專利名稱：可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置及其方法，尤其是涉及一種應(yīng)用在電子、軟件、建筑電氣、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中的可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置及其方法。
背景技術(shù)：
由于我國的耕地面積有限，所以城市建筑正向大型化、集群化發(fā)展。各種建筑的消防設(shè)施成為非常重要的一環(huán)，尤其是當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時的檢測報警系統(tǒng)就顯的尤為重要，傳統(tǒng)的火災(zāi)報警系統(tǒng)是當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，不能以影像形式反映現(xiàn)場情況，同時也不能將火災(zāi)現(xiàn)場是否有人員被困等情況及時反映給救護人員。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為解決上述存在的問題而提供一種對建筑火災(zāi)能動作更迅速、提供的信息更充分直觀、控制更靈活的可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置及其方法，能直接讓建筑管理人員看到火災(zāi)的發(fā)生的情況以及火災(zāi)蔓延的趨勢，能監(jiān)視和幫助建筑內(nèi)的人員疏散，有針對性地手動啟動消防設(shè)施，并能直觀地看到消防設(shè)施的運轉(zhuǎn)情況，記錄火災(zāi)發(fā)生的全過程，為日后的火災(zāi)鑒定提供依據(jù)，并通過影像壓縮技術(shù)完成全局的影像傳輸，可借助專用影像處理軟件的強大處理能力，在控制中心或遠程電腦上看到建筑內(nèi)的三維影像，可根據(jù)需要從各個角度察看建筑的內(nèi)部情況。
本發(fā)明可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置由下述部分構(gòu)成由攝像頭模組、光電感煙探測器、檢測通訊芯片以及電阻式溫度傳感器構(gòu)成的可視化復(fù)合探測器；由總控制單元協(xié)調(diào)的通訊控制單元、圖像處理單元和輸入輸出控制單元三部分構(gòu)成的控制器；可視化手動報警器；通訊電纜；所述的攝像頭模組由下述部分構(gòu)成根據(jù)安裝高度的不同，鏡頭的焦距有2級可以調(diào)整的微型廣角鏡頭；將圖像直接以數(shù)字格式輸出，同時壓縮視頻圖像，使每秒20幀以上VGA的圖像壓縮成200kbps大小的圖像處理芯片；柔性電路板。
所述的光電感煙探測器由下述部分構(gòu)成不透光的迷宮型煙室；為接收器提供檢測光的發(fā)光器；根據(jù)接收到光的強度來判斷煙霧顆粒是不是由火災(zāi)引起的接收器。
所述的電阻式溫度傳感器采用熱敏電阻的阻值隨環(huán)境溫度的線性變化也作線性變化的溫度傳感器；所述的檢測通訊芯片定期或由控制器進行控制對探測器的各部分進行檢測。
所述的電阻式溫度傳感器是根據(jù)程序設(shè)定向控制器發(fā)送持續(xù)變化的溫度數(shù)據(jù)，探測范圍為-40C-480C，報警條件為差溫報警、差定溫報警，定溫報警，根據(jù)需要設(shè)定報警溫度。
所述的控制器是直接控制空調(diào)、給排水、排煙、新風(fēng)、防火門各消防聯(lián)動設(shè)施，比較現(xiàn)場溫度和設(shè)定溫度的差別，自動控制空調(diào)機內(nèi)的冷水和熱水。
本發(fā)明可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警方法是由下述階段構(gòu)成可視化復(fù)合探測器開始工作激活攝像頭階段；攝像頭模組向控制器發(fā)送監(jiān)視現(xiàn)場實時影像信號，顯示現(xiàn)場實時影像階段；控制器接收并處理攝像頭和各種探測器發(fā)送的信號，在探測器報警時自動將探測器的影像輸出到圖像顯示器上，控制器對可視化復(fù)合探測器發(fā)送的現(xiàn)場影像信號及溫度傳感器及感煙傳感器采樣輸出的溫度數(shù)據(jù)進行分析階段；上述顯示現(xiàn)場實時影像階段和控制器對溫度及煙濃度數(shù)據(jù)進行分析階段的結(jié)果若不是火警，返回監(jiān)視現(xiàn)場環(huán)境狀態(tài)階段；上述顯示現(xiàn)場實時影像階段和控制器對溫度數(shù)據(jù)進行分析階段的結(jié)果若是火警，控制器啟動警鈴，聯(lián)動設(shè)備以及聯(lián)動設(shè)備附近的攝像頭并由圖像顯示器顯示設(shè)備啟動情況，供監(jiān)控人員觀察階段；圖像顯示器顯示設(shè)備啟動階段為正常啟動，則顯示各防火區(qū)疏散，消防員滅火及組織營救的影像，并存儲火災(zāi)發(fā)生的影像信號供分析火災(zāi)原因使用階段；圖像顯示器顯示設(shè)備啟動階段為非正常啟動，則采取補救措施強迫啟動階段。
本發(fā)明可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置及其方法的優(yōu)點及效果本發(fā)明的性能和可靠性較目前的普通火災(zāi)報警系統(tǒng)大大的提高，有以下兩個突出積極效果(1)高集成性的復(fù)合探測器在光電感煙探測器上加入了攝像頭模組和電阻式溫度傳感器和綜合處理芯片。
攝像頭模組由微型超廣角鏡頭、200萬像素視頻處理芯片、視頻壓縮芯片和柔性線路板構(gòu)成。攝像頭模組可以向控制器發(fā)送監(jiān)視現(xiàn)場的實時影像，通過圖像壓縮技術(shù)，將復(fù)合探測器的視頻帶寬占用限制在200kbps之內(nèi)，而圖像的畫面質(zhì)量足以分辨15米之內(nèi)人的面貌細(xì)節(jié)。綜合監(jiān)視管理軟件可以根據(jù)在同一區(qū)域內(nèi)的幾個探測器提供的影像資料，將圖像自動校正并合成為三維物體影像，可以讓操作者從不同角度觀察現(xiàn)場情況。當(dāng)復(fù)合探測器處于監(jiān)視狀態(tài)時，攝像頭模組的功能可作為光照度探測器和活動物體探測器使用；當(dāng)復(fù)合探測器處于報警狀態(tài)時，攝像頭模組就會直接向控制中心發(fā)送現(xiàn)場的影像資料，供控制中心分析。出于特別需要，最高控制級別的使用者可以通過128位加密的安全密碼在監(jiān)視狀態(tài)開啟攝像頭。當(dāng)然系統(tǒng)也有無攝像功能的復(fù)合探測器供選擇。
電阻式溫度傳感器是通過熱敏電阻的阻值隨環(huán)境溫度的線性變化也作線性變化的特性制造的，復(fù)合探測器中的電阻式溫度傳感器根據(jù)程序設(shè)定可向控制器發(fā)送持續(xù)變化的溫度數(shù)據(jù)，探測范圍為-40C-480C。系統(tǒng)監(jiān)控人員可以非常靈活的設(shè)置溫感探測器的報警條件，即可以將報警條件設(shè)置為差溫、差定溫報警，也可以將報警條件設(shè)定為定溫報警，并可以根據(jù)需要設(shè)定報警溫度?？刂破鬟€可以根據(jù)實時的溫度采樣，對空調(diào)系統(tǒng)實施控制?？刂破鲿容^現(xiàn)場溫度和設(shè)定溫度的差別，來自動控制空調(diào)機內(nèi)的冷水和熱水流量，和控制新風(fēng)閥的開啟角度。
(2)多功能控制器控制器運用了全新的控制結(jié)構(gòu)，能直接控制空調(diào)、給排水、排煙、新風(fēng)、防火門等消防聯(lián)動設(shè)施，啟動設(shè)備的速度更加快捷。同時也能在控制器的圖像顯示器上通過影像系統(tǒng)看到設(shè)備的啟動狀態(tài)。


圖1為本發(fā)明可視化復(fù)合探測器外型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明可視化復(fù)合探測器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明控制器結(jié)構(gòu)方框圖。
圖4為本發(fā)明可視化探測器電氣原理圖。
圖5為本發(fā)明可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警方法工作流程圖。
具體實施例方式
實施例1如圖1、圖2所示，本發(fā)明可視化復(fù)合探測器是由攝像頭模組8、光電感煙探測器、檢測通訊芯片以及電阻式溫度傳感器7構(gòu)成。攝像頭模組8是由微型廣角鏡頭5、圖像處理芯片6和柔性電路板10構(gòu)成?？梢暬瘡?fù)合探測器外殼上還設(shè)有攝像頭工作指示燈1、探測器巡檢指示燈2、防蟲網(wǎng)3、攝像頭焦距調(diào)節(jié)環(huán)4。
所述的復(fù)合探測器內(nèi)集成200萬像素的攝像頭模組，使火災(zāi)自動報警系統(tǒng)具備了視頻能力。當(dāng)系統(tǒng)處于報警狀態(tài)時，復(fù)合探測器內(nèi)的攝像頭會自動被激活，向控制中心提供火警現(xiàn)場的實時視頻影像。這使監(jiān)控人員能更迅速的掌握火警范圍及走勢，和觀察協(xié)助受困人員逃生。
所述的廣角鏡頭1設(shè)置在光電感煙探測器的頂部，經(jīng)攝像頭模組處理后的壓縮影像資料同感煙探測器的感煙探測資料一同經(jīng)總線發(fā)送到控制器。攝像頭1的視角標(biāo)準(zhǔn)為在4.5米高度上可以覆蓋直徑為12米的圓形地面。根據(jù)安裝高度的不同，鏡頭的焦距有2級可以調(diào)整。
所述的專用的圖像處理芯片2可以將圖像直接以數(shù)字格式輸出，同時壓縮視頻圖像，使每秒20禎以上VGA的圖像壓縮在200kbps左右，使多視頻的長距離傳輸成為可能。
所述的檢測通訊芯片4以TCP/IP協(xié)議為通訊協(xié)議，使每個設(shè)備都具有獨立的地址，和控制器進行主從式通訊。
如圖3所示，本發(fā)明控制器是由總控制單元協(xié)調(diào)的通訊控制單元、圖像處理單元和輸入輸出控制單元三部分構(gòu)成，通訊控制單元與其他系統(tǒng)或兼容的通訊設(shè)備相連，圖像處理單元連接圖像顯示設(shè)備，輸入輸出控制單元對火警和其他監(jiān)視信息進行采集，與輸出報警和聯(lián)動控制相連?？刂破骺梢越邮詹⑻幚頂z像頭和各種探測器發(fā)送的信號，并能在探測器報警時自動將探測器的圖像信號輸出到圖像顯示設(shè)備。
探測器和控制器之間的通訊協(xié)議探測回路的設(shè)計帶寬為55Mb可以容納159個復(fù)合探測器和其他設(shè)備。探測回路的長度可以達到1500米，并且能在總線上為探測器提供電源。
實施例2本發(fā)明可視化消防自動報警裝置由如下部分組成控制器；可視化智能煙溫探測器，在光電感煙探測器中結(jié)合了溫度探測器和200萬像素的攝像頭模組；可視化手動報警器；警鈴；防火門釋放器；通訊電纜，為RPPV1.5X4。
本發(fā)明可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置的連接本發(fā)明可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置采用四總線制接線，其主通訊協(xié)議為TCP/IP帶寬為55M，所有的設(shè)備并聯(lián)在總線上，通訊電纜為2對雙絞線，分極性，總線長度為最長1500米，線路電阻要求小于15歐姆。
本發(fā)明可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置邏輯配置控制器將停車場內(nèi)的可視化復(fù)合探測器內(nèi)的感煙探測器屏蔽，以避免環(huán)境煙氣如汽車尾氣造成的誤報警。攝像頭設(shè)置在工作狀態(tài)，這使正常狀態(tài)下控制中心也能看到停車場的實時影像。
可視化手動報警器的攝像頭可以提供現(xiàn)場水平視角的影像。
所有的探測器在探測到火警后會激發(fā)警鈴發(fā)出報警音。
所有的探測器在探測到火警后會激發(fā)防火門釋放器關(guān)閉防火門。
所有的探測器在探測到火警后會啟動消防水泵向消火栓系統(tǒng)充水。
如圖4所示，本發(fā)明可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警方法如下可視化復(fù)合探測器開始工作激活攝像頭；攝像頭模組向控制器發(fā)送監(jiān)視現(xiàn)場實時影像信號，顯示現(xiàn)場實時影像；控制器接收并處理攝像頭和各種探測器發(fā)送的信號，在探測器報警時自動將探測器的影像輸出到圖像顯示器上，控制器對可視化復(fù)合探測器發(fā)送的現(xiàn)場影像信號及溫度傳感器采樣輸出的溫度數(shù)據(jù)進行分析；若不是火警，返回監(jiān)視現(xiàn)場環(huán)境狀態(tài)；若是火警，控制中心的控制器啟動警鈴，聯(lián)動設(shè)備以及聯(lián)動設(shè)備附近的攝像頭，立即發(fā)出聲光報警，并指出火警發(fā)生的準(zhǔn)確地點，同時圖像顯示器上也會顯示出報警的探測器所傳回的圖像；圖像顯示器顯示設(shè)備啟動情況，供監(jiān)控人員觀察；通過顯示器可以觀察建筑內(nèi)部的俯視圖，建筑內(nèi)的各個攝像頭會全部打開，向控制器傳輸影像，系統(tǒng)會自動執(zhí)行影像溶合操作，將32個攝像頭傳回的圖像組合成一幅區(qū)域總覽圖；監(jiān)控人員可根據(jù)總覽圖中顯示的影像來確定是否為真實的火災(zāi)發(fā)生；監(jiān)控人員可以從總覽察看火災(zāi)發(fā)生地點的情況以及火災(zāi)蔓延的趨勢；允許監(jiān)控人員變換觀察視角，旋轉(zhuǎn)圖像從不同角度觀察現(xiàn)場情況；監(jiān)控人員還可以通過輔助電腦同時從幾個不同的視角同時觀察現(xiàn)場情況；
在探測器報警的同時，控制器會自動開啟消防水泵和關(guān)閉防火門；監(jiān)控人員能在顯示器上觀察到防火門關(guān)閉的實際情況；系統(tǒng)在啟動消防警鈴后，各工作間內(nèi)的人員要立即經(jīng)消防通道逃生；監(jiān)控人員能在顯示器上看到建筑內(nèi)各部分是否有未疏散的人員，以及逃生通道是否暢通等情況；在疏散過程中，如果攝像頭探測到畫面中存在移動物體，會自動將這個畫面提到前臺的列表中，提醒監(jiān)控人員該區(qū)域可能有人受困；火災(zāi)中火情瞬息萬變，消防人員可以通過總覽圖制定滅火和營救方案；因此，火災(zāi)發(fā)生之后，火災(zāi)鑒定人員可以從控制器中提取火災(zāi)發(fā)生時自動記錄的影像資料，來幫助確定火災(zāi)發(fā)生原因。
權(quán)利要求
1.一種可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置，其特征在于由下述部分構(gòu)成由攝像頭模組、光電感煙探測器、檢測通訊芯片以及電阻式溫度傳感器構(gòu)成的可視化復(fù)合探測器；由總控制單元協(xié)調(diào)的通訊控制單元、圖像處理單元和輸入輸出控制單元三部分構(gòu)成的控制器；可視化手動報警器；通訊電纜。
2.按照權(quán)利要求1所述的可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置，其特征在于所述的攝像頭模組由下述部分構(gòu)成根據(jù)安裝高度的不同，鏡頭的焦距有2級可以調(diào)整的微型廣角鏡頭；將圖像直接以數(shù)字格式輸出，同時壓縮視頻圖像，使每秒20幀以上的圖像壓縮成200kbps大小的圖像處理芯片；柔性電路板。
3.按照權(quán)利要求1所述的可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置，其特征在于所述的光電感煙探測器由下述部分構(gòu)成不透光的迷宮型煙室；為接收器提供檢測光的發(fā)光器；根據(jù)接收到光的強度來判斷煙霧顆粒是不是由火災(zāi)引起的接收器。
4.按照權(quán)利要求1所述的可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置，其特征在于所述的電阻式溫度傳感器采用熱敏電阻的阻值隨環(huán)境溫度的線性變化也作線性變化的溫度傳感器。
5.按照權(quán)利要求1所述的可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置，其特征在于所述的檢測通訊芯片定期或由控制器進行控制對探測器的各部分進行檢測。
6.按照權(quán)利要求1所述的可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置，其特征在于所述的電阻式溫度傳感器是根據(jù)程序設(shè)定向控制器發(fā)送持續(xù)變化的溫度數(shù)據(jù)，探測范圍為-40C-480C，報警條件為差溫報警、差定溫報警，定溫報警，根據(jù)需要設(shè)定報警溫度。
7按照權(quán)利要求1所述的可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置，其特征在于所述的控制器是直接控制空調(diào)、給排水、排煙、新風(fēng)、防火門各消防聯(lián)動設(shè)施，比較現(xiàn)場溫度和設(shè)定溫度的差別，自動控制空調(diào)機內(nèi)的冷水和熱水。
8.一種可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警方法，其特征在于，由下述階段構(gòu)成可視化復(fù)合探測器開始工作激活攝像頭階段；攝像頭模組向控制器發(fā)送監(jiān)視現(xiàn)場實時影像信號，顯示現(xiàn)場實時影像階段；控制器接收并處理攝像頭和各種探測器發(fā)送的信號，在探測器報警時自動將探測器的影像輸出到圖像顯示器上，控制器對可視化復(fù)合探測器發(fā)送的現(xiàn)場影像信號及溫度傳感器及感煙傳感器采樣輸出的溫度數(shù)據(jù)進行分析階段；上述顯示現(xiàn)場實時影像階段和控制器對溫度及煙濃度數(shù)據(jù)進行分析階段的結(jié)果若不是火警，返回監(jiān)視現(xiàn)場環(huán)境狀態(tài)階段；上述顯示現(xiàn)場實時影像階段和控制器對溫度數(shù)據(jù)進行分析階段的結(jié)果若是火警，控制器啟動警鈴，聯(lián)動設(shè)備以及聯(lián)動設(shè)備附近的攝像頭并由圖像顯示器顯示設(shè)備啟動情況，供監(jiān)控人員觀察階段；圖像顯示器顯示設(shè)備啟動階段為正常啟動，則顯示各防火區(qū)疏散，消防員滅火及組織營救的影像，并存儲火災(zāi)發(fā)生的影像信號供分析火災(zāi)原因使用階段；圖像顯示器顯示設(shè)備啟動階段為非正常啟動，則采取補救措施強迫啟動階段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置及其方法，尤其是涉及一種應(yīng)用在電子、軟件、建筑電氣、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中的可視化智能復(fù)合消防火災(zāi)自動報警裝置及其方法。本發(fā)明由攝像頭模組、光電感煙探測器、檢測通訊芯片以及電阻式溫度傳感器構(gòu)成的可視化復(fù)合探測器；由總控制單元協(xié)調(diào)的通訊控制單元、圖像處理單元和輸入輸出控制單元三部分構(gòu)成的控制器；可視化手動報警器；通訊電纜構(gòu)成；能以影像形式反映現(xiàn)場情況，同時能將火災(zāi)現(xiàn)場是否有人員被困等情況及時反映給救護人員。
文檔編號G08B17/103GK1750057SQ200410050438
公開日2006年3月22日 申請日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者徐小源, 徐小泉 申請人:徐小源, 徐小泉