一种中心供氧设备的火灾预防控制系统及方法与流程

1.本发明涉及中心供氧设备的意外情况预防控制领域，具体涉及一种中心供氧设备的火灾预防控制系统及方法。


背景技术：

2.随着现代医疗水平的发展，医疗设备的自动化程度大步提升、整个医疗系统安全系数也要求越来越高，伴随着医疗手段和技术的改进，中心供氧逐步取代原有瓶装供氧及液态供氧等方式，氧气是助燃气体，会使接触到的可燃物（特别是油脂等碳氢化合物）自燃，其生产和储存的火灾危险性类别为乙类，传统的低温制氧法生产流程复杂，设备繁多，且在低温、高压的状态下进行，会放出大量的热，如冷却不良即会形成着火源；在生产过程中操作不当产生的火花或火源遇到氧气加速燃烧导致火灾和爆炸事故的发生；医疗机构储存的氧气钢瓶，液氧储罐泄露极易导致爆炸；氧气的生产、储存中操作管理不善，会导致火灾、爆炸的发生，场所的设置如不很好地防止火灾的蔓延及减少火灾、爆炸造成的危害，也会不同程度地危及医院及医务人员和就医者的安全。
3.为解决上述上述问题，现有技术通常在制氧设备间对制氧设备进行实时监测，当监测数据出现异常立即启动灭火设备对制氧设备进行灭火，现有技术存在以下缺陷，采用简单的数据监测防控方法会存在无法对火灾现场具体的实际情况进行了解，并且因其他因素某一时刻监测数据的异常导致灭火设备启动，导致火灾情况监测失误率高和灭火效果不佳的问题。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种中心供氧设备的火灾预防控制系统及方法，有效的解决了现有技术中火灾情况监测失误率高和灭火效果不佳的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：一种中心供氧设备的火灾预防控制系统，包括：中心供氧系统，用于在实时监测模式和火灾预模拟模式下分别提供主用供氧设备为用氧场所进行日常供氧、以及提供备用供氧设备或所述主用供氧设备为用氧场所紧急供氧；供氧监测系统，用于对所述主用供氧设备和备用供氧设备使用情况和使用环境进行实时监测，并将实时监测数据发送，所述供氧检测系统设置在所述备用供氧设备和所述主用供氧设备所在场所；数据处理系统，用于与所述供氧检测系统通讯连接接收所述供氧监测系统发送的所述实时监测数据并根据中心供氧系统提供的所述实时监测模式和所述火灾预模拟模式分别对所述实时监测数据进行火灾发生判断和火灾情况判断处理，并且根据判断得出的火灾情况发送不同级别控火信号；控火系统，设置在所述主用供氧设备和所述备用供氧设备所在场所，与控制系统
通讯连接并根据接收到的所述控制系统发送的所述控火信号作不同火势控制方案；火灾预防系统，用于设置在所述主用供氧设备和所述备用供氧设备所在场所通过实施火灾预防措施预防所述主用供氧设备和备用供氧设备出现火灾；控制系统，与所述数据处理系统通讯连接并与所述中心供氧系统控制连接，用于根据所述数据处理系统处理判断的火灾发生情况启动所述中心供氧设备的火灾预模拟模式，并在所述火灾预模拟模式下根据所述数据处理系统处理发送的控火信号控制所述控火系统作对应所述火势控制方案，基于所述控火信号控制所述火灾预防系统进行延时预防处理；所述控制系统根据数据处理系统在灭火过程中传输的控火信号变化调控所述控火系统的工作，并根据历史火灾发生情况重置所述火灾预防系统的预防措施实施周期。
6.作为本发明的优选方案，所述中心供氧系统包括为所述主用供氧设备和所述备用供氧设备提供安装场所的制氧设备间和氧气储存间，所述主用供氧设备为所述用氧场所的主用供氧设备，所述主用供氧设备通过所述备用供氧设备为所述用氧场所供氧，所述备用供氧设备在所述主用供氧设备进行供氧情况下储存定量的氧气以在主用供氧设备在出现紧急火灾情况下供所述用氧场所用氧；其中，所述主用供氧设备设置有备用供氧通道连接至所述用氧场所，所述主用供氧设备在所述备用供氧设备出现紧急火灾的情况下通过所述备用供氧通道为所述用氧场所供氧。
7.作为本发明的优选方案，供氧监测系统包括设置在所述制氧设备间和氧气储存间的气体监测模块、温度监测模块、湿度监测模块和烟雾监测模块，所述气体监测模块用于实时监测所述制氧设备间和氧气储存间的氧气浓度、一氧化碳浓度和二氧化碳浓度，所述温度监测模块和湿度监测模块分别用于监测所述制氧设备间和所述氧气设备间的温度和湿度，所述烟雾监测模块用于监测所述制氧设备间和所述氧气设备间的烟雾情况，所述供氧监测设备与所述数据处理系统通讯连接并将监测到的数据实时传输至所述数据处理系统。
8.作为本发明的优选方案，数据处理系统包括一级数据处理模块、阈值存储模块和二级数据处理模块，所述一级数据处理模块分别与所述阈值存储模块及所述二级数据处理模块通讯连接，所述阈值存储模块内存储有气体浓度阈值、温度阈值、湿度阈值和烟雾浓度阈值，所述一级数据处理模块用于将实时监测到的数据与所述阈值存储模块中的数据进行比对处理，并将比对结果发送至所述控制系统以及将所述比对结果进行存储以供所述二级数据处理模块进行提取处理，所述二级数据处理模块在所述火灾预模拟模式下启动对所述一级数据处理模块中的比对数据进行提取处理以对火灾情况进行判断，并根据判断结果向所述控制系统发送控火信号。
9.作为本发明的优选方案，所述二级数据处理模块包括数据排列单元、数据比对单元、离散阈值存储单元和示警单元，所述一级数据处理模块与所述数据排列单元通讯连接，所述数据排列单元与所述数据比对单元通讯连接，所述数据比对单元与所述离散阈值存储单元及所述示警单元通讯连接，所述示警单元与所述控制系统通讯连接，所述数据排列单元在所述火灾预模拟模式下定时分节点提取所述一级处理模块中的比对数据并对根据时间节点前后顺序对所述比对数据进行排列，所述离散阈值存储单元用于存储所述比对数据的离散度阈值，所述数据比对单元将相邻时间节点的所述比对数据进行比对以重复对火灾
发生情况进行判断和对所述比对数据进行离散度计算处理并将处理得到的离散度与所述离散阈值存储单元中的所述离散度阈值进行比对，所述示警单元根据火灾发生情况判断结果和离散度比对结果向所述控制系统发送一级示警信号、二级示警信号和三级示警信号。
10.作为本发明的优选方案，所述数据比对单元对所述一级处理单元判断得出的火灾发生情况进行二次判断，并根据二次判断结果对火灾情况进行判断，所述一级示警信号对应所述二次判断结果为未发生火灾的情况，所述二级示警信号对应所述二次判断结果为发生火灾并处理得出离散度低于所述离散度阈值的情况，所述三级示警信号对应所述二次判断结果为发生火灾并处理得出离散度高于所述离散度阈值的情况。
11.作为本发明的优选方案，所述控火系统包括消防报警设备、灭火设备、控制阀装置、监控设备以及服务显示端，所述消防报警设备用于根据所述一级示警信号启用警报示警以提醒工作人员对用氧场所进行及时复查，所述灭火设备用于根据所述二级示警信号和三级示警信号启用对火灾发生区域进行灭火，所述控制阀装置设置在备用供氧管道上以及所述备用供氧设备和所述主用供氧设备之间，所述控制阀装置根据所述二级示警信号进行启用或者关闭并根据所述三级示警信号进行全部关闭工作，所述监控设备对所述制氧设备间和所述氧气储存间进行实时监控，并将监控图像实时传输至所述服务显示端供工作人员及时查看，所述服务显示端与所述灭火设备电性连接，所述服务显示端控制所述灭火设备启动进行灭火。
12.作为本发明的优选方案，所述火灾预防系统为所述制氧设备间和所述氧气储存间进行定时排气通风处理和降温处理，所述火灾预防系统中排气通风设备根据所述二级示警信号和所述三级示警信号进行延时启动处理。
13.作为本发明的优选方案，所述控制系统根据一级示警信号控制所述中心供氧系统复位至所述实时检测模式，所述控制系统根据二级示警信号关闭至少一个所述控制阀装置，所述控制系统根据所述三级示警信号关闭全部所述控制阀装置并通过所述服务显示端提醒工作人员进行火灾区域的人员驱散以防止火灾从起火区域通过控制阀装置蔓延至所述用氧场所及防止严重火势对火灾区域人员造成伤害。
14.作为本发明的优选方案，一种中心供氧设备的火灾预防控制系统的火灾预防控制方法，包括以下步骤：步骤100，根据实地情况预先设置监测数据的阈值和离散度阈值；步骤200，预设火灾预防系统，定时定点为氧气储存间和制氧设备间通风排气并降温；步骤300，对备用供氧设备和主用供氧设备的使用情况和使用环境进行实时监测并对监测数据进行初步处理得出异常监测情况；步骤400，控制系统根据异常监测情况开启中心供氧设备的火灾预模拟模式，数据处理模块定时分节点接收实时监测数据并处理进行火灾发生判断和火灾情况判断，并向控制系统发送对应控火信号；步骤500，控制系统根据控火信号控制中心供氧系统复位至实时监测模式或者控制控火系统工作进行控火；步骤600，控制系统根据火灾情况判断关闭控火系统并延时启动火灾预防系统，并且根据历史火灾发生情况重置所述火灾预防系统的预防实施周期。
15.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明设置供氧监测系统对供氧设备实时监测，并通过数据处理系统对实时监测数据进行比对处理得出异常数据，根据异常数据定时分界点对中心供氧系统进行监测数据的采集，并判断时间段异常数据的发生情况以此判断火灾是否发生，再通过相邻时间点数据的变化和整个时间段数据的离散度判断火灾情况，及时对火灾进行了解并避免了对火灾发生的误判，极大的降低了火灾情况监测的失误率，增强了火灾的控制效果。
附图说明
16.图1为本发明实施例提供的一种中心供氧设备的火灾预防控制系统的结构框图；图2为本发明实施例提供的一种中心供氧设备的火灾预防控制系统的火灾预防控制方法的流程图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.如图1所示，本发明提供了一种中心供氧设备的火灾预防控制系统，通过对供氧设备进行实时监测，并对监测到的数据进行处理得出异常数据，并根据异常的监测情况再对供氧设备的监测数据进行定时分节点采集，以此判断火灾是否发生以及火灾发生的具体情况，根据具体情况采取控火措施，本发明提高了火灾监测的准确性，还保证了火灾的控制效果。
19.本发明主要包括中心供氧系统、供氧监测系统、数据处理系统、控火系统、火灾预防系统和控制系统，中心供氧系统主要为用氧场所供氧，供氧监测系统主要监测中心供氧系统的使用情况，数据处理系统对供氧监测系统监测到的数据进行处理，控火系统用于根据不同的火灾情况对火灾进行控制，火灾预防系统主要用于火灾未发生的预防措施，上述为本发明中系统的简要描述，以下对每一部分进行分开描述。
20.一：中心供氧系统，用于在实时监测模式和火灾预模拟模式下分别提供主用供氧设备为用氧场所进行日常供氧、以及提供备用供氧设备或主用供氧设备为用氧场所紧急供氧，也就是说，在实时监测模式下，我们主要通过主用供氧设备为用氧场所进行供氧，在供氧的过程中在备用供氧设备中也存储了定量的氧气，在火灾预模拟模式下采用主用供氧设备或者备用供氧设备进行火灾情况下的供氧。
21.除了主用供氧设备和备用供氧设备，中心供氧系统还包括为主用供氧设备和备用供氧设备提供安装场所的制氧设备间和氧气储存间，本发明中提出的供氧监测系统就是对制氧设备间和氧气储存间的环境进行实时监测，主用供氧设备为用氧场所的主用供氧设备，主用供氧设备通过备用供氧设备为用氧场所供氧（在实时监测模式下），备用供氧设备在主用供氧设备进行供氧情况下储存定量的氧气以在主用供氧设备在出现紧急火灾情况下供用氧场所用氧，所以在日常使用过程中备用供氧设备和主用供氧设备均可为用氧场所供氧。
22.主用供氧设备除了通过备用供氧设备连接至用氧场所之外，主用供氧设备设置有备用供氧通道连接至用氧场所，主用供氧设备在备用供氧设备出现紧急火灾的情况下通过备用供氧通道为用氧场所供氧。
23.在实时监测模式下，主用供氧设备通过备用供氧设备为用氧场所供氧，在火灾预模拟模式下，当主用供氧设备出现火灾，直接采用备用供氧设备进行供氧，当备用供氧设备出现火灾情况下，连通备用供氧通道，主用供氧设备通过备用供氧通道为用氧场所供氧，上述不同情况均在火灾情况不严重的情况下进行调控，火灾严重的情况下，暂停供氧设备的使用，避免火灾通过用氧场所和供氧设备之间的连接通道蔓延。
24.二：供氧监测系统，用于对主用供氧设备和备用供氧设备使用情况和使用环境进行实时监测，并将实时监测数据发送，供氧检测系统设置在备用供氧设备和主用供氧设备所在场所，本发明中主要对主用供氧设备和备用供氧设备的使用环境进行实时监测。
25.本发明提供的供氧监测系统主要包括气体监测模块、温度监测模块、湿度监测模块和烟雾监测模块，在火灾发生情况下，制氧设备间和氧气储存间内气体浓度、温度湿度和烟雾浓度均会出现较明显的变化，所以通过设置上述模块对主用供氧设备和备用供氧设备的环境火灾情况进行监测，气体监测模块用于实时监测制氧设备间和氧气储存间的氧气浓度、一氧化碳浓度和二氧化碳浓度，温度监测模块和湿度监测模块分别用于监测制氧设备间和氧气设备间的温度和湿度，烟雾监测模块用于监测制氧设备间和氧气设备间的烟雾情况，供氧监测设备与数据处理系统通讯连接并将监测到的数据实时传输至数据处理系统。
26.本实施例中，我们可以在供氧监测系统的各个部分设置防护装置，避免发生火灾的情况下损坏供氧监测设备导致不能对火灾情况进行实时监测。
27.三：数据处理系统，用于与供氧检测系统通讯连接接收供氧监测系统发送的实时监测数据并根据中心供氧系统提供的实时监测模式和火灾预模拟模式分别对实时监测数据进行火灾发生判断和火灾情况判断处理，并且根据判断得出的火灾情况发送不同级别控火信号。
28.本发明的数据处理系统主要采用以下优选实施例，数据处理系统包括一级数据处理模块、阈值存储模块和二级数据处理模块，一级数据处理模块分别与阈值存储模块及二级数据处理模块通讯连接，阈值存储模块内存储有气体浓度阈值、温度阈值、湿度阈值和烟雾浓度阈值，一级数据处理模块用于将实时监测到的数据与阈值存储模块中的数据进行比对处理，并将比对结果发送至控制系统以及将比对结果进行存储以供二级数据处理模块进行提取处理，当我们通过供氧监测系统实时监测到的数据低于最低或者高于最高气体浓度阈值、温度阈值、湿度阈值和烟雾浓度阈值时，我们直接判断该时间点监测数据为异常监测数据，在本实施例中，当我们监测到异常监测数据的情况下直接异常监测数据传输至控制系统，控制系统根据异常监测数据直接开启中心供氧系统的火灾预模拟模式，并且在火灾预模拟模式下控制系统还启动二级数据处理模块进行工作。
29.二级数据处理在火灾预模拟模式下启动对一级数据处理模块中的比对数据进行提取处理以对火灾情况进行判断，并根据判断结果向控制系统发送控火信号，也就是说我们监测到某一时间点出现异常数据时，我们之后一段时间对数据再进行监测，观察是否继续为异常。
30.本实施例中的二级数据处理模块采用以下优选实施例，二级数据处理模块包括数
据排列单元、数据比对单元、离散阈值存储单元和示警单元，一级数据处理模块与数据排列单元通讯连接，数据排列单元与数据比对单元通讯连接，数据比对单元与离散阈值存储单元及示警单元通讯连接，示警单元与控制系统通讯连接，数据排列单元在火灾预模拟模式下定时分节点提取一级处理模块中的比对数据并对根据时间节点前后顺序对比对数据进行排列，离散阈值存储单元用于存储比对数据的离散度阈值，数据比对单元将相邻时间节点的比对数据进行比对以重复对火灾发生情况进行判断和对比对数据进行离散度计算处理并将处理得到的离散度与离散阈值存储单元中的离散度阈值进行比对，当比对结果从异常变成正常情况下我们直接判定为此次异常数据的产生原因为其他因素，示警单元根据火灾发生情况判断结果和离散度比对结果向控制系统发送一级示警信号、二级示警信号和三级示警信号。
31.一级示警信号、二级示警信号和三级示警信号对应情况具体如下，数据比对单元对一级处理单元判断得出的火灾发生情况进行二次判断，并根据二次判断结果对火灾情况进行判断，一级示警信号对应二次判断结果为未发生火灾的情况（在一次数据处理模块中检测为异常数据）；二级示警信号对应二次判断结果为发生火灾并处理得出离散度低于离散度阈值的情况，此种情况下为火灾情况不严重的情况；三级示警信号对应二次判断结果为发生火灾并处理得出离散度高于离散度阈值的情况，此种情况为火灾情况较为严重的情况，在本实施例中以火灾情况的稳定性作为示警信号级别的判定，火灾情况稳定性越低越接近三级示警信号，火灾现场情况不稳定则难以保证备用供氧，在此种情况下我们需要暂停供氧以免火灾蔓延至用氧场所，对用氧场所进行保护；另外作为本发明的更优选实施例，我们还可以通过实时监测到的数据来判断火灾的具体情况并通过实时监测数据的变化值来判断火灾的变化情况。
32.四：控火系统，设置在主用供氧设备和备用供氧设备所在场所，与控制系统通讯连接并根据接收到的控制系统发送的控火信号作不同火势控制方案，本发明中提供的控火系统主要采取以下优选实施例。
33.控火系统包括消防报警设备、灭火设备、控制阀装置、监控设备以及服务显示端，消防报警设备用于根据一级示警信号启用警报示警以提醒工作人员对用氧场所进行及时复查，在本实施例中，可直接将消防警报设备直接设置在服务显示端供工作人员查看。
34.灭火设备用于根据二级示警信号和三级示警信号启用对火灾发生区域进行灭火，在控制系统接收到二级示警信号和三级示警信号时控制灭火设备进行灭火，在本发明中可以根据三级示警信号在二级示警信号灭火设备进行灭火的情况下增强灭火强度和灭火时间。
35.控制阀装置设置在备用供氧管道上以及备用供氧设备和主用供氧设备之间，控制阀装置根据二级示警信号进行启用或者关闭并根据三级示警信号进行全部关闭工作，在三级示警信号情况下，我们将控制阀装置全部关闭，这种情况下我们可以通过备用供氧设备为用氧场所进行供氧，但是为了保证安全性，可以在备用供氧设备与用氧场所的连接通道上也设置控制阀装置，在火灾情况严重的情况下暂停供氧。
36.本实施例中，当只是在某个时间点监测到异常数据时控制系统会将中心供氧设备调控为实时监测模式，这种情况下我们需要采用监控设备对制氧设备间和氧气储存间进行实时监控，并将监控图像实时传输至服务显示端供工作人员及时查看以对异常数据的出现
原因进行复查。
37.当复查出现火灾的情况下我们直接手动控制灭火设备进行灭火，所以在本实施例中，服务显示端与灭火设备电性连接，工作人员通过服务显示端控制灭火设备启动进行灭火。
38.五：火灾预防系统，用于设置在主用供氧设备和备用供氧设备所在场所通过实施火灾预防措施预防主用供氧设备和备用供氧设备出现火灾；火灾预防系统为制氧设备间和氧气储存间进行定时排气通风处理和降温处理，火灾预防系统中排气通风设备根据二级示警信号和三级示警信号进行延时启动处理，本发明设置的火灾预防系统主要通过排气通风和降温实现，制氧设备间和氧气储存间出现火灾情况下灭火设备进行灭火，灭火完成之后我们通过火灾预防系统为制氧设备间和氧气储存间内部进行排气通风。
39.本发明中起到主要控制作用的为控制系统，与数据处理系统通讯连接并与中心供氧系统控制连接，控制系统用于根据数据处理系统处理判断的火灾发生情况启动中心供氧设备的火灾预模拟模式，并在火灾预模拟模式下根据数据处理系统处理发送的控火信号控制控火系统作对应火势控制方案，基于控火信号控制火灾预防系统进行延时预防处理。
40.控制系统的具体实施方式如下： 控制系统根据一级示警信号控制中心供氧系统复位至实时检测模式；控制系统根据二级示警信号关闭至少一个控制阀装置（具体根据实际情况关闭的控制阀装置上文中已具体说明）；控制系统根据三级示警信号关闭全部控制阀装置并通过服务显示端提醒工作人员进行火灾区域的人员驱散以防止火灾从起火区域通过控制阀装置蔓延至用氧场所及防止严重火势对火灾区域人员造成伤害；控制系统根据数据处理系统在灭火过程中传输的控火信号变化调控控火系统的工作，并根据历史火灾发生情况重置火灾预防系统的预防措施实施周期；例如，灭火的过程中火势逐渐变弱，供氧检测系统监测到的数据也逐渐趋于正常，从开始的三级示警信号降为二级示警信号，可通过控制系统逐渐调控灭火设备的灭火强度，直至监测数据处于正常阈值区间内控制系统控制灭火设备关闭；另外，在发生火灾之后控制系统需要重新统计历史火灾发生情况对火灾预防系统的预防措施实施周期进行更改，提高预防措施实施频率。
41.综上，如图2所示，本发明提供的一种中心供氧设备的火灾预防控制系统的火灾预防控制方法，包括以下步骤：步骤100，根据实地情况预先设置监测数据的阈值和离散度阈值；步骤200，预设火灾预防系统，定时定点为氧气储存间和制氧设备间通风排气并降温；步骤300，对备用供氧设备和主用供氧设备的使用情况和使用环境进行实时监测并对监测数据进行初步处理得出异常监测情况；步骤400，控制系统根据异常监测情况开启中心供氧设备的火灾预模拟模式，数据处理模块定时分节点接收实时监测数据并处理进行火灾发生判断和火灾情况判断，并向控制系统发送对应控火信号；步骤500，控制系统根据控火信号控制中心供氧系统复位至实时监测模式或者控制控火系统工作进行控火；步骤600，控制系统根据火灾情况判断关闭控火系统并延时启动火灾预防系统，并
且根据历史火灾发生情况重置火灾预防系统的预防实施周期。
42.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。