一种喷淋自动控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及森林防火技术领域，具体涉及一种喷淋自动控制系统。


背景技术：

2.森林最危险的敌人是森林火灾，给林业带来重大的压力。随着森林生态旅游的兴起，大批游客进入森林开展健身、休闲、娱乐等活动，野外用火明显增多，又给森林防火问题带来越来越严峻问题。
3.目前，在应对森林防火时，一般采用冷却法和隔离法，现有的技术的冷却法只能通过人工操作方式控制，在面对大面积的森林旅游地此方法的缺点极为明显且效率极低下。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种喷淋自动控制系统，实现森林生态旅游区防火、灭火的自动化处理，提高防火效率。
5.为实现上述目的，本实用新型实施例第一方面公开了一种喷淋自动控制系统，其包括plc控制器、数据采集器、第一传感器以及输出控制模块，所述第一传感器的输出端通过第一无线网络连接至数据采集器的输入端，所述数据采集器的输出端连接至所述plc控制器的输入端，所述plc控制器的输出端通过所述输出控制模块连接喷淋管道上的电磁阀，以根据所述第一传感器的输出信号控制所述电磁阀的启闭。
6.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述数据采集器通过模拟量输入模块与所述plc控制器的输入端电性连接。
7.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述输出控制模块为数字量输出模块，所述plc控制器的输出端通过所述数字量输出模块连接所述电磁阀。
8.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述第一传感器为温度传感器、湿度传感器、酸碱度传感器、光照度传感器和红外探测器中的一种或多种，以及流量传感器。
9.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述输出控制模块包括第二通讯模块和单片机，所述plc控制器通过所述第二通讯模块与所述单片机进行通讯，所述单片机的输入端连接至流量传感器，所述单片机的输出端连接至所述电磁阀。
10.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述第一传感器为温度传感器、湿度传感器、酸碱度传感器、光照度传感器和红外探测器中的一种或多种。
11.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述第二通讯模块为wifi通讯模块、物联网通讯模块以及移动通信模块中的任一种。
12.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述喷淋自动控制系统还包括第一通讯模块，所述plc控制器通过所述第一通讯模块与外部的智能终端进行通讯。
13.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述第一通讯模块为5g模块或4g模块。
14.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述智能终端为手机或平板电脑或
笔记本电脑。
15.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
16.本实用新型实施例通过红外火灾探测器、线型温感微机调制器以及温湿度检测模块对火情进行监测，其中温湿度检测模块用于平时尤其是森林火灾高火险期间进行监测，防患于未然；而红外火灾探测器用于发生火灾时的监测，实现迅速确定火灾地点并进行扑灭，将火灾消灭于萌芽状态；线型温感微机调制器则是在火灾发生一段时间特别是10-15分钟左右时的监测，从而在前两种检测设备出现故障等情况时，迅速启动喷淋带灭火。并且，将森林划分多个喷淋带，例如每个喷淋带根据水压可以设置20-50m，从而实现森林防火的区域化，更有助于管理。
17.本实用新型实施例根据环境参数和管道参数，可自动控制喷淋开启及关闭，避免火势蔓延，减少了人力操作的环节，提高防火效率。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例一的喷淋自动控制系统的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例二的喷淋自动控制系统的结构示意图。
具体实施方式
20.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外，本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解对本技术的限制。
21.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
22.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连通”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中介媒介间相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
23.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
24.实施例一
25.请参照图1所示，一种喷淋自动控制系统，其包括plc控制器10、数据采集器30、第一传感器40以及输出控制模块，所述第一传感器的输出端通过第一无线网络连接至数据采
集器的输入端，所述数据采集器的输出端通过模拟量输入模块20连接至所述plc控制器的输入端，所述plc控制器的输出端通过所述输出控制模块连接喷淋管道上的电磁阀，以根据所述第一传感器的输出信号控制所述电磁阀的启闭。
26.在本实用新型实施例一中，输出控制模块采用数字量输出模块61，通过有线方式控制森林防火喷淋管道上的各个电磁阀71的启闭。
27.作为一种优选的实施方式，plc控制器可以采用西门子公司的s7-200控制器，其可以集成有数字量输入/输出模块和模拟量输入/输出模块。数据采集器可以采用data-6301型无线数据采集器，可以实现zigbee、2g、3g、wifi等无线网络与第一传感器进行通讯，以接收第一传感器采集的环境参数和管道参数。
28.在本实用新型较佳的实施例中，第一传感器可以是温度传感器、湿度传感器、红外探测器以及酸碱度传感器、光照度传感器等中的一种，当然，为了使得防火检测准确度更高，可以包含这些所有的传感器。另外，管道参数主要包括流量，即第一传感器还包括流量传感器，用于监测在喷淋过程中，各个管道的水流量或/和流速。
29.具体地，当环境参数达到预设值时，例如环境温度达到预设温度时，则plc控制器通过数字量输出模块输出高电平，控制电磁阀吸合，使得相应管道的水从管道上的喷头喷出，对相应区域进行灭火或降温。当水流量达到预设阈值时，则plc控制器通过数字量输出模块输出低电平，控制电磁阀失磁断开，完成喷淋动作。整个过程完全自动化操作，在一些其他的实施例中，第一传感器还可以包括水位传感器，用于对蓄水池的水位进行监测，以在水位降低到预设阈值时，控制水泵向蓄水池中抽水。
30.在一些其他的实施例中，还可以人为控制喷淋系统的喷淋动作，具体地，可以通过智能终端90对plc控制器相关的数字量输出模块的高低电平进行控制，从而启动相应的电磁阀实现喷淋操作。
31.例如，使用手机、平板电脑等智能终端通过5g或4g网络等经由与plc控制器电性连接的第一通讯模块80与plc控制器进行通讯，通过相应的app、web网页或者小程序等发出指令，控制plc控制器向数字量输出模块的输出。对电磁阀的断开控制可以是通过流量传感器自动控制其断开，也可以通过智能终端发出的控制信号控制电磁阀的断开。
32.在一些其他的实施例中，还可以包括云端服务器(云平台)，智能终端、plc控制器以及云端服务器之间通过无线网络进行通讯，具体地，智能终端可以通过云端服务器向plc控制器发出控制信号，plc控制器还可以将环境参数和管道参数发送到云端服务器，以供使用者通过智能终端从云端服务器获取这些数据。
33.实施例二
34.请参照图1所示，一种喷淋自动控制系统，其包括plc控制器10、数据采集器30、第一传感器40以及输出控制模块，所述第一传感器的输出端通过第一无线网络连接至数据采集器的输入端，所述数据采集器的输出端通过模拟量输入模块20连接至所述plc控制器的输入端，所述plc控制器的输出端通过所述输出控制模块连接喷淋管道上的电磁阀，以根据所述第一传感器的输出信号控制所述电磁阀的启闭。
35.在一些场景中，由于森林面积较大，如果采用有线方式布局整个控制网络，则一方面布线困难，另一方面也不方便维护。
36.因此，在本实用新型实施例二中，输出控制模块包括第二通讯模块62和单片机72，
所述plc控制器通过所述第二通讯模块与所述单片机进行通讯，所述单片机的输入端连接至流量传感器73，所述单片机的输出端连接至所述电磁阀61。
37.单片机可以采用51序列单片机。对整个喷淋系统而言，可以根据森林面积进行分区域设置，即每个区域均设置一个喷淋系统，在每个喷淋系统中，除包括相应的蓄水池、管道以及喷淋头外，也包括相应的电磁阀以及环境参数检测器，例如第一传感器40，以及管道参数监测器，例如流量传感器。第二通讯模块根据需要可以是wifi通讯模块、物联网通讯模块以及移动通信模块中的任一种。
38.其原理与实施例一大致相同，区别在于针对每个区域的环境参数和管道参数，对相应区域的喷淋系统进行控制，控制方式是plc控制器通过无线方式将控制信号发送给该区域喷淋系统的单片机来执行。
39.具体地，当环境参数达到预设值时，例如环境温度达到预设温度时，则plc控制器通过第二通讯模块，将高电平信号发送给单片机，单片机接收到该高电平信号，输出高电平控制电磁阀吸合，使得相应管道的水从管道上的喷头喷出，对相应区域进行灭火或降温。当水流量达到预设阈值时，则单片机输出低电平，控制电磁阀失磁断开，完成喷淋动作。
40.整个过程完全自动化操作，在一些其他的实施例中，第一传感器还可以包括水位传感器，用于对蓄水池的水位进行监测，以在水位降低到预设阈值时，由单片机直接控制水泵向蓄水池中抽水。
41.在一些其他的实施例中，还可以人为控制喷淋系统的喷淋动作，具体地，可以通过智能终端90对plc控制器向单片机输出相应的控制信号，从而启动相应的电磁阀实现喷淋操作。
42.例如，使用手机、平板电脑等智能终端通过5g或4g网络等经由与plc控制器电性连接的第一通讯模块80与plc控制器进行通讯，通过相应的app、web网页或者小程序等发出指令，控制plc向单片机输出相应的控制信号。对电磁阀的断开控制可以是通过流量传感器自动控制其断开，也可以通过智能终端发出的控制信号控制电磁阀的断开。
43.最后应说明的是：上述实施方式仅为本实用新型的可选实施例方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。