一种装配式建筑消防排烟控制系统的制作方法

1.本发明涉及装配式建筑领域，具体涉及一种装配式建筑消防排烟控制系统。


背景技术：

2.装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等)，运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。
3.与传统的建筑相似的是，装配式建筑仍然是按照传统的消防排烟设施进行布局，即采用最常用的在发生火灾时打开排烟阀，利用排烟风机将建筑内的有毒烟雾排出；随着消防工程的发展，目前消防排烟方式愈加智能化。
4.如申请号为202010429018.9的发明申请公开了一种建筑消防智能防烟系统，排烟系统与自动报警系统联动启动，即当烟雾浓度达到设定阈值，进行自动排烟，采用这种排烟方式进行排烟时，会受到烟雾报警器灵敏度的影响，若灵敏度设置的较高则会造成误报，设置得较低，则在触发报警时烟雾浓度实质上就已经过高了，容易造成排烟不及时影响排烟能力；排烟系统与自动报警系统联动的方式由于使用频率非常低，还会存在维护不到位的现象。


技术实现要素：

5.本发明意在提供一种装配式建筑消防排烟控制系统，以在无灾情时全面的对建筑内的消防和排烟设置进行全面监控，方便及时维护；在有灾情时能够高效的控制消防排烟设置运转，实现快速排烟。
6.为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种装配式建筑消防排烟控制系统，包括后台模块、本地模块和采集模块；后台模块包括输入子模块、第一存储子模块和分析处理子模块；采集模块包括多种采集不同数据的采集子模块；本地模块包括第二存储子模块、控制子模块和排烟风机子模块；
7.输入子模块包括用于输入信息采集要求和传输要求，信息采集要求包括采集数据的类型、各类型数据的采集时间、各类型数据的采集频率和单次采集的数据量；分析处理子模块用于根据信息采集要求和传输要求生成数据采集表单，所述数据采集表单记录有数据采集时间和采集子模块数据采集的位置；第一存储子模块和第二存储子模块用于存储采集表单；
8.控制子模块用于根据采集表单控制采集子模块进行数据采集，并将采集的数据实时发送到分析处理子模块；分析处理子模块还根据接收到的数据进行数据分析处理，若分析结果判断出存在异常时生成报警信息，并将异常发生处的位置发送到控制子模块，控制子模块控制与异常发生处相近的排烟风机子模块进行排烟。
9.本方案的原理及优点是：在建筑当中的消防问题中，对于产生的烟雾或是火灾而言，通常是由烟雾报警器进行报警，然后人工打开或者自动触发排烟风机进行排烟操作，保
证建筑内有足够的能见度逃生。
10.使用本系统时，采集模块包括有多种用于采集不同数据的采集子模块，其中按照采集数据类型的不同，采集子模块也选用不同的采集频率进行数据采集，无需实时采集各种数据并进行传输，数据量小、网络占用需求小且同时也能有效的对建筑的消防设施和消防情况进行监控。其中，工作人员还可以根据实际情况通过输入子模块输入不同的信息采集要求，采集子模块可根据不同的信息采集要求改变采集数据的类型、频率和数据量。
11.分析处理子模块能够对网络异常、建筑内的异常和消防设施的异常进行判断，若存在异常还会发出警报，能够让工作人员第一时间了解异常情况，并进行隐患排除；当异常发生时，分析处理子模块还会将异常发生的位置以警报的方式发送给工作人员，便于工作人员快速的找到异常发生位置，当发生火灾或者出现烟雾时，控制子模块控制异常临近处的排烟风机子模块进行排烟操作，针对性强，效果更佳。
12.作为一种改进，分析处理子模块在接收到数据时还包括时序分析，若不满足数据采集表单则发出网络故障提醒和网络建议信息；
13.本改进的有益效果是：由于本方案针对的是消防排烟，涉及到建筑内人员的生命财产安全，对数据传输的及时性要求特别的高，控制模块在将采集模块所采集到的数据传递到分析处理子模块时，还将数据传输采集时间和数据传输时间传递到分析处理子模块处，分析处理子模块对数据采集时间、数据传输时间和数据采集表单进行对比，若时间相差较大则说明存在网络故障，需要进行网络更新，同时还会根据分析结果发出针对性的网络维护建议。
14.作为一种改进，第一存储子模块内还存储有异常的种类和等级，报警信息包括异常的类型、发生位置和等级；
15.本改进的有益效果是：分析处理子模块判断出存在异常时，需要进行报警，其中第一存储子模块内存储有异常的种类及等级，分析处理子模块直接从第一存储子模块中调用异常的种类、等级和位置并通过报警信息传递到工作人员处，便于工作人员针对性的进行维护。
16.作为一种改进，第一存储子模块内还存储有各类异常的关联异常；分析处理子模块根据采集的数据分析出存在异常时，生成临时采集表单，对存在异常的关联异常进行临时采集，并将临时采集的数据实时传递到分析处理子模块处进行临时分析；
17.本改进的有益效果是：在消防排烟系统中，各个部分均是具有重要的作用，且具有相当的联系，在数据采集时，由于各个部分的数据类型不同，采集的频率也不尽相同；在此基础上设置的关联异常，分析出存在异常时便进行关联数据的采集和分析，能够及时的发现可能存在的关联异常。
18.作为一种改进，本地模块还包括维修子模块，分析处理子模块分析出存在异常时，分析处理子模块将异常的发生时间、发生位置和类型发送到维修子模块；
19.本改进的有益效果是：在工作人员一端设置维修子模块，维修子模块可以接收到分析子模块的异常发生时间、发生位置和类型，便于直接工作人员第一时间能够找到异常位置进行维修及排除异常。
20.作为一种改进，第一存储模块内还存储有建筑的bim模型，分析处理子模块还用于在异常发生时，根据bim模型和异常发生位置生成逃生路线图；
21.本改进的有益效果是：在存储模块内设置bim模型，当异常，此处的异常具体为发生火灾或者产生浓烟，通过分析处理子模块能够第一时间分析出浓烟或者火灾在楼栋的具体位置，分析模块还通过bim模型生成逃生路线图，便于指挥疏散。
22.作为一种改进，本地模块还包括通讯子模块，所述通讯子模块用于与后台模块语音通讯；
23.本改进的有益效果是：在火灾或者有浓烟时，后台模块可以根据逃生路线图进行语音指挥疏散，更加安全。
24.所述采集子模块包括烟雾传感器、摄像头、温度传感器和拾音器，所述本地模块还包括排烟防火阀子模块和喷水阀子模块；分析处理子模块还用于根据摄像头采集的图像判断烟雾的变化情况，所述控制子模块还用于根据烟雾的变化情况对喷水阀子模块和排烟防火阀子模块进行控制。
附图说明
25.图1为本发明实施例1装配式建筑消防排烟控制系统示意图。
具体实施方式
26.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
27.实施例基本如附图1所示：
28.本发明提供了一种装配式建筑消防排烟控制系统，以对建筑内的排烟设施进行监控和控制，以便于排烟功能能够很好的运转，本方案具体包括：
29.后台模块，本实施中后台模块为服务器，具体的，后台模块包括输入子模块、第一存储子模块和分析处理子模块，具体的，输入子模块具体可以为键盘、鼠标或其他数据输入装置，分析处理子模块具体为处理器；本地模块，本地模块具体包括第二存储子模块、控制子模块和排烟风机子模块，其中控制子模块具体可以为plc、单片机或者其他工控机，本地模块还包括排烟防火阀子模块和喷水阀子模块；采集模块，包括采集不同数据的采集模块，其中采集子模块具体为烟雾传感器、摄像头、温度传感器和拾音器。
30.实施时，输入子模块用于输入信息采集要求和传输要求，在本实施例中，信息采集要求具体包括采集数据类型、各类型数据的采集时间、各类型数据的采集频率和单次采集的数据量；分析处理子模块根据信息采集要求生成数据采集表单，其中数据采集表单上记录有所采集数据的时间和位置；具体的，数据采集表单存储在第一存储子模块和第二存储子模块。
31.实施时，分析处理子模块根据信息采集要求生成数据采集表单，并在存储在第一存储模块后发送到本地模块，本地模块中的控制模块按照数据采集表单控制采集子模块进行数据采集，并将数据采集表单存储到第二存储子模块，在完成数据采集时，控制模块实时将所采集的数据发送到分析处理子模块，分析处理子模块对采集的数据进行异常分析。
32.在本实施例中，烟雾传感器用于测试建筑内的烟雾浓度，具体的，烟雾传感器设置有报警阈值和异常阈值，其中报警阈值高于异常阈值，报警阈值是当烟雾达到阈值时进行报警，避免出现误报；异常阈值的设置是用于当烟雾传感器检测到的烟雾值大于正常值时触发其他检测子模块进行检查，避免出现误报的情况。
33.实施时，烟雾传感器和摄像头均为常开，一直进行烟雾检测和图像采集，且不会实时将采集的数据传递到后台模块处，仅当烟雾传感器出现异常值或者报警值实时进行数据采集和传输，这样可以避免网络资源较大的占用；例如，当建筑内为正常时，除了烟雾传感器和摄像头是实时采集，温度传感器和拾音器是控制模块按照采集表单进行数据采集，当建筑内出现浓烟并触发异常值或者报警值时，控制模块立刻控制全部采集子模块进行数据采集并实施传输到分析处理子模块处，分析子模块根据异常值检测位置判断和采集到的图像判断浓烟的发展情况，并根据此打开此位置的相临近的排烟风机子模块进行排烟，而非打开全部排烟风机子模块，在效果好的同时更具有针对性。其中，在进行排烟时，还实时的采集临近范围内的烟雾情况，若烟雾呈现上升趋势则由控制模块打开其他排烟风机子模块进行排烟，避免烟雾呈现快速蔓延的趋势。
34.分析处理子模块在采用图像进行烟雾浓度判断时，先在实时采集的视频图像中进行关键帧拆分提取，将提取的关键帧按照时序进行排列，然后对关键帧网格化后进行分析，具体可采用深度学习模型进行分析，在本实施例中采用卷积神经网络模型对排列和网格化完成的关键帧进行分析，判断出对应每一帧中同一位置所在网格的烟雾浓度情况，即可得到烟雾的动态变化信息，其中烟雾动态变化具体为烟雾在同一位置的浓度变化和扩散方向，然后基于此动态变化信息对相临近的和处于烟雾扩散方向处的排烟风机子模块进行控制，针对性更强；若在启用相近排烟风机后，烟雾仍然呈扩散和浓度上升的状态，则打开其他位置较近的风机，直至全部风机开启运行；
35.同时第一存储子模块内还存储有建筑的bim模型，分析处理子模块可以结合bim模型和烟雾的动态变化生成逃生路线图；实施时，本地模块还包括通讯子模块，通讯子模块具体为扬声器和拾音器，在出现异常情况时，后台模块可与通讯子模块语音交流，即后台模块可以将生成的逃生路线图采用语音通讯的方式传递到建筑内的人员处，或者动态的更新逃生路线图发送到建筑内的人员处，帮助其逃生。
36.具体的，本地模块还包括排烟防火阀子模块和喷水阀子模块，其中排烟防火阀子模块与排烟风机子模块联合使用，排烟风机子模块在工作前，需要将排烟防火阀子模块打开；其中喷水阀子模块为间隔的设置在建筑内，在分析处理子模块根据温度数据、烟雾浓度数据和图像数据分析完成后，控制子模块根据分析结果控制靠近火源或者烟雾浓度较高位置相近的喷水阀进行喷水，降低周围的温度。
37.实施例2：
38.与实施例1不同的是，本实施例中第一存储子模块内还存储有异常的种类、异常等级，分析处理子模块判断出存在异常时，分析处理子模块从第一存储子模块内调用相应的异常种类和等级，然后进行报警，并将报警信息发送给相关人员，报警信息包括异常的种类、等级和异常发生的位置，便于相关人员能够快速找到异常发生位置进行排查；具体的，本地模块还包括维修子模块，维修子模块，维修子模块具体为移动终端，例如手机、平板等，维修子模块可以接收后台端发送的报警信息；
39.本实施中，第一存储子模块内还存储有各类的关联异常，具体的，关联异常为与当前异常关联相当强的异常，例如排烟阀和排烟风机；分析处理子模块在发现存在异常时，生成临时采集表单，其中临时采集表单用于对关联异常进行临时采集，并将临时采集的数据再实时传输到分析处理子模块进行分析，能够及时发现其他异常。好处在于，由于各个部分
的装置和结构存在差异，因此在采集时频率和采集时间也存在不同，当发现异常时与关联异常同时进行排查，能够在数据量小的同时，更好的对各个排烟设施和采集子模块进行监控；
40.其中，采集子模块包括烟雾传感器、摄像头、温度传感器和拾音器，具体的，烟雾传感器和摄像头一直进行检测，温度传感器和拾音器按照设置的频率进行数据采集；当出现异常时，分析处理子模块生成临时表单发送到控制子模块处，控制子模块根据临时表单对关联异常进行排查，若发现存在关联异常则对关联异常的关联异常进行排查，直至全部排查完成，在排查时还会将出现的异常、异常种类和异常出现位置发送到维修子模块，便于相关人员排除异常；
41.具体的，分析子模块在接收到控制模块反馈的数据时，还会进行时序分析，其中时序分析为控制模块将采集模块所采集到的数据传递到分析处理子模块时，还将数据传输采集时间和数据传输时间传递到分析处理子模块处，分析处理子模块对数据采集时间、数据传输时间和数据采集表单进行对比，若时间相差较大则说明存在网络故障或者较大的网络延时，需要进行网络更新，同时还会根据分析结果发出针对性的网络维护建议。
42.本方案所提供的一种装配式建筑消防排烟控制系统，能够在出现浓烟或者是出现火灾时控制排烟风机精准的进行排烟，无需打开全部风机，在能够保证排烟效果的同时降低功耗，也能够控制喷水装置对异常处降温，防止灾情扩散，同时还可以实时生成逃生路线图帮助其逃生；在无灾情时，能够在低功耗和网络需求低的情况下对消防排烟设施进行全面且精准的监控。
43.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种装配式建筑消防排烟控制系统，其特征在于：包括后台模块、本地模块和采集模块；后台模块包括输入子模块、第一存储子模块和分析处理子模块；采集模块包括多个采集不同数据的采集子模块；本地模块包括第二存储子模块、控制子模块和排烟风机子模块；输入子模块包括用于输入信息采集要求和传输要求，信息采集要求包括采集数据的类型、各类型数据的采集时间、各类型数据的采集频率和单次采集的数据量；分析处理子模块用于根据信息采集要求和传输要求生成数据采集表单，所述数据采集表单记录有数据采集时间和采集子模块数据采集的位置；第一存储子模块和第二存储子模块用于存储采集表单；控制子模块用于根据采集表单控制采集子模块进行数据采集，并将采集的数据实时发送到分析处理子模块；分析处理子模块还根据接收到的数据进行数据分析处理，若分析结果判断出存在异常时生成报警信息，并将异常发生处的位置发送到控制子模块，控制子模块控制与异常发生处相近的排烟风机子模块进行排烟。2.根据权利要求1所述的装配式建筑消防排烟控制系统，其特征在于：分析处理子模块在接收到数据时还包括时序分析，若时序分析不满足数据采集表单则发出网络故障提醒和网络建议信息。3.根据权利要求1所述的装配式建筑消防排烟控制系统，其特征在于：第一存储子模块内还存储有异常的种类和等级，报警信息包括异常的类型、发生位置和等级。4.根据权利要求3所述的装配式建筑消防排烟控制系统，其特征在于：第一存储子模块内还存储有各类异常的关联异常；分析处理子模块根据采集的数据分析出存在异常时，生成临时采集表单，对存在异常的关联异常进行临时采集，并将临时采集的数据实时传递到分析处理子模块处进行临时分析。5.根据权利要求4所述的装配式建筑消防排烟控制系统，其特征在于：本地模块还包括维修子模块，分析处理子模块分析出存在异常时，分析处理子模块将异常的发生时间、发生位置和类型发送到维修子模块。6.根据权利要求1所述的装配式建筑消防排烟控制系统，其特征在于：第一存储模块内还存储有建筑的bim模型，分析处理子模块还用于在异常发生时，根据bim模型和异常发生位置生成逃生路线图。7.根据权利要求1所述的装配式建筑消防排烟控制系统，其特征在于：本地模块还包括通讯子模块，所述通讯子模块用于与后台模块语音通讯。8.根据权利要求1所述的装配式建筑消防排烟控制系统，其特征在于：所述采集子模块包括烟雾传感器、摄像头、温度传感器和拾音器，所述本地模块还包括排烟防火阀子模块和喷水阀子模块；分析处理子模块还用于根据摄像头采集的图像判断烟雾的变化情况，所述控制子模块还用于根据烟雾的变化情况对喷水阀子模块和排烟防火阀子模块进行控制。

技术总结
本发明涉及装配式建筑领域，具体涉及一种装配式建筑消防排烟控制系统。包括后台模块、本地模块和采集模块；后台模块包括输入子模块、第一存储子模块和分析处理子模块；采集模块包括多种采集不同数据的采集子模块；本地模块包括第二存储子模块、控制子模块和排烟风机子模块。本方案所提供的一种装配式建筑消防排烟控制系统，能够在出现浓烟或者是出现火灾时控制排烟风机精准的进行排烟，无需打开全部风机，在能够保证排烟效果的同时降低功耗，也能够控制喷水装置对异常处降温，防止灾情扩散，同时还可以实时生成逃生路线图帮助其逃生；在无灾情时，能够在低功耗和网络需求低的情况下对消防排烟设施进行全面且精准的监控。对消防排烟设施进行全面且精准的监控。对消防排烟设施进行全面且精准的监控。


技术研发人员：吴汉辉 朱敬建
受保护的技术使用者：重庆中衍智居装配式建筑科技有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/9/12