消火栓智能监测设备、智能消火栓及物联网系统的制作方法

1.本实用新型涉及物联网技术领域，尤其涉及消火栓智能监测设备、智能消火栓及物联网系统。


背景技术：

2.消火栓，通俗称为消防栓，是一种固定式消防设施。室外消火栓主要供消防车从市政给水管网或室外消防给水管网取水实施灭火。室外消火栓系统是扑救火灾的重要消防设施之一。
3.然而现有消火栓的工作状态无法直接获悉，需要工作人员定期巡检，耗费大量人力，如发生消火栓漏水的情况，还难以及时获取报警。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的是提供消火栓智能监测设备、智能消火栓及物联网系统，以解决对现有消火栓进行物联网改造升级的问题。
5.本实用新型提供的消火栓智能监测设备，包括：法兰盘、壳体、超声波传感器、控制单元、第一通信单元、电源设备；
6.所述法兰盘包括：本体和设于所述本体内的流道；所述本体与消火栓管道相适配，所述流道的内径等于所述消火栓管道内径；所述壳体设于所述法兰盘；
7.两个所述超声波传感器设于所述本体内并且相对设置，所述超声波传感器延伸至所述流道内；所述控制单元、所述第一通信单元和所述电源设备设于所述壳体内；
8.所述超声波传感器、所述控制单元和所述第一通信单元依次顺序电连接；所述电源设备向所述超声波传感器、所述控制单元和所述第一通信单元提供工作电能；
9.来源于所述超声波传感器的流量信号依次顺序通过所述控制单元和所述第一通信单元发送至云端服务器。
10.进一步，本实用新型所述的消火栓智能监测设备，还包括：温压一体变送器；
11.所述温压一体变送器设于所述本体内且延伸至所述流道内；所述温压一体变送器连接所述控制单元并且来源于所述温压一体变送器的温度信号和压力信号依次顺序通过所述控制单元和所述第一通信单元发送至云端服务器。
12.进一步，本实用新型所述的消火栓智能监测设备，还包括：定位单元；
13.所述定位单元设于所述壳体内，所述定位单元连接所述控制单元并且来源于所述定位单元的定位信息依次顺序通过所述控制单元和所述第一通信单元发送至云端服务器。
14.进一步，本实用新型所述的消火栓智能监测设备，还包括：水平传感器；
15.所述水平传感器设于所述壳体内，所述水平传感器连接所述控制单元并且来源于所述水平传感器的姿态检测信号依次顺序通过所述控制单元与所述第一通信单元发送至云端服务器。
16.进一步，本实用新型所述的消火栓智能监测设备，还包括：第二通信单元；
17.所述第二通信单元设于所述壳体内，所述第二通信单元连接所述控制单元并且用于与终端设备建立短距离无线连接。
18.进一步，本实用新型所述的消火栓智能监测设备，第二通信单元采用红外通信，以及蓝牙通信或nfc通信。
19.进一步，本实用新型所述的消火栓智能监测设备，所壳体外壁设有可观察到内部电器元件且密封设置的观察窗口或可指示内部电器元件工作状态的指示灯。
20.本实用新型提供的智能消火栓，包括：本实用新型所述的消火栓智能监测设备；
21.其中，所述法兰盘密封连接于所述智能消火栓的任意两个管道之间。
22.本实用新型提供的用于智能消火栓的物联网系统，包括：云端服务器、移动终端和智能消火栓；
23.所述智能消火栓包括本实用新型所述的消火栓智能监测设备；
24.所述智能消火栓、所述云端服务器和所述移动终端依次顺序通信连接。
25.本实用新型提供的消火栓智能监测设备、智能消火栓及物联网系统，通过超声波传感器对消火栓的消防用水流量进行监控，并将流量信号发送至云端，用户可随时通过云端获取各个消火栓的流量状态，实现了消火栓接入物联网进行升级，避免了人工巡检，可以对消火栓流量异常的情况主动发出报警。此外，本实用新型的基于物联网的消火栓智能监测设备，主要用于现有消火栓的物联网升级，不需要对消火栓进行整体替换，只需在消火栓管道上连接法兰盘，即可实现消火栓的物联网升级。
附图说明
26.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
27.图1为本实用新型实施例的消火栓智能监测设备的一个角度的结构示意图；
28.图2为本实用新型实施例的消火栓智能监测设备的另一个角度的结构示意图；
29.图3为本实用新型实施例的消火栓智能监测设备的电路示意图；
30.图4为本实用新型实施例的安装有智能监测设备的消火栓的结构示意图。
31.附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
32.下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
33.图1为本实用新型实施例的消火栓智能监测设备的一个角度的结构示意图，图2为本实用新型实施例的消火栓智能监测设备的另一个角度的结构示意图，如图1和图2所示，本实用新型提供的基于物联网的消火栓智能监测设备，包括：法兰盘1、壳体2、超声波传感器(211、212)、控制单元、第一通信单元、电源设备(图1、2未示出)。
34.所述法兰盘1包括：本体11和设于所述本体11内的流道12；所述本体 11与消火栓管道相适配，所述流道12的内径等于所述消火栓管道内径；所述壳体2设于所述法兰盘1。
35.具体地，可以通过与常规消火栓相匹配的设于本体11的法兰孔13，将法兰盘1密封安装于任意两段消火栓管道之间，从而使常规消火栓升级为具有物联网通信功能的智能消火栓，可以用于对现有消火栓的物联网改造升级，不需要对消火栓整体替换，安装方便而且
节约成本。具体地，壳体2朝向法兰盘1的一侧的侧面被设为具有与法兰盘1外径相配合的弧形缺口面29，在消火栓管道上安装本实用新型的智能监测设备时，弧形缺口面29紧贴于消火栓管道外壁，不会影响安装，并且在消火栓周围占用空间小，便于在地下部分的管道安装。具体地，法兰盘1沿外周设置有凹槽14，便于超声波传感器和温压一体传感器的走线。凹槽14外可设有保护层，以保护线缆不被磨损。
36.两个所述超声波传感器211、212设于所述本体11内并且相对设置，所述超声波传感器211、212延伸至所述流道12内；所述控制单元、所述第一通信单元和所述电源设备均设于所述壳体2内。
37.具体地，两个超声波传感器211、212相对设置，超声波传感器211可为超声波发送端，超声波传感器212可为超声波接收端。超声波在流道12的水流中传播，不同流速下，超声波会有时间差别，从而测量出流道2中水流的流速，然后根据已知的管道内径和测量时间，可以计算得到流道2中的流量。
38.图3为本实用新型实施例的消火栓智能监测设备的电路示意图，如图3 所示，消火栓智能监测设备100中，超声波传感器21、所述控制单元31和第一通信单元41依次顺序电连接；所述电源设备5向所述超声波传感器21、所述控制单元31和所述第一通信单元41提供工作电能；
39.来源于所述超声波传感器21的流量信号依次顺序通过所述控制单元31 和所述第一通信单元41发送至云端服务器8。
40.具体地，控制单元31可采用stm8l151微功耗控制器或类似微功耗控制器，第一通信单元41可采用bc28全网通通讯芯片或类似通讯模组。电源设备5可采用大容量锂电池。超声波传感器21采集智能消防栓的流道内的流量信号，通过控制单元31和第一通信单元41，将流量信号发送至云端，工作人员可直接在云端服务器8或通过移动终端9从云端获取各个智能消防栓的流量信号，以对智能消防栓进行监控。例如，若某智能消防栓未处于工作状态并且管道内流量巨大，说明很可能漏水或有人盗窃消防用水，此时，云端通过移动终端发出报警，提示工作人员前往现场检查。
41.进一步，本实用新型所述的消火栓智能监测设备，还包括：温压一体变送器23；
42.所述温压一体变送器22设于所述本体11内且延伸至所述流道12内；所述温压一体变送器22连接所述控制单元31并且来源于所述温压一体变送器 22的温度信号和压力信号依次顺序通过所述控制单元31和所述第一通信单元41发送至云端服务器8。
43.具体地，温压一体变送器22可同时采集水压信号和水温信号，并通过控制单元发送至发送至云端服务器，便于工作人员在云端或者通过移动终端连接至云端以对各个智能消火栓的水压和温度进行监控。例如消火栓压力不足，通过报警提示工作人员及时前往现场，解决水压不足的问题，避免消防隐患。或者，温度过低时，通过报警提示工作人员前往现场，解决消火栓结冰问题。
44.可选地，温压一体变送器22、以及两个超声波传感器211、212，在延伸至流道12的位置处均设有密封阀门。
45.现有技术中，若干消火栓连接于同一片区的给水管网，若要更换传感器，关断某个消火栓，需要关断该片区的给水管网，造成了该片区的给水管网所覆盖的全部消火栓均被关断，如发生火灾，被关断的消火栓难以及时投入使用。而通过关断密封阀门，即可保持流
道内密封。此时工作人员可以直接拆卸温压一体变送器或超声波传感器，进行更换，不需要联系相关部门关断整个片区的给水管网。
46.进一步，本实用新型所述的消火栓智能监测设备，还包括：定位单元23；
47.所述定位单元23设于所述壳体2内，所述定位单元23连接所述控制单元31并且来源于所述定位单元23的定位信息依次顺序通过所述控制单元31 和所述第一通信单元41发送至云端服务器8。
48.具体地，定位单元23可采用北斗、gps等定位模块，例如atk
‑
s1216 低功耗芯片，实时将智能消火栓的位置发送云端，消防人员可通过手机、pad 等移动终端从云端直接获取消火栓位置，避免寻找消火栓耽误火情救援。
49.进一步，本实用新型所述的消火栓智能监测设备，还包括：水平传感器 24；
50.所述水平传感器24设于所述壳体2内，所述水平传感器24连接所述控制单元31并且来源于所述水平传感器24的姿态检测信号依次顺序通过所述控制单元31与所述第一通信单元41发送至云端服务器8。
51.具体地，当智能消火栓被撞倒或者被偷盗，智能消火栓歪斜，水平传感器24发出姿态变化信号。智能消火栓处于正常姿态状态时，水平传感器24 发出姿态未变化信号或者不发出信号。云端服务器8接收水平传感器24的姿态检测信号，用户可从云端获取消火栓的实时姿态状态。
52.进一步，本实用新型所述的消火栓智能监测设备，还包括：第二通信单元42；
53.所述第二通信单元42设于所述壳体11内，所述第二通信单元42连接所述控制单元31并且用于与终端设备9建立短距离无线连接。
54.具体地，第二通信单元42可采用红外通信，以及蓝牙通信或nfc通信。
55.具体地，用户可通过第二通信单元42，利用蓝牙、红外或nfc(near fieldcommunication，近距离无线通信技术)方式直接与终端设备9建立连接。终端设备9包括手机或者红外手持设备，红外手持设备为单独定制的专用于与智能消防栓连接通信的手持设备，便于运维人员对消火栓维护。用户可通过手机或者红外手持设备直接获取附近智能消防栓的各项数据，在手机信号较差的情况下，不需要连接云端服务器，直接利用移动终端连接附近消火栓，避免因手机信号的问题耽误火情救援。第四通信单元42可采用ble103芯片、 bc28全网通红外通讯模组。
56.进一步，本实用新型所述的消火栓智能监测设备，所壳体2外壁设有可观察到内部电器元件且密封设置的观察窗口或可指示内部电器元件工作状态的指示灯。
57.具体地，观察窗口或指示灯设于壳体2外壁，观察窗口可通过透明的密封机构封装，可以便于工作人员观察智能闷盖内的电器元件是否损坏。例如，电池设备设有电量指示灯、集成控制单元的控制电路设有故障指示灯，工作人员可通过透明密封观察窗口观察到电池电量以及电路故障情况。或者在智能闷盖外壁设置指示灯，以对故障状态进行指示，例如红光为故障，绿光为正常，蓝光为与终端设备建立连接。
58.图4为本实用新型实施例的安装有智能监测设备的消火栓的结构示意图，如图4所示，本实用新型实施例还提供的智能消火栓，包括：图1所示的消火栓智能监测设备；
59.其中，所述法兰盘1密封连接于所述智能消火栓的任意两个管道之间。
60.具体地，法兰盘11的本体用于连接智能消火栓的管道，法兰盘11的流道12与智能
消火栓的管道对齐安装。
61.本实用新型实施例还提供用于智能消火栓的物联网系统，包括：云端服务器8、移动终端9和图4所示的智能消火栓；
62.所述智能消火栓包括图1所示的消火栓智能监测设备；
63.所述智能消火栓、所述云端服务器和所述移动终端依次顺序通信连接。
64.智能消火栓的各个传感器将监测信号发送至云端，用户可通过移动终端9，随时随地从云端获取到智能消火栓的各项监测数据。
65.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。