[发明专利]一种用于智能建筑的防火警报系统

权利要求书

1.一种用于智能建筑的防火警报系统，其特征在于，包括检测模块（1）、警示模块（2）、自动反应模块（4）以及中央控制模块（3）；

所述自动反应模块（4）包括自动反应单元（41）、防火门及门窗自动闭合单元（44）以及水龙头打开单元（46）；

所述自动反应单元（41）连接所述中央控制模块（3），并且接收所述中央控制模块（3）发出的控制信号并将信号转换成数字信号输出；

所述防火门及门窗自动闭合单元（44）包括控制防火门及门窗关闭的电动闭门器（441）和用于使防火门及门窗保持在闭合状态的门锁，所述防火门及门窗自动闭合单元（44）连接所述自动反应单元（41）并且响应于所述自动反应单元（41）输出的数字信号，当所述防火门及门窗自动闭合单元（44）接收到数字信号后根据接收到的数字信号控制所述电动闭门器（441）关闭；

门窗的关闭是为了避免氧气进入，衰弱火势，防火门的关闭是为了减缓火势蔓延；防火门及门窗上的门锁均不带有反锁功能，通过转动把手即可打开；在需要打开防火门及门窗时，可以轻易地打开，避免影响逃生或救灾；

在防火门及门窗打开后，防火门及门窗自动闭合单元又会继续控制防火门及门窗自动闭合单元闭合，避免通风，屏蔽氧气来源，避免火势扩大；

所述水龙头打开单元（46）包括能够自动出水的自动水龙头（461）和下水止水阀（462），所述水龙头打开单元（46）连接所述自动反应单元（41）并且响应于所述自动反应单元（41）输出的数字信号，当所述水龙头打开单元（42）接收到数字信号后根据接收到的数字信号控制所述自动水龙头（461）出水同时控制所述下水止水阀（462）关闭；

水龙头打开单元是在具有室内断电单元的基础上设置的，当断开电路后，水龙头打开单元控制自动水龙头打开而放水，同时关闭下水止水阀，使水漫入室内，浸湿室内的物品，使之不易燃烧，同时水如果流向起火位置，也可以帮助灭火，可以有效减缓火情；

还包括逃生模块（5），所述逃生模块（5）包括信息存储模块（51）、位置指示模块（52）、逃生路线规划模块（53）、语音播报模块（54）及自动通知模块（55），所述自动通知模块（55）连接所述位置指示模块（52）和所述中央控制模块（3），并且接收所述位置指示模块（52）和所述中央控制模块（3）输出的位置信号和控制信号，当所述自动通知模块（52）接收到控制信号后，对受灾人员发送应急处理措施信息、逃生路线及避难点位置信息，同时将避难点位置信息发送给管理终端；

所述逃生路线规划模块连接位置指示模块及中央控制模块，逃生路线规划模块接收位置指示模块输出的着火点位置信息和区域划分信息，并将之输出至中央控制模块中，中央控制模块根据着火点位置信息及建筑的布局，以各房间为起始点规划逃生路线，在确定无安全逃生路线后，规划出较为安全的避难点位置，并输出至逃生路线规划模块中；

同时，所述语音播报模块连接中央控制模块和逃生路线规划模块，并且接收中央控制模块输出的控制信号，同时通过逃生路线规划模块接收不同区域的逃生路线信号和避难点位置信息，将之转换成声音信号输出至对应的区域，进行语音播报；针对人员所处位置的不同，其所需要的逃生路线也是不同的，因此逃生路线的规划会以不同房间起始点，将以任意房间为起始点的路线全部规划，并且对应地在该房间内播放，指引其走向下一区域，每个房间或区域均指向其中一个方向，这样受灾人员在进行逃离时，每进入一处区域即可知道下一区域的方向，给逃生带来便利；

由于起火点的不同，有可能某一区域为逃生死角，逃生的必经之路已经起火，在此情况下，逃生路线规划模块会根据建筑房间的分布以及着火位置确定一个远离起火位置的区域，将之设定为避难点，指引附近区域的人员进入避难区域，并不断监测火势的变化，在起火方向变化，导致最佳避难位置变化，指引人员改变位置；而人员在了解到逃生之路断开时，可以先行确认火势，在确定无法通过的情况下快速进入避难点，并根据语音播报的应急处理措施信息进行自救；

在进行区域内语音播报的基础上，自动通知模块可向受灾人员发送逃生信息，所述逃生信息内包括了本建筑的布局信息，受灾人员可以确认自身位置，同时建筑布局上标注了起火点的位置、各条逃生路线、以及避难点位置，受灾人员可以根据逃生信息及时撤离；

自动通知模块的设置是对语音播报模块的补充，可以将建筑布局、起火位置、逃生路线以及避难点位置直观地体现，便于受灾人员理解；而且在逃生过程中难免没有注意到语音播报的内容，而自动通知模块避免了逃生信息的疏漏；

同时，自动通知模块还可以将逃生路线及避难点位置信息发送给管理终端由管理人员及救灾人员查看，受灾人员按照逃生路线逃离，人员可以集中在路线上，救灾人员则可以按照逃生路线进行搜寻，则可以加快救灾速度，提升救灾的成功率，而避难点的设置可以将剩余的逃离的人员集中在一处或几处，救灾人员可以有目的地进行救灾，降低救灾难度；

自动通知模块包括通知接口单元、通讯信息单元、通讯链接单元、避难点告知单元以及着火点告知单元；通知接口单元接收位置指示模块和中央控制模块输出的位置信号和控制信号并转换成数字信号输出；通讯信息单元内储存有人员进入建筑内时预留的通讯号码以及管理人员预留号码；通讯链接单元连接通知接口单元和通讯信息单元，并且响应于通知接口单元输出的数字信号；

当通讯链接单元接收到数字信号后向所有留有预留号码的人员发送手机短信，并进行电话通信，短信及电话通信内容与语音播报内容一致，同时向留有预留号码的管理人员发送着火点位置信息和避难点位置信息；

避难点告知单元连接通知接口单元并且接收通知接口单元输出的数字信号，当避难点告知单元接收到数字信号后便将数字信号转换成声音信号向所有区域发出；

着火点告知单元连接通知接口单元并且接收通知接口单元输出的数字信号，当着火点告知单元接收到数字信号后便将数字信号转换成声音信号向所有区域发出；

因此，逃生模块可以根据火灾情况，及时向受灾人员提供自救措施信息，提升存活几率，同时可以科学地制定逃生路线，为受灾人员逃离火场作出指引，引导人员及时撤离，而在无法逃离时，指定避难点，避免守在人员盲目自救，从而提升存活几率，由于受灾人员集中在逃生路线或避难点中，救灾人员可根据逃生路线和避难点位置进行有目的地救灾，降低救灾难度；

其中，信息存储模块（51）内存储有在着火区域内面对火灾时的一级应急处理措施、在危险区域内面对火灾时的二级应急处理措施以及在较为安全区域内面对火灾时的三级应急处理措施信息；位置指示模块（52）连接中央控制模块（3）并且接收中央控制模块（3）输出的控制信号和位置信号，位置指示模块（52）在接收到控制信号后根据位置信号显示具体的着火点位置，并根据着火点位置对将各区域划分为着火点区域、危险区域和较为安全区域；

在着火点位置区域内语音播报模块（54）会播报一级应急处理措施信息，在危险区域内语音播报模块（54）播报二级应急处理措施，而在较为安全区域内语音播报模块（54）播报三级应急处理措施信息；从而针对性得告知区域内人员有效的应急处理措施信息，提升逃生概率；

所述自动反应模块（4）还包括自动灭火单元（42），所述自动灭火单元（42）连接自动反应单元（41），所述自动灭火单元（42）在接收到所述自动反应单元（41）输出的数字信号后对被检测区域进行灭火，所述自动灭火单元（42）在接收到停止信号后停止灭火；通过自动灭火单元能够消灭小型火源，衰弱火势，通过消防物品解锁单元解锁消防物品，受灾人员可通过消防物品进行灭火；

所述自动反应模块（4）还包括消防物品解锁单元（43），所述消防物品解锁单元（43）包括储藏消防物品的消防柜和锁住所述消防柜的电子锁（431），所述消防物品解锁单元（43）连接自动反应单元（41）并且响应于所述自动反应单元（41）输出的数字信号，当所述消防物品解锁单元（43）接收到数字信号后控制所述电子锁（431）解锁；

所述自动反应模块（4）还包括室内断电单元（45），所述室内断电单元（45）包括断路器，所述室内断电单元（45）连接所述自动反应单元（41）并且响应于所述自动反应单元（41）输出的数字信号，当所述室内断电单元（45）接收到数字信号后根据接收到的数字信号控制所述断路器运作，使建筑内的电路断开；通过设置室内断电单元，在出现火灾时能够及时断电，避免电路短路引起更大的危险；

所述自动反应模块（4）还包括电梯自动断电单元（47），所述电梯自动断电单元（47）包括电梯断电器（471），所述电梯断电器（471）与控制电梯运行的电梯控制器（472）相连，所述电梯自动断电单元（47）连接所述自动反应单元（41）并且响应于所述自动反应单元（41）输出的数字信号，当所述电梯自动断电单元（47）接收到数字信号后根据接收到的数字信号控制所述电梯断电器（471）及所述电梯控制器（472）运作，使电梯运行至最近楼层后停下，并打开电梯门，然后进行断电处理；

所述检测模块（1）实时检测区域内的温度值和烟雾浓度值并和位置信号一起输出，当温度值高于预设的温度预警值或烟雾浓度值高于预设的烟雾浓度预警值时，所述检测模块（1）输出预警信号，当温度值高于预设的温度警报值或烟雾浓度值高于预设的烟雾浓度警报值时，所述检测模块（1）输出警报信号，当温度值高于预设的温度报警值或烟雾浓度值高于预设的烟雾浓度报警值时，所述检测模块（1）输出报警信号，温度预警值、温度警报值以及温度报警值依次递增，烟雾浓度预警值、烟雾浓度警报值以及烟雾浓度报警值依次递增；

所述检测模块（1）包括温度检测单元（11）、温度比较单元（12）、烟雾浓度检测单元（13）、烟雾浓度比较单元（14）、检测接口单元（15）和人员及着火点识别模块（16）；

所述警示模块（2）包括预警模块（21）、警报模块（22）以及报警模块（23）；所述人员及着火点识别模块（16）连接所述预警模块（21）、所述警报模块（22）以及所述报警模块（23）并且在所述预警模块（21）、所述警报模块（22）和所述报警模块（23）的信号控制下接收所述检测模块（1）输出的图像信号，所述人员及着火点识别模块（16）将图像信号中温度过高的区域标记为疑似着火点，将带有疑似着火点标记的图像信号输出，同时将接受到的图像信号与对比图像信号对比，将与对比图像中人体轮廓相近且该轮廓内温度与人体体温相近的图像信号输出；

所述人员及着火点识别模块包括图像接收单元、图像存储单元、着火点识别单元、图像对比单元和图像接口单元；图像接收单元接收预警模块、警报模块和报警模块输出的图像信号并输出；图像存储单元存储对比图像信号并输出对比图像信号；着火点识别单元连接图像接收单元并接收图像接收单元输出的图像信号，并将图形信号中温度过高的区域标记为疑似着火点，然后将带有疑似着火点标记的图像信号输出；图像对比单元连接图像接收单元和图像存储单元并且接收图像接收单元和图像存储单元输出的图像信号，并将接收的图像信号与对比图像信号对比，当图像信号与对比图像信号偏差较小时输出图像信号；图像接口单元连接图像对比单元并且接收图像对比单元输出的图像信号，图像接口单元将接收到的图像信号发送给中央控制模块；

所述中央控制模块（3）包括中央处理器（31）和信号接口单元（32）；

所述信号接口单元（32）连接所述检测模块（1）和所述警示模块（2）并且接收所述检测模块（1）输出的温度值、烟雾浓度值、位置信号和图像信号并且转换成数字信号输出；

所述中央处理器（31）连接所述信号接口单元（32）并且接收所述信号接口单元（32）输出的数字信号，所述中央处理器（31）处理数字信号并显示，所述中央处理器（31）输出控制信号给所述信号接口单元（32），所述信号接口单元（32）将控制信号传输给所述预警模块（21）、所述警报模块（22）以及所述报警模块（23）来控制所述预警模块（21）、所述警报模块（22）以及所述报警模块（23）开始工作，所述中央处理器（31）输出停止信号给所述信号接口单元（32），所述信号接口单元（32）将停止信号传输给所述预警模块（21）、所述警报模块（22）以及所述报警模块（23）来控制所述预警模块（21）、所述警报模块（22）以及所述报警模块（23）停止工作；

检测模块采用红外热成像摄像机来进行温度监测，红外热成像摄像机拍摄所形成的红外图像上，不同物品的颜色不同，且不同的颜色也代表着不同的温度，达到一定亮度的就可以确定为疑似着火点，点火的打火机或烟头会在图像上形成一个高亮的点状结构，而在着火时，会形成不规则的片状结构，由此可对着火点进行判断，此外，当出现疑似着火点一段时间后，该疑似着火点始终未扩大或出现一段时间后又消失了，则可以判断该疑似着火点无害，当其扩大呈不规则片状后，则可以进一步判断着火点，需要工作人员及时前去判断处理；

同时由于人体的体温较为恒定，当在红外图像上出现人形轮廓且温度也与人体体温相近后，则可以判定该区域内存在人员，通过对区域内是否有人员存在的判定，可以为火灾救援提供有力帮助，实现精确救助，同时可以避免遗漏，也避免了救灾人员做无用功，浪费精力，提升救灾效率；

并且，在出现火灾的情况下，人员及着火点识别模块在确定某一区域内出现人员之后，会将该处区域人员所在位置标记，并且随着人员的移动进行跟踪，通过人员及着火点识别模块的全区域覆盖，实现人员位置的精确定位，从而确保人员的位置信息不会丢失；

通过红外热成像机进行温度检测，结合烟雾浓度检测，实现对火灾的实时监测，在火灾的初始阶段即可发现火情，同时通过红外温度检测初步确认起火点后，再进行烟雾浓度，若两项检测结果均为出现火灾，则确定为出现火灾，如此可以提升火灾确认精度，同时在出现火灾时还可以对人员位置进行监测，随着人员的移动进行跟踪，通过人员及着火点识别模块的全区域覆盖，实现人员位置的精确定位，确保人员的位置信息不会丢失，为受灾人员的救援提供了有力帮助。