[发明专利]一种基于物联网的现场监测及安防控制方法

权利要求书

1.一种基于物联网的现场监测及安防控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：监测火点位置；

步骤2：MCU控制喷淋装置实施灭火；

采用基于物联网的多功能现场监测及安防系统实现火灾防控；

基于物联网的多功能现场监测及安防系统包括MCU、摄像头、通信模块、火灾检测装置和喷淋装置；

摄像头、通信模块和火灾检测装置均与MCU相连；

摄像头用于获取监控图像或视频；

通信模块用于与远程监控端通信，将现场信息传输到远程监控端或接收来自远程监控端的控制指令；

喷淋装置受控于MCU；喷淋装置用于喷水以灭火；

火灾检测装置为火灾传感器，烟感探头、火焰传感器和热红外探头中的至少一种，或者火灾检测装置采用红外相机；

通过阵列式布置的多个火灾传感器检测火点位置；

将现场区域分为N个分区（301），每一个分区中至少设有一个火灾传感器；喷淋装置包括N个喷头（303），每一个分区中设有一个喷头，N为大于或等于4的自然数；

控制着火分区的喷头实施喷水灭火；

通过红外相机并基于图像处理监测火点位置；

控制喷枪旋转对准火点，实施喷水灭火；

喷淋装置为设置在现场上方的天花板或上方的支架上的旋转式喷淋装置；

此时，（1）火灾传感器为多个，采用阵列式分布；此时若某一个或者传感器检测到某一区域存在火情，则旋转式喷淋装置控制旋转式喷淋装置上的喷枪旋转以对准到该区域实施喷淋灭火；

或者，（2）火灾传感器采用红外相机，经图像处理获得火点的位置，则旋转式喷淋装置控制旋转式喷淋装置上的喷枪旋转以对准到该火点所在区域实施喷淋灭火；

所述的旋转式喷淋装置包括支撑座、旋转平台（118）和旋转平台驱动电机（121）；喷枪（108）设置在旋转平台上；

旋转平台驱动电机能通过第一传动机构驱动旋转平台旋转；旋转平台上设有喷枪驱动电机（117），喷枪驱动电机能通过第二传动机构控制主喷枪的俯角；

所述的第一传动机构为齿轮或带轮传动机构；

所述的第二传动机构为电动推杆或拉绳（116），第二传动机构为拉绳时，拉绳的下端设置在喷枪的前端，拉绳的上端绕装在喷枪驱动电机的转轴上；喷枪是安装在喷枪架（123）上，与喷枪架为铰接，因此，喷枪前端在重力作用下是向下的，因此，其俯角完全由拉绳控制；

摄像头的图像传感器为N1个，摄像头的镜头为具有N1个子镜头的复合式镜头，N1为大于或等于3的整数；

MCU连接有温湿度传感器、雨量传感器、空气质量传感器、光敏传感器和电流互感器；

基于物联网的多功能现场监测及安防系统还包括执行机构，执行机构包括电动晾衣架、换气风机和用于控制用电设备断电和通电的继电器；基于物联网的多功能现场监测及安防系统还包括基于锂电池的备用电源以及用于为锂电池充电的恒流充电电路；

通信模块包括有线通信模块和无线通信模块；有线通信模块为WLAN模块，无线通信模块为WiFi模块、GPRS、3G、4G和5G通信模块中的至少一种；

基于物联网的现场监测及安防控制方法还包括基于RFID读卡器和电动门锁的门禁装置；

还包括基于所述电流互感器的用电设备电流检测及继电器控制电路；电路结构如下：

电流互感器L2与电阻R17并联，电流互感器的输出信号经桥式整流器；桥式整流器的直流侧的第一端为信号端，第二端接地；所述的信号端经电阻R16与电阻R14接地；电阻R16与电阻R14的连接点接运算放大器U3的同相输入端，运算放大器U3的反相输入端通过电阻R19接地，运算放大器U3的输出端经电阻R18接三极管Q4的b极，三极管Q4的e极接地，运算放大器U3的输出端通过电阻R21接地；

三极管Q4的c极接继电器线圈的一端，继电器线圈的另一端接VCC；继电器的触点开关串接在用电设备的供电电路中；

同时，所述的信号端还经过电压跟随器U4以及电阻R27输出到MCU的ACD端口，实现电流的实时检测；

光照检测电路采用光敏电阻作为光敏传感器，滑动变阻器R6的第一固定端接VCC，第二固定端接地；滑动变阻器R6的抽头端接运算放大器U1反相输入端，电阻R1的第一端接VCC端，电阻R1的第二端通过光敏电阻接地；电阻R1的第二端接运算放大器U1的同相输入端；运算放大器U1的输出端通过电阻R2接VCC端；运算放大器U1的输出端作为比较器的输出端，也即光照检测电路的输出端；光照检测电路的输出端还通过电阻R7与二极管LED2接VCC端，二极管LED2亮时表示光照超标；

基于红外传感器的防盗检测电路，滑动变阻器R62的第一固定端接VCC，第二固定端接地；滑动变阻器R6的抽头端接运算放大器U8的反相输入端，作为参考电压；VCC端经电阻R58和发射管接地，为发射管供电；红外接收管的第一端通过R59接VCC端，红外接收管的第二端接地；红外接收管的第一端接运算放大器U8的同相输入端；运算放大器U8的输出端通过电阻R60接VCC端；运算放大器U8的输出端作为比较器的输出端，也即防盗电路的输出端；防盗电路的输出端还通过电阻R61与二极管LED12接VCC端，二极管LED12亮时表示贵重物品被盗；

恒流充电电路包括恒压驱动芯片和电流反馈电路；恒压驱动芯片的电压输出端为恒流充电电路的正输出端VOUT+；恒压驱动芯片的负输出端接地；恒压驱动芯片由直流电压供电端VIN+和VIN-供电；所述的电流反馈电路包括电阻R1、R2和R5和参考电压端VREF+；参考电压端VREF+通过依次串联的电阻R1、R2和R5接地；电阻R5与R2的连接点为恒流充电电路的负输出端VOUT-；电阻R1与R2的连接点接恒压驱动芯片的反馈端FB；恒流充电电路还包括电压反馈电路；电压反馈电路包括电阻R3和R4以及二极管D1；电阻R3和R4串联后接在恒流充电电路的正输出端VOUT+与地之间；电阻R3和R4的连接点接二极管D1的阳极；二极管D1的阴极接恒压驱动芯片的反馈端FB；

采用履带式喷水车实施喷水；履带式喷水车上设有子相机和辅喷枪；履带式喷水车通过水管与主水箱相连；而且履带式喷水车上设有辅水箱；子相机用于监控喷水动作和灭火现场状态，辅喷枪用于喷水，履带式喷水车具有无线通信模块，受控于远程终端；灭火控制方法：步骤1：监测火点位置；步骤2：MCU控制喷淋装置实施灭火；步骤1中，监测火点位置的方法有2个：通过阵列式布置的多个火灾传感器检测火点位置；通过红外相机并基于图像处理监测火点位置；步骤2中，控制灭火的方法有2个：控制着火区域的喷头实施喷水；控制喷枪旋转对准火点，实施喷水灭火；

采用多功能航拍飞行器对现场进行视频监控，实行喷淋灭火。