一种适用于充电桩的智能消防监控模块的制作方法

本发明属于电动汽车充电桩技术领域，尤其是涉及一种适用于充电桩的智能消防监控模块。

背景技术：

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。

充电桩由于电力设备的全面覆盖，其长时间使用后或特殊环境下使用时会引起线路老化或线路短路等状况，因此存在一定的安全隐患，如果不进行定期的检修维护，甚至存在火灾风险，因此有必要在充电站建立消防系统；目前用于充电桩的消防系统通常只表现为常规的消防器材，容易造成较大的损失，存在一定的局限性。

技术实现要素：

为解决现有技术的缺陷和不足问题；本发明的目的在于一种结构简单，设计合理、使用方便的适用于充电桩的智能消防监控模块，它将自动传感器、现场监控设备集成在汽车充电桩上，实时预警为消防处置提高保障，同时，在无线通讯单元作用下实现远程操控，更加安全可靠。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含智能消防监控模块，智能消防监控模块安装在充电桩的内部；其特征在于：所述的智能消防监控模块由供电系统、控制系统、检测系统、通信系统、现场处理系统组成；所述的供电系统将充电桩连接的市电转换成安全电压给控制系统、检测系统、通信系统、现场处理系统进行供电；控制系统对各组件进行操控以及数据的记录；检测系统对充电桩内部以及外部环境检测并及时反馈给控制系统；所述的通信系统连接远程监控端进行现场与监控室的数据交互、操控；现场处理系统受到控制系统控制对充电桩内部进行消防处置。

作为优选，所述的供电系统由24v转换电路、整流电路、外源不间断电源组成；24v转换电路11将220v市电进行降压处理后在整流电路配合下进行供电；外源不间断电源由ups电源、太阳能发电模组、风力发电模组组成，外源不间断电源能够在充电桩断电情况下保障智能消防监控模块的正常运行。

作为优选，所述的控制系统由中处理单片机、数据存储单元、a/d转换器组成；中处理单片机与数据存储单元、a/d转换器连接；数据存储单元进行实时数据存储和记录；a/d转换器接收检测系统的信号进行转换。

作为优选，所述的检测系统由信号放大器、可燃气体传感器、温度传感器、烟雾传感器、震动传感器组成；信号放大器分别与可燃气体传感器、温度传感器、烟雾传感器、震动传感器连接进行信号的放大传输。

作为优选，所述的通信系统由通讯芯片、无线信号发射单元组件、外部通讯端口、通讯端口、外部显示器组成；通讯芯片接收和传输信号并对各组件进行管理，外部通讯端口与现场监控设备进行连接实现可视化监控；通讯端口与外部显示器可反映智能消防监控模块的状态。

作为优选，所述的无线信号发射单元组件包含wifi模块、4g/5g模块、lora模块、nb-iot模块。

作为优选，所述的现场处理系统由执行单元、自动灭火装置控制器、断电控制阀、蜂鸣报警器组成；执行单元分别对自动灭火装置控制器、断电控制阀、蜂鸣报警器进行控制，自动灭火装置控制器能够控制灭火药剂的释放，对充电桩内部进行灭火处置，断电控制阀能够及时断电避免引发火情；蜂鸣报警器起到及时提醒的作用。

作为优选，所述的温度传感器拓展连接有升温速率异常报警器，对充电桩内部温度实现进一步的细化监测。

作为优选，所述的蜂鸣报警器包含温度报警、烟感报警器、振动与碰撞报警器，在出现异常时配合外部显示器输出警告信息。

作为优选，所述的外部显示器内置灭火装置质保倒计时模块，其与无线信号发射单元组件配合实现远程的查阅。

采用上述结构后，本发明有益效果为：1、通过对充电桩内部温度、烟感数据的实时监控，实时预警，为自动灭火装置是否启动提供数据支持；

2、智能消防监控模块具备独立备用电源和无线通讯功能，通过对充电桩内部温度、烟感数据的实时监控，实时上传，有力的留下了充电桩内部温度和烟雾状态数据备份，为可能发生的充电桩火灾事故调查，提供数据支持；解决了充电桩发生火灾，由于电路断电无法记录和保存温度和烟雾数据的痛点；

3、充电车辆因驾驶不慎撞击充电桩和人为破坏充电桩属于偶发事件，充电桩碰撞报警和振动报警功能，可以在第一时间给运维平台发出警告信息，同时锁定位置和时间，提高事件处置能力和提升事件处置效率；

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的结构示意图；

附图标记说明：供电系统1、24v转换电路11、整流电路12、外源不间断电源13、控制系统2、中处理单片机21、数据存储单元22、a/d转换器23、检测系统3、信号放大器31、可燃气体传感器32、温度传感器33、烟雾传感器34、震动传感器35、升温速率异常报警器36、通信系统4、通讯芯片41、无线信号发射单元组件42、外部通讯端口43、通讯端口44、外部显示器45、现场处理系统5、执行单元51、自动灭火装置52、断电控制阀53、蜂鸣报警器54。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

参看如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含智能消防监控模块，智能消防监控模块安装在充电桩的内部；其特征在于：所述的智能消防监控模块由供电系统1、控制系统2、检测系统3、通信系统4、现场处理系统5组成；所述的供电系统1将充电桩连接的市电转换成安全电压给控制系统2、检测系统3、通信系统4、现场处理系统5进行供电；控制系统2对各组件进行操控以及数据的记录；检测系统3对充电桩内部以及外部环境检测并及时反馈给控制系统2；所述的通信系统4连接远程监控端进行现场与监控室的数据交互、操控；现场处理系统5受到控制系统2控制对充电桩内部进行消防处置。

进一步，所述的供电系统1由24v转换电路11、整流电路12、外源不间断电源13组成；24v转换电路11将220v市电进行降压处理后在整流电路12配合下进行供电；外源不间断电源13由ups电源、太阳能发电模组、风力发电模组组成，外源不间断电源13能够在充电桩断电情况下保障智能消防监控模块的正常运行。

其中，4v转换电源11可直接从充电桩内部进行取电或者与独立的供电线路进行连接，两路同连形成主备关系；但是接入端的通断受现场处理系统5进行控制；另外，外源不间断电源13为独立备用电源用于应急反应使用，在主系统断电或者消防处置后自检时进行供电。

进一步，所述的控制系统2由中处理单片机21、数据存储单元22、a/d转换器23组成；中处理单片机21与数据存储单元22、a/d转换器23连接；数据存储单元22进行实时数据存储和记录；a/d转换器23接收检测系统3的信号进行转换；数据存储单元22优选固态硬盘、具有存储和读取快读优势；中处理单片机21采用pic18f46k80,具有运算速度快、接口丰富、存储容量大、运行稳定可靠的特点，

进一步，所述的检测系统3由信号放大器31、可燃气体传感器32、温度传感器33、烟雾传感器34、震动传感器35组成；信号放大器31分别与可燃气体传感器32、温度传感器33、烟雾传感器34、震动传感器35连接进行信号的放大传输。

可燃气体传感器32优选kq-28电化学半导体,具有在较宽的浓度范围内对甲烷有良好的灵敏度，具有抗干拢能力强，功耗低、响应恢复快、稳定性好，寿命长等特点

温度传感器33优选pt1000铂电阻，具有测温范围宽，精度高，零待机功耗，具有极强的抗干拢纠错能力等特点；

烟雾传感器34优选mq平面半导体,具有在较宽的浓度范围内对丙烷、烟雾等有良好的灵敏度，具有小尺寸、长寿命等特点；

震动传感器3优选sw-1801,具有感应不同方的振动、倾斜，灵敏度高的特点；

作为优选，所述的通信系统4由通讯芯片41、无线信号发射单元组件42、外部通讯端口43、通讯端口44、外部显示器45组成；通讯芯片41接收和传输信号并对各组件进行管理，外部通讯端口43与现场监控设备进行连接实现可视化监控；通讯端口44与外部显示器45可反映智能消防监控模块的状态；通讯芯片41优选rs485,具有传输距离远、高灵敏度、多点传输特点。另外，外部显示器45内置灭火装置质保期倒计时小程序，同时可以实现远程的查阅灭火装置的状态是在线还是离线。

作为优选，所述的现场处理系统5由执行单元51、自动灭火装置52、断电控制阀53、蜂鸣报警器54组成；执行单元51分别对自动灭火装置52、断电控制阀53、蜂鸣报警器54进行控制，自动灭火装置52能够控制二氧化碳的释放对充电桩内部进行灭火降温，断电控制阀53能够及时断电避免引发火情；蜂鸣报警器54起到及时提醒的作用；执行单元51以继电器为主导开关，可与其他设备进行联动或者互锁；自动灭火装置52由二氧化碳储罐组成，也可以是七氟丙烷、气溶胶、全氟己酮等。

另外，所述的温度传感器33拓展连接有升温速率异常报警器36，对充电桩内部温度实现进一步的细化监测。所述的蜂鸣报警器54包含温度报警、烟感报警器、振动与碰撞报警器，在出现异常时配合外部显示器45输出警告信息。所述的无线信号发射单元组件42包含wifi模块、4g/5g模块、lora模块、nb-iot模块。

本具体实施方式的工作原理为：在充电桩现场当可燃气体传感器32、温度传感器33、烟雾传感器34、震动传感器35、升温速率异常报警器36任意一个检测到异常时，将数据传输控制系统2，控制系统2对输入信号进行数模转换并进行存储记录；并将故障信号通过通信系统4传输到监控室进行人工介入指挥或者操作，配合监控设备进行消防设备的操控；在特定情况下，控制系统2直接发送信号给现场处理系统5进行快速的消防响应，进行灭火药剂的释放，进行灭火处置。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。