公开课第二期：消防预警系统.ppt

1、消防预警系统,方案说明,项目概述,当前主要的火灾报警系统均属于现场报警，由办公室的值班人员发现火灾情况后，向城市119火灾受理中心报告，不能反映火势的大小、具体起火部位等现场情况。 消防就是要以防为主，尽力将火灾控制在萌芽状态。火灾发生时，能够提醒消防队在第一时间到达现场，详细了解起火点火势大小、具体位置、人员情况等问题，只有这样才能在最少的时间内把灾害降低到最低限度，完成人员的疏散和灭火，保证人民生命财产安全。 目前存在着现场报警监管不力，值班人员缺乏系统的专业知识，并且有值班人员玩忽职守，擅自脱岗等情况,项目概述,目前我国的消防技术仍然引用传统的消防体系，即各个建筑和单位都按照国家要求建立

2、消防系统，能够实现小区域内的消防自动报警，以集散控制形式为主要的安装形式，及当现场有高温或者浓雾时，立即发出光、电、声等报警信号，实现自动喷淋灭火，将在灾害消除在萌芽状态。但从安全生产管理的角度出发较难以实现对消防隐患点的监控管理。灾情发生后难以分析总结火灾发生的原因。 随着互联网、计算机技术的高度发展，互联网已经如水、电、空气无处不在，建立一套完善的、以计算机技术、以互联网为通讯手段相结合的消防预警信息平台便成了必然趋势,物联网与移动APP技术应用结合,物联网的定义是通过感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的

3、智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 管理端手机App的优势有设备随身携带，随时管理。通过物联网结合的方式，将监管信息等第一时间推送到管理员手中，线上线下联动管理,无线传感器网络,WSN由部署在检测区域内大量的传感器结点组成，是一种能够根据环境自主完成指定任务的“智能”自治测控网络系统，是一种与实际环境交互的网络，能够通 过安装在微小结点上的各种传感器从真实环境中获取相关数据，然后通过自组织的无线网络将数据传送到计算能力更强的通用计算机上进行处理。 无线传感器网络以其低功耗、低成本的特点，广泛用于军事、环境检测、医疗监护系统等，一方面采集的信息可以供消费者溯 源时使用；另一方面，企业

4、可以利用信息实现自动灌溉和自动通风等智慧农业措施，大大降低人工成本，提高整体效益,项目建设目标,安全生产消防预警信息平台就是依靠现代网络技术、计算机技术及通信技术将城市内的工厂、仓库、商场、机场、油库等建筑物内部建立独立的火灾预警系统，并综合运用数字视频监控等技术，对所有位于监控中心的建筑物的火灾报警情况进行管理的消防信息化应用系统。 该系统主要有企业用户、安全生产管理部报警传输网络、终端信号采集装置、信息查询系统、报警受理系统及用户管理系统等组成。它通过终端设备对现场的数据采集控制和监测，将搜集的信息进行专业的分析，在火灾发生时第一时间发出警报，并迅速消防相关负责人及119报警中心发出报警请

5、求，实现及早发现火灾源头并将火灾控制在萌芽状态，起到防止火灾蔓延和扩大损失的作用,项目建设目标,安全生产消防预警信息平台建设分为软件平台、网络平台、硬件传感器等组成部分。 其中软件平台含报警受理、信息查询、用户管理、异常信息分析预警等功能；网络平台含建筑物（如生产性企业消防隐患点）局域网和广域网互补组成有效的物理链路网络； 硬件传感器含火焰传感器模块、烟雾气敏传感器、人体红外感应传感器、温湿度传感器、光敏传感器等组成,项目建设目标,搭建设备管理服务系统 。以Web站点形式提供设备的管理与管理相关数据的录入、设置等。 管理员手机App，包过Android与IOS两个系统。给管理员使用，通过该应用

6、远程查看与报警。 设备使用者手机App应用，包过Android与IOS两个系统。给设备使用者使用，发起设备使用要求，查看自己的使用情况，当前积分等相关信息。 硬件部分：开发主要涉及远程断电控制器与远程停电报警器，它们是在现有市场的基础上，开发与wifi系统先衔接，以达到Web端，手机终端控制的目的,网络拓扑,项目建设目标,安全生产消防预警信息平台以企业为单位进行安装部署，每个企业在消防隐患区安装终端信息采集器，终端采集到信息定时通过企业局域网路由传输到企业端的软件服务器平台，企业端软件对信息进行加工分析并对异常情况发出分级预警信号，针对不同级别预警信号触发不同处理方式，企业端软件通过Inter

7、net同步将信息传送到安全生产监督管理局服务器（按行政级别分级部署）。对于火灾级别预警信息通过Internet同时触发119报警中心的警报（按行政级别分级联动部署,设备管理,项目设备端采用pcduino开发，通过wifi进行远程连接。 pcduino能通过传感器与扩展设备来感知环境，控制电源或发射红外线。 板子上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，收录进微控制器。 基于pcduino的项目，可以只包含pcduino，也可以包含pcduino和其他一些在PC上运行的软件，他们之间进行通信来实现,软件工作示意图,软件平台端,主要通过业务接收处理程序处理硬件设备采

8、集的信号数据，将其保存到数据库，并且与传感器阈值判断采集的信息是否发现异常，若发现异常则通过预警受理组件触发预警信号，并提示相关用户调取视频监控组件查看异常原因，或者相关值班人员去预警信号发生地检查实际情况。安全生产监督管理部门的人员可以及时通过信息分析查询组件及时掌握所辖区域内消防预警情况。若预警信号达到火灾级别直接触发119报警，因此119报警中心可以通过平台及时掌握报警信息，并且在第一时间出警处理火情。 软件平台实现包含用户管理子系统、预警受理子系统、视频监控子系统、信息查询分析子系统、设备预警阈值设置子系统,硬件与用户端,硬件端：主要通过对各类传感器的封装并将通过pcduino主板实现

9、各传感器信息传输统一接口，并由硬件程序统一为软件平台提供信息传输，各个传感器可以实现插拔式集成到pcduino主板；系统初始化时根据各个传感器所在工作环境设置其预警阈值，企业用户可以根据企业内部各传感器工作环境的变化调整设备预警阈值。 用户类型端：主要由企业用户、安全生产监督管理部门用户、119报警中心用户组成。各施其职，平台根据不同类型分配不同权限给相应用户类型,硬件设备,PCduino:迷你软硬件开发平台是一个致力于高性能高效益的运行类微型操作系统和兼容性硬件创新开发的优点，针对最提倡创新的软硬件开发领域，它完美结合了ARM架构的迷你PC和Arduino的优势。 设备参数 1. CPU（主

10、频）: 1GHz ARM Cortex A82. GPU (显示): OpenGL ES2.0, OpenVG 1.1 Mali 400 core3. DRAM: DDR3 1GB4. 板载存储空间: 4GB Flash,带SD卡槽5. 视频输出: HDMI 720p or 1080p 60Hz6. 操作系统: Ubuntu （预装）+ Android ICS + XBMC + Arch Linux ARM7. 外部接口: 采用Arduino的标准接口8. 网络接口: RJ45 and 板载 WiFi 网卡9. 电源：5V/2A,硬件设备,火焰传感器模块：各种火焰，火源探测。 可以检测火焰或者

11、波长在760纳米1100纳米范围内的光源，打火机测试火焰距离为80cm，对火焰越大，测试距离越远。 探测角度60度左右，对火焰光谱特别灵敏。 灵敏度可调（图中蓝色数字电位器调节）。 比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA。 配可调精密电位器调节灵敏度。 工作电压3.3V-5V。 输出形式 ：DO数字开关量输出（0和1）和AO模拟电压输出 设有固定螺栓孔，方便安装。 小板PCB尺寸：3.2cm x 1.4cm。 使用宽电压LM393比较器,硬件设备,烟雾气敏传感器模块：当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变

12、化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。价格在10元左右。 具有信号输出指示。 双路信号输出（模拟量输出及TTL电平输出）。 TTL输出有效信号为低电平。（当输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机）。 模拟量输出05V电压，浓度越高电压越高。 对液化气，天然气，城市煤气有较好的灵敏度。 具有长期的使用寿命和可靠的稳定性。 快速的响应恢复特性,硬件设备,人体红外感应模块：人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用

13、热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。 工作电压：DC5V至20V。 静态功耗：65微安。 电平输出：高3.3V，低0V。 延时时间：可调(0.3秒18秒)。 封锁时间：0.2秒。 触发方式：L不可重复，H可重复，默认值为H(跳帽选择)。 感应范围：小于120度锥角，7米以内。 工作温度：-15+70度,硬件设备,温湿度传感器模块： 湿度测量范围：20-90%RH。 湿度测量精度：5%RH。 温度测量范围：0-50。 温度测量精度：2。 工作电压：DC5V/3.3V。 数字信号输出。 数据端口带上拉电阻,硬件

14、设备,光敏传感器模块：光敏传感器，也叫做光敏电阻，当环境光强增大时，电阻减小。 工作电压：3-5V。 工作电流：0.5-3mA。 光电阻：20K。 暗电阻：1M。 响应时间：20-30S。 波长阈值：540nm。 工作温度：-3070,数据接口与设备接口,App客户端与Web管理端数据对接的接口采用RESTful Web。接口采用Restful标准开发。 系统的可扩展性也要求我们在设计中，尽量采用成熟的、符合标准和开放的技术和设备，以便获得广泛的支持厂商，从而使得新增的设备和功能可以集成到原有的系统中。基于以上的考虑，使用REST作为数据接口充分考虑到未来多平台兼容的需求。 采用兼容arduino的pcduino设备，运行著名开源系统Linux，兼容多种开发语言。充分考虑到了硬件系统的稳定性，可扩展性,实施的意义,安全生产消防预警信息平台的实现能够有效解决传统消防报警信息慢、不能有效掌握火情火势、不能有效掌握具体灾情发生区域等问题，可以使火灾得到有效的预防，在火灾发生第一时间发出预警信号。具体意义如下： 缩短火灾报警时间及火情处理时间，将火灾防范于未然； 对于灾后原因分析可以得到有效的数据支持，并且能够追踪的相关责任人； 该平台的实施在成本上远低于当前国内外市场上各类产品； 实施该套平台同时具备一定的