一种图像型气体灭火控制系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201620809251.9 (22)申请日 2016.07.25 (73)专利权人 公安部天津消防研究所 地址 300381 天津市南开区卫津南路110号 (72)发明人 马建明 王晓军 (74)专利代理机构 天津滨海科纬知识产权代理 有限公司 12211 代理人 马倩倩 (51)Int.Cl. A62C 37/36(2006.01) (54)实用新型名称 一种图像型气体灭火控制系统 (57)摘要 本实用新型提供了一种图像型气体灭火控 制系统， 包括摄像头、 视频矩阵、 工控机。

2、、 触摸屏、 PLC控制器、 灭火执行机构、 报警模块和电源； 摄 像头有多组， 分别接入所述视频矩阵的信号输入 端； 视频矩阵的信号输出端与所述工控机的信号 输入端信号连接； 工控机分别与所述触摸屏和 PLC控制器信号连接； PLC控制器分别与所述灭火 执行机构和报警模块信号连接； 电源与所述摄像 头、 视频矩阵、 工控机、 触摸屏、 PLC控制器、 灭火 执行机构和报警模块电连接。 本实用新型所述的 图像型气体灭火控制系统， 通过增设工控机， 使 得图像信息和探测器的感应信号分开处理显示， 提高了数据处理速度， 且图像通过视频矩阵的监 控显示以及触摸屏的手动操作， 提高了灭火系统 启动的准。

3、确性。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 205850066 U 2017.01.04 CN 205850066 U 1.一种图像型气体灭火控制系统， 其特征在于： 包括视频矩阵(2)、 工控机(3)、 触摸屏 (4)、 PLC控制器(5)和电源(8)； 所述视频矩阵(2)的信号输出端与所述工控机(3)的信号输入端信号连接； 所述工控机(3)分别与所述触摸屏(4)和PLC控制器(5)信号连接； 所述触摸屏(4)与所述PLC控制器(5)信号连接； 所述PLC控制器(5)包括数据处理模块(51)、 显示控制模块(56)和通信模块(55)； 所述数据处理模块(51)与所述显示控制模块(56。

4、)信号连接， 所述显示控制模块(56)与 所述触摸屏信号连接； 所述数据处理模块(51)通过通信模块(55)与所述工控机(3)信号连接； 所述电源(8)与所述视频矩阵(2)、 工控机(3)、 触摸屏(4)和PLC控制器(5)电连接。 2.根据权利要求1所述的图像型气体灭火控制系统， 其特征在于： 还包括摄像头(1)、 灭 火执行机构(6)和报警模块(7)， 所述摄像头(1)有多组， 分别接入所述视频矩阵(2)的信号 输入端， 所述灭火执行机构(6)和报警模块(7)分别通过通信模块(55)与所述数据处理模块 (51)信号连接。 3.根据权利要求2所述的图像型气体灭火控制系统， 其特征在于： 所述。

5、灭火执行机构 (6)包括分别与所述PLC控制器(5)信号连接的气体释放电磁阀(61)和启停按钮(62)。 4.根据权利要求2所述的图像型气体灭火控制系统， 其特征在于： 所述灭火执行机构 (6)包括与所述PLC控制器(5)信号连接的通风阀(63)、 空调控制器(64)和门窗驱动器(65)。 5.根据权利要求3所述的图像型气体灭火控制系统， 其特征在于： 还包括与所述PLC控 制器(5)信号连接的放气显示灯(9)。 6.根据权利要求1所述的图像型气体灭火控制系统， 其特征在于： 所述PLC控制器(5)上 设有至少一路以太网通信接口(53)或至少一路RS-485通信接口(54)， 且所述以太网接口。

6、 (53)或RS-485通信接口(54)通过通信模块(55)与所述数据处理模块(51)信号连接。 7.根据权利要求1所述的图像型气体灭火控制系统， 其特征在于： 所述PLC控制器(5)还 包括回路卡(52)， 所述回路卡(52)包括多路依次连接的放大模块、 滤波模块和信号转换模 块， 所述信号转换模块的输出端与所述数据处理模块(51)信号连接。 8.根据权利要求7所述的图像型气体灭火控制系统， 其特征在于： 还包括多组分别通过 回路卡(52)与所述数据处理模块(51)信号连接的感烟探测器(10)和感温探测器(11)， 所述 感烟探测器(10)和感温探测器(11)一一对应固定。 9.根据权利要求。

7、7所述的图像型气体灭火控制系统， 其特征在于： 还包括通过回路卡 (52)与所述数据处理模块(51)信号连接的至少一个手报按钮(12)。 10.根据权利要求1所述的图像型气体灭火控制系统， 其特征在于： 所述电源(8)包括主 电源(81)、 第一控制开关(82)、 备用电源(83)、 第二控制开关(84)和双电源切换开关(85)， 所述主电源(81)的输出端 口有两路， 一路接入所述双电源切换开关(85)的第一输入端口， 另一路通过第一控制开关(82)与所述备用电源(83)的充电端口电连接， 所述备用电源(83) 的输出端口通过第二控制开关(84)接入所述双电源切换开关(85)的第二输入端口，。

8、 所述双 电源切换开关(85)的输出端口分别与所述视频矩阵(2)、 工控机(3)、 触摸屏(4)和PLC控制 器(5)电连接， 所述第一控制开关(82)和第二控制开关(84)分别与所述PLC控制器(5)信号 连接， 所述备用电源(83)的状态检测端与所述PLC控制器(5)信号连接。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 205850066 U 2 一种图像型气体灭火控制系统 技术领域 0001 本实用新型属于灭火系统技术领域， 尤其是涉及一种图像型气体灭火控制系统。 背景技术 0002 现有的图像型气体灭火系统中， 为了保证监控方位的全面性， 在一个监控区域内 会安装多个火灾专用摄像头， 。

9、火灾专用摄像头会对该摄像头拍摄的图像信息进行初步处 理， 并将初步处理后的结果信号以及图像信息输入控制器， 控制器接收到结果信号及图像 信息后， 进行多方面调节控制， 实现对现场是否发生火灾的情况的判断， 控制器同步处理结 果信号、 摄像头录制的画面信息以及其他多方面监测信号和控制信号， 使得灭火系统具有 较长时间的延迟现象， 且一旦市电停电， 监控系统将停止运行， 降低了监控灭火系统的自动 性能， 为了提供全方位不间断的图像监控以及快速的图像处理， 本实用新型增设了备用供 电的备用电源以及进行图像信息处理的核心工控机， 减小了PLC控制器的运算负担。 发明内容 0003 有鉴于此， 本实用新。

10、型旨在提出一种图像型气体灭火控制系统， 以避免市电故障 时的监控停止现象以及信息运算的延迟现象。 0004 为达到上述目的， 本实用新型的技术方案是这样实现的： 0005 一种图像型气体灭火控制系统， 包括视频矩阵、 工控机、 触摸屏、 PLC控制器和电 源； 0006 所述视频矩阵的信号输出端与所述工控机的信号输入端信号连接； 0007 所述工控机分别与所述触摸屏和PLC控制器信号连接； 0008 所述触摸屏与所述PLC控制器信号连接； 0009 所述PLC控制器包括数据处理模块、 通信模块和显示控制模块； 0010 所述数据处理模块与所述显示控制模块信号连接， 所述显示控制模块与所述触摸 。

11、屏信号连接； 0011 所述数据处理模块通过通信模块与所述工控机信号连接； 0012 所述电源与所述视频矩阵、 工控机、 触摸屏和PLC控制器电连接。 0013 进一步的， 所述图像型气体灭火控制系统还包括摄像头、 灭火执行机构和报警模 块， 所述摄像头有多组， 分别接入所述视频矩阵的信号输入端， 所述灭火执行机构和报警模 块分别通过通信模块与所述数据处理模块信号连接。 0014 进一步的， 所述灭火执行机构包括分别与所述PLC控制器信号连接的气体释放电 磁阀和启停按钮。 0015 进一步的， 所述灭火执行机构还包括与所述PLC控制器信号连接的通风阀、 空调控 制器和门窗驱动器。 0016 进。

12、一步的， 所述报警模块为声光报警器。 0017 进一步的， 所述图像型气体灭火控制系统还包括与所述PLC控制器信号连接的放 说 明 书 1/5 页 3 CN 205850066 U 3 气显示灯。 0018 进一步的， 所述PLC控制器上设有至少一路以太网通信接口或至少一路RS-485通 信接口， 该以太网通信接口或RS-485通信接口通过通信模块与所述数据处理模块信号连 接。 0019 进一步的， 所述PLC控制器包括回路卡， 所述回路卡包括多路依次连接的放大模 块、 滤波模块和信号转换模块， 所述信号转换模块的输出端与所述数据处理模块信号连接。 0020 进一步的， 所述图像型气体灭火控制。

13、系统还包括多组分别通过回路卡与所述数据 处理模块信号连接的感烟探测器和感温探测器， 所述感烟探测器和感温探测器一一对应固 定。 0021 进一步的， 所述图像型气体灭火控制系统还包括通过回路卡与所述数据处理模块 信号连接的至少一个手报按钮。 0022 进一步的， 所述电源包括主电源、 第一控制开关、 备用电源、 第二控制开关和双电 源切换开关， 所述主电源的输出端口有两路， 一路接入所述双电源切换开关的第一输入端 口， 另一路通过第一控制开关与所述备用电源的充电端口电连接， 所述备用电源的输出端 口通过第二控制开关接入所述双电源切换开关的第二输入端口， 所述双电源切换开关的输 出端口分别与所述。

14、视频矩阵、 工控机、 触摸屏和PLC控制器电连接， 所述第一控制开关和第 二控制开关分别与所述PLC控制器信号连接， 所述备用电源的状态检测端与所述PLC控制器 信号连接。 0023 进一步的， 所述主电源为带有市电接口的市电供电电源。 0024 进一步的， 所述备用电源为蓄电池。 0025 进一步的， 所述双电源切换开关的输出端口通过多个并联的电源接口分别与所述 摄像头、 视频矩阵、 工控机、 触摸屏、 PLC控制器、 灭火执行机构和报警模块电连接。 0026 相对于现有技术， 本实用新型所述的图像型气体灭火控制系统具有以下优势： 0027 (1)本实用新型所述的图像型气体灭火控制系统， 通。

15、过增设工控机， 增加了对摄像 头图像信息的数据处理过程， 并与探测器的感应信号分开处理显示， 提高了数据处理速度 的同时， 扩展了该系统对摄像头型号的兼容， 避免了该系统仅能适用火灾用摄像头的问题， 使得楼宇中原有安防监控摄像头同样能够接入该系统， 降低了该系统的铺设成本， 且图像 通过视频矩阵的监控显示以及触摸屏的手动操作， 提高了灭火系统启动的准确性。 0028 (3)本实用新型所述的图像型气体灭火控制系统， 通过备用电源的使用， 避免了市 电故障时灭火系统的停止运行， 保障了灭火系统的无间隙监控。 附图说明 0029 构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解， 本实用。

16、新 型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型， 并不构成对本实用新型的不当限定。 在 附图中： 0030 图1为本实用新型实施例所述的图像型气体灭火控制系统原理框图。 0031 附图标记说明： 0032 1-摄像头； 2-视频矩阵； 3-工控机； 4-触摸屏； 5-PLC控制器； 51-数据处理模块； 52- 回路卡； 53-以太网通信接口； 54-RS-485通信接口； 6-灭火执行机构； 61-气体释放电磁阀； 说 明 书 2/5 页 4 CN 205850066 U 4 62-启停按钮； 63-通风阀； 64-空调控制器； 65-门窗驱动器； 7-报警模块； 8-电源； 81-主电 源。

17、； 82-第一控制开关； 83-备用电源； 84-第二控制开关； 85-双电源切换开关； 9-放气显示 灯； 10-感烟探测器； 11-感温探测器； 12-手报按钮。 具体实施方式 0033 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本实用新型中的实施例及实施例中的特征可 以相互组合。 0034 在本实用新型的描述中， 需要理解的是， 术语 “中心” 、“纵向” 、“横向” 、“上” 、“下” 、 “前” 、“后” 、“左” 、“右” 、“竖直” 、“水平” 、“顶” 、“底” 、“内” 、“外” 等指示的方位或位置关系为 基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本实用新型和简化描述， 而不。

18、是指示 或暗示所指的装置或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 为对本实用新型的限制。 此外， 术语 “第一” 、“第二” 等仅用于描述目的， 而不能理解为指示 或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此， 限定有 “第一” 、“第二” 等 的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。 在本实用新型的描述中， 除非另 有说明，“多个” 的含义是两个或两个以上。 0035 在本实用新型的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “安 装” 、“相连” 、“连接” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或。

19、一体地 连接； 可以是机械连接， 也可以是电连接； 可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。 对于本领域的普通技术人员而言， 可以通过具体情况理解上 述术语在本实用新型中的具体含义。 0036 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。 0037 如图1所示， 本实用新型包括摄像头1、 视频矩阵2、 工控机3、 触摸屏4、 PLC控制器5、 灭火执行机构6、 报警模块7和电源8。 0038 摄像头1有多组， 分别接入视频矩阵2的信号输入端； 0039 该摄像头作为火灾探测器， 每组至少16只， 且至少八组， 通过一个火灾探测总线回 路与所述视频矩阵信号连。

20、接； 0040 所述火灾探测总线回路的总线为双总线结构， 支持环形布线方式， 包括主总线和 备用总线， 所述主总线的主收发码电路和备用总线的备用收发码电路分别连接在摄像头1 和视频矩阵2之间； 0041 该双总线结构的所述火灾探测总线回路具有回路总线断路故障报警功能， 当主收 发码电路及主总线正常工作时， 备用收发码电路处于总线监控状态， 当备用收发码电路检 测不到主收发码电路及主总线之间的传输信号时， 备用收发码电路及备用总线自动接替主 收发码电路及主总线的工作， 保证总线上任意一点发生断路故障或主收发码电路发生故障 时， 系统仍能正常工作。 0042 视频矩阵2的信号输出端与工控机3的信号。

21、输入端信号连接； 0043 工控机3分别与触摸屏4和PLC控制器5信号连接； 0044 触摸屏4与PLC控制器5信号连接； 0045 PLC控制器5包括数据处理模块51、 通信模块55和显示控制模块56； 0046 数据处理器51与显示控制模块56信号连接， 显示控制模块56与触摸屏4信号连接； 说 明 书 3/5 页 5 CN 205850066 U 5 0047 数据处理模块51通过通信模块55与工控机3信号连接； 0048 灭火执行机构6和报警模块7通过通信模块55与数据处理模块51信号连接； 0049 电源8与摄像头1、 视频矩阵2、 工控机3、 触摸屏4、 PLC控制器5、 灭火执行。

22、机构6和报 警模块7电连接。 0050 视频矩阵2将接收到的多组摄像头1的图像信息输入工控机3， 工控机3对图像信息 进行数据处理， 将具有疑似火警信号特征的图像自动切换到视频矩阵2主画面显示并通过 摄像头1进行数字化录像， 同时将疑似火警信号输入至PLC控制器5， PLC控制器5收到疑似火 警信号后， 在触摸屏4上通过HMI(人机交换界面)弹出告警信息， 并通过与该PLC控制器5信 号连接的报警模块7发出声光告警信号， 但不进入灭火状态； 0051 在手动情况下， 值班人员通过视频矩阵2上的主页面显示对现场视频图像进行火 灾确认， 如确认误报火警， 则通过触摸屏4的HMI向PLC控制器5发出。

23、探测器复位命令， PLC控 制器5以及工控机3对该区域的图像进行初始化， 进而重新探测； 若确认是真实火警， 值班人 员可通过HMI的火灾确认按钮进行确认火灾， 则触摸屏4向PLC控制器5发送确认火灾信号， PLC控制器5控制灭火执行机构6进行灭火操作； 0052 在自动状态下， 若60s内PLC控制器5再次收到同一监控区域的另一探测器的火警 信号， 则PLC控制器5自动控制报警模块7发出声光告警信号， 同时控制灭火执行机构6进行 灭火操作； 若PLC控制器5在30min内仍未收到后续的另一探测器的火警信号， 则PLC控制器5 自动发出探测器复位命令， 使PLC控制器5和工控机3对该监控区域内。

24、的图像进行初始化， 进 而重新探测。 0053 上述火灾探测器为摄像头1。 0054 灭火执行机构6包括分别与PLC控制器5信号连接的气体释放电磁阀61和启停按钮 62， 气体释放电磁阀61接收PLC控制器5的操作信号， 实现灭火时的打开并释放灭火气体以 及常态下的关闭， 同时向PLC控制器5发送状态反馈信号， 以便于PLC控制器5对气体释放电 磁阀61工作状态的监控， 启停按钮62可手动操作气体释放电磁阀61的开启和关闭， 并向PLC 控制器5发送反馈信号， 实现了灭火操作的自动及手动的两用型。 0055 灭火执行机构6还包括与PLC控制器5信号连接的通风阀63、 空调控制器64和门窗 驱动。

25、器65， 控制火灾区域的空气流动。 0056 报警模块7为声光报警器。 0057 图像型气体灭火控制系统还包括与PLC控制器5信号连接的放气显示灯9， 当气体 释放电磁阀61开启时， 放气显示灯9亮， 用以实现对气体释放电磁阀61工作状态的外部显 示。 0058 PLC控制器5上设有至少一路以太网通信接口53或至少一路RS-485通信接口54， 用 以实现PLC控制器5与其他监控网络的通信。 0059 PLC控制器5包括回路卡52， 回路卡52包括多路依次连接的放大模块、 滤波模块和 信号转换模块， 信号转换模块的输出端与数据处理模块51信号连接。 0060 图像型气体灭火控制系统还包括多组分。

26、别通过回路卡52与数据处理模块51信号 连接的感烟探测器10和感温探测器11， 感烟探测器10和感温探测器11一一对应固定， 该感 烟探测器10和感温探测器11与摄像头1同步作为火灾探测器， 实现对火灾的多角度监控， 若 PLC控制器5接收到非图像型火灾探测器的火灾报警信号， 则PLC控制器5自动将相应区域的 说 明 书 4/5 页 6 CN 205850066 U 6 报警信号发送至工控机3， 工控机3通过视频矩阵2及该区域内的摄像头1自动显示该区域的 图像画面， 用以方便人工操作和查看， 以确认火灾。 0061 图像型气体灭火控制系统还包括通过回路卡52与数据处理模块51信号连接的至 少一。

27、个手报按钮12， 实现了火灾的手动报警操作， 若PLC控制器5接收到了值班人员通过手 报按钮12发送的火灾信号， 则无论是否接收到不同探测器发出的火灾报警信号， PLC控制器 5均自动控制灭火执行机构6进行灭火操作。 0062 电源8包括主电源81、 第一控制开关82、 备用电源83、 第二控制开关84和双电源切 换开关85， 主电源81的输出端口有两路， 一路接入双电源切换开关85的第一输入端口， 另一 路通过第一控制开关82与备用电源83的充电端口电连接， 备用电源83的输出端口通过第二 控制开关84接入双电源切换开关85的第二输入端口， 双电源切换开关85的输出端口分别与 摄像头1、 视。

28、频矩阵2、 工控机3、 触摸屏4、 PLC控制器5、 灭火执行机构6和报警模块7电连接， 第一控制开关82和第二控制开关84分别与PLC控制器5信号连接， 备用电源83的状态检测端 与PLC控制器5信号连接。 0063 主电源81为带有市电接口的市电供电电源。 0064 备用电源83为蓄电池。 0065 双电源切换开关85的输出端口通过多个并联的电源接口分别与摄像头1、 视频矩 阵2、 工控机3、 触摸屏4、 PLC控制器5、 灭火执行机构6和报警模块7电连接。 0066 双电源的设置， 使得该系统具备了电源的自动切换功能， 首先选择主电源81进行 供电， PLC控制器5控制第二控制开关82断。

29、开， 则PLC控制器5通过触摸屏4显示主电源供电的 信号， 再通过PLC控制器4控制第二控制开关84连通， 主电源81正常供电， 则双电源切换开关 85不会切换电源， 备用电源83向PLC控制器5发送状态反馈信号， 反馈备用电源储电情况， 当 备用电源电量不满时， PLC控制器5控制第一控制开关82连通， 主电源81向备用电源83充电， 充满后PLC控制器5控制第一控制开关82断开； 0067 断开主电源81供电总开关， 则主电源81停止供电， PLC控制器5通过触摸屏4显示主 电源故障， 同时双电源切换开关85切换至备用电源83供电， 实现了系统的连续性可靠工作， 且当主电源81正常供电时，。

30、 PLC控制器5控制第二控制开关84断开， 双电源切换开关85切换 电源， 由主电源81供电后再将第二控制开关84连通。 0068 本实用新型的工作过程为： 工控机3处理摄像头录制的图像信息， 并将处理后涉及 火灾报警的信息发送至PLC控制器5， PLC控制器5接收工控机3发送的火灾报警信息， 同时接 收感烟探测器10和感温探测器11的探测信息， 当PLC控制器5接收到某个区域的报警信号并 确认火灾后， 首先发送声光报警信号， 然后经过030s(可根据具体情况设定)的延时后， 驱 动灭火执行机构6释放灭火剂灭火， 并通过该区域的火灾探测器的反馈信息监控灭火流程， 同时在触摸屏4和视频矩阵2上显示。 0069 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已， 并不用以限制本实用新型， 凡在本 实用新型的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本实用新型 的保护范围之内。 说 明 书 5/5 页 7 CN 205850066 U 7 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 8 CN 205850066 U 8 。