一種自動跟蹤定位射流消防水炮系統的製作方法
2023-08-02 13:34:31 1
1.本技術涉及消防設備技術領域，尤其是涉及一種自動跟蹤定位射流消防水炮系統。
背景技術：
2.在大型商場、油庫、火車站、機場等場所，由於人員聚集，疏散難度大，一旦發生火災，其火勢發展迅速、人員傷亡較為嚴重，這對消防安全工作帶來了極大挑戰。
3.消防水炮因為其噴射水滴大，水柱集中等特點，適用於大型綜合商業體、油庫、火車站、機場等重要場所的消防作業。但現有消防水炮的定位精度較差、火災監測的可靠性不高，撲滅火災的效率較低，滅火效果不甚理想，無法實現遠程監控。
技術實現要素：
4.為了提升消防水炮滅火的精準度，提高消防水炮的靈敏性和可靠性，實現遠程監控，火災發生時能自動確定火點位置並進行跟蹤射流滅火，本技術提供一種自動跟蹤定位射流消防水炮系統。
5.本技術提供的一種自動跟蹤定位射流消防水炮系統採用如下的技術方案：
6.一種自動跟蹤定位射流消防水炮系統，包括消防水炮、探測單元、控制單元、消防水炮定位單元和給水控制單元，所述控制單元分別電連接探測單元、消防水炮定位單元和給水控制單元；所述消防水炮設置在消防監測區內，所述探測單元和消防水炮定位單元均設置在消防水炮上，所述給水控制單元連接消防水炮；所述探測單元在消防監測區內採集火點信息並傳送給控制單元，所述控制單元依據火點信息控制消防水炮對準火點進行射流滅火。
7.通過採用上述技術方案，探測單元採集消防監測區內的火點信息，並將該火點信息傳送給控制單元，火點信息包括火點圖像信息、火點位置信息、火點位置的溫度信息、消防水炮與火點之間的距離，控制單元依據接收的火點信息控制消防水炮定位單元調整消防水炮的空間位置，使其對準著火點，延遲設定時間後，控制給水控制單元為消防水炮提供高壓水流進行射流滅火。
8.優選的，所述探測單元包括圖像採集模塊、火點位置定位模塊、火點溫度採集模塊和雷射測距模塊；所述圖像採集模塊用於採集火點圖像信息，所述火點位置定位模塊用於確定火點位置信息，所述火點溫度採集模塊用於採集火點位置的溫度信息，所述雷射測距模塊用於測定消防水炮與火點之間的距離。
9.通過採用上述技術方案，圖像採集模塊採集火點圖像信息，火點位置定位模塊確定火點位置信息，火點溫度採集模塊採集火點位置的溫度信息，雷射測距模塊測定消防水炮與火點之間的距離，上述火點信息傳送給控制單元進行處理分析後，控制單元調整消防水炮對準火點進行射流滅火。
10.優選的，所述火點位置定位模塊包括水平掃描模塊和豎直掃描模塊；所述水平掃
描模塊對火點位置進行水平方向掃描，所述豎直掃描模塊對火點位置進行豎直方向掃描。
11.通過採用上述技術方案，水平掃描模塊對著火點進行水平掃描，豎直掃描模塊對火點位置進行豎直方向掃描，從而確定著火點的空間位置，為消防水炮的射流提供準確位置。
12.優選的，所述消防水炮定位單元包括用於驅動消防水炮水平轉動的水平電機和用於驅動消防水炮上下轉動的俯仰電機，所述水平電機依次電連接水平電機驅動模塊和控制單元，所述俯仰電機依次電連接俯仰電機驅動模塊和控制單元。
13.通過採用上述技術方案，控制單元依據火點信息控制水平電機和俯仰電機做相應運動，水平電機帶動消防水炮在水平方向上對準火點，俯仰電機帶動消防水炮在豎直方向上對準火點，從而使消防水炮的射流能精確的對準火點，達到快速準確滅火的目的。
14.優選的，所述給水控制單元包括電磁閥和消防泵，所述消防水炮依次連接電磁閥和消防泵，所述消防泵連接供水管，所述電磁閥和消防泵分別電連接控制單元。
15.通過採用上述技術方案，當控制單元依據火點信息調整好消防水炮對準著火點後，控制單元延長預定時間後，啟動消防泵和電磁閥，供水管內的水轉變為高壓水流從消防水炮射流至火點，達到對火災現場自動跟蹤射流滅火的目的。
16.優選的，所述消防水炮定位單元和給水控制單元分別電連接手動控制箱，所述手動控制箱靠近消防水炮。
17.通過採用上述技術方案， 操作人員可以通過控制手動控制箱實現對消防水炮定位單元和給水控制單元的手動控制，實現消防水炮精準瞄準著火點噴水動作。
18.優選的，所述控制單元電連接報警模塊。
19.通過採用上述技術方案，當控制單元依據探測單元採集的火點信息判斷發生火災後，控制單元調用預存的相應語音信息，控制報警模塊進行語音報警提示，通知現場人員緊急撤離及應急疏散。
20.優選的，所述控制單元通信連接無線通信模塊。
21.通過採用上述技術方案，探測單元採集的火點信息傳送給控制單元，控制單元將火點信息通過無線通信模塊上傳至監控中心，以實現對滅火過程的遠程監控，監控中心管理人員還可以遠程對預設參數進行修改、設定。
22.優選的，所述無線通信模塊包括4g模塊或wifi模塊。
23.通過採用上述技術方案，4g模塊或wifi模塊可以實現與監控中心的數據傳輸，實現消防監測區內的遠距離監控。
24.綜上所述，本技術包括以下有益技術效果：
25.本技術的探測單元採集消防監測區內的火點信息，並將該火點信息傳送給控制單元，控制單元依據接收的火點信息控制消防水炮對準著火點，延遲設定時間後，啟動消防泵，打開電磁閥，消防水泵進行高壓射流滅火，從而達到對監測區內的火災進行自動跟蹤定位射流滅火。
26.本技術通過設置手動控制箱，在操作人員在場情況下，可以通過控制手動控制箱實現對消防水炮空間位置及消防水炮供水的手動控制，保證消防水炮精準瞄準火點射流滅火。
27.本技術的探測單元採集火點信息傳送給控制單元，控制單元將火點信息處理後通
過無線通信模塊上傳至監控中心，可實現對滅火過程的遠程監控。
附圖說明
28.圖1是本技術的結構框圖；
29.圖2是本技術的探測單元結構框圖；
30.圖3是本技術的火點位置定位模塊結構框圖；
31.圖4是本技術的消防水炮定位單元結構框圖；
32.圖5是本技術的給水控制單元結構框圖。
33.附圖標記說明：1、探測單元；11、圖像採集模塊；12、火點位置定位模塊；121、水平掃描模塊；122、豎直掃描模塊；13、火點溫度採集模塊；14、雷射測距模塊；2、控制單元；3、消防水炮定位單元；31、水平電機；311、水平電機驅動模塊；32、俯仰電機；321、俯仰電機驅動模塊；4、給水控制單元；41、電磁閥；42、消防泵；5、手動控制箱；6、報警模塊；7、無線通信模塊。
具體實施方式
34.以下結合附圖1-5對本技術作進一步詳細說明。
35.如圖1所示，一種自動跟蹤定位射流消防水炮系統，包括消防水炮、探測單元1、控制單元2、消防水炮定位單元3和給水控制單元4，控制單元2分別電連接探測單元1、消防水炮定位單元3和給水控制單元4；消防水炮設置在消防監測區內，探測單元1和消防水炮定位單元3均設置在消防水炮上，給水控制單元4連接消防水炮；探測單元1在消防監測區內採集火點信息並傳送給控制單元2，控制單元2依據火點信息控制消防水炮對準火點進行射流滅火。
36.探測單元1採集消防監測區內的火點信息，並將該火點信息傳送給控制單元2，火點信息包括火點圖像信息、火點位置信息、火點位置的溫度信息、消防水炮與火點之間的距離信息，控制單元2依據接收的火點信息控制消防水炮定位單元3調整消防水炮的空間位置，使其對準著火點，延遲設定時間後，控制給水控制單元4提供消防水炮高壓水流進行射流滅火。
37.如圖2所示，本實施例的探測單元1包括圖像採集模塊11、火點位置定位模塊12、火點溫度採集模塊13和雷射測距模塊14；圖像採集模塊11用於採集火點圖像信息，火點位置定位模塊12用於確定火點位置信息，火點溫度採集模塊13用於採集火點位置的溫度信息，雷射測距模塊14用於測定消防水炮與火點之間的距離。
38.圖像採集模塊11採集火點圖像信息，火點位置定位模塊12確定火點位置信息，火點溫度採集模塊13採集火點位置的溫度信息，雷射測距模塊14測定消防水炮與火點之間的距離，探測單元將採集的上述火點信息傳送給控制單元2進行處理分析後，控制消防水炮對準火點進行射流滅火。
39.如圖3所示，本實施例的火點位置定位模塊12包括水平掃描模塊121和豎直掃描模塊122；水平掃描模塊121對火點位置進行水平方向掃描，豎直掃描模塊122對火點位置進行豎直方向掃描。水平掃描模塊121對火點進行水平掃描，豎直掃描模塊122對火點進行豎直方向掃描，從而確定著火點的空間位置，為消防水炮的射流提供準確火點位置信息。
40.如圖4所示，本實施例的消防水炮定位單元3包括用於驅動消防水炮水平轉動的水平電機31和用於驅動消防水炮上下轉動的俯仰電機32，水平電機31依次電連接水平電機驅動模塊311和控制單元2，俯仰電機32依次電連接俯仰電機驅動模塊321和控制單元2。水平電機驅動模塊311和俯仰電機驅動模塊321採用th7128驅動晶片，控制單元2採用stm32f103。控制單元2依據火點信息控制水平電機31和俯仰電機32做相應運動；水平電機31可帶動消防水炮在水平方向上對準火點，俯仰電機32可帶動消防水炮在豎直方向上對準火點，從而使消防水炮的射流能精確的對準火點，達到快速準確滅火的目的。
41.如圖5所示，本實施例的給水控制單元4包括電磁閥41和消防泵42，消防水炮依次連接電磁閥41和消防泵42，消防泵42連接供水管，電磁閥41和消防泵42分別電連接控制單元2。當有火災發生時，控制單元2依據火點信息調整消防水炮的空間位置使消防水炮對準著火點，為了避免高壓水流對火點位置的影響，控制單元2延長預定時間後，啟動消防泵42、打開電磁閥41，供水管內的水從消防水炮中高壓射流至火點，實現對火災自動跟蹤射流滅火。
42.在一實施例中，消防水炮附近設有手動控制箱5，手動控制箱5分別電連接消防水炮定位單元3和給水控制單元4。火災現場人員可以通過控制手動控制箱5調整消防水炮對準著火點，並啟動消防泵42、打開電磁閥41進行射流滅火操作。隨著著火點的位置變化，通過手動控制箱5還可以相應的調整消防水炮的空間位置，使消防水炮的射流能準確對準著火點
43.在一實施例中，控制單元2電連接報警模塊6。當控制單元2依據探測單元1採集的火點信息判斷發生火災後，控制單元2可調用預存的相應語音信息控制報警模塊6進行語音報警提示，通知現場人員緊急撤離及應急疏散。
44.在另一實施例中，控制單元2通信連接無線通信模塊7，無線通信模塊7可以採用4g模塊或wifi模塊。探測單元1將監測區內採集的火點信息傳送給控制單元2，控制單元2將火點信息進行處理後通過無線通信模塊7上傳至監控中心，監控中心通過無線通信模塊可實現對滅火過程的遠程監控，監控中心管理人員還可以遠程對預設參數進行修改或設定；當發生火災時，控制單元2依據火點信息，如通過火點圖像信息判斷火點是否符合火災特徵，當火災特徵數值超過預設的火災特徵閾值時判斷火災發生，並通過無線通信模塊7向監控中心發送報警信息，提示監控人員及時對火災現場進行監控。
45.本技術的工作過程如下：當發生火災時，探測單元1採集監測區內的火點信息，如火點圖像信息、火點位置信息、火點位置的溫度信息、消防水炮與火點之間的距離信息等傳送給控制單元2，控制單元2依據火點信息分析處理判斷發生火災的火點位置、火點溫度、消防水炮與火點距離等，當確定發生火災後，控制單元2控制報警模塊6進行報警，同時控制消防水炮定位單元3驅動消防水炮進行空間位置的移動並對準火點位置，延遲設定時間後，如5秒後，控制給水控制單元4啟動，消防水炮對準火點進行射流滅。當控制單元2控制的報警模塊6停止警報時，控制單元2控制給水控制單元4停止工作，完成當前的滅火工作。
46.以上均為本技術的較佳實施例，並非依此限制本技術的保護範圍，故：凡依本技術的結構、形狀、原理所做的等效變化，均應涵蓋於本技術的保護範圍之內。