一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置及其方法，装置包括中央处理器、状态识别系统、灭火控制系统、气象监控系统、通信系统、分布式传感系统、存储模块、供电系统、云平台，状态识别系统、灭火控制系统、通信系统、存储模块、供电系统都与中央处理器电性连接，所述气象监控系统、分布式传感系统都与通信系统无线连接，云平台与通信系统无线连接。本发明专利技术可以满足快速建立电气消防监控与灭火系统的需求，建立后可随时增加减少设备，对于新的设备的增加只需启动入网，在线自动检测和边缘计算的方式最大程度减少了巡检人员工作量，节省了人力成本，提高了工作效率，保证野外电气消防工作的进行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置及其方法
本专利技术涉及一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置及其方法。
技术介绍
森林草原防火工作每年都在不断的进行，我国夏季大部分地区气温偏高，大风天气频繁，森林草原火险等级居高不下，火灾事件呈多发态势，高火险情况存在多，并且很难发现。例如林田交错地带烧田埂、烧杂草、烧秸秆、烧灰积肥、烧垃圾、烧垦开荒等农事用火隐患点；其次，林内、林源烧纸钱、烧香点烛、燃放烟花爆竹等祭祀火灾隐患突出；再次，炼山造林、计划烧除、烧疫木、点烧隔离带等林业生产用火隐患；最后，穿越林区输配电线路较多，存在断线、短路、绝缘子脱落，以及电力建设施工、设备检修过程中存在引发森林火灾的隐患。现阶段采取的主要措施主要采取人员巡线方式，对施工业主和施工人员说明线路的电压等级、保护区范围、悬挂安全警告标示牌、发出隐患通知书等措施。但是这种方式存在巡线周期长、人员劳动强度大、不易及时发现隐患等缺点。因此发展新的无人在线电器消防与监控与灭火装置及其方法变得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置及其方法。为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置，包括中央处理器、状态识别系统、灭火控制系统、气象监控系统、通信系统、分布式传感系统、存储模块、供电系统、云平台，状态识别系统、灭火控制系统、通信系统、存储模块、供电系统都与中央处理器电性连接，所述气象监控系统、分布式传感系统都与通信系统无线连接，所述云平台与通信系统无线连接。作为优选，状态识别系统包括火源识别装置、振动识别装置，所述火源识别装置包括高清摄像球机、红外热成像仪，所述高清摄像球机可360°旋转，所述振动识别装置包括加速度传感器，加速度传感器为MPU6050型号的六轴加速度传感器。作为优选，灭火控制系统包括可旋转底座、气溶胶容器、气溶胶喷射器，所述可旋转底座，气溶胶喷射器都与中央处理器电性连接，所述可旋转底座、气溶胶容器都与气溶胶喷射器连接。中央处理器可控制可旋转底座的旋转，并可控制气溶胶喷射器开合并控制喷射力度。作为优选，气象监控系统包括风速风向监测模块、气压监测模块、雨雪监测模块、倾斜监测模块。作为优选，通信系统包括5G通信模块与MESH通信模块、第一天线、第二天线，所述5G通信模块电性连接第一天线，所述MESH通信模块电性连接第二天线，所述气象监控系统、分布式传感系统都与MESH通信模块无线连接，所述云平台与5G通信模块无线连接。作为优选，分布式传感系统包括若干个温湿度传感器、若干个烟雾传感器。一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火方法，包括以下步骤：步骤S1、安装基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置于野外高压电塔塔顶，将分布式传感系统分散放置于塔底附近草地森林中；步骤S2、将高清摄像球机与红外热像仪置于高压电塔顶端，从而监测电塔周围电线、塔杆、林地、树木、草皮的图像及热像图情况，气象监控系统监控塔杆所处位置的风速风向、气压、雨雪、倾斜的参数，分布式传感系统监控塔杆所处位置的温湿度以及烟雾的参数；步骤S3、高清摄像球机与红外热像仪将拍摄到的图像传送到中央处理器进行处理，然后中央处理器通过内置程序判断是否启动气溶胶喷射器，若启动气溶胶喷射器，则中央处理器对气溶胶喷射器的角度与喷射强度进行调整，然后气溶胶喷射器进行灭火，否则退出；步骤S4、气象监控装置、分布式传感系统通过MESH通信模块将监控到的参数传送至中央处理器进行分析处理，从而中央处理器判断此时是否处于火灾易发或易于火灾扩散的环境，中央处理器将分析处理后的参数通过5G通信模块上传至云平台。作为优选，分布式传感系统分散放置包括以下步骤：S601、将若干个温湿度传感器、若干个烟雾传感器围绕高压电塔周围半径500米内放置；S602、每个测试点布置一个温湿度传感器和一个烟雾传感器；S603、每个测试点两两之间相距50米。作为优选，中央处理器通过内置程序判断是否启动气溶胶喷射器，包括如下步骤：步骤S301、中央处理器判断高清摄像球机拍摄到的图像是否有明显火源；步骤S302、若中央处理器判断有明显火源则中央处理器启动气溶胶喷射器且退出，否则跳到步骤S303；步骤S303、中央处理器通过红外热像仪拍摄到的图像判断周围设施温度，若温度超过100摄氏度，则中央处理器启动气溶胶喷射器且退出，否则跳到步骤S301。作为优选，中央处理器对气溶胶喷射器的角度与喷射强度进行调整，包括如下步骤：步骤S401、中央处理器调整可旋转底座使气溶胶喷射器对准火源或火灾隐患点；步骤S402、中央处理器根据高清摄像球机与红外热像仪所拍摄图像分析计算火源距离灭火控制系统的距离；步骤S403、中央处理器根据距离控制气溶胶喷射器的喷射强度。本专利技术的有益效果如下：本专利技术采用MEC边缘计算将数据处理在边缘侧进行，可以最快速的得知装置所在现场有无火灾或火灾隐患发生，通过高清摄像球机与红外热成像仪进行现场状态识别，高清摄像球机可360旋转拍摄周围图像，红外成像仪能判断周围环境是否有温度超标点，并配有气象监测系统和分分布式传感系统，全方位监测野外消防情况并在边缘侧进行计算，以便最快做出响应，同时通过5G通信模块进行数据上传至云平台；本专利技术使用5G通信模块进行数据上传，5G网络的高速传输使得数据上传变得更加迅速，云平台可以更加快速的接收到信息从而做出反应，且无线5G网络的部署方便快捷，只需启动装置即可接入网络，满足了快速建立电气消防监控与灭火系统的需求；本专利技术在风力过大、气温过高、空气湿度过低时会提醒云平台工作人员加大巡检力度，本专利技术便于安装使用，随时可进行快速安装并投入使用；本专利技术可以满足快速建立电气消防监控与灭火系统的需求，建立后可随时增加减少设备，对于新的设备的增加只需启动入网，在线自动检测和边缘计算的方式最大程度减少了巡检人员工作量，节省了人力成本，提高了工作效率，保证野外电气消防工作的进行效率。附图说明图1为本专利技术的系统框图；图2为状态识别系统组成图；图3为灭火控制系统组成图；图4为气象监控系统组成图；图5为通信模块组成图；图6为分布式传感系统组成图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的技术方案作进一步说明：如图1所示，一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置，包括中央处理器1、状态识别系统2、灭火控制系统3、气象监控系统4、通信系统5、分布式传感系统6、存储模块7、供电系统8、云平台9，所述状态识别系统2、灭火控制系统3、通信系统5、存储模块7、供电系统8都与中央处理器1电性连接，所述气象监控系统4、分布式传感系统6都与通信系统5无线连接，所述云平台9与通信系统5无线连接。如图2所示，状态识别系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置，其特征在于，包括中央处理器(1)、状态识别系统(2)、灭火控制系统(3)、气象监控系统(4)、通信系统(5)、分布式传感系统(6)、存储模块(7)、供电系统(8)、云平台(9)，所述状态识别系统(2)、灭火控制系统(3)、通信系统(5)、存储模块(7)、供电系统(8)都与中央处理器(1)电性连接，所述气象监控系统(4)、分布式传感系统(6)都与通信系统(5)无线连接，所述云平台(9)与通信系统(5)无线连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置，其特征在于，包括中央处理器(1)、状态识别系统(2)、灭火控制系统(3)、气象监控系统(4)、通信系统(5)、分布式传感系统(6)、存储模块(7)、供电系统(8)、云平台(9)，所述状态识别系统(2)、灭火控制系统(3)、通信系统(5)、存储模块(7)、供电系统(8)都与中央处理器(1)电性连接，所述气象监控系统(4)、分布式传感系统(6)都与通信系统(5)无线连接，所述云平台(9)与通信系统(5)无线连接。


2.根据权利要求1所述一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置，其特征在于，所述状态识别系统(2)包括火源识别装置(21)、振动识别装置(22)，所述火源识别装置(21)包括高清摄像球机(211)、红外热成像仪(212)，所述高清摄像球机(211)可360°旋转，所述振动识别装置(22)包括加速度传感器(221)。


3.根据权利要求1所述一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置，其特征在于，所述灭火控制系统(3)包括可旋转底座(31)、气溶胶容器(32)、气溶胶喷射器(33)，所述可旋转底座(31)，气溶胶喷射器(33)都与中央处理器(1)电性连接，所述可旋转底座(31)、气溶胶容器(32)都与气溶胶喷射器(33)连接。


4.根据权利要求1所述一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置，其特征在于，所述气象监控系统(4)包括风速风向监测模块(41)、气压监测模块(42)、雨雪监测模块(43)、倾斜监测模块(44)。


5.根据权利要求1所述一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置，其特征在于，所述通信系统(5)包括5G通信模块(51)与MESH通信模块(52)、第一天线(511)、第二天线(522)，所述5G通信模块(51)电性连接第一天线(511)，所述MESH通信模块(52)电性连接第二天线(522)，所述气象监控系统(4)、分布式传感系统(6)都与MESH通信模块(52)无线连接，所述云平台(9)与5G通信模块(51)无线连接。


6.根据权利要求1所述一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置，其特征在于，所述分布式传感系统(6)包括若干个温湿度传感器(61)、若干个烟雾传感器(62)。


7.一种基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、安装基于移动边缘计算的电气消防监控与灭火装置于野外高压电塔塔顶，将分布式传感系统(6)分散放置于塔底附近草地森林中；
步骤S2、将高清摄像球机(211...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛续飞，丁思龙，
申请(专利权)人：浙江水木物联技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33