一种基于云计算的AI智能消防系统的制作方法

一种基于云计算的ai智能消防系统
技术领域
1.本发明涉及消防设备技术领域，特别是一种基于云计算的ai智能消防系统。


背景技术：

2.随着技术的发展，火灾探测及控制设备越来越多的应用在了家庭、商场、办公室等等区域。目前应用于家庭的自动灭火器一般结构包括探头和喷水管、电磁阀等；应用中，探头实时监测相关区域(一般安装在厨房区域较多)是否发生火灾，在发生火灾时控制电磁阀得电工作，进而自来水从喷水管内喷出对相应区域进行灭火。
3.虽然现有的自动灭火器一定程度上实现了智能化控制，但是受到结构所限，或多或少还是存在一定问题，具体体现如下。其一：喷管在灭火时处于固定状态，这样喷出的水覆盖面积是固定的，相对的达不到更好的灭火效果。其二：当安装在家庭厨房等中使用时其处于固定化结构，这样，为了保证好的灭火效果一般喷头都是对准易于发生火灾的位置(比如炉具)，由于喷头等暴露在外相应的会影响家庭等处整体的美观效果。综上所述，提供一种能在灭火时转动喷头且能自动实现收纳喷管等的消防系统显得尤为必要。


技术实现要素：

4.为了克服现有自动灭火器因结构所限存在如背景所述弊端，本发明提供了基于人工智能的相关单元模块判断火情的数据，平时喷头等隐藏在家中吊顶等内位置，家中相应区域更加美观，在发生火灾时能自动使喷头下降高度对准需要灭火的区域，且灭火中喷头会发生转动实现更好的灭火覆盖，由此能取得更好灭火效果的一种基于云计算的ai智能消防系统。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种基于云计算的ai智能消防系统，包括喷管、稳压电源、控制模块，其特征在于还具有数据采集单元、数据分析单元、信号输出单元、火情采集电路、主控电路、时控电路和电动控制设备；所述电动控制设备包括电动推杆、电机减速机构、外套管、轴承、支撑板，电动推杆安装在支撑板下端，电机减速机构的上端安装在电动推杆的下端，外套管上部安装在电机减速机构的下端且电机减速机构动力输出轴位于外套管内，轴承外圈套在外套管内下部且动力输出轴套在轴承的内圈内；所述电机减速机构的动力输出轴位于外套管内部位是中空结构并具有若干进水孔；所述外套管的侧端安装有分管，分管经电磁阀串联和自来水管连接；所述喷管的下端间隔距离具有多个喷水孔，喷管上端和动力输出轴下端安装在一起；所述数据采集单元、数据分析单元、信号输出单元是安装在控制模块内的应用软件，火情采集电路、主控电路、时控电路、稳压电源、控制模块安装在电控箱内；所述火情探测电路的信号输出端和控制模块的信号输入端电性连接；所述主控电路的电源输出端和时控电路及电磁阀的、电动推杆、电机减速机构的电源输入端电性连接；所述控制模块的信号输出端和主控电路的电源输入端电性连接。
7.进一步地，所述电磁阀是常闭阀芯电磁阀。
8.进一步地，所述主控电路包括电性连接的电阻、可控硅、继电器，可控硅阳极和继电器控制电源输入端连接，可控硅阴极和继电器负极电源输入端连接，电阻一端和可控硅控制极连接。
9.进一步地，所述时控电路包括电性连接的时控开关、继电器、电源开关，电源开关的电源输出端和时控开关的电源输出端连接，时控开关的电源输入两端和继电器的电源输入两端分别连接，继电器两个控制电源输入端和稳压电源的电源输入两端分别连接。
10.进一步地，所述火情探测电路包括电性连接的热敏电阻、电阻、红外发光二极管、光电三极管，热敏电阻一端和第一只电阻一端、第二只电阻一端连接，第一只电阻另一端和红外发光二极管正极连接，第二只电阻另一端和光电三极管集电极连接。
11.进一步地，所述数据采集单元能采集热敏电阻、光电三极管输入的火情信号并将数据分类初步处理后，然后输出到数据分析单元，数据分析单元能对数据进行分析，当数据大于数据分析单元内部的阈值数据时其输出信号到信号输出单元，信号输出单元输出高电平信号到主控电路。
12.本发明有益效果是：本发明基于人工智能云计算技术的数据采集单元、数据分析单元、信号输出单元，判断火情探测电路采集的火情数据，当发生火灾时能第一时间使主控电路得电工作，进而时控电路等得电工作，达到了智能化控制目的。本发明平时喷头隐藏在家中吊顶等内位置，家中相应区域更加美观，在发生火灾时电动推杆能自动使喷头下降高度对准需要灭火的区域，且灭火中喷头会被电机减速机构带动360度连续转动，能实现更好的灭火覆盖，由此能取得更好灭火效果。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。
附图说明
13.以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。
14.图1是本发明结构示意图。
15.图2是本发明电路图。
具体实施方式
16.图1、2中所示，一种基于云计算的ai智能消防系统，包括喷管1、稳压电源d1、控制模块d2，还具有基于人工智能云计算的数据采集单元、数据分析单元、信号输出单元、火情采集电路2、主控电路3、时控电路4和电动控制设备；电动控制设备包括电动推杆m、电机减速机构m1、外套管5、轴承6、支撑板7，支撑板7的四周具有多个固定孔，电动推杆m的筒体垂直分布安装在支撑板7的下端，电机减速机构m1的壳体上端经螺杆螺母安装在电动推杆m的活动杆下端，外套管5上部焊接在电机减速机构m1的壳体下端中部且电机减速机构m1动力输出轴位于外套管5中部内，轴承6的外圈密封紧套在外套管5内下部且电机减速机构m1的动力输出轴中部紧套在轴承6的内圈内，轴承6的内外圈之间安装有水封(防止外套管内的水逸出)；电机减速机构m1的动力输出轴位于外套管内部位是中空结构(上部密封结构)，且动力输出轴中空部位外侧端表面分布有若干进水孔8；外套管的左侧端上部横向焊接有一只和外套管内互通的分管9，分管9经一只电磁阀dc1串联软管和自来水管连接；所述
“└”
型喷管1的左端为开放式结构、右端是封闭式结构，喷管1的下端间隔一定距离具有多个进水孔101，喷管1左上端和动力输出轴下端焊接在一起且互通，支撑板7经螺杆螺母安装在室内
顶部且喷管1下端和吊顶一类的物品高度持平；数据采集单元、数据分析单元、信号输出单元是安装在控制模块d2内的应用软件，火情采集电路2、主控电路3、时控电路4、稳压电源d1、控制模块d2安装在电控箱10内，电控箱10安装在支撑板右侧端下。
17.图1、2所示，电动推杆m是功率30w的往复式电动伸缩杆成品，电机减速机构m1是同轴电机齿轮减速器成品(功率50w、电机减速机构的动力输出轴每分钟转速10转)；稳压电源d1是型号220v/12v/1kw的交流转直流开关电源模块成品；电磁阀dc1是工作电压直流12v、功率2w的常闭阀芯电磁阀。控制模块d2是单片机模块及plc、微电脑模块中的一种(本实施例采用单片机模块)；主控电路包括经电路板布线连接的电阻r3、可控硅vs、继电器k1，可控硅vs阳极和继电器k1控制电源输入端连接，可控硅vs阴极和继电器k1负极电源输入端连接，电阻r3一端和可控硅vs控制极连接。时控电路包括经电路板布线连接的时控开关d3、继电器k1、电源开关s(手柄位于电控箱下端开孔外)，电源开关s的电源输出端3及5脚和时控开关等的电源输出端4及3脚分别连接，时控开关d3的电源输入两端1及2脚和继电器k1的电源输入两端分别连接，继电器k1两个控制电源输入端和稳压电源d1的电源输入两端1及2脚分别连接。火情探测电路包括经电路板布线连接的热敏电阻rt、电阻r1及r2、红外发光二极管vl、光电三极管q1，红外发光二极管vl、光电三极管q1面对面间隔1厘米焊接在电路板上，红外发光二极管vl的发光面、光电三极管q1的受光面面对面处于一条直线，红外发光二极管vl、光电三极管q1及热敏电阻rt的受热面位于电控箱10下端开口外，利于探测外部的温度及烟雾等数据；热敏电阻rt一端和第一只电阻r1一端、第二只电阻r2一端连接，第一只电阻r1另一端和红外发光二极管vl正极连接，第二只电阻r2另一端和光电三极管q1集电极连接。数据采集单元能采集热敏电阻、光电三极管输入的火情信号并将数据分类初步处理后，然后输出到数据分析单元，数据分析单元能对数据进行分析，当数据大于数据分析单元内部的阈值数据时其输出信号到信号输出单元，信号输出单元经控制模块d2的5脚输出高电平信号到主控电路。
18.图1、2所示，稳压电源d1的电源输入端1及2脚和交流220v电源两极分别经导线连接，稳压电源d1的电源输出端3及4脚和控制模块d2的电源输入端vcc及gnd、火情采集电路的电源输入端电阻r1一端及发光二极管vl负极、主控电路的电源输入端可控硅vs阳极及继电器k1负极电源输入端、时控电路的第一路电源输入端电源开关s的4及6脚分别经导线连接，火情探测电路的信号输出端热敏电阻rt另一端及光电三极管q1发射极和控制模块d2的信号输入端4及3脚分别经导线连接；主控电路的第一路电源输出端继电器k1常开触点端及继电器k1负极电源输入端和时控电路的第二路电源输入端时控开关d3的1及2脚、电磁阀dc的电源输入两端分别经导线连接，时控电路的电源输出端时控开关d3的3及4脚、电源开关s的电源输出端3及5脚和电动推杆m的正负及负正两极电源输入端分别经导线连接，主控电路的第二路电源输出端继电器k1两个常开触点端和电机减速机构m1的电源输入端分别经导线连接；控制模块d2的信号输出端5脚和主控电路的电源输入端电阻r3另一端经导线连接。
19.图1、2所示，220v交流电源输入端进入稳压电源a1的电源输入端后，稳压电源a1的电源输出端输出12v直流电源进入控制模块d2、火情采集电路、主控电路、时控电路的电源输入端，上述电路及模块得电工作。火情采集电路得电工作后，热敏电阻rt会实时采集现场温度数据，温度越高其电阻值相对越小、那么进入控制模块d2的4脚信号电压相对高(比如
发生火灾)，反之则相对低(比如没有发生火灾)。红外发光二极管vl得电后发射出的红外光线照射在光电三极管q1的受光面上(电阻r1、r2分别起到降压限流作用)，当相应区域烟雾小(比如正常炒菜、煮饭等产生的烟雾)，光电三极管q1受光面受光强度相对大，那么其发射极进入控制模块d2的3脚信号电压相对高(比如没有发生火灾)，反之则相对高(比如发生火灾)。数据采集单元工作时，采集热敏电阻、光电三极管输入的火情信号并将数据分类初步处理后，然后输出到数据分析单元，数据分析单元能对数据进行分析，当数据大于数据分析单元内部的阈值数据(比如现场温度数据超过了40℃，输入的信号电压相对高、代表了有可能发生了火灾；再比如现场烟雾过大、输入的信号电压相对低、代表了有可能发生了火灾；数据分析单元能分别对两路高低信号进行判别，由于通过温度及烟雾探测火灾情况，探测的数据更为精准)时其输出信号到信号输出单元，信号输出单元经控制模块d2的5脚输出高电平信号到主控电路的电阻r3另一端。
20.图1、2所示，当现场发生了火灾，控制模块d2的5脚输出的高电平会经电阻r3降压限流触发可控硅vs控制极，于是可控硅vs被触发导通，进而，继电器k1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，那么后级的时控电路会得电工作，同时电磁阀dc1得电工作其内部阀芯打开。时控开关d3得电后3及4脚会输出一定时间电源(时间可调，比如10秒钟))进入电动推杆m的正负两极电源输入端，于是，电动推杆m的活动杆会推动电机减速机构及喷管1等下降高度对准需要灭火的位置(到位后时控开关d3的3及4脚停止输出电源)。继电器k1得电吸合后其控制电源输入端和常开触点端闭合后，进而，电机减速机构m1得电工作其动力输出轴带动喷管1循环360度不断旋转。灭火中，自来水经分管9进入外套管5内，然后从电机减速机构m的动力输出轴下端空心部位的开孔8进入喷管1内，然后再从不断转动的喷管下端多个喷孔101喷出进行灭火；电机减速机构的动力输出轴转动中其沿着轴承内圈转动，这样保证了其带动喷管1转动，还能保证不断有水经喷管旋转喷出。下次使用前，使用者先断开总电源，然后再打开电源此刻可控硅vs不再导通，然后工作人员把电源开关s打开，这样电动推杆m负正两极电源输入端得电，电动推杆m的活塞杆带动喷管1上行回到初始位置，为下次使用做好准备。图2中，热敏电阻rt时型号ntc103d的负温度系数热敏电阻；光电三极管q1型号是3du；发光二极管vl是红色发光二极管；电阻r1、r2阻值是分别是1.8k、1k；电阻r3阻值是1k；可控硅vs型号是mcr100-1；继电器k1、k2是dc12v继电器；时控开关d3是型号kg316t的全自动微电脑时控开关成品，微电脑时控开关有多只按键，并具有电源输入端1、2脚，电源输出端3、4脚，应用前分别用手操作多只按键，可设定两个电源输出端输出电源的间隔时间和每次输出电源的时间间隔；单片机模块d2的主控芯片型号是stc12c5a60s2。通过上述所有电路及机构共同作用，本发明平时喷头等隐藏在家中吊顶等内位置，家中相应区域更加美观，在发生火灾时电动推杆能自动使喷头下降高度对准需要灭火的区域，且灭火中喷头会被电机减速机构带动360度连续发生转动，能实现更好的灭火覆盖，由此能取得更好灭火效果。
21.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明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。
22.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，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。