制信号时向外部终端发送报警信息。

图7是根据另一示例性实施例示出的一种火灾监控系统的结构示意图。

如图7所示，本实施例提供的系统包括：处理器71；用于存储处理器可执行指令的存储器72；其中，所述处理器被配置为：

检测周围环境中的红外光强数据值，并在所述红外光强数据值大于预设阈值时生成探测信号；

根据所述探测信号生成控制信号；

根据所述控制信号控制水泵开启；

根据所述控制信号时向外部终端发送报警信息。

关于上述实施例中的系统，其中各个模块执行操作的具体方式已经在上述实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。