基于北斗定位的配电分支箱消防预警系统、方法及装置与流程

1.本发明涉及电力监测技术领域，尤其涉及基于北斗定位的配电分支箱消防预警系统、方法及装置。


背景技术：

2.配电分支箱作为电缆分接或转接的主要设施，其内部电缆线路复杂，在使用过程中容易因发热、短路等引起火灾事故。目前对配电分支箱内环境的掌握需要依靠运行人员的定期巡检来加以保障，不能及时、准确定位有火灾风险的配电分支箱，且难以快速、有效评估对应的火灾风险等级。


技术实现要素：

3.本发明提供了基于北斗定位的配电分支箱消防预警系统、方法及装置，解决了如何有效实现配电分支箱火灾探测的快速定位和风险等级评估的技术问题。
4.本发明第一方面提供一种基于北斗定位的配电分支箱消防预警系统，所述系统包括火焰探测模组、烟雾浓度探测传感器模组、温度探测传感器模组、信号转换电路和无线传输控制模块；
5.所述无线传输控制模块包括依次连接的北斗定位单元、信号处理单元和无线通信单元；所述火焰探测模组、所述烟雾浓度探测传感器模组和所述温度探测传感器模组分别通过信号转换电路连接所述信号处理单元；
6.所述火焰探测模组、所述烟雾浓度探测传感器模组和所述温度探测传感器模组分别用于对配电分支箱内的环境进行探测，根据所采集的信号输出对应的开关量信号；
7.所述信号转换电路用于将接收的开关量信号转换为对应的电平信号；
8.所述信号处理单元用于根据所接收的电平信号判断是否触发火灾预警，在触发火灾预警时，根据高电平信号对应的探测模组的类型进行火灾风险等级评估，以及根据评估的火灾风险等级以及所述北斗定位单元的定位信息生成相应的火灾预警信息；
9.所述无线通信单元用于发出所述火灾预警信息。
10.根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述火焰探测模组包括火焰探测传感器和第一智能报警电路，所述烟雾浓度探测传感器模组包括烟雾浓度传感器和第二智能报警电路，所述温度探测传感器模组包括温度传感器和第三智能报警电路；
11.所述第一智能报警电路用于在接收到所述火焰探测传感器的火焰信号时输出常闭开关量信号；
12.所述第二智能报警电路用于在所述烟雾浓度传感器检测到的烟雾浓度超过烟雾浓度阈值时输出常闭开关量信号；
13.所述第三智能报警电路用于在所述温度传感器检测到的温度超过温度阈值时输出常闭开关量信号；
14.所述信号转换电路具体用于将接收的常闭开关量信号转换为高电平信号；
15.所述信号处理单元具体用于在接收到高电平信号时触发火灾预警。
16.根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述信号处理单元具体用于：
17.在仅接收到与温度探测传感器模组对应的高电平信号时，确定火灾风险等级为低风险等级；
18.在仅接收到与烟雾浓度探测传感器模组对应的高电平信号时，或者，在仅接收到与温度探测传感器模组对应的高电平信号及与烟雾浓度探测传感器模组对应的高电平信号时，确定火灾风险等级为中风险等级；
19.在接收到的高电平信号中有与火焰探测模组对应的高电平信号时，确定火灾风险等级为高风险等级。
20.根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述火焰探测传感器设有用于监测预设波段的紫外光辐射的紫外光感应电路。
21.根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述无线通信单元采用nb_iot(窄带物联网)无线通信网络与设定的用户终端通信连接。
22.根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述系统还包括电源管理模组；
23.所述电源管理模组用于为火焰探测模组、烟雾浓度探测传感器模组、温度探测传感器模组、信号转换电路和无线传输控制模块供电。
24.本发明第二方面提供一种基于北斗定位的配电分支箱消防预警方法，所述方法基于如上任意一项能够实现的方式所述的基于北斗定位的配电分支箱消防预警系统，所述方法包括：
25.接收到由信号转换电路发送的高电平信号时，无线传输控制模块根据所接收到的高电平信号进行火灾风险等级评估；
26.所述无线传输控制模块获取当前的定位信息，并根据评估的火灾风险等级以及所述定位信息生成相应的火灾预警信息，将所述火灾预警信息发送至设定的用户终端。
27.根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述无线传输控制模块根据所接收到的高电平信号进行火灾风险等级评估，包括：
28.在仅接收到与温度探测传感器模组对应的高电平信号时，所述无线传输控制模块确定火灾风险等级为低风险等级；
29.在仅接收到与烟雾浓度探测传感器模组对应的高电平信号时，或者，在仅接收到与温度探测传感器模组对应的高电平信号及与烟雾浓度探测传感器模组对应的高电平信号时，所述无线传输控制模块确定火灾风险等级为中风险等级；
30.在接收到的高电平信号中有与火焰探测模组对应的高电平信号时，所述无线传输控制模块确定火灾风险等级为高风险等级。
31.本发明第三方面提供了一种基于北斗定位的配电分支箱消防预警装置，包括：
32.存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如上任意一项能够实现的方式所述的基于北斗定位的配电分支箱消防预警方法；
33.处理器，用于执行所述存储器中的指令。
34.本发明第四方面一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项能够实现的方式所述的基于北斗定位的配电分支箱消防预警方法。
35.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
36.本发明的系统包括火焰探测模组、烟雾浓度探测传感器模组、温度探测传感器模组、信号转换电路和无线传输控制模块，无线传输控制模块包括依次连接的北斗定位单元、信号处理单元和无线通信单元；通过火焰探测模组、烟雾浓度探测传感器模组、温度探测传感器模组分别探测配电分支箱内的火焰、烟雾浓度和温度的环境状况，并输出开关量信号，由信号转换电路转换为电平信号并发送至无线传输控制模块，进而由无线传输控制模块判断是否触发火灾预警，在触发火灾预警时，根据高电平信号对应的探测模组的类型进行火灾风险等级评估，以及根据评估的火灾风险等级以及所述北斗定位单元的定位信息生成相应的火灾预警信息，并发送至预置用户终端；本发明通过三个不同功能的探测模组对配电分支箱进行环境监测，并基于与各探测模组对应的电平信号进行火灾风险分析和等级评估，在触发火灾预警时结合定位信息生成预警信息，能够实现配电分支箱火灾探测的快速定位预警。
附图说明
37.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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
38.图1为本发明一个可选实施例提供的一种基于北斗定位的配电分支箱消防预警系统的原理框图；
39.图2为本发明一个可选实施例提供的一种基于北斗定位的配电分支箱消防预警方法的流程图；
40.附图标记：
41.1-火焰探测模组；2-烟雾浓度探测传感器模组；3-温度探测传感器模组；4-信号转换电路；5-无线传输控制模块；6-电源管理模组；11-火焰探测传感器；12-第一智能报警电路；21-烟雾浓度传感器；22-第二智能报警电路；31-温度传感器；32-第三智能报警电路；51-北斗定位单元；52-信号处理单元；53-无线通信单元。
具体实施方式
42.本发明实施例提供了基于北斗定位的配电分支箱消防预警系统、方法及装置，用于解决如何有效实现配电分支箱火灾探测的快速定位和风险等级评估的技术问题。
43.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
44.本发明提供了一种基于北斗定位的配电分支箱消防预警系统。
45.请参阅图1，图1示出了本发明实施例提供的一种基于北斗定位的配电分支箱消防预警系统的原理框图。
46.本发明实施例提供的一种基于北斗定位的配电分支箱消防预警系统，包括火焰探测模组1、烟雾浓度探测传感器模组2、温度探测传感器模组3、信号转换电路4和无线传输控制模块5；所述无线传输控制模块5包括依次连接的北斗定位单元51、信号处理单元52和无线通信单元53；所述火焰探测模组1、所述烟雾浓度探测传感器模组2和所述温度探测传感器模组3分别通过信号转换电路4连接所述信号处理单元52。
47.进一步地，所述系统还包括电源管理模组6；
48.所述电源管理模组6用于为火焰探测模组1、烟雾浓度探测传感器模组2、温度探测传感器模组3、信号转换电路4和无线传输控制模块5供电。
49.所述火焰探测模组1、所述烟雾浓度探测传感器模组2和所述温度探测传感器模组3分别用于对配电分支箱内的环境进行探测，根据所采集的信号输出对应的开关量信号。
50.所述信号转换电路4用于将接收的开关量信号转换为对应的电平信号；
51.所述信号处理单元52用于根据所接收的电平信号判断是否触发火灾预警，在触发火灾预警时，根据高电平信号对应的探测模组的类型进行火灾风险等级评估，以及根据评估的火灾风险等级以及所述北斗定位单元51的定位信息生成相应的火灾预警信息；
52.所述无线通信单元53用于发出所述火灾预警信息。
53.本发明实施例，通过火焰探测模组1、烟雾浓度探测传感器模组2、温度探测传感器模组3分别探测配电分支箱内的火焰、烟雾浓度和温度的环境状况，并输出开关量信号，由信号转换电路4转换为电平信号并发送至无线传输控制模块5，进而由无线传输控制模块5判断是否触发火灾预警，在触发火灾预警时，根据高电平信号对应的探测模组的类型进行火灾风险等级评估，以及根据评估的火灾风险等级以及所述北斗定位单元51的定位信息生成相应的火灾预警信息，并发送至预置用户终端；本发明通过三个不同功能的探测模组对配电分支箱进行环境监测，并基于与各探测模组对应的电平信号进行火灾风险分析和等级评估，在触发火灾预警时结合定位信息生成预警信息，能够实现配电分支箱火灾探测的快速定位预警。
54.在一种能够实现的方式中，所述火焰探测模组1包括火焰探测传感器11和第一智能报警电路12，所述烟雾浓度探测传感器模组2包括烟雾浓度传感器21和第二智能报警电路22，所述温度探测传感器模组3包括温度传感器31和第三智能报警电路32。
55.具体地，所述火焰探测传感器11用于探测配电分支箱内的火焰信号；所述烟雾浓度传感器21用于探测配电分支箱内的烟雾浓度；所述温度传感器31用于探测配电分支箱内的温度。
56.所述第一智能报警电路12用于在接收到所述火焰探测传感器11的火焰信号时输出常闭开关量信号；所述第二智能报警电路22用于在所述烟雾浓度传感器21检测到的烟雾浓度超过烟雾浓度阈值时输出常闭开关量信号；所述第三智能报警电路32用于在所述温度传感器31检测到的温度超过温度阈值时输出常闭开关量信号；所述信号转换电路4具体用于将接收的常闭开关量信号转换为高电平信号；所述信号处理单元52具体用于在接收到高电平信号时触发火灾预警。
57.本发明上述实施例，设置了火焰探测模组1、烟雾浓度探测传感器模组2和温度探测传感器模组3的具体框架结构，结构简单便捷，易于实施。
58.作为一种具体的实施方式，火灾探测模组利用火焰发出的紫外光进行探测，其中
火焰探测传感器11设有用于监测预设波段的紫外光辐射的紫外光感应电路。在监测到预设波段的紫外光辐射时，第一智能报警电路12将输出常闭开关量信号。而在下一次采集时间，若火焰探测传感器11没有监测到预设波段的紫外光辐射，第一智能报警电路12将输出常开开关量信号。
59.作为另一种具体的实施方式，为准确地探测到火焰，火焰探测传感器11还可以设有红外光感应电路，以监测预设波段的红外光辐射。可设置当红外光感应电路和紫外光感应电路同时感应到信号时判定探测到火焰。
60.作为一种具体的实施方式，烟雾浓度探测传感器模组2可以采用光电烟雾监测原理进行烟雾浓度监测。烟雾浓度传感器21内可以设置一个光学迷宫，并安装有红外接收管和红外发射管。无烟雾时，红外接收管处不能收到红外发射管发出的红外光；有烟雾时，当烟雾进入光学迷宫内，通过折射和反射，红外接收管将接收到红外光，此时可针对红外接收管的电压信号进行环境光补偿，进而获得当前烟雾对应的烟雾浓度。第二智能报警电路22在所述烟雾浓度传感器21检测到的烟雾浓度超过烟雾浓度阈值时输出常闭开关量信号。而在检测到的烟雾浓度没有超过烟雾浓度阈值时，第二智能报警电路22输出常开开关量信号。
61.本发明实施例，以迷宫形的烟雾通道形成环境光暗室，能够降低环境光的影响，提高烟雾浓度探测传感器模组2的监测精度。
62.第三智能报警电路32在所述温度传感器31检测到的温度没有超过温度阈值时输出常开开关量信号。第一智能报警电路12、第二智能报警电路22和第三智能报警电路32输出的常开开关量信号，将由对应的信号转换电路4转换为低电平信号；而第一智能报警电路12、第二智能报警电路22和第三智能报警电路32输出的常闭开关量信号，将由对应的信号转换电路4转换为高电平信号。三个信号转换电路4输出的电平信号发送至信号处理单元52，进而由信号处理单元52根据电平信号判断火灾风险的来源及风险的程度。
63.本发明上述实施例，通过将采集的信息在采集端处进行分析，输出开关量信号，并转化为电平信号以进行火灾风险分析，有益于降低后端对火灾风险分析的压力，且提高信号响应的效率，从整体上提高了进行配电分支箱火灾探测预警的效率。
64.在一种能够实现的方式中，所述信号处理单元52具体用于：
65.在仅接收到与温度探测传感器模组3对应的高电平信号时，确定火灾风险等级为低风险等级；
66.在仅接收到与烟雾浓度探测传感器模组2对应的高电平信号时，或者，在仅接收到与温度探测传感器模组3对应的高电平信号及与烟雾浓度探测传感器模组2对应的高电平信号时，确定火灾风险等级为中风险等级；
67.在接收到的高电平信号中有与火焰探测模组1对应的高电平信号时，确定火灾风险等级为高风险等级。
68.本发明实施例中，如果仅仅接收到与温度探测传感器模组3对应的高电平信号，证明配电分支箱中的温度有明显变化，但是没有烟雾触发和火焰触发，此时判定当前的火灾风险等级为低风险等级；
69.如果仅接收到与烟雾浓度探测传感器模组2对应的高电平信号，证明在配电分支箱中监测到烟雾浓度超过烟雾浓度阈值，而没有火焰触发和温度触发。若接收到与温度探
测传感器模组3对应的高电平信号及与烟雾浓度探测传感器模组2对应的高电平信号，证明在配电分支箱中监测到烟雾浓度超过烟雾浓度阈值，且温度有明显变化，而没有火焰触发。这些情况下，可判定当前的火灾风险等级为中风险等级。
70.在接收到的高电平信号中有与火焰探测模组1对应的高电平信号时，证明在配电分支箱中监测到火焰，此时可判定有火情，且情况严重。例如，都接收到各探测模组对应的高电平信号，证明在配电分支箱中同时有火焰触发、温度触发和烟雾触发，此时可判定当前的火灾风险等级为高风险等级。
71.信号处理单元52在判定当前的火灾风险等级为低风险等级、中风险等级或高风险等级时，都会产生预警信息，并和北斗定位单元51生成的位置信息进行整合，通过无线通信单元53一起发送至电力运维人员的终端上，以帮助电力运维人员判断配电分支箱内的火灾情况。而当三个信号转换电路4皆输出低电平信号时，信号处理单元52将不执行预警操作。
72.在一种能够实现的方式中，所述无线通信单元53采用nb_iot无线通信网络与设定的用户终端通信连接。
73.基于nb_iot进行通信，具备广覆盖、低功耗和低成本的优点，能够保障预警信息及时有效发送至电力运维人员的终端。
74.本发明还提供了一种基于北斗定位的配电分支箱消防预警方法，该方法基于如上任意一项实施例所述的基于北斗定位的配电分支箱消防预警系统。
75.请参阅图2，图2示出了本发明实施例提供的一种基于北斗定位的配电分支箱消防预警方法的流程图。
76.本发明实施例提供的一种基于北斗定位的配电分支箱消防预警方法，包括：
77.步骤s1，接收到由信号转换电路4发送的高电平信号时，无线传输控制模块5根据所接收到的高电平信号进行火灾风险等级评估；
78.步骤s2，所述无线传输控制模块5获取当前的定位信息，并根据评估的火灾风险等级以及所述定位信息生成相应的火灾预警信息，将所述火灾预警信息发送至设定的用户终端。
79.在一种能够实现的方式中，所述无线传输控制模块5根据所接收到的高电平信号进行火灾风险等级评估，包括：
80.在仅接收到与温度探测传感器模组3对应的高电平信号时，所述无线传输控制模块5确定火灾风险等级为低风险等级；
81.在仅接收到与烟雾浓度探测传感器模组2对应的高电平信号时，或者，在仅接收到与温度探测传感器模组3对应的高电平信号及与烟雾浓度探测传感器模组2对应的高电平信号时，所述无线传输控制模块5确定火灾风险等级为中风险等级；
82.在接收到的高电平信号中有与火焰探测模组1对应的高电平信号时，所述无线传输控制模块5确定火灾风险等级为高风险等级。
83.本发明还提供了一种基于北斗定位的配电分支箱消防预警装置，包括：
84.存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如上任意一项实施例所述的基于北斗定位的配电分支箱消防预警方法；
85.处理器，用于执行所述存储器中的指令。
86.本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计
算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项实施例所述的基于北斗定位的配电分支箱消防预警方法。
87.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
88.所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
89.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。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。
90.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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
91.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。