一种基于大数据的森林防火智能监控系统及方法与流程

1.本发明涉及一种基于大数据的森林防火智能监控系统及方法，属于林业智能防火技术领域。


背景技术：

2.火灾发生需要条件，发生森林火灾必须具备可燃物、火险天气、火源，三个条件缺少一个，森林火灾便不会发生。经过科学计算，人为原因导致起火高达95％以上，因此大量的事实说明森林火灾是可以预防的，例如对可燃物和火源进行严格人为控制，对火险天气进行预测预报就可以极大地减少火灾发生。
3.目前，森林火灾风险等级的预测主要是基于stacking算法。然而此方法是对海量时空数据的处理技术进行了设计，实现了以数据驱动的建模，然后基于模型对森林火灾进行预测。此技术只是对部分因子的每一种因子采集了大量数据进行建模分析，例如：可燃物、火险天气、火源等因子，忽略了其他重要的因子（如地理因子、林间因子、人为因子等），因此该算法发具有明显的片面性。
4.在目前的技术手段中，多数为森林火灾的应急解决方法及善后工作。而从森林火灾起火源头进行控制，从而达到防止起火的目的，又缺乏相应的技术手段，预测方式存在局限性和缺失性，致使结果不精准。森林火灾一旦发生，所造成的的损失将不可估算，因此急需一种基于大数据的森林防火智能监控系统及方法，用于从源头精准的遏制火灾的发生。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种基于大数据的森林防火智能监控系统及方法，具体技术方案如下：一种基于大数据的森林防火智能监控方法，包括以下步骤：步骤s1、将森林划分为若干个待监控区，从大数据库中将待监控区的历史数据调出，获取每个待监控区的森林火灾影响因子；对森林火灾影响因子的权重进行赋值，构建森林火灾影响因子、预测火灾是否会发生的初始预测函数f1；步骤s2、根据大数据库中的历史数据、实时采集的实时数据和临时数据包对初始预测函数f1进行深度学习、调整，得到新预测函数f2；新预测函数f2；新预测函数f2的输出结果包括提示信息、告警信息；当输出为提示信息时，其对应的输入值为输入x
nt
，提示信息通过传输模块传输到安全屋，同时派遣森林巡视员进行实地查看并反馈；当输出为告警信息时，其对应的输入值为输入x
ng
，同时派遣无人机和森林巡视员进行实地查看并反馈；步骤s3、当提示信息经过实地查看后，验证其为“错误”时，对所述提示信息和输入x
nt
进行打标，并将所述提示信息和输入x
nt
纳入临时数据包；当告警信息经过实地查看后，验证其为“错误”时，对所述告警信息和输入x
nt
进行
打标，并将所述告警信息和输入x
nt
纳入临时数据包。
6.上述技术方案的进一步优化，所述森林火灾影响因子包括气候因子、地理因子、林间因子、季节因子、人为因子，所述气候因子包括温度、湿度、干旱频率、降水量，所述地理因子包括地貌、地形、土壤，所述林间因子包括株数密度、郁闭度、蓄积量、造林密度，所述季节因子包括在不同季节的最高气温、在不同节气的用火情况，所述人为因子包括进入森林的人流量、人为起火情况。
7.上述技术方案的进一步优化，所述森林火灾影响因子的获取采用算法抓取、人工输入和自定义设置三种方式共同获取。
8.上述技术方案的进一步优化，所述安全屋根据地形地貌特征、无人机巡航里程来设置，所述安全屋设置有用于接收提示信息和告警信息的信息接收模块、用于人员休息的休息区、存储区、报告区、无人机停留和充电区，所述人员包括森林巡视员、森林消防人员、检修人员、森林警察；所述存储区存储有生活物资、消防物资，在报告区能向监控总部发出通信内容，无人机在无人机停留和充电区暂时停留并进行充电。
9.一种基于大数据的森林防火智能监控系统，包括监控总部、无人机、大数据库、算法模块、数据采集模块、数据分析模块、数据存储模块、数据处理模块、安全屋、传输模块，所述无人机用于巡视森林；所述大数据库存储有森林的所有历史数据；所述算法模块用于运算；所述数据采集模块，用于采集数据；所述数据分析模块，用于分析数据；所述数据存储模块，用于存储数据；所述数据处理模块，用于处理数据；所述传输模块，用于传输数据；将森林划分为若干个待监控区，从大数据库中将待监控区的历史数据调出，通过数据处理模块获取每个待监控区的森林火灾影响因子；在算法模块中构建初始预测函数f1，通过数据采集模块采集实时数据，根据大数据库中的历史数据、实时采集的实时数据和临时数据包在算法模块中对初始预测函数f1进行深度学习、调整，得到新预测函数f2；通过传输模块将实时采集的实时数据、临时数据包、新预测函数f2的输出结果传输到监控总部，同时在数据存储模块处存储；监控总部通过数据分析模块进行分析，根据分析结果决定是否派出无人机、森林巡视员；根据无人机、森林巡视员的巡查结果，确定风险等级。
10.上述技术方案的进一步优化，所述安全屋的屋底下方埋有防火液储存箱，所述安全屋的墙壁自内而外依次设置有装饰层、隔热防火层、钢筋混凝土层、防火层，所述隔热防火层由防火岩棉板制成，所述防火层由防火板制成，所述钢筋混凝土层内嵌设的钢筋延伸至防火液储存箱的内部，所述钢筋混凝土层内还嵌设有若干个束状的毛细管集合，所述毛细管集合的上端嵌设在钢筋混凝土层的内部，所述毛细管集合的下端设置在防火液储存箱的内部；所述毛细管集合包括圆管状的多孔金属套、设置在多孔金属套内部的七个毛细管
束，所述多孔金属套为表面分布有若干个圆孔的金属管体，所述毛细管束包括多孔金属管、设置在多孔金属管内部的六个多孔毛细管、与多孔金属管呈同轴设置的增强毛细管，六个多孔毛细管围绕在增强毛细管的外部，六个多孔毛细管进行加捻设置，所述多孔毛细管由不锈钢毛细管制成，在不锈钢毛细管的表面采用激光打孔技术钻有若干个通孔；所述增强毛细管由不锈钢毛细管在其外周加压制成三个侧面，任意两个侧面之间的夹角为60
°
；所述多孔金属套的内壁和相邻两个毛细管束之间的区域构成三角区，所述三角区处也填充有一根多孔毛细管；所述多孔毛细管加捻后的捻度为3~4捻回数/米。
11.上述技术方案的进一步优化，所述毛细管集合自上而下依次包括圆柱段、倒圆台段、尖端朝下的尖锐段，所述圆柱段为多孔金属套的上段，所述倒圆台段为多孔金属套的下段，所述尖锐段为多孔毛细管的下端和增强毛细管的下端构成；所述毛细管集合的下部安装有封装机构，所述封装机构设置在防火液储存箱的内部；所述封装机构包括套设在圆柱段外部的密封套，所述密封套的上端与圆柱段的外壁密封连接，所述倒圆台段和尖锐段均设置在密封套的内部，所述密封套的下端安装有封板，所述封板设置在尖锐段的下方，所述封板包括圆环状金属板体，所述金属板体的内径大于倒圆台段下端的外径，所述金属板体的内径小于倒圆台段上端的外径，所述金属板体的内圈密封连接有薄膜层，所述金属板体的外周与密封套的内壁之间密封连接第一石墨层，所述金属板体的下方设置有挡圈，所述挡圈与密封套的下端固定连接。
12.上述技术方案的进一步优化，所述防火液储存箱的底部中央设置有向上凸起且呈火山状的凸部，所述防火液储存箱的顶部与凸部之间设置有用来破开薄膜层的驱动机构，所述凸部与防火液储存箱的侧壁之间构成有环形槽，所述封装机构均沿着环形槽设置，所述驱动机构的外侧与防火液储存箱的内壁之间构成有储存防火液的储存腔；所述驱动机构包括薄膜筒、设置在薄膜筒中央的覆膜纸筒、与覆膜纸筒同轴设置的滑杆、固定安装在滑杆上端的压板，所述覆膜纸筒的上端与防火液储存箱的内壁密封连接，所述覆膜纸筒的下端与凸部密封连接，所述覆膜纸筒的外壁与薄膜筒的内壁之间设置有环形腔，所述环形腔内储存有全氟己酮；所述防火液储存箱的顶部设置有供滑杆滑动的穿孔，所述滑杆的上端和压板均设置在防火液储存箱的上方，所述滑杆的下端设置在覆膜纸筒的内部，所述滑杆的下端与覆膜纸筒的底部之间设置有弹性球，所述弹性球与覆膜纸筒的底部固定连接，所述滑杆的上部固定安装有止退圈，所述止退圈设置在防火液储存箱顶部的下方，所述滑杆的外部还套设有多块多孔金属板，所述多孔金属板与滑杆固定连接，所述覆膜纸筒的内部还设置有引发药存储区，所述引发药存储区存储有引发药；所述穿孔与滑杆之间密封连接有第二石墨层，所述防火液储存箱的顶部上方安装有防护罩，所述压板设置在防护罩的内部。
13.上述技术方案的进一步优化，所述防火液由水、全氟己酮、丁四醇按照质量比100:（50~60）:（6~7）的比例混合制成。
14.上述技术方案的进一步优化，所述引发药是氯酸钾、红磷、碳酸氢钾按照质量比（3.3~3.5）:1:31。
15.本发明的有益效果：本发明利用大数据技术，并通过临时数据包改进算法，从而进一步提高预测森林火灾是否会发生的算法的准确性，用于从源头精准的遏制火灾的发生。
16.本发明通过对将森林划分为若干个待监控区进行监控，从而有效掌握森林防火情
报。另外，还通过建设安全屋，使之更加贴合生活实际，可行性好，同时还会显著提高信息传输效果，尤其是应对小规模起火，保障被困人员安全方面有重要意义。
附图说明
17.图1为本发明所述安全屋的墙壁的结构示意图；图2为本发明所述防火液储存箱、毛细管集合的连接示意图；图3为本发明所述驱动机构的内部示意图；图4为本发明所述毛细管集合、封装机构的连接示意图；图5为本发明所述毛细管集合的结构示意图；图6为本发明所述毛细管束的结构示意图；图7为本发明所述增强毛细管的结构示意图。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.实施例1所述基于大数据的森林防火智能监控系统，包括监控总部、无人机、大数据库、算法模块、数据采集模块、数据分析模块、数据存储模块、数据处理模块、安全屋、传输模块；所述无人机用于巡视森林；所述大数据库存储有森林的所有历史数据；所述算法模块用于运算；所述数据采集模块，用于采集数据；所述数据分析模块，用于分析数据；所述数据存储模块，用于存储数据；所述数据处理模块，用于处理数据；所述传输模块，用于传输数据；将森林划分为若干个待监控区，从大数据库中将待监控区的历史数据调出，通过数据处理模块获取每个待监控区的森林火灾影响因子；在算法模块中构建初始预测函数f1，通过数据采集模块采集实时数据，根据大数据库中的历史数据、实时采集的实时数据和临时数据包在算法模块中对初始预测函数f1进行深度学习、调整，得到新预测函数f2；通过传输模块将实时采集的实时数据、临时数据包、新预测函数f2的输出结果传输到监控总部，同时在数据存储模块处存储；监控总部通过数据分析模块进行分析，根据分析结果决定是否派出无人机、森林巡视员；根据无人机、森林巡视员的巡查结果，确定风险等级。
20.所述监控总部长期有人值守，遇到突发紧急情况，还可以人工调度处理。
21.实施例2基于实施例1，所述基于大数据的森林防火智能监控方法，包括以下步骤：步骤s1、将森林划分为若干个待监控区，从大数据库中将待监控区的历史数据调
出，获取每个待监控区的森林火灾影响因子；对森林火灾影响因子的权重进行赋值，构建森林火灾影响因子、预测火灾是否会发生的初始预测函数f1；步骤s2、根据大数据库中的历史数据、实时采集的实时数据和临时数据包对初始预测函数f1进行深度学习、调整，得到新预测函数f2；新预测函数f2；新预测函数f2的输出结果包括提示信息、告警信息；当输出为提示信息时，其对应的输入值为输入x
nt
，提示信息通过传输模块传输到安全屋，同时派遣森林巡视员进行实地查看并反馈；当输出为告警信息时，其对应的输入值为输入x
ng
，同时派遣无人机和森林巡视员进行实地查看并反馈；步骤s3、当提示信息经过实地查看后，验证其为“错误”时，对所述提示信息和输入x
nt
进行打标，并将所述提示信息和输入x
nt
纳入临时数据包；当告警信息经过实地查看后，验证其为“错误”时，对所述告警信息和输入x
nt
进行打标，并将所述告警信息和输入x
nt
纳入临时数据包。
22.其中，所述森林火灾影响因子包括气候因子、地理因子、林间因子、季节因子、人为因子，所述气候因子包括温度、湿度、干旱频率、降水量，所述地理因子包括地貌、地形、土壤，所述林间因子包括株数密度、郁闭度、蓄积量、造林密度，所述季节因子包括在不同季节的最高气温、在不同节气的用火情况，所述人为因子包括进入森林的人流量、人为起火情况。
23.更进一步地，所述森林火灾影响因子的获取采用算法抓取、人工输入和自定义设置三种方式共同获取。
24.本发明运用大数据技术，并且扩充森林火灾影响因子，进一步提高算法的预测的准确度。
[0025]“提示信息”作为提示，其警戒程度一般，因此，主要派遣森林巡视员进行实地查看并反馈，尤其是一些难以查明的“疑似险情”，依靠无人机很难查明原因，因此，主要依靠人工实地巡检。
[0026]“提示信息”明了之后，如果进一步发展为“告警信息”；“告警信息”作为警示信息，首先，通常“告警信息”所代表的险情是结果清晰明了的险情，因此，大多数采用无人机即可实地验证。但是保险起见，仍然要派遣森林巡视员进行实地查看并反馈。采用双重验证的方式，提高险情报警的准确度。
[0027]
假如“提示信息”、“告警信息”经过验证之后，都是“假信息”，这说明算法预测错误，此时，为进一步提高算法的准确度，通过将是“假信息”的“提示信息”或“告警信息”所对应的相关数据全部纳入临时数据包，然后再通过临时数据包内的数据对算法进一步深度学习、调整，得到更优化的新预测函数f2，从而提高算法的准确率。
[0028]
实施例3在实施例1或2中，所述安全屋根据地形地貌特征、无人机巡航里程来设置，所述安全屋设置有用于接收提示信息和告警信息的信息接收模块、用于人员休息的休息区、存储区、报告区、无人机停留和充电区，所述人员包括森林巡视员、森林消防人员、检修人员、森林警察；所述存储区存储有生活物资、消防物资，在报告区能向监控总部发出通信内容，无人机在无人机停留和充电
区暂时停留并进行充电。
[0029]
所述安全屋还可用为通信点，其设置时，必须还要考虑无人机的巡航里程，能够为无人机提供充电服务。在无人机停留和充电区处停留、充电。如果有人员在安全屋值班，当在收到“提示信息”、“告警信息”时，森林巡视员可就近巡查。
[0030]
森林巡视员、森林消防人员、检修人员、森林警察、护林人员可在安全屋临时休息。
[0031]
在安全屋的存储区存储的生活物资、消防物资，包括工具、生活必需品、灭火材料等。如果一些小火苗出现时，能够及时的将其扑灭。安全屋具有一定的防火功能，在发生火灾后，被困人员可利用安全屋进行短暂躲避和通信汇报火灾情况，等待救援。
[0032]
实施例4如图1、2所示，所述安全屋的屋底下方埋有防火液储存箱10，所述安全屋的墙壁自内而外依次设置有装饰层1、隔热防火层2、钢筋混凝土层3、防火层4，所述隔热防火层2由防火岩棉板制成，所述防火层4由防火板制成，所述钢筋混凝土层3内嵌设的钢筋延伸至防火液储存箱10的内部，所述钢筋混凝土层3内还嵌设有若干个束状的毛细管集合20，所述毛细管集合20的上端嵌设在钢筋混凝土层3的内部，所述毛细管集合20的下端设置在防火液储存箱10的内部。
[0033]
钢筋混凝土层3作为主架构，防火层4和隔热防火层2作为普通防火用。
[0034]
如图5~7所示，所述毛细管集合20包括圆管状的多孔金属套22、设置在多孔金属套22内部的七个毛细管束21，所述多孔金属套22为表面分布有若干个圆孔的金属管体，所述毛细管束21包括多孔金属管213、设置在多孔金属管213内部的六个多孔毛细管212、与多孔金属管213呈同轴设置的增强毛细管211，六个多孔毛细管212围绕在增强毛细管211的外部，六个多孔毛细管212进行加捻设置，所述多孔毛细管212由不锈钢毛细管制成，在不锈钢毛细管的表面采用激光打孔技术钻有若干个通孔；所述增强毛细管211由不锈钢毛细管在其外周加压制成三个侧面2111，任意两个侧面2111之间的夹角为60
°
；所述多孔金属套22的内壁和相邻两个毛细管束21之间的区域构成三角区23，所述三角区23处也填充有一根多孔毛细管212；所述多孔毛细管212加捻后的捻度为3~4捻回数/米。
[0035]
所述防火液储存箱10的内部储存有防火液，所述毛细管集合20由于内部存在多个毛细管，再加上，一旦发生火灾时，安全屋外面的火持续烘烤安全屋的墙壁，从而能够对钢筋混凝土层3持续加热，在钢筋的导热下，能够对防火液储存箱10内部的防火液持续加热；本发明所述防火液是特配的，在加热时，容易挥发一部分，从而导致防火液储存箱10内部的气压增大，再加上毛细作用以及正压力的双重作用，促使防火液沿着毛细管集合20向上蔓延，最终浸润在钢筋混凝土层3的内部，进一步提高钢筋混凝土层3的阻燃、防火效果。
[0036]
在本实施例中，不锈钢毛细管的外径可以为3.5mm，壁厚0.9mm。
[0037]
由于多孔毛细管212本身的多孔结构，虽然能够有效提高防火液向外挥发并渗入到钢筋混凝土层3内的效果。但是，也会带来造成多孔毛细管212本身的机械强度偏低的缺陷。
[0038]
因此，采用设置增强毛细管211的方式，能够有效增强毛细管束21本身的机械强度。相对于未经处理的不锈钢毛细管来说，采用增强毛细管211能够进一步提高机械强度；以弯曲强度为例，弯曲强度为55mpa。
[0039]
但是，本发明采用是增强毛细管211，其任意两个侧面2111之间的夹角为60
°
；这使
得其同样外径的增强毛细管211，其弯曲强度为76mpa，提高38.2%。
[0040]
其中，三个侧面2111且呈类似等边三角形状结构进行加工，只要采用v形槽进行冲压即可，也方便脱模。
[0041]
如果设置四个侧面2111，且呈类似正方形状结构进行加工，加工难度显著提高，也不方便脱模。且最终重要的是，弯曲强度也只能达到78mpa。与三个侧面2111所对应的结果相差不大。因此，优选采用三个侧面2111。
[0042]
多孔金属套22内部的七个毛细管束21，以及所述三角区23处也填充有一根多孔毛细管212；如此设置，最大限度提高空间利用率。
[0043]
六个多孔毛细管212进行加捻设置，所述多孔毛细管212加捻后的捻度为3~4捻回数/米。如此设置，本发明所述毛细管束21的冲击强度能达到为51kj/m2。
[0044]
六个多孔毛细管212如果不加捻。如此设置，对应的毛细管束的冲击强度最多为27kj/m2。
[0045]
六个多孔毛细管212进行加捻设置，所述多孔毛细管212加捻后的捻度为1~2捻回数/米。如此设置，对应的毛细管束的冲击强度最多为31kj/m2。
[0046]
六个多孔毛细管212进行加捻设置，所述多孔毛细管212加捻后的捻度为10~12捻回数/米。如此设置，对应的毛细管束的冲击强度最多为40kj/m2。
[0047]
六个多孔毛细管212进行加捻设置，所述多孔毛细管212加捻后的捻度为20~22捻回数/米。如此设置，对应的毛细管束的冲击强度最多为16kj/m2。
[0048]
这说明，采用加捻，在本发明中，加捻比不加捻好；但是加捻的捻度只能在3~4捻回数/米。捻度过小、过大，均会影响毛细管束21的冲击强度。
[0049]
实施例5如图4所示，所述毛细管集合20自上而下依次包括圆柱段20a、倒圆台段20b、尖端朝下的尖锐段20c，所述圆柱段20a为多孔金属套22的上段，所述倒圆台段20b为多孔金属套22的下段，所述尖锐段20c为多孔毛细管212的下端和增强毛细管211的下端构成；所述毛细管集合20的下部安装有封装机构30，所述封装机构30设置在防火液储存箱10的内部；所述封装机构30包括套设在圆柱段20a外部的密封套31，所述密封套31的上端与圆柱段20a的外壁密封连接，所述倒圆台段20b和尖锐段20c均设置在密封套31的内部，所述密封套31的下端安装有封板，所述封板设置在尖锐段20c的下方，所述封板包括圆环状金属板体35，所述金属板体35的内径大于倒圆台段20b下端的外径，所述金属板体35的内径小于倒圆台段20b上端的外径，所述金属板体35的内圈密封连接有薄膜层34，所述金属板体35的外周与密封套31的内壁之间密封连接第一石墨层33，所述金属板体35的下方设置有挡圈32，所述挡圈32与密封套31的下端固定连接。
[0050]
平常，在防火液储存箱10内的防火液在封板的阻挡下，一方面，能够有效防止防火液挥发，保持防火液的稳定。另一方面，即使在毛细管集合20内有积液，也避免积液进入到防火液储存箱10的内部。挡圈32能进一步防止封板掉落。
[0051]
当防火液储存箱10内的气压急剧增大，这会迫使封板向上运动，从而使得第一石墨层33处破裂，最终金属板体35内圈的薄膜层34被尖锐段20c给刺破，金属板体35最终会套在倒圆台段20b处，且卡在倒圆台段20b处；而防火液储存箱10内的防火液在气压的挤压下，液面最终会进入到密封套31的内部并将尖锐段20c给完全淹没；在毛细作用或气压的双重
作用下，防火液会通过圆柱段20a向上输送，最终填充到钢筋混凝土层3的内部，从而提高钢筋混凝土层3的阻燃、防火效果。
[0052]
其中，第一石墨层33的设置，一方面，其耐腐蚀性能好，另一方面，其在密封后，质地柔软，当向上的冲击力足够大时，易被破开，从而达到使用目的。
[0053]
金属板体35优选不锈钢板制成。
[0054]
实施例6如图2、3所示，所述防火液储存箱10的底部中央设置有向上凸起且呈火山状的凸部12，所述防火液储存箱10的顶部与凸部12之间设置有用来破开薄膜层34的驱动机构50，所述凸部12与防火液储存箱10的侧壁之间构成有环形槽13，所述封装机构30均沿着环形槽13设置，所述驱动机构50的外侧与防火液储存箱10的内壁之间构成有储存防火液的储存腔11；所述驱动机构50包括薄膜筒52、设置在薄膜筒52中央的覆膜纸筒51、与覆膜纸筒51同轴设置的滑杆54、固定安装在滑杆54上端的压板510，所述覆膜纸筒51的上端与防火液储存箱10的内壁密封连接，所述覆膜纸筒51的下端与凸部12密封连接，所述覆膜纸筒51的外壁与薄膜筒52的内壁之间设置有环形腔53，所述环形腔53内储存有全氟己酮；所述防火液储存箱10的顶部设置有供滑杆54滑动的穿孔，所述滑杆54的上端和压板510均设置在防火液储存箱10的上方，所述滑杆54的下端设置在覆膜纸筒51的内部，所述滑杆54的下端与覆膜纸筒51的底部之间设置有弹性球55，所述弹性球55与覆膜纸筒51的底部固定连接，所述滑杆54的上部固定安装有止退圈58，所述止退圈58设置在防火液储存箱10顶部的下方，所述滑杆54的外部还套设有多块多孔金属板56，所述多孔金属板56与滑杆54固定连接，所述覆膜纸筒51的内部还设置有引发药存储区57，所述引发药存储区57存储有引发药；所述穿孔与滑杆54之间密封连接有第二石墨层59，所述防火液储存箱10的顶部上方安装有防护罩40，所述压板510设置在防护罩40的内部。
[0055]
所述钢筋混凝土层3内嵌设的钢筋也延伸至储存腔11的内部。这样，当安全屋外部起火之后，持续的高温烘烤，通过钢筋能够快速传递热量到储存腔11的内部，从而对储存腔11内部的防火液进行加热，从而有效促使防火液中的一些成分汽化，保证储存腔11的内部有足够的气压。
[0056]
其中，薄膜筒52是聚四氟乙烯薄膜卷成制作的圆筒状筒体，覆膜纸筒51是在纸筒的表面覆膜。
[0057]
当安全屋外面的墙壁因为一些火情导致墙壁被烘烤时，在安全屋内的人员，可通过打开防护罩40，使用提前存储的锤子重击压板510，不停的重击，直至第二石墨层59破裂，此时再对压板510重击，会带动滑杆54向下运动，滑杆54向下运动的过程中，会同步带动多孔金属板56向下运动，而在引发药存储区57所存储的引发药，在被多孔金属板56不断的撞击时，引发药会发生爆炸并产生大量的气体，在瞬间急剧升高的气压以及冲击力的作用下，能够将薄膜筒52给爆开，薄膜筒52内的全氟己酮在高温下易汽化，从而会使得储存腔11内的气压急剧升高；最后，会促使封板中的第一石墨层33发生破裂，从而使得封板向上运动。
[0058]
第二石墨层59在平常起到密封作用，由于石墨质地柔软，在滑杆54受到持续不断的重击时，第二石墨层59会很快地发生破裂。
[0059]
由于引发药为固体，为保证每次重击压板510后的压板能恢复原状，通过设置弹性球55来解决；当压板510向下运动时，弹性球55被压缩；当锤子离开压板510后，在弹性球55
的弹力作用下，能够促使压板510和滑杆54向上恢复初始状态；方便后续重击接着到来。
[0060]
止退圈58的设置，能够有效防止在后续爆炸时，滑杆54飞出伤人。
[0061]
多孔金属板56采用多孔结构，主要是为了能够更快的引发引发药，使其发生爆炸。如果换成常规无孔的金属板，其引发的效率不如本发明所述多孔金属板56。
[0062]
当将覆膜纸筒51给爆开之后，环形腔53内的全氟己酮易汽化，双重作用下，从而将薄膜筒52也给破开，最后储存腔11内部的气压急剧增大。
[0063]
环形槽13的设置，使得防火液储存箱10内的防火液更易通过毛细管集合20的下端，然后被“吸取”。
[0064]
全氟己酮在常温下是液体，由于其蒸发热仅仅是水的1/25，而蒸汽压是水的25倍，这些性质使它易于汽化并以气态存在，它主要依靠吸热达到灭火的效果。在保护环境方面，它是名副其实的绿色环保灭火剂。
[0065]
七氟丙烷虽然在室温下比较稳定，但在高温下仍然会分解，分解产生氟化氢，会有刺鼻的味道。另外，七氟丙烷在常温下气态，不易存储。因此，无法采用七氟丙烷代替全氟己酮。
[0066]
泡沫类灭火剂，在本发明中不适用。尤其是形成泡沫后，其在毛细管内输送时，产生的阻力较大。
[0067]
如果采用四氯化碳，在灭火时必须戴上防毒面具，不适用。
[0068]
在初始阶段，丁四醇溶液存储在储存腔11，全氟己酮存储在环形腔53。初始阶段二者分开储存，从而最大限度保持稳定。在引发药爆开后，全氟己酮能很快溶于丁四醇溶液并形成防火液。
[0069]
所述驱动机构50全部采用机械结构，无需电力驱动，利用引发药受到撞击后发生爆炸，从而将全氟己酮溶于丁四醇溶液，从而制成防火液，防火液两大成分丁四醇溶液、全氟己酮分开储存，稳定性好。
[0070]
全氟己酮本身易汽化，再加上初始爆炸的作用，在100kg防火液、95根外径为3cm的毛细管集合20，对应的封板能够一次性全部爆开。
[0071]
如果采用四氟二溴乙烷代替全氟己酮，在同样的条件下，能够一次性爆开的封板数量不超过61根。
[0072]
如果采用三甲氧基硼氧烷代替全氟己酮，在同样的条件下，能够一次性爆开的封板数量不超过53根。
[0073]
实施例7在本实施例中，所述防火液由水、全氟己酮、丁四醇按照质量比100:（50~60）:（6~7）的比例混合制成。其中，最优配比为：100:57:6.3。
[0074]
《蔓延性能试验》在一个密封箱内嵌入一根高度为5米的毛细管集合20，毛细管集合20的下端位于密封箱内，毛细管集合20的上端位于密封箱上方。在密封箱内倒入试验液，然后盖上密封盖，向密封箱内加压，直至气压到202kpa。在毛细管集合20的外壁每隔20cm就套上一圈取样纸套，取样纸套的高度为10cm；上下相邻两个取样纸套之间套有pvc套。取样纸套可用刀划开取下，固定时用胶带固定。当密封箱内的气压在202
±
2kpa下保持1h，将对应的取样纸套取下，使用去离子水浸泡，采用色谱来分析其中是否含有与试验液中相同的成分。
[0075]
在本实施例中，防火液由水、全氟己酮、丁四醇按照100:57:6.3的比例混合，试验液为防火液。按照《蔓延性能试验》进行测试，发现在毛细管集合20离地500cm处仍检测到含有全氟己酮、丁四醇。
[0076]
如果将全氟己酮替换为七氟丙烷，水、七氟丙烷、丁四醇按照100:57:6.3的比例混合成对照液1。按照《蔓延性能试验》进行测试，试验液为对照液1，发现在毛细管集合20离地100cm处就检测不到七氟丙烷，在毛细管集合20离地280cm处检测不到丁四醇。
[0077]
如果采用四氟二溴乙烷代替全氟己酮，水、四氟二溴乙烷、丁四醇按照100:57:6.3的比例混合成对照液2。按照《蔓延性能试验》进行测试，试验液为对照液2，发现在毛细管集合20离地220cm处检测不到四氟二溴乙烷，在毛细管集合20离地260cm处检测不到丁四醇。
[0078]
如果采用三甲氧基硼氧烷代替全氟己酮，水、三甲氧基硼氧烷、丁四醇按照100:57:6.3的比例混合成对照液3。按照《蔓延性能试验》进行测试，试验液为对照液3，发现在毛细管集合20离地180cm处检测不到三甲氧基硼氧烷，在毛细管集合20离地200cm处检测不到丁四醇。
[0079]
在本发明中，当引发药爆开后，防火液储存箱10内的气压超过202kpa。
[0080]
在防火液中，丁四醇能够改善防火液在毛细管内的液面性能，使其能够在毛细作用以及气压的双重作用下，能够向上蔓延，蔓延高度足够高。这说明，本发明能够将防火液通过毛细管集合20输送至5米处，从而使得5米高的安全屋中钢筋混凝土层3内可填充有防火液，钢筋混凝土层3内持续不断的有防火液补充，在100kg防火液、钢筋混凝土层3的总面积为380平米的情况下，能够在外围火情（木材火）的情况下，持续3h，钢筋混凝土层3的表面仍有防火液挥发出，从而发挥防火作用。
[0081]
如果毛细管集合20中采用的是内径较大的不锈钢管制成（如内径为1cm），虽然防火液蔓延的高度肯定超过5cm，但是防火液在大火情况下，会很快的挥发。毛细管的作用，主要是起到蓄水，使得防火液持续、缓慢的挥发。
[0082]
实施例8在本实施例中，所述引发药是氯酸钾、红磷、碳酸氢钾按照质量比（3.3~3.5）:1:31。其中，配比可以为：3.5:1:31。
[0083]
氯酸钾、红磷混合后遇撞击或挤压易爆炸，生成五氧化二磷和氯化钾。氯酸钾、红磷在爆炸过程中无烟、无气味、无火花，安全性好。
[0084]
如果采用同样猛烈撞击会爆炸的硝酸铵，首先硝酸铵极易溶于水，易吸湿结块变质，其次，硝酸铵的撞击感度远大于引发药。
[0085]
氯酸钾、红磷混合物的撞击感度非常高。采用碳酸氢钾混合后，例如氯酸钾、红磷、碳酸氢钾按照质量比为3.5:1:5的比例混合后，撞击感度是：500g锤，20cm落高，100%爆炸的感度。
[0086]
按照氯酸钾、红磷、碳酸氢钾按照质量比为3.5:1:31的比例混合后，撞击感度是：10kg锤，10cm落高，80%爆炸的感度。在如此的撞击感度下，安全性高，避免意外偶尔一次撞击压板510带来的隐患。
[0087]
只有在去掉防护罩40，连续不断的锤击压板510，才能将引发药给引爆，安全性好。
[0088]
另外，碳酸氢钾在140℃大量分解，产生气体，从而能够进一步促使覆膜纸筒51爆开。碳酸氢钾在空气中碳酸氢钾较为稳定，比碳酸氢钠好。
[0089]
按照氯酸钾、红磷、碳酸氢钾按照质量比为3.5:1:43的比例混合后，撞击感度是：15kg锤，20cm落高，60%爆炸的感度。
[0090]
如果碳酸氢钾的比例过大，会导致撞击感度变低，所需要的锤击力就越大，越费力；并且，还会导致覆膜纸筒51的体积变大，不利于其爆开。
[0091]
因此，结合使用实际，确定氯酸钾、红磷、碳酸氢钾按照质量比为3.5:1:31的比例混合。
[0092]
如果将碳酸氢钾替换为硫酸钾，在100kg防火液、95根外径为3cm的毛细管集合20的情况下，能够一次性爆开的封板数量不超过73根。
[0093]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。