公開課第二期消防預警系統(tǒng)

公開課第二期消防預警系統(tǒng)2023/7/30第1頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月項目概述當前主要的火災報警系統(tǒng)均屬于現(xiàn)場報警，由辦公室的值班人員發(fā)現(xiàn)火災情況后，向城市119火災受理中心報告，不能反映火勢的大小、具體起火部位等現(xiàn)場情況。消防就是要以防為主，盡力將火災控制在萌芽狀態(tài)?；馂陌l(fā)生時，能夠提醒消防隊在第一時間到達現(xiàn)場，詳細了解起火點火勢大小、具體位置、人員情況等問題，只有這樣才能在最少的時間內(nèi)把災害降低到最低限度，完成人員的疏散和滅火，保證人民生命財產(chǎn)安全。目前存在著現(xiàn)場報警監(jiān)管不力，值班人員缺乏系統(tǒng)的專業(yè)知識，并且有值班人員玩忽職守，擅自脫崗等情況。第2頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月項目概述目前我國的消防技術仍然引用傳統(tǒng)的消防體系，即各個建筑和單位都按照國家要求建立消防系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)小區(qū)域內(nèi)的消防自動報警，以集散控制形式為主要的安裝形式，及當現(xiàn)場有高溫或者濃霧時，立即發(fā)出光、電、聲等報警信號，實現(xiàn)自動噴淋滅火，將在災害消除在萌芽狀態(tài)。但從安全生產(chǎn)管理的角度出發(fā)較難以實現(xiàn)對消防隱患點的監(jiān)控管理。災情發(fā)生后難以分析總結火災發(fā)生的原因。隨著互聯(lián)網(wǎng)、計算機技術的高度發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)如水、電、空氣無處不在，建立一套完善的、以計算機技術、以互聯(lián)網(wǎng)為通訊手段相結合的消防預警信息平臺便成了必然趨勢。第3頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月物聯(lián)網(wǎng)與移動APP技術應用結合物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。管理端手機App的優(yōu)勢有設備隨身攜帶，隨時管理。通過物聯(lián)網(wǎng)結合的方式，將監(jiān)管信息等第一時間推送到管理員手中，線上線下聯(lián)動管理。第4頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月無線傳感器網(wǎng)絡WSN由部署在檢測區(qū)域內(nèi)大量的傳感器結點組成，是一種能夠根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務的“智能”自治測控網(wǎng)絡系統(tǒng)，是一種與實際環(huán)境交互的網(wǎng)絡，能夠通過安裝在微小結點上的各種傳感器從真實環(huán)境中獲取相關數(shù)據(jù)，然后通過自組織的無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送到計算能力更強的通用計算機上進行處理。

無線傳感器網(wǎng)絡以其低功耗、低成本的特點，廣泛用于軍事、環(huán)境檢測、醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)等，一方面采集的信息可以供消費者溯源時使用；另一方面，企業(yè)可以利用信息實現(xiàn)自動灌溉和自動通風等智慧農(nóng)業(yè)措施，大大降低人工成本，提高整體效益。第5頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月項目建設目標安全生產(chǎn)消防預警信息平臺就是依靠現(xiàn)代網(wǎng)絡技術、計算機技術及通信技術將城市內(nèi)的工廠、倉庫、商場、機場、油庫等建筑物內(nèi)部建立獨立的火災預警系統(tǒng)，并綜合運用數(shù)字視頻監(jiān)控等技術，對所有位于監(jiān)控中心的建筑物的火災報警情況進行管理的消防信息化應用系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要有企業(yè)用戶、安全生產(chǎn)管理部報警傳輸網(wǎng)絡、終端信號采集裝置、信息查詢系統(tǒng)、報警受理系統(tǒng)及用戶管理系統(tǒng)等組成。它通過終端設備對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集控制和監(jiān)測，將搜集的信息進行專業(yè)的分析，在火災發(fā)生時第一時間發(fā)出警報，并迅速消防相關負責人及119報警中心發(fā)出報警請求，實現(xiàn)及早發(fā)現(xiàn)火災源頭并將火災控制在萌芽狀態(tài)，起到防止火災蔓延和擴大損失的作用。第6頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月項目建設目標安全生產(chǎn)消防預警信息平臺建設分為軟件平臺、網(wǎng)絡平臺、硬件傳感器等組成部分。其中軟件平臺含報警受理、信息查詢、用戶管理、異常信息分析預警等功能；網(wǎng)絡平臺含建筑物（如生產(chǎn)性企業(yè)消防隱患點）局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互補組成有效的物理鏈路網(wǎng)絡；硬件傳感器含火焰?zhèn)鞲衅髂K、煙霧氣敏傳感器、人體紅外感應傳感器、溫濕度傳感器、光敏傳感器等組成。第7頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月項目建設目標搭建設備管理服務系統(tǒng)。以Web站點形式提供設備的管理與管理相關數(shù)據(jù)的錄入、設置等。管理員手機App，包過Android與IOS兩個系統(tǒng)。給管理員使用，通過該應用遠程查看與報警。設備使用者手機App應用，包過Android與IOS兩個系統(tǒng)。給設備使用者使用，發(fā)起設備使用要求，查看自己的使用情況，當前積分等相關信息。硬件部分：開發(fā)主要涉及遠程斷電控制器與遠程停電報警器，它們是在現(xiàn)有市場的基礎上，開發(fā)與wifi系統(tǒng)先銜接，以達到Web端，手機終端控制的目的。第8頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)絡拓撲第9頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月項目建設目標安全生產(chǎn)消防預警信息平臺以企業(yè)為單位進行安裝部署，每個企業(yè)在消防隱患區(qū)安裝終端信息采集器，終端采集到信息定時通過企業(yè)局域網(wǎng)路由傳輸?shù)狡髽I(yè)端的軟件服務器平臺，企業(yè)端軟件對信息進行加工分析并對異常情況發(fā)出分級預警信號，針對不同級別預警信號觸發(fā)不同處理方式，企業(yè)端軟件通過Internet同步將信息傳送到安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局服務器（按行政級別分級部署）。對于火災級別預警信息通過Internet同時觸發(fā)119報警中心的警報（按行政級別分級聯(lián)動部署）。第10頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月設備管理項目設備端采用pcduino開發(fā)，通過wifi進行遠程連接。pcduino能通過傳感器與擴展設備來感知環(huán)境，控制電源或發(fā)射紅外線。板子上的微控制器可以通過Arduino的編程語言來編寫程序，編譯成二進制文件，收錄進微控制器?；趐cduino的項目，可以只包含pcduino，也可以包含pcduino和其他一些在PC上運行的軟件，他們之間進行通信來實現(xiàn)。第11頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件工作示意圖第12頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件平臺端主要通過業(yè)務接收處理程序處理硬件設備采集的信號數(shù)據(jù)，將其保存到數(shù)據(jù)庫，并且與傳感器閾值判斷采集的信息是否發(fā)現(xiàn)異常，若發(fā)現(xiàn)異常則通過預警受理組件觸發(fā)預警信號，并提示相關用戶調(diào)取視頻監(jiān)控組件查看異常原因，或者相關值班人員去預警信號發(fā)生地檢查實際情況。安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門的人員可以及時通過信息分析查詢組件及時掌握所轄區(qū)域內(nèi)消防預警情況。若預警信號達到火災級別直接觸發(fā)119報警，因此119報警中心可以通過平臺及時掌握報警信息，并且在第一時間出警處理火情。軟件平臺實現(xiàn)包含用戶管理子系統(tǒng)、預警受理子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、信息查詢分析子系統(tǒng)、設備預警閾值設置子系統(tǒng)。第13頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件與用戶端硬件端：主要通過對各類傳感器的封裝并將通過pcduino主板實現(xiàn)各傳感器信息傳輸統(tǒng)一接口，并由硬件程序統(tǒng)一為軟件平臺提供信息傳輸，各個傳感器可以實現(xiàn)插拔式集成到pcduino主板；系統(tǒng)初始化時根據(jù)各個傳感器所在工作環(huán)境設置其預警閾值，企業(yè)用戶可以根據(jù)企業(yè)內(nèi)部各傳感器工作環(huán)境的變化調(diào)整設備預警閾值。用戶類型端：主要由企業(yè)用戶、安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門用戶、119報警中心用戶組成。各施其職，平臺根據(jù)不同類型分配不同權限給相應用戶類型。第14頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件設備PCduino:迷你軟硬件開發(fā)平臺是一個致力于高性能高效益的運行類微型操作系統(tǒng)和兼容性硬件創(chuàng)新開發(fā)的優(yōu)點，針對最提倡創(chuàng)新的軟硬件開發(fā)領域，它完美結合了ARM架構的迷你PC和Arduino的優(yōu)勢。設備參數(shù)1.CPU（主頻）:1GHzARMCortexA8

2.GPU(顯示):OpenGLES2.0,OpenVG1.1Mali400core

3.DRAM:DDR31GB

4.板載存儲空間:4GBFlash,帶SD卡槽

5.視頻輸出:HDMI720por1080p60Hz

6.操作系統(tǒng):Ubuntu（預裝）+AndroidICS+XBMC+ArchLinuxARM

7.外部接口:采用Arduino的標準接口

8.網(wǎng)絡接口:RJ45and板載WiFi網(wǎng)卡

9.電源：5V/2A第15頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件設備火焰?zhèn)鞲衅髂K：各種火焰，火源探測?？梢詸z測火焰或者波長在760納米～1100納米范圍內(nèi)的光源，打火機測試火焰距離為80cm，對火焰越大，測試距離越遠。探測角度60度左右，對火焰光譜特別靈敏。靈敏度可調(diào)（圖中藍色數(shù)字電位器調(diào)節(jié)）。比較器輸出，信號干凈，波形好，驅動能力強，超過15mA。配可調(diào)精密電位器調(diào)節(jié)靈敏度。工作電壓3.3V-5V。輸出形式：DO數(shù)字開關量輸出（0和1）

和AO模擬電壓輸出設有固定螺栓孔，方便安裝。小板PCB尺寸：3.2cmx1.4cm。使用寬電壓LM393比較器。第16頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件設備煙霧氣敏傳感器模塊：當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。價格在10元左右。具有信號輸出指示。雙路信號輸出（模擬量輸出及TTL電平輸出）。TTL輸出有效信號為低電平。（當輸出低電平時信號燈亮，可直接接單片機）。模擬量輸出0~5V電壓，濃度越高電壓越高。對液化氣，天然氣，城市煤氣有較好的靈敏度。具有長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性?？焖俚捻憫謴吞匦浴５?7頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件設備人體紅外感應模塊：人體都有恒定的體溫，一般在37度，所以會發(fā)出特定波長10UM左右的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的10UM左右的紅外線而進行工作的。人體發(fā)射的10UM左右的紅外線通過菲泥爾濾光片增強后聚集到紅外感應源上。紅外感應源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生報警信號。工作電壓：DC5V至20V。靜態(tài)功耗：65微安。電平輸出：高3.3V，低0V。延時時間：可調(diào)(0.3秒~18秒)。封鎖時間：0.2秒。觸發(fā)方式：L不可重復，H可重復，默認值為H(跳帽選擇)。感應范圍：小于120度錐角，7米以內(nèi)。工作溫度：-15~+70度。第18頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件設備溫濕度傳感器模塊：濕度測量范圍：20---90%RH。濕度測量精度：±5%RH。溫度測量范圍：0---50℃。溫度測量精度：±2℃。工作電壓：DC5V/3.3V。數(shù)字信號輸出。數(shù)據(jù)端口帶上拉電阻。第19頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件設備光敏傳感器模塊：光敏傳感器，也叫做光敏電阻，當環(huán)境光強增大時，電阻減小。工作電壓：3-5V。工作電流：0.5-3mA。光電阻：20KΩ。暗電阻：1MΩ。響應時間：20-30S。波長閾值：540nm。工作溫度：-30~70℃。第20頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)接口與設備接口App客戶端與Web管理端數(shù)據(jù)對接的接口采用RESTfulWeb。接口采用Restful標準開發(fā)。系統(tǒng)的可擴展性也要求我們在設計中，盡量采用成熟的、符合標準和開放的技術和設備，以便獲得廣泛的支持廠商，從而使得新增的設備和功能可以集成到原有的系統(tǒng)中?；谝陨系目紤]，使用REST作為數(shù)據(jù)接口充分考慮到未來多平臺兼容的需求。采用兼容arduino的pcduino設備，運行著名開源系統(tǒng)Linux，兼容多種開發(fā)語言。充分考慮到了硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可擴展性。第21頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月實施的意義安全生產(chǎn)消防預警信息平臺的實現(xiàn)能夠有效解決傳統(tǒng)消防報警信息慢、不能有效掌握火情火勢、不能有效掌握具體災情發(fā)生區(qū)域等問題，可以使火災得到有效的預防，在火災發(fā)生第一時間發(fā)出預警信號。具體意義如下：縮短火災報警時間及火情處理時間，將火災防范于未然；對于災后原因分析可以得到有效的數(shù)據(jù)支持，并且能夠追蹤的相關責任人；該平臺的實施在成本上遠低于當前國內(nèi)外市場上各類產(chǎn)品；實施該套平臺同時具備一定的防盜功能。第22頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月什么是REST什么是REST：REST