消防系统的制作方法

1.本公开涉及消防安全技术领域，具体地，涉及一种消防系统。


背景技术：

2.消防预警功能可以在火灾发生初期，将燃烧产生的烟雾、温度、可燃气体等物理量，通过诸如火灾探测器一类的设备进行探测与分析，识别到当前发生火灾后触发警报器，提醒相关人员及时发现火灾并采取应对措施，以降低火灾导致的损失。
3.相关技术中，一般是通过在室内设置如烟雾传感器、温度传感器、可燃气体探测器等一系列设备采集与火灾相关的一系列参数，进而判断是否发生火灾，以实现消防预警功能。然而，上述消防预警功能通过比对采集到的参数和火灾发生时的参数识别当前是否发生火灾，这仅能在火灾发生后才能识别出来，若起火时火势较大或者因外部因素影响导致火势蔓延较快，即便识别出火灾，发出提醒时也无法为相关人员留出足够的时间救火，可能造成巨大的损失。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种消防系统，以保证消防安全，提升消防预警安全程度。
5.为了实现上述目的，本公开提供一种消防系统，所述消防系统包括外部环境感知组件、处理器和控制器；
6.所述外部环境感知组件设置于建筑物外部，并与所述处理器连接，包括风力信号采集装置和/或地震信号采集装置，所述外部环境感知组件用于将采集到的信号发送至所述处理器；
7.所述处理器与所述控制器连接，用于根据所述外部环境感知组件采集到的信号得到环境感知结果，并将所述环境感知结果发送至所述控制器，所述环境感知结果包括所述建筑物外部环境的风级和/或震级；
8.所述控制器用于基于所述环境感知结果生成消防控制指令，并根据所述消防控制指令对所述建筑物中的至少一个设备进行控制，其中，所述消防控制指令用于在所述建筑物所处环境存在消防安全风险的情况下保护所述建筑物的消防安全。
9.可选地，所述风力信号采集装置包括多个风速传感器，所述多个风速传感器分散安装于所述建筑物外部的顶端。
10.可选地，每一所述风速传感器各自对应有一安装方位，且风速传感器安装在如下位置：以所述建筑物的中心为基准点，并在该风速传感器对应的安装方位所能确定的所述建筑物外部的最高处。
11.可选地，所述地震信号采集装置包括至少一个地震传感器，所述地震传感器埋地安装于所述建筑物的地基处。
12.可选地，每一所述地震传感器各自对应有一安装方位，且所述地震传感器安装在以所述建筑物的中心为基准点且在该地震传感器对应的安装方位的地基内。
13.可选地，所述处理器为串口服务器。
14.可选地，所述消防系统还包括；
15.消防报警触发装置，安装在室内；
16.输入输出模块箱，分别与所述消防报警触发装置和所述控制器连接，用于向所述控制器传递用于表征所述消防报警触发装置被触发的报警信号；
17.所述控制器用于基于所述报警信号和所述环境感知结果生成所述消防控制指令。
18.可选地，所述输入输出模块箱还可以连接有至少一个消防安全设备；
19.所述控制器用于向所述输入输出模块箱发送针对所述消防安全设备的消防控制指令，以通过所述消防控制指令对所述消防安全设备进行控制。
20.可选地，所述消防系统还包括风险预警装置，与所述控制器连接，用于输出表征所述建筑物存在消防安全风险的风险预警提示信息。
21.可选地，所述消防系统还包括显示组件，用于显示所述环境感知结果。
22.可选地，所述控制器还用于向所述消防系统中的设备发送状态询问指令，并接收设备针对所述状态询问指令反馈的响应信息，所述状态询问指令用于获知设备的工作状态；
23.所述控制器还用于将接收到的响应信息发送至所述显示组件，以由所述显示组件显示所述消防系统中设备的工作状态。
24.采用上述技术方案，至少能达到以下技术效果：
25.通过在建筑物外部设置外部环境感知组件，采集建筑物外部环境中的风力信号和/或地震信号，进而，由处理器基于采集到的信号确定建筑物外部环境的风级和/或震级，并作为环境感知结果。由于强风、地震容易造成建筑物损坏，易导致火灾等消防安全事故，因此，环境感知结果能够反映建筑物所处环境的危险程度，进而能反映建筑物当前所处环境可能引起消防事故的风险程度，也就是建筑物所处环境是否存在消防安全风险，这样，控制器基于环境感知结果可以生成用于在环境感知结果表征建筑物所处环境存在消防安全风险的情况下保护建筑物消防安全的消防控制指令，从而，控制器通过消防控制指令对建筑物中的设备进行控制，保证建筑物的消防安全。由此，本公开提供的消防系统能够对建筑物所处的环境进行实时监测，及早识别出消防安全风险，且在消防安全事故发生前发出预警，并采取相关措施，提升消防预警安全程度。
26.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
27.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
28.图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种消防系统的结构框图；
29.图2是根据本公开另一示例性实施例示出的一种消防系统的结构框图。
30.附图标记说明
31.消防系统100
32.外部环境感知组件10
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处理器20
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控制器30
33.消防报警触发装置40
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输入输出模块箱50
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风险预警装置60
34.风力信号采集装置11
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地震信号采集装置12
具体实施方式
35.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
36.需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。
37.如背景技术所述，目前通常在室内设置烟雾传感器、温度传感器、可燃气体探测器等设备对室内环境进行参数采集，以实现消防预警功能。
38.然而，在台风高发地区或地震高发带，强风或强震可能会导致建筑物损坏，甚至导致建筑物发生重大损毁，同时，建筑物损毁后其内部设备(包括用以实现消防预警功能的设备)将会暴露在外界环境中，容易发生二次灾害、引起火灾或发生次生灾害。在此类情况下，现有技术中针对室内火灾发生活的消防预警功能将无法正常发挥作用，从而，无法减轻或避免发生二次灾害、火灾、次生灾害的风险，安全性不足。
39.为了解决上述技术问题，本公开提供一种消防系统，以保证消防安全，提升消防预警安全程度。
40.图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种消防系统的结构框图。如图1所示，本公开提供的消防系统100可以包括外部环境感知组件10、处理器20和控制器30。其中：
41.外部环境感知组件10设置于建筑物外部，并与处理器20连接，包括风力信号采集装置11和/或地震信号采集装置12，外部环境感知组件10用于将采集到的信号发送至处理器20；
42.处理器20与控制器30连接，用于根据外部环境感知组件10采集到的信号得到环境感知结果，并将环境感知结果发送至控制器30；
43.控制器30用于基于环境感知结果生成消防控制指令，并根据消防控制指令对建筑物中的至少一个设备进行控制，其中，消防控制指令用于在建筑物所处环境存在消防安全风险的情况下保护建筑物的消防安全。
44.其中，环境感知结果可以包括建筑物外部环境的风级和/或震级。
45.采用上述技术方案，至少能达到以下技术效果：
46.通过在建筑物外部设置外部环境感知组件，采集建筑物外部环境中的风力信号和/或地震信号，进而，由处理器基于采集到的信号确定建筑物外部环境的风级和/或震级，并作为环境感知结果。由于强风、地震容易造成建筑物损坏，易导致火灾等消防安全事故，因此，环境感知结果能够反映建筑物所处环境的危险程度，进而能反映建筑物当前所处环境可能引起消防事故的风险程度，也就是建筑物所处环境是否存在消防安全风险，这样，控制器基于环境感知结果可以生成用于在环境感知结果表征建筑物所处环境存在消防安全风险的情况下保护建筑物消防安全的消防控制指令，从而，控制器通过消防控制指令对建筑物中的设备进行控制，保证建筑物的消防安全。由此，本公开提供的消防系统能够对建筑物所处的环境进行实时监测，及早识别出消防安全风险，且在消防安全事故发生前发出预警，并采取相关措施，提升消防预警安全程度。
47.风力信号采集装置11用于对建筑物所在环境的风力信号进行采集。风力信号采集装置11可以包括多个风速传感器，且多个风速传感器分散安装于建筑物外部的顶端。并且，考虑到遮挡物、方位等不同因素对风力信号采集的影响，可以选取建筑物外部边缘拐角处设置风速传感器。
48.在一种可能的实施例中，每一风速传感器可以各自对应有一安装方位，且风速传感器安装在如下位置：以建筑物的中心为基准点，并在该风速传感器对应的安装方位所能确定的建筑物外部的最高处。示例地，风速传感器对应的安装方位可以包括东、南、西、北，也就是说，以建筑物中心为基准点，在建筑物东、南、西、北四个方位的最高点各安装一个风速传感器。
49.地震信号采集装置12用于对建筑物所在环境的地震信号进行采集，以获知建筑物的实时振动状态。地震信号采集装置12可以包括至少一个地震传感器，且地震传感器可以埋地安装于建筑物的地基处。
50.在一种可能的实施例中，每一地震传感器可以各自对应有一安装方位，且地震传感器安装在以建筑物的中心为基准点且在该地震传感器对应的安装方位的地基内。示例地，地震传感器对应的安装方位可以包括东、南、西、北，也就是说，以建筑物中心为基准点，在建筑物东、南、西、北四个方位的底层(如有地下层，则为地下层)地基内各安装一地震传感器。
51.示例地，地震传感器可以选用三分量振动速度型传感器。
52.处理器20从外部环境感知组件10获取外部环境的相关信号(风力信号和/或地震信号)，并基于该信号得到环境感知结果。其中，若处理器20从外部环境感知组件10获取到的信号包含风力信号，则环境感知结果相应包含建筑物外部环境的风级，若处理器20从外部环境感知组件10获取到的信号包含地震信号，则环境感知结果对应包括震级。
53.示例地，处理器20可以选用串口服务器。其中，串口服务器支持rs485、rs422、rs232类型接口，可扩展性强，且具备运算和逻辑处理能力，能够对从外部环境感知组件10获取到的信号进行处理。串口服务器可以通过通讯线与控制器30连接。
54.在一种可能的实施例中，若处理器20从外部环境感知组件10获取到的信号包含风力信号，处理器20可以参照下文得到建筑物外部环境的风级。
55.风速传感器采集到的风力信号通过电信号呈现，通常为电压值、电流值。处理器20中可以存储有电信号与风速之间的对应关系，也可以存储有风速与风级之间的对应关系。从而，针对风力信号采集装置11所包含的每一风速传感器，处理器20可以通过调用自身存储的电信号与风速之间的对应关系，确定该风速传感器对应的风速值，进而，调用自身存储的风速与风级之间的对应关系确定风速值对应的风级，由此确定各个风速传感器采集到的风力信号所对应的风级。
56.基于每一风速传感器各自对应的风级，可以确定出建筑物外部环境的风级。可选地，考虑到建筑物体量不同会存在巷道风，无法真实体现建筑物外部的实际风速，以及，风对建筑物的影响属于整体承压，因此，可以将各风速传感器对应风级的平均值确定为建筑物外部环境的风级，并作为环境感知结果。
57.在一种可能的实施例中，若处理器20从外部环境感知组件10获取到的信号包含地震信号，处理器20可以参照下文得到建筑物的震级。
58.地震传感器采集到的地震信号通过电信号呈现，通常为电荷量。处理器 20中可以存储有电信号与震级之间的对应关系。从而，针对地震信号采集装置12所包含的每一地震传感器，处理器20可以通过调用自身存储的电信号与震级之间的对应关系，确定该地震传感器对应的震级，由此确定各个地震传感器采集到的地震信号所对应的震级。
59.基于每一地震传感器各自对应的震级，可以确定出建筑物的震级。可选地，考虑地震通过地震带分布，具有局部性，并且建筑局部损坏也会产生危害，因此，可以将各地震传感器对应震级中的最大值确定为建筑物外部环境的震级，并作为环境感知结果。
60.环境感知结果包括建筑物所处环境的风级和/或震级，能够反映建筑物所处环境的恶劣程度，进而反映建筑物所处环境是否存在消防安全风险。因此，控制器30基于从处理器20获取到的环境感知结果，可以生成消防控制指令，并根据消防控制指令对建筑物中的至少一个设备进行控制，以在建筑物所处环境存在消防安全风险的情况下保护建筑物的消防安全。
61.当环境感知结果表征建筑物所处环境存在消防安全风险，说明建筑物当前所处环境恶劣，可能导致建筑物损坏并引发消防安全事故，需要立即采取消防应急措施。
62.其中，控制器30内可以存储有基于环境感知结果确定是否存在消防安全风险的规则，从而，控制器30在接收到环境感知结果后，可以基于存储的上述规则确定环境感知结果是否表征建筑物所处环境存在消防安全风险。
63.示例地，已存储的规则中，可以包括如下规则：风级达到12级(即，风级≥12级)可认为存在消防安全风险，风级未达到12级可认为不存在消防安全风险。
64.在一种可能的实施例中，如图2所示，消防系统100还可以包括；
65.消防报警触发装置40，安装在室内；
66.输入输出模块箱50，分别与消防报警触发装置40和控制器30连接，用于向控制器30传递用于表征消防报警触发装置40被触发的报警信号；
67.控制器30用于基于报警信号和环境感知结果生成消防控制指令。
68.其中，消防报警触发装置40通常由工作人员触发。示例地，消防报警触发装置40可以为手动报警按钮。
69.示例地，输入输出模块箱50可以通过通讯线与控制器30连接。
70.在一些情况下，仅通过环境感知结果无法直接判定存在消防安全风险，但是，也无法认定当前环境是绝对安全的，因此，可以通过其他渠道额外获取信息，以进一步识别消防安全风险是否真的不存在。
71.进而，在确定不存在消防安全风险时，无需采取保护措施，因此，也无需生成消防控制指令。而在确定存在消防安全风险时，生成用于保护建筑物消防安全的消防控制指令。
72.控制器30可以基于环境感知结果生成告警提示信息并输出，以告知工作人员，工作人员基于告警提示信息，可以进一步确认环境是否会导致消防安全风险，并根据确认情况选择是否触发消防报警触发装置40，进而，控制器30结合消防报警触发装置40的触发情况，确定建筑物是否存在消防安全风险。
73.示例地，消防系统100可以设置有提示装置，用于输出上述告警提示信息。并且，提示装置可以通过不限于声音、文字、图像、灯光中的至少一者输出告警提示信息。
74.其中，控制器30基于环境感知结果生成告警提示信息时，可以同时确定告警级别，
例如，对于风级未达到12级的情况，可以规定风级在9-10级时生成普通级别的告警提示信息、风级达到11级但未达到12级时生成严重级别的告警提示信息。相应地，提示装置也可以对应输出不同等级的告警提示信息。例如，告警提示信息的级别分为普通级别和严重级别，则提示装置可以对应输出普通级别的告警提示信息和严重级别的告警提示信息。其中，不同级别的告警提示信息的提示形式可以根据实际需求而针对性设定，例如，对于普通级别的告警提示信息，仅通过单一渠道或低强度进行提示，对于严重级别的告警提示信息，可以通过多渠道或高强度进行提示。
75.示例地，控制器30可以参考下表，基于报警信号和环境感知结果判别建筑物是否存在消防安全风险：
[0076][0077]
在一种可能的实施方式中，消防系统100还可以包括风险预警装置60。风险预警装置60与控制器30连接(可参见图2)，用于输出表征建筑物存在消防安全风险的风险预警提示信息。
[0078]
其中，风险预警提示信息用于告知工作人员建筑物当前所处环境存在消防安全风险，便于工作人员进行针对性确认或采取措施(例如，调取周边监控，做好灾害保障措施)。示例地，风险预警装置60可以通过不限于声音、文字、图像、灯光中的至少一者输出风险预警提示信息。
[0079]
在一种可能的实施例中，输入输出模块箱50还可以连接有至少一个消防安全设备，该消防安全设备可以是消防系统100外部的设备，也可以包含在消防系统100内部。
[0080]
并且，控制器30用于向输入输出模块箱50发送针对消防安全设备的消防控制指令，以通过消防控制指令对消防安全设备进行控制。也就是说，控制器在生成消防控制指令后，向输入输出模块箱50发送该消防控制指令，并由输入输出模块箱50根据消防控制指令
所涉及的消防安全设备进行针对性下发。
[0081]
消防安全设备用于保证建筑物在恶劣环境下的消防安全。示例地，消防安全设备可以包括但不限于电梯控制装置、非应急电源控制装置、安全疏散门控制装置、应急指示牌控制装置。相应地，控制器30可以生成针对电梯控制装置的消防控制指令，并且，该针对电梯控制装置的消防控制指令可以用于控制电梯迫降；控制器30可以生成针对非应急电源控制装置的消防控制指令，并且，该针对非应急电源控制装置的消防控制指令可以用于控制非应急电源切断；控制器30可以生成针对安全疏散门控制装置的消防控制指令，并且，该针对安全疏散门控制装置的消防控制指令可以用于控制安全疏散门开启；控制器30可以生成针对应急指示牌控制装置的消防控制指令，并且，该针对应急指示牌控制装置的消防控制指令可以用于控制应急指示牌的指示灯开启。
[0082]
可选地，消防系统100还可以包括显示组件，用于显示环境感知结果。该显示组件可以与控制器30连接，也可以与处理器20连接。示例地，显示组件可以为hmi(human machine interface，人机界面)器件。由此，可以通过显示组件告知工作人员环境感知结果，从而，向工作人员实时同步建筑物的环境信息。
[0083]
可选地，控制器30还用于向消防系统100中的设备发送状态询问指令，并接收设备针对状态询问指令反馈的响应信息。其中，状态询问指令用于获知设备的工作状态。
[0084]
控制器30可以向消防系统100中的设备(例如，外部环境感知组件10 中的各个传感器)发送状态询问指令，以获知设备的工作状态。其中，工作状态可以包括在线状态、故障状态、离线状态，在线状态表征设备处于正常工作状态，故障状态则表征设备当前未正常工作，离线状态表征设备并未接入。
[0085]
控制器30还用于将接收到的响应信息发送至显示组件，以由显示组件显示消防系统100中设备的工作状态。
[0086]
示例地，控制器30向设备发送状态询问指令，设备收到状态询问指令后进行状态回复，向控制器30反馈针对状态询问指令的响应信息，设备回复的响应信息可以以信息报文的形式发送，且信息报文中可以包含设备的故障信息。当控制器30接收到的响应信息中包含故障信息时，控制器30可以确定设备处于故障状态；当控制器30接收到的响应信息中不包含故障信息时，控制器30可以确定设备处于在线状态；当控制器30多次(次数可以根据实际需求设定，例如，可以设置为3次)发送状态询问指令均未收到设备的响应信息时，控制器30可以确定设备处于离线状态。
[0087]
此外，输入输出模块箱50还可以连接有室内环境感知组件。室内环境感知组件可以包括但不限于烟雾传感器、温度传感器、温度传感器中的至少一者。进而，控制器30可以通过输入输出模块获取室内环境感知组件采集的信号，进而，识别室内是否发生例如火灾等消防安全事故，并采取相关措施保证消防安全。
[0088]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0089]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0090]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。