專利名稱：森林防火設(shè)備智能控制管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于森林防火監(jiān)控領(lǐng)域，特別涉及一種森林防火設(shè)備智能控制管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
監(jiān)控設(shè)備控制是森林防火系統(tǒng)的重要功能組成部分，現(xiàn)有的控制系統(tǒng)大多偏重于設(shè)備與遠(yuǎn)端控制軟件的通信互聯(lián)，功能集中在使遠(yuǎn)端控制軟件能夠同設(shè)備進(jìn)行信息采集和功能、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制交互等方面；而在通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行智能控制，從而實(shí)現(xiàn)智能電源管理、 設(shè)備應(yīng)急保護(hù)等方面，其功能實(shí)現(xiàn)則比較薄弱。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述控制系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)，而提供一種森林防火設(shè)備智能控制管理系統(tǒng)。本實(shí)用新型彌補(bǔ)了上述控制系統(tǒng)的缺陷，通過增設(shè)環(huán)境傳感器件，并使用可編程邏輯控制器實(shí)時(shí)采集分析環(huán)境和設(shè)備工作狀態(tài)，對(duì)設(shè)備實(shí)施智能化控制，增強(qiáng)了防火監(jiān)控點(diǎn)的環(huán)境適應(yīng)能力和運(yùn)行穩(wěn)定程度。本實(shí)用新型是由可編程邏輯控制器PLC、供電電源和環(huán)境條件傳感器組組成，可編程邏輯控制器具有設(shè)備電源控制接口、監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和控制接口組及遠(yuǎn)端監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接口組成，環(huán)境條件傳感器組與可編程邏輯控制器PLC連接，供電電源接市電電源，供電電源向可編程邏輯控制器和環(huán)境條件傳感器組供電，設(shè)備電源控制接口由直接安裝在可編程邏輯控制器上的若干繼電器組成，連接從防火監(jiān)控設(shè)備箱取電的所有其它設(shè)備的電源接入端，通常包括監(jiān)控球機(jī)電源、監(jiān)控?cái)z像機(jī)電源、內(nèi)部編解碼和圖像處理板電源、網(wǎng)絡(luò)模塊電源、監(jiān)控塔臺(tái)揚(yáng)聲器功放電源、不間斷供電電源(UPQ輸入電源、設(shè)備箱總電源輸入等，每繼電器獨(dú)立控制一個(gè)設(shè)備；監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和控制接口組使用從可編程邏輯控制器引出的一條RS485總線實(shí)現(xiàn)，其上連接設(shè)備通常包括監(jiān)控球機(jī)、監(jiān)控?cái)z像機(jī)、防盜紅外傳感器等，每設(shè)備設(shè)置唯一地址碼，依照分時(shí)、逐個(gè)原則同系統(tǒng)通信；遠(yuǎn)端監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接口直接從可編程邏輯控制器的工業(yè)以太網(wǎng)模塊引出，連接至設(shè)備箱內(nèi)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。其中，供電電源采用軍工級(jí)產(chǎn)品，可靠工作溫度_50°C 120°C，覆蓋范圍大幅高于防火監(jiān)控系統(tǒng)的其它設(shè)備，能夠保證設(shè)備在惡劣環(huán)境條件下緊急保護(hù)方案的穩(wěn)定執(zhí)行。可編程邏輯控制器選用軍工級(jí)產(chǎn)品，并加裝(或集成)工業(yè)以太網(wǎng)和二口 RS485 串口通信模塊，用于同遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)交互狀態(tài)和控制信息，以及同環(huán)境傳感器、防火監(jiān)控設(shè)備、不間斷供電電源等進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，每設(shè)備設(shè)置唯一地址碼，依照分時(shí)、逐個(gè)原則同可編程邏輯控制器通信。供電電源與可編程邏輯控制器以及環(huán)境條件傳感器組直接相連，為上述設(shè)備提供電源支持。可編程邏輯控制器通過RS485接口同各環(huán)境傳感器相連，用于環(huán)境信息采集。特別的，防火監(jiān)控系統(tǒng)的不間斷供電電源能夠提供一部分系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)尤其是電源支撐能力和環(huán)境檢測(cè)信息，也通過此RS485接口同系統(tǒng)連接。環(huán)境條件傳感器組包括設(shè)備箱內(nèi)部溫濕度傳感器和設(shè)備箱外部風(fēng)速風(fēng)向傳感器。可編程邏輯控制器的繼電器組、另一 RS485接口、工業(yè)以太網(wǎng)接口直接作為系統(tǒng)外部接口同外部設(shè)備相連。本實(shí)用新型以可編程邏輯控制器為核心，其是經(jīng)過幾十年實(shí)際應(yīng)用中檢驗(yàn)過的工業(yè)控制器，相對(duì)于其它控制器件具備抗干擾能力強(qiáng)，故障率低，使用穩(wěn)定，便于維護(hù)，而且開發(fā)周期短的特點(diǎn)，進(jìn)行相關(guān)的信號(hào)接口擴(kuò)展之后也能夠很好支持?jǐn)?shù)字信號(hào)采集和網(wǎng)絡(luò)通信
等需求。本實(shí)用新型通過向可編程邏輯控制器寫入預(yù)定的軟件程序?qū)嵤┰O(shè)備智能控制策略，一般情況下，需要通過PC機(jī)直接連接可編程邏輯控制器的獨(dú)立編程接口完成程序?qū)懭?、策略參?shù)調(diào)整、軟件系統(tǒng)更新等功能。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型通過增設(shè)環(huán)境傳感器件，并使用可編程邏輯控制器實(shí)時(shí)采集分析環(huán)境和設(shè)備工作狀態(tài)，對(duì)設(shè)備實(shí)施智能化控制，增強(qiáng)了防火監(jiān)控點(diǎn)的環(huán)境適應(yīng)能力和運(yùn)行穩(wěn)定程度。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)施例是由可編程邏輯控制器PLC1、供電電源W220V AC 50Hz)和環(huán)境條件傳感器組3組成，可編程邏輯控制器1具有設(shè)備電源控制接口 4、監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和控制接口組5及遠(yuǎn)端監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接口 6組成，環(huán)境條件傳感器組3與可編程邏輯控制器1連接，供電電源2接市電電源Q20V AC 50Hz)，供電電源2向可編程邏輯控制器1和環(huán)境條件傳感器組3供電，設(shè)備電源控制接口 4由直接安裝在可編程邏輯控制器1上的若干繼電器組成，連接從防火監(jiān)控設(shè)備箱取電的所有其它設(shè)備的電源接入端，通常包括監(jiān)控球機(jī)電源、監(jiān)控?cái)z像機(jī)電源、內(nèi)部編解碼和圖像處理板電源、網(wǎng)絡(luò)模塊電源、監(jiān)控塔臺(tái)揚(yáng)聲器功放電源、不間斷供電電源(UPQ輸入電源、設(shè)備箱總電源輸入等，每繼電器獨(dú)立控制一個(gè)設(shè)備；監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和控制接口組5使用從可編程邏輯控制器1引出的一條RS485總線實(shí)現(xiàn)，其上連接設(shè)備通常包括監(jiān)控球機(jī)、監(jiān)控?cái)z像機(jī)、防盜紅外傳感器等，每設(shè)備設(shè)置唯一地址碼，依照分時(shí)、逐個(gè)原則同系統(tǒng)通信；遠(yuǎn)端監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接口 6直接從可編程邏輯控制器1的工業(yè)以太網(wǎng)模塊引出，連接至設(shè)備箱內(nèi)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。其中，供電電源2采用軍工級(jí)產(chǎn)品，可靠工作溫度_50°C 120°C，覆蓋范圍大幅高于防火監(jiān)控系統(tǒng)的其它設(shè)備，能夠保證設(shè)備在惡劣環(huán)境條件下緊急保護(hù)方案的穩(wěn)定執(zhí)行?？删幊踢壿嬁刂破?選用軍工級(jí)產(chǎn)品，并加裝(或集成)工業(yè)以太網(wǎng)和二口 RS485 串口通信模塊，用于同遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)交互狀態(tài)和控制信息，以及同環(huán)境傳感器、防火監(jiān)控設(shè)備、不間斷供電電源等進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，每設(shè)備設(shè)置唯一地址碼，依照分時(shí)、逐個(gè)原則同可編程邏輯控制器通信。供電電源2與可編程邏輯控制器1以及環(huán)境條件傳感器組3直接相連，為上述設(shè)備提供電源支持?？删幊踢壿嬁刂破?通過RS485接口同各環(huán)境傳感器相連，用于環(huán)境信息采集。特別的，防火監(jiān)控系統(tǒng)的不間斷供電電源能夠提供一部分系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)尤其是電源支撐能力和環(huán)境檢測(cè)信息，也通過此RS485接口同系統(tǒng)連接。環(huán)境條件傳感器組3包括設(shè)備箱內(nèi)部溫濕度傳感器和設(shè)備箱外部風(fēng)速風(fēng)向傳感器。可編程邏輯控制器1的繼電器組、另一 RS485接口、工業(yè)以太網(wǎng)接口直接作為系統(tǒng)外部接口同外部設(shè)備相連。本實(shí)用新型以可編程邏輯控制器1為核心，其是經(jīng)過幾十年實(shí)際應(yīng)用中檢驗(yàn)過的工業(yè)控制器，相對(duì)于其它控制器件具備抗干擾能力強(qiáng)，故障率低，使用穩(wěn)定，便于維護(hù)，而且開發(fā)周期短的特點(diǎn)，進(jìn)行相關(guān)的信號(hào)接口擴(kuò)展之后也能夠很好支持?jǐn)?shù)字信號(hào)采集和網(wǎng)絡(luò)通
fe等需求。本實(shí)用新型通過向可編程邏輯控制器1寫入預(yù)定的軟件程序?qū)嵤┰O(shè)備智能控制策略，一般情況下，需要通過PC機(jī)直接連接可編程邏輯控制器1的獨(dú)立編程接口完成程序?qū)懭搿⒉呗詤?shù)調(diào)整、軟件系統(tǒng)更新等功能。本實(shí)用新型的基礎(chǔ)控制策略如下系統(tǒng)正常運(yùn)行過程當(dāng)市電交流220V供電正常時(shí)，除語音通話三件設(shè)備(拾音器、功放、喇叭)以及球機(jī)監(jiān)視攝像機(jī)(由指揮終端啟/停)外，其余設(shè)備都開啟。當(dāng)紅外報(bào)警有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，警號(hào)報(bào)警，同時(shí)給指揮終端發(fā)送報(bào)警信息并自動(dòng)開啟語音通話功能。若10分鐘內(nèi)無應(yīng)答，則關(guān)閉警號(hào)和語音通話。如果指揮終端有響應(yīng)，則警號(hào)報(bào)警和語音通話由指揮終端人工關(guān)閉。市電故障運(yùn)行過程(1)當(dāng)市電斷電時(shí)，不間斷供電電源開始供電，并給可編程邏輯控制器1提供不間斷供電電源供電啟動(dòng)信號(hào)，并由可編程邏輯控制器1給指揮終端發(fā)送報(bào)警信號(hào)。同時(shí)，可編程邏輯控制器1控制非主要設(shè)備(如安防攝像機(jī))關(guān)閉，以節(jié)省電能，其他設(shè)備與系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)工作狀態(tài)相同。(2)當(dāng)不間斷供電電源電池用盡進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)時(shí)，輸出不間斷供電電源電源保護(hù)信號(hào)給可編程邏輯控制器控制器1?？删幊踢壿嬁刂破?給遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)發(fā)送報(bào)警信號(hào)， 請(qǐng)示是否關(guān)機(jī)。如不允許關(guān)機(jī)，此時(shí)繼續(xù)使用系統(tǒng)。若報(bào)警后遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)無回應(yīng)，2分鐘后，可編程邏輯控制器1截?cái)喟蹇▽?duì)球機(jī)的控制線路，控制球機(jī)復(fù)位，延時(shí)1分鐘后，除球機(jī)外其他設(shè)備斷電，再延時(shí)30秒后，球機(jī)斷電。(若系統(tǒng)已經(jīng)全部斷電，遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)發(fā)送強(qiáng)制重新開機(jī)指令，則根據(jù)要求重新開啟系統(tǒng))。得電開啟運(yùn)行過程(開機(jī)策略)市電故障恢復(fù)正常運(yùn)行后，不間斷供電電源給可編程邏輯控制器1提供失電后得電信號(hào)。此時(shí)，可編程邏輯控制器1依次延時(shí)開啟網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、球機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)、設(shè)備箱內(nèi)信號(hào)處理板、監(jiān)控?cái)z像機(jī)，然后進(jìn)入正常運(yùn)行。設(shè)備整體與逐一電源控制設(shè)備箱內(nèi)所有用電元件，都由可編程邏輯控制1統(tǒng)一控制電源通斷。在指揮終端平臺(tái)上，每一個(gè)元件都有對(duì)應(yīng)的操作按鈕與電源顯示。指揮終端可通過以太網(wǎng)與可編程邏輯控制器1進(jìn)行通訊，對(duì)設(shè)備箱內(nèi)電器元件進(jìn)行逐一的電源控制以及系統(tǒng)整體的停電與復(fù) H1^ ο環(huán)境條件采集與設(shè)備控制通過設(shè)定環(huán)境條件限制控制策略，控制在監(jiān)控系統(tǒng)外部條件達(dá)到一定限度時(shí)對(duì)防火監(jiān)控設(shè)備發(fā)送控制指令和實(shí)施電源控制。對(duì)于每個(gè)獨(dú)立的環(huán)境條件數(shù)據(jù)，包括溫度、濕度、風(fēng)力，可以設(shè)定兩套、最多四個(gè)操作出發(fā)點(diǎn)，分別為系統(tǒng)報(bào)警上下限值、系統(tǒng)危險(xiǎn)上下限值，并且能夠設(shè)定觸發(fā)上下限值時(shí)智能控制系統(tǒng)采取的動(dòng)作策略，包括反饋指揮中心報(bào)警、設(shè)備緊急停機(jī)保護(hù)等。還可以設(shè)定當(dāng)系統(tǒng)條件全部恢復(fù)至報(bào)警限度或危險(xiǎn)限度內(nèi)時(shí)是否自動(dòng)開啟防火監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備。系統(tǒng)的環(huán)境條件限制控制策略采用統(tǒng)一控制加上最大安全的原則，即達(dá)到環(huán)境條件限制后，設(shè)備包括策略對(duì)防火監(jiān)控點(diǎn)內(nèi)除遠(yuǎn)程通信模塊外所有設(shè)備實(shí)施，而環(huán)境條件安全的判定需要所有環(huán)境傳感器信號(hào)值全部進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的安全區(qū)域才視為通過。對(duì)設(shè)備的緊急停機(jī)保護(hù)包括監(jiān)控?cái)z像機(jī)緊急關(guān)閉、監(jiān)控?cái)z像球臺(tái)緊急復(fù)位和斷電、非通信系統(tǒng)設(shè)備緊急斷電等。
權(quán)利要求1.一種森林防火設(shè)備智能控制管理系統(tǒng)，其特征在于是由可編程邏輯控制器PLC、供電電源和環(huán)境條件傳感器組組成，可編程邏輯控制器具有設(shè)備電源控制接口、監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和控制接口組及遠(yuǎn)端監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接口組成，環(huán)境條件傳感器組與可編程邏輯控制器PLC連接，供電電源接市電電源，供電電源向可編程邏輯控制器和環(huán)境條件傳感器組供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種森林防火設(shè)備智能控制管理系統(tǒng)，其特征在于所述的環(huán)境條件傳感器組包括有設(shè)備箱內(nèi)部溫濕度傳感器和設(shè)備箱外部風(fēng)速風(fēng)向傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種森林防火設(shè)備智能控制管理系統(tǒng)，是由可編程邏輯控制器PLC、供電電源和環(huán)境條件傳感器組組成，可編程邏輯控制器具有設(shè)備電源控制接口、監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和控制接口組及遠(yuǎn)端監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接口組成，環(huán)境條件傳感器組與可編程邏輯控制器PLC連接，供電電源接市電電源，供電電源向可編程邏輯控制器和環(huán)境條件傳感器組供電；環(huán)境條件傳感器組包括有設(shè)備箱內(nèi)部溫濕度傳感器和設(shè)備箱外部風(fēng)速風(fēng)向傳感器；本實(shí)用新型通過增設(shè)環(huán)境傳感器件，并使用可編程邏輯控制器實(shí)時(shí)采集分析環(huán)境和設(shè)備工作狀態(tài)，對(duì)設(shè)備實(shí)施智能化控制，增強(qiáng)了防火監(jiān)控點(diǎn)的環(huán)境適應(yīng)能力和運(yùn)行穩(wěn)定程度。
文檔編號(hào)G05B19/05GK202257179SQ201120377640
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者劉勃 申請(qǐng)人:劉勃