喷淋灭火装置控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及消防喷淋控制技术领域，尤其是涉及一种喷淋灭火装置控制方法、装置及系统。

背景技术

消防喷淋系统是一种消防灭火装置，是应用十分广泛的一种固定消防设施，它具有价格低廉、灭火效率高等特点。根据功能不同可以分为人工控制和自动控制两种形式。

现阶段主要以自动控制的消防喷淋系统为主，现有技术中，自动控制的消防喷淋系统通常包括感知+执行两部分，感知主要是一些烟雾传感器，执行则是一些喷淋装置，喷淋装置连接至供水源，由控制器获得烟雾传感器的数据后控制喷淋装置是否开启喷淋灭火。

而上述现有的自动控制的喷淋灭火系统，其感知传感器一般安置在负责区域的顶部，只有当烟雾向上飘升达到传感器位置后，才能被传感器感知，从而控制喷淋系统开启进行喷淋灭火操作，而烟雾向上飘升有一定的时间间隔，当区域中的易燃物较多的时候，烟雾被传感器感知到后，火灾区域会进一步的扩大，从而造成更大的损失。并且在一些通风较好的区域，烟雾会被气流带走，导致向上飘升被传感器感知的烟雾变小，极易导致烟雾浓度达不到被传感器感知的浓度，从而无法触发传感器，导致无法及时的开启喷淋系统进行喷淋操作。

此外，也有另外一些现有技术中，其采用的火焰探测器的方案实现感知，这种方式虽然可以有效解决烟雾被气流带走的问题，但是由于现有的火焰探测器普遍探测范围较小，因为需要通过布设较为密集的火焰探测器或者提供支持火焰探测器旋转的云台来提高探测的准确性，但是前者会带来经济成本和空间成本的过渡消耗，后者则会因为云台的转动速度过慢导致反应滞后。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种喷淋灭火装置控制方法、装置及系统。

其中，本发明一方面提供了一种喷淋灭火装置控制方法，包括：

当探测到预配置的指定空间范围内存在烟雾时，基于采集得到的烟雾数据和预配置的所述指定空间范围的空间参数信息确定所述指定空间范围内烟雾的体积占比，其中，所述指定空间范围为单个喷淋器的作用空间范围；

基于预配置的阈值参数，对所述体积占比进行阈值比对；

基于所述阈值比对结果，若所述体积占比大于预配置的阈值参数，则控制对应于所述指定空间范围的喷淋器启动喷淋。

此外，另一方面，为了降低烟雾体积的计算量，本发明还提供了一种喷淋灭火装置控制方法，包括：

当探测到预配置的指定空间范围内存在烟雾时，基于采集得到的烟雾数据和预配置的所述指定空间范围的空间参数信息确定所述指定空间范围内烟雾区域的最大外接长方体的体积，并计算所述最大外接长方体相对于空间范围的体积占比，其中，所述指定空间范围为单个喷淋器的作用空间范围；

基于预配置的阈值参数，对所述体积占比进行阈值比对；

基于所述阈值比对结果，若所述体积占比大于预配置的阈值参数，则控制对应于所述指定空间范围的喷淋器启动喷淋。

进一步的，在采用外接长方体计算烟雾体积的方案中，所述预配置的阈值参数为：

其中：CF

此外，为了提高喷淋用水的效用以及减小喷淋对于环境的影响，所述方法还包括：

当喷淋器启动喷淋时，基于所述阈值比对结果，若所述体积占比大于预配置的阈值参数的第一设定倍率，控制喷淋器连续喷淋；若所述体积占比小于预配置的阈值参数的第二设定倍率，则控制喷淋器点断喷淋，反之则控制喷淋器按照点断喷淋间隔连续喷淋的方式进行喷淋，其中，所述第一设定倍率大于或等于第二设定倍率。

进一步的，为了简化程序，提高运行效率和稳定性，所述第一设定倍率和第二设定倍率均为2倍。

此外，本发明还提供了一种喷淋灭火装置控制装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一所述的方法。

此外，本发明还提供了一种喷淋灭火装置控制系统，包括

喷淋模块，至少包括一个喷淋器；

感应模块，至少包括视觉模块和烟雾传感器模块，用于对周围的环境进行感应，并获取周围的环境数据，其中，所述环境数据至少包括空间尺寸数据和烟雾数据；

数据传输模块，连接所述感应模块，用于对感应模块获取采集到的环境数据进行实时传输；

数据存储模块，连接所述数据传输模块，用于接收数据传输模块传输的实时数据，解析得到环境数据并存储；

数据处理分析模块，连接数据存储模块，被配置为执行以下步骤：当探测到预配置的指定空间范围内存在烟雾时，基于采集得到的烟雾数据和预配置的所述指定空间范围的空间参数信息确定所述指定空间范围内烟雾的体积占比，以及基于预配置的阈值参数，对所述体积占比进行阈值比对，其中，所述指定空间范围为单个喷淋器的作用空间范围；

控制模块，连接数据处理分析模块和喷淋模块，被配置为执行以下步骤：基于所述阈值比对结果，若所述体积占比大于预配置的阈值参数，则控制对应于所述指定空间范围的喷淋器启动喷淋。

同样的，为了降低烟雾体积的计算量，数据处理分析模块也可以被配置为执行以下步骤：当探测到预配置的指定空间范围内存在烟雾时，基于采集得到的烟雾数据和预配置的所述指定空间范围的空间参数信息确定所述指定空间范围内烟雾区域的最大外接长方体的体积，并计算所述最大外接长方体相对于空间范围的体积占比，以及基于预配置的阈值参数，对所述体积占比进行阈值比对，其中，所述指定空间范围为单个喷淋器的作用空间范围；

所述感应模块还包括温度传感器模块和湿度传感器模块，同样的，在采用外接长方体计算烟雾体积的方案中，所述系统还包括：

自动调整设定模块，连接数据存储模块，被配置为执行以下步骤：根据环境数据设定所述预配置的阈值参数，其中，所述阈值参数为

其中：CF

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、根据烟雾占据喷淋系统负责区域的空间比例与触发阈值的大小来控制喷淋系统的开启或关闭，可以在有效解决烟雾被气流带走导致的喷淋动作滞后的问题的同时，一方面还可以保持较为低廉的成本，另一方面也可以保持一定的抗干扰能力。

2、采用烟雾区域的最大外接长方体的体积来代替实际的烟雾区域的体积进行体积占比的计算，可以极大地减小计算量，从而可以选用算力不高但是稳定性和可靠性更高的计算芯片，以保证在火情等复杂环境下的可靠性。

3、基于特定的方式来确定预配置的阈值参数，同时考虑了湿度和温度的因素，从而可以更加准确的匹配烟雾和火情的传播速度，提高喷淋控制的准确率。

4、根据烟雾的大小情况，对喷淋系统的喷淋策略进行多种制定，并且在喷淋灭火的过程中，能够根据烟雾大小情况对喷淋策略进行切换，在保证高效灭火的同时，一方面能够更加节约水资源，另一方面也降低了小火情下喷淋动作对于环境的影响。

5、采用了数据存储模块，作为一种数据仓库，方便了各模块对于数据的调用，降低了数据传输的信道开销。

附图说明

图1为本发明方法的主要步骤流程示意图；

图2为本发明实施例中整个系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，提供了一种喷淋灭火装置控制系统在变电站自动消防的应用，包括：

喷淋模块，至少包括一个喷淋器；

感应模块，用于对周围的环境进行感应，并获取周围的环境数据，其包括视觉模块、温度传感器模块、烟雾传感器模块、湿度传感器模块；

其中，视觉传感器模块采用高清摄像机，用于实时收录采集喷淋系统周围的环境画面信息；

温度传感器模块，用于对喷淋系统负责区域的温度信息数据进行感应采集，同时可以对火点的温度进行监测，配合烟雾传感器能够对火灾情况进行感知；

烟雾传感器模块，用于对喷淋系统负责区域的烟雾信息数据进行感应采集；

湿度传感器模块，用于对喷淋系统负责区域的湿度信息数据进行感应采集。

数据传输模块，用于对感应模块获取采集到的环境数据进行实时传输。

数据存储模块，用于接收收据传输模块传输的实时数据，同时可以使后续模块调用数据。

控制模块，用于根据数据处理分析模块处理分析得出的结果来控制喷淋系统的启闭。

数据处理分析模块，用于从数据存储模块中调用数据，并对数据进行处理分析，得出结果，其包括三维坐标系建立模块、数据获取模块、计算处理模块；

其中，三维坐标系建立模块，用于在感应模块中的视觉模块和烟雾传感器模块感知到喷淋系统负责区域产生烟雾后，会对产生烟雾的区域进行图像划分，同时以划分出来的图像的一个顶点为原点建立三维坐标系，并根据三维坐标系得到烟雾的长、宽、高，并记录相关的数据，其中，Y

数据获取模块，用于获取自动调整设定模块和数据存储模块中的数据；

计算处理模块，用于对获取到的数据进行处理计算，并得到处理计算结果，然后根据该结果来调控控制模块控制喷淋模块的开启或关闭，在一些实施例中，如图1所示，该过程具体表现为以下步骤：

当探测到预配置的指定空间范围内存在烟雾时，基于采集得到的烟雾数据和预配置的指定空间范围的空间参数信息确定指定空间范围内烟雾的体积占比，其中，指定空间范围为单个喷淋器的作用空间范围；

基于预配置的阈值参数，对体积占比进行阈值比对

具体的，上述烟雾范围体积的计算，可以通过将三维空间划分为一个个立方体单元，然后将所有立方体单元中，中心点有烟雾的立方体单元作为烟雾单元，累计烟雾单元的数量，再乘以单个立方体单元的体积即可得到烟雾范围的体积。

然而，这种直接计算烟雾范围体积的方式具有计算量过大的问题，当处理器的算力过小时会导致结果出来很慢，影响喷淋的即时性，而一些可靠性高的处理器，普遍算力较低，无法很好的满足要求，因此，在本实施例中，计算处理模块的工作过程具体表现为以下步骤：

当探测到预配置的指定空间范围内存在烟雾时，基于采集得到的烟雾数据和预配置的指定空间范围的空间参数信息确定指定空间范围内烟雾区域的最大外接长方体的体积，并计算最大外接长方体相对于空间范围的体积占比，其中，指定空间范围为单个喷淋器的作用空间范围，此步骤中：体积占比B具体如下：

B＝Y

其中，L为单位为米的情况下指定空间范围的长度数值，D为单位为米的情况下指定空间范围的宽度数值，H为单位为米的情况下指定空间范围的高度数值，同样的，以上

然后，控制模块将得到的比例数据B与喷淋系统的触发阈值进行对比，若B≥CF

此外，在本实施例中，还可以包含：

报警模块，用于在发生火情后进行报警，其由控制模块进行控制开启或关闭。

扫描模块，用于扫描喷淋系统负责区域的空间，并获取到空间数据。

自动调整设定模块，用于获取扫描模块和感应模块的数据，并根据获取到的数据对喷淋触发阈值进行实时调整，其包括实时采集模块、自调节模块；

当然，在某些实施例中，自动调整设定模块也可以调用数据存储模块来获取相关的环境数据，自动调整设定模块根据环境数据设定预配置的阈值参数，其中，针对采用外接长方体来计算烟雾区域体积大小的方案中，阈值参数为

其中：CF

基于上述特定的方式来确定预配置的阈值参数，同时考虑了湿度和温度的因素，从而可以更加准确的匹配烟雾和火情的传播速度，提高喷淋控制的准确率。

此外，在本实施例中，系统还可以包含喷淋策略模块，其用于对喷淋模块的喷淋方式进行调节改变，主要包括喷淋策略制定模块、喷淋策略切换模块；

其中，喷淋策略制定模块，用于根据烟雾占据喷淋系统负责区域空间的大小比例B的大小去制定多种喷淋模块的喷淋策略，其制定多种喷淋策略的过程为：若产生的烟雾占据喷淋系统负责区域空间的大小比例B＞2CF

喷淋策略切换模块，用于根据在喷淋灭火的过程中的烟雾占据喷淋系统负责区域空间的大小比例B的大小来对喷淋策略制定模块制定的多种喷淋策略进行切换。监测终端模块，其可以通过无线传输模块实时的将数据传输模块中的数据展示在监测终端上，从而方便管理人员的查看管理；并且该监测终端模块包括但不限于移动终端、PC端。

其中，在一些其他实施例中，喷淋策略的设定也可以采用其他的具体数值，即：当喷淋器启动喷淋时，基于阈值比对结果，若体积占比大于预配置的阈值参数的第一设定倍率，控制喷淋器连续喷淋；若体积占比小于预配置的阈值参数的第二设定倍率，则控制喷淋器点断喷淋，反之则控制喷淋器按照点断喷淋间隔连续喷淋的方式进行喷淋，其中，第一设定倍率大于或等于第二设定倍率。

上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。