一种基于消防数据的事故区域提醒系统及方法与流程

1.本发明属于消防火灾区域提醒领域，涉及数据处理技术，具体是一种基于消防数据的事故区域提醒系统及方法。


背景技术：

2.近年来，越来越多的110kv甚至220kv变电站建在居民区附近或者商住楼底层，其主要设备都在室内，这样的变电站形成了封闭式/半封闭式的空间，这类封闭式/半封闭式变电站区域附近人员或财产相对集中，发生火灾时的危险比郊区敞开式变电站更大。
3.在现有技术的变电站消防系统对封闭式/半封闭式变电站的火灾监测预警均停留在点对点的探测和被动式应急阶段，无法对变电站进行系统且全方位的火灾防控。
4.基于此，本发明提出一种基于消防数据的事故区域提醒系统及方法。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种基于消防数据的事故区域提醒系统及方法，解决了现有技术中变电站消防系统对封闭式/半封闭式变电站的火灾监测预警停留在点对点的探测和被动式应急阶段，无法对变电站进行系统且全方位的火灾防控的问题。
6.为实现上述目的，本技术提供了一种基于消防数据的事故区域提醒系统，包括环境采集模块、数据处理模块、事故消防模块以及提醒报警模块；
7.所述环境采集模块用于对子监控区的环境参数进行采集并发送至数据处理模块，所述环境参数包括温度、烟雾浓度以及光照强度；
8.所述数据处理模块用于对环境采集模块采集的环境参数进行处理，设定烟雾浓度阈值，当获取的烟雾浓度大于烟雾浓度阈值时，数据处理模块发送报警处理信号至提醒报警模块，同时获取对应的子监控区编号，报警提醒模块发送事故处理信号至事故消防模块；
9.当获取的烟雾浓度小于等于烟雾浓度阈值时，数据处理模块获取判定时间周期内温度的上升值以及光照强度超过光照强度阈值的次数，分别标记为δti以及si；其中的i为子监控区的编号；
10.通过计算公式计算获取预警率值yli，计算公式为：
11.yli＝α
×
δti+β
×
si
12.α、β为修正系数；
13.当yli＞yl0时，数据处理模块发送预警处理信号至提醒报警模块；
14.所述提醒报警模块用于对消防事故进行实时报警以及预警，当接收到报警处理信号后，提醒报警模块进行火灾报警，同时获取对应的子监控区编号，报警提醒模块发送事故处理信号至事故消防模块；
15.当接收到预警处理信号后，提醒报警模块进行火灾预警，同时获取对应的子监控区编号，在目标站3d模型中标注进行火灾预警。
16.优选地，同一个所述子监控区内设置多个温度采集传感器，环境采集模块采集的
温度为同一个子监控区设置的多个温度采集传感器采集的温度平均值。
17.优选地，所述事故消防模块包括若干子消防单元，所述子消防单元的数量根据区域划分模块划定的子监控区的数量进行设定，若干所述子消防单元均设置有消防用具，消防用具对应子监控区进行设置。
18.优选地，当yli≤yl0时，数据处理模块发送正常信号至提醒报警模块。
19.优选地，还包括区域划分模块，所述区域划分模块用于对监测的目标变电站进行区域划分，区域划分模块根据目标变电站的施工布置以及变电环境将目标变电站划分为若干个子监控区，并依次对子监控区进行编号，标记为i。
20.优选地，所述区域划分模块将目标变电站进行区域划分后，信息获取模块将实时获取子监控区的视频图像以及地形分布，并将获取的子监控区的地形分布发送至云服务器；所述云服务器用于接收信息获取模块发送的子监控区的地形分布，并结合目标变电站的施工布置生成目标站3d模型。
21.优选地，一种基于消防数据的事故区域提醒系统的提醒方法，包括以下步骤：
22.区域划分模块根据目标变电站的施工布置以及变电环境将目标变电站划分为若干个子监控区，并依次对子监控区进行编号，标记为i；
23.环境采集模块对子监控区的环境参数进行采集，所述环境参数包括温度ti、烟雾浓度ni以及光照强度qi；并将采集到的环境参数发送至数据处理模块；
24.数据处理模块将烟雾浓度ni与烟雾浓度阈值n0进行比较，当ni≤n0时，设定判定时间周期以及光照强度阈值，数据处理模块获取判定时间周期内温度的上升值δti以及光照强度qi超过光照强度阈值的次数si；
25.通过计算公式计算获取预警率值yli，计算公式为：
26.yli＝α
×
δti+β
×
si
27.α、β为修正系数；
28.设定预警率阈值yl0，并将预警率值yli与预警率阈值yl0进行比较；
29.当yli＞yl0时，数据处理模块发送预警处理信号至提醒报警模块，提醒报警模块进行火灾预警，同时获取yli对应的子监控区编号i，在目标站3d模型中标注。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
31.本发明提出的基于消防数据的事故区域提醒系统及方法，从数字化系统层面即3d模型中进行全景状态信息展示，且本实施从明火烟雾以及电打火温度预警两个层面对目标变电站进行火灾的报警预警管理，针对目标变电站的施工布置以及变电环境将目标变电站划分为若干个子监控区，针对每个子监控区域分别进行环境采集以及子消防单元的设置，可以精确的定位火灾发生或可能发生的位置，实现对目标变电站的全方位火灾防控。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明一种基于消防数据的事故区域提醒系统的结构框图；
34.图2为本发明一种基于消防数据的事故区域提醒方法的流程框图。
具体实施方式
35.本技术的核心是提供一种基于消防数据的事故区域提醒系统及方法，为了应对现有技术中变电站消防系统对封闭式/半封闭式变电站的火灾监测预警停留在点对点的探测和被动式应急阶段，无法对变电站进行系统且全方位的火灾防控的问题。
36.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.实施例1
38.具体请参照图1，本发明的一个实施例提出一种基于消防数据的事故区域提醒系统。在本技术中，一种基于消防数据的事故区域提醒系统，包括区域划分模块、信息获取模块以及云服务器；
39.所述区域划分模块用于对监测的目标变电站进行区域划分，区域划分模块根据目标变电站的施工布置以及变电环境将目标变电站划分为若干个子监控区，并依次对子监控区进行编号，标记为i；需要说明的是，目标变电站的类型不一样，对应的子监控区的数量也不一致，即i的大小不完全一致；
40.在一个实施例中，对于110kv室内变电站，根据110kv室内变电站的施工布置，将110kv室内变电站划分为电缆沟、电缆竖井、专用电缆间、变压器室、二次设备室、10kv开关室、电容器室、消弧线圈室、蓄电池室、gis室、走道等子监控区，并依次将子监控区进行编号；
41.当本技术中的所述区域划分模块将目标变电站进行区域划分后，本技术所述的信息获取模块将实时获取子监控区的视频图像以及地形分布，并将获取的子监控区的地形分布发送至云服务器；所述云服务器用于接收信息获取模块发送的子监控区的地形分布，并结合目标变电站的施工布置生成目标站3d模型；
42.所述云服务器将目标站3d模型通过消防展示单元进行展示；其中，所述消防展示单元为云服务器内置的用于展示作用的功能模块；
43.需要进行说明的是，在本技术中，基于消防数据的事故区域提醒系统，还包括事故消防模块，所述事故消防模块包括若干子消防单元，所述子消防单元的数量根据区域划分模块划定的子监控区的数量进行设定，且若干所述子消防单元均设置有消防用具，且消防用具对应子监控区进行设置；
44.在一个实施例中，当子监控区为电缆竖井时，考虑到电缆竖井的特殊结构，当火灾发生时容易产生“烟囱效应”向上拉伸烟气，为了避免火情的扩散扩大，在本监控区域设置的子消防单元内的消防用具为悬挂式干粉灭火器，将悬挂式干粉灭火器布置在电缆竖井内；
45.当子监控区为专用电缆间时，因为专用电缆间内设置有大量的专用绝缘电缆，专用绝缘电缆外绝缘护套的主要成分是高聚物，如塑料、橡胶或者橡皮，这些高聚物在进行燃烧时会产生大量的气体以及颗粒物，故在本监控区域设置的子消防单元内的消防用具为细
水雾灭火装置，将细水雾灭火装置布设在专用电缆间内；
46.同时，本实施例提出的基于消防数据的事故区域提醒系统，还设置有环境采集模块，所述环境采集模块用于对子监控区的环境参数进行采集，所述环境参数包括温度、烟雾浓度以及光照强度；
47.其中，环境参数中的温度为布设在子监控区的温度采集传感器采集的温度值，且在同一个子监控区设置多个温度采集传感器，本实施例中的温度为同一个子监控区设置的多个温度采集传感器采集的温度平均值；
48.环境参数中的烟雾浓度为布设在子监控区的烟雾传感器采集的烟雾浓度值，其中的烟雾浓度值由电信号转化而来；
49.环境参数中的光照强度为布设在子监控区的测光器采集的光照强度值，主要是为了采集电火花产生时的光强变化；
50.所述环境采集模块连接有数据处理模块，所述数据处理模块用于对环境采集模块采集的环境参数进行处理，具体的处理过程包括以下步骤：
51.步骤一：环境采集模块将采集到的环境参数发送至数据处理模块，数据处理模块接收到环境参数后，分别将温度、烟雾浓度以及光照强度进行标记，标记为ti、ni以及qi；
52.其中的i为子监控区的编号；
53.步骤二：数据处理模块设定烟雾浓度阈值n0，并实时将接收到的烟雾浓度ni与烟雾浓度阈值n0进行比较；
54.当ni＞n0时，数据处理模块发送报警处理信号至提醒报警模块，提醒报警模块进行火灾报警，同时获取ni对应的子监控区编号i，报警提醒模块发送事故处理信号至事故消防模块，事故消防模块控制对应子监控区i的子消防单元进行消防控制；同时在目标站3d模型中标注；
55.当ni≤n0时，数据处理模块执行下一步；
56.需要进行说明的是，通常情况下，烟雾浓度阈值n0的值为：n0＝0，但是考虑到烟雾传感器的精度以及误差的问题，故将烟雾浓度阈值n0取值一个很小的数值，当实时采集的烟雾浓度ni大于烟雾浓度阈值n0时，表示火灾烟雾已经产生，故进行报警；
57.步骤三：数据处理模块设定判定时间周期以及光照强度阈值，数据处理模块获取判定时间周期内温度的上升值以及光照强度qi超过光照强度阈值的次数，分别标记为δti以及si；
58.数据处理模块通过计算公式计算获取预警率值yli，计算公式为：
59.yli＝α
×
δti+β
×
si
60.α、β为修正系数；
61.需要说明的是，在本技术的计算中，利用温度的变化以及光照强度qi超过光照强度阈值的次数即电火花发生的次数计算可能发生火灾的概率；
62.步骤四：数据处理模块设定预警率阈值yl0，并将预警率值yli与预警率阈值yl0进行比较；
63.当yli＞yl0时，数据处理模块发送预警处理信号至提醒报警模块，提醒报警模块进行火灾预警，同时获取yli对应的子监控区编号i，在目标站3d模型中标注；
64.当yli≤yl0时，数据处理模块发送正常信号至提醒报警模块。
65.在本技术中，所述提醒报警模块用于对消防事故进行实时报警以及预警，当接收到报警处理信号后，提醒报警模块进行火灾报警，同时获取对应的子监控区编号，报警提醒模块发送事故处理信号至事故消防模块；
66.当接收到预警处理信号后，提醒报警模块进行火灾预警，同时获取对应的子监控区编号，在目标站3d模型中标注进行火灾预警；
67.本实施例提出的基于消防数据的事故区域提醒系统，从数字化系统层面即3d模型中进行全景状态信息展示，且本实施从明火烟雾以及电打火温度预警两个层面对目标变电站进行火灾的报警预警管理，针对目标变电站的施工布置以及变电环境将目标变电站划分为若干个子监控区，针对每个子监控区域分别进行环境采集以及子消防单元的设置，可以精确的定位火灾发生或可能发生的位置，实现对目标变电站的全方位火灾防控。
68.实施例2
69.具体请参照图2，本发明的另一个实施例提出一种基于消防数据的事故区域提醒方法。在本技术中，一种基于消防数据的事故区域提醒方法，具体包括以下步骤：
70.步骤s101：区域划分模块根据目标变电站的施工布置以及变电环境将目标变电站划分为若干个子监控区，并依次对子监控区进行编号，标记为i；
71.步骤s102：环境采集模块对子监控区的环境参数进行采集，所述环境参数包括温度ti、烟雾浓度ni以及光照强度qi；并将采集到的环境参数发送至数据处理模块；
72.步骤s103：数据处理模块将烟雾浓度ni与烟雾浓度阈值n0进行比较，当ni≤n0时，设定判定时间周期以及光照强度阈值，数据处理模块获取判定时间周期内温度的上升值δti以及光照强度qi超过光照强度阈值的次数si；
73.步骤s104：通过计算公式计算获取预警率值yli，计算公式为：
74.yli＝α
×
δti+β
×
si
75.α、β为修正系数；
76.设定预警率阈值yl0，并将预警率值yli与预警率阈值yl0进行比较；
77.当yli＞yl0时，数据处理模块发送预警处理信号至提醒报警模块，提醒报警模块进行火灾预警，同时获取yli对应的子监控区编号i，在目标站3d模型中标注。
78.其中需要进行说明的是，当ni＞n0时，数据处理模块发送报警处理信号至提醒报警模块，提醒报警模块进行火灾报警，同时获取ni对应的子监控区编号i，报警提醒模块发送事故处理信号至事故消防模块，事故消防模块控制对应子监控区i的子消防单元进行消防控制；同时在目标站3d模型中标注；
79.当yli≤yl0时，数据处理模块发送正常信号至提醒报警模块。
80.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
81.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者
设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
82.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种基于消防数据的事故区域提醒系统，其特征在于，包括环境采集模块、数据处理模块、事故消防模块以及提醒报警模块；所述环境采集模块用于对子监控区的环境参数进行采集并发送至数据处理模块，所述环境参数包括温度、烟雾浓度以及光照强度；所述数据处理模块用于对环境采集模块采集的环境参数进行处理，设定烟雾浓度阈值，当获取的烟雾浓度大于烟雾浓度阈值时，数据处理模块发送报警处理信号至提醒报警模块，同时获取对应的子监控区编号，报警提醒模块发送事故处理信号至事故消防模块；当获取的烟雾浓度小于等于烟雾浓度阈值时，数据处理模块获取判定时间周期内温度的上升值以及光照强度超过光照强度阈值的次数，分别标记为δti以及si；其中的i为子监控区的编号；通过计算公式计算获取预警率值yli，计算公式为：yli＝α
×
δti+β
×
siα、β为修正系数；当yli＞yl0时，数据处理模块发送预警处理信号至提醒报警模块；所述提醒报警模块用于对消防事故进行实时报警以及预警，当接收到报警处理信号后，提醒报警模块进行火灾报警，同时获取对应的子监控区编号，报警提醒模块发送事故处理信号至事故消防模块；当接收到预警处理信号后，提醒报警模块进行火灾预警，同时获取对应的子监控区编号，在目标站3d模型中标注进行火灾预警。2.如权利要求1所述的一种基于消防数据的事故区域提醒系统，其特征在于，同一个所述子监控区内设置多个温度采集传感器，环境采集模块采集的温度为同一个子监控区设置的多个温度采集传感器采集的温度平均值。3.如权利要求1所述的一种基于消防数据的事故区域提醒系统，其特征在于，所述事故消防模块包括若干子消防单元，所述子消防单元的数量根据区域划分模块划定的子监控区的数量进行设定，若干所述子消防单元均设置有消防用具，消防用具对应子监控区进行设置。4.如权利要求1所述的一种基于消防数据的事故区域提醒系统，其特征在于，当yli≤yl0时，数据处理模块发送正常信号至提醒报警模块。5.如权利要求1所述的一种基于消防数据的事故区域提醒系统，其特征在于，还包括区域划分模块，所述区域划分模块用于对监测的目标变电站进行区域划分，区域划分模块根据目标变电站的施工布置以及变电环境将目标变电站划分为若干个子监控区，并依次对子监控区进行编号，标记为i。6.如权利要求5所述的一种基于消防数据的事故区域提醒系统，其特征在于，所述区域划分模块将目标变电站进行区域划分后，信息获取模块将实时获取子监控区的视频图像以及地形分布，并将获取的子监控区的地形分布发送至云服务器；所述云服务器用于接收信息获取模块发送的子监控区的地形分布，并结合目标变电站的施工布置生成目标站3d模型。7.如权利要求1-6任一项所述的一种基于消防数据的事故区域提醒系统的提醒方法，其特征在于，包括以下步骤：
区域划分模块根据目标变电站的施工布置以及变电环境将目标变电站划分为若干个子监控区，并依次对子监控区进行编号，标记为i；环境采集模块对子监控区的环境参数进行采集，所述环境参数包括温度ti、烟雾浓度ni以及光照强度qi；并将采集到的环境参数发送至数据处理模块；数据处理模块将烟雾浓度ni与烟雾浓度阈值n0进行比较，当ni≤n0时，设定判定时间周期以及光照强度阈值，数据处理模块获取判定时间周期内温度的上升值δti以及光照强度qi超过光照强度阈值的次数si；通过计算公式计算获取预警率值yli，计算公式为：yli＝α
×
δti+β
×
siα、β为修正系数；设定预警率阈值yl0，并将预警率值yli与预警率阈值yl0进行比较；当yli＞yl0时，数据处理模块发送预警处理信号至提醒报警模块，提醒报警模块进行火灾预警，同时获取yli对应的子监控区编号i，在目标站3d模型中标注。

技术总结
本发明公开了一种基于消防数据的事故区域提醒系统及方法，属于消防火灾区域提醒领域，涉及数据处理技术，包括环境采集模块、数据处理模块、事故消防模块以及提醒报警模块；所述环境采集模块用于对子监控区的环境参数进行采集并发送至数据处理模块；所述数据处理模块用于对环境采集模块采集的环境参数进行处理，所述提醒报警模块用于对消防事故进行实时报警以及预警，从明火烟雾以及电打火温度预警两个层面对目标变电站进行火灾的报警预警管理，针对每个子监控区域分别进行环境采集以及子消防单元的设置，可以精确的定位火灾发生或可能发生的位置，实现对目标变电站的全方位火灾防控。灾防控。灾防控。


技术研发人员：魏南 张学友 施绮 郭龙刚 董翔宇 郭振宇 杜鹏 邵华 阮巍 杨乃旗 沈国堂 谢佳 张亮 朱元付 刘文涛
受保护的技术使用者：国家电网有限公司华东分部 国网安徽省电力有限公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/8/24