用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置的制作方法

本发明涉及消防技术领域，具体涉及一种用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置。

背景技术：

北方天气寒冷，在大型炼油厂、大型工矿企业内配备了大量的消火栓，消火栓设置在消防井内或局部伸出消防井，消火栓的出水立管在使用后会有残存水，残存水的存在会导致消火栓的出水立管冻坏。

出水立管冻坏后会影响消火栓的正常使用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种消防井的排水机构，在消火栓使用后，及时排除出水立管内的残留水，避免消火栓冻坏。

一种用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置，包括井体、出水立管和设置于出水立管的消防龙头接口，还包括井盖、排水机构、加热装置、水压传感器、主控单元和通信单元；

井盖设置于井体的上部；出水立管的下部设置于井盖的下部，出水立管的上部伸出或低于井盖；

排水机构的出水管伸出井盖，可以将积水排出消防井的外部；排水机构的入水管伸入井体的底部或与出水立管的底部连接；从而可以利用排水机构排出井底的积水和消防立管里面的积水。

加热装置设置于井体内或井盖上，在寒冷的冬天可以控制加热装置加热，清除积冰；水压传感器设置于出水立管的底部；

通信单元及水压传感器分别与主控单元连接；检测单元用于检测出水立管内的水压，出水立管内的水压分三种情形：消防龙头接口放水工作状态、消防龙头接口没有放水而出水立管内存有积水、消防龙头接口没有放水且出水立管内没有积水；

主控单元根据水压传感器的水压信号控制排水机构排出上述出水立管内的积水；主控单元控制加热装置加热出水立管的周侧及井体的底部避免结冰；

通信单元实现主控单元与远程控制端之间的通信。

优选的，井体的内部、出水立管的表面和排水机构的表面做防腐处理。

优选的，还包括自动灌水阀，消防龙头接口放水后，自动灌水阀自动打开；自动灌水阀设置于出水立管的下部；自动灌水阀的下部和上部各设置有一个水压传感器；通信单元包括移动通信模块、物联网模块及无线通信模块中的至少一种。

优选的，还包括摄像头，摄像头位于井盖的底部；摄像头与主控单元连接；通信单元将摄像头拍摄的画面传至远程控制端，中央处理器将拍摄获得的画面与标准画面比对，实现实时监控；或，远程控制端根据设定的时间向摄像头发出拍摄指令，中央处理器自动进行画面比对，实现自动巡检。

优选的，排水机构的入水管分出第一入水支管和第二入水支管，第一入水支管的底部伸入井体的底部的集水坑内；第二入水支管包括竖向入水支管和横向入水支管，横向入水支管的一端连接竖向入水支管，横向入水支管的另一端连接竖向入水支管的下端，竖向入水支管上设置有第一阀门；第一入水支管上设置有第二阀门。

优选的，还包括喷淋头，喷淋头通过管道与排水机构连接，排水机构可以正向抽水也可以逆向送水；喷淋头通过排水机构输送热水。

优选的，还包括井盖检测传感器；井盖检测传感器安装于井盖；井盖检测传感器包括井盖电路板及检测开关；检测开关与井盖电路板电性连接；检测开关检测井盖是否被操作并形成操作信号发送至井盖电路板；井盖电路板在接收到操作信号之后确定是否产生报警信号；操作信号用于判断是否为报警信号；当井盖被意外打开或者倾斜时，则操作信号为报警信号。

优选的，井盖检测传感器还包括保护盖；保护盖固定于井盖；井盖电路板安装于保护盖内；井盖检测传感器还包括解除开关；检测开关包括触发装置及轻触开关；触发装置与轻触开关的触头接触；所保护盖设置有通孔；

解除开关的部分伸出于通孔；触发装置固定于井盖；当井盖被移动时，该触发装置可以触发轻触开关，从而产生操作信号；解除开关用于对操作人员的身份识别，如果操作人员是合法操作人员则会关闭轻触开关，防止触发装置触发轻触开关产生报警信号；或者，解除开关会产生解除信号发送至井盖电路板，井盖电路板在接收到解除信号之后的预定时间内再接收到轻触开关的操作信号时或者报警信号时则忽略该操作信号或者报警信号。

解除开关的作用还可以包括在作业前须先通过检测器确认身份后，可以解除报警信号的产生，在此种条件下打开井盖，才是合法的；否则系统将报警，防止无关人员误操作，井盖重新盖上时自动恢复。检测器还能自动巡检。

优选的，排水机构包括主腔体、摇把、齿轮驱动机构和扇叶，主腔体的底部设置有吸水管接口；吸水管接口连接入水管；主腔体的侧部或上部设置出水管接口，主腔体的周侧设置支撑结构，支撑结构支撑与井体的底部；摇把通过齿轮驱动机构驱动扇叶转动，扇叶在吸水管接口的一侧形成负压，扇叶在出水管接口的一侧形成正压力。

优选的，还包括偏心轮、后端盖和前支架，齿轮驱动机构包括第一驱动轴、主驱动大齿轮和被动小齿轮；偏心轮包括固定连接的后支杆、主转盘和前支杆，主转盘的中部设置有扇叶过槽；扇叶包括两条同一方向连接的两个叶片板，两个叶片板之间通过弹性结构连接；扇叶穿过扇叶过槽；后端盖固定在主腔体的后部，后支杆可转动的支撑在后端盖上，前支杆可转动的支撑在前支架上，前支架设置于主腔体的前部；第一驱动轴设置于前支架的一侧，主驱动大齿轮套接在第一驱动轴上；被动小齿轮套接在前支杆上，主驱动大齿轮与被动小齿轮啮合。

本发明的有益效果为：一种用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置，包括井体、出水立管和设置于出水立管的消防龙头接口，还包括井盖、排水机构、加热装置、水压传感器、主控单元和通信单元；井盖设置于井体的上部；出水立管的下部设置于井盖的下部，出水立管的上部伸出或低于井盖；排水机构的出水管伸出井盖，排水机构的入水管伸入井体的底部或与出水立管的底部连接；加热装置设置于井体内或井盖上；水压传感器设置于出水立管的底部；通信单元及水压传感器分别与主控单元连接；检测单元20用于检测出水立管内的水压，出水立管内的水压分三种情形：消防龙头接口放水工作状态、消防龙头接口没有放水而出水立管内存有积水、消防龙头接口没有放水且出水立管内没有积水；主控单元根据水压传感器的水压信号控制排水机构排出出水立管内的积水；主控单元控制加热装置加热出水立管的周侧及井体的底部避免结冰；通信单元实现主控单元与远程控制端之间的通信。

附图说明

下面结合附图对本发明的消防井的排水机构作进一步说明。

图1是本发明包含用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置的排水机构的主腔体的结构示意图。

图2是本发明消火栓及消防井的结构示意图。

图3是本发明用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置的去除井体后的结构示意图。

图4是本发明用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置的排水结构的结构示意图。

图5是本发明用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置的排水结构的偏心轮的结构示意图。

图6是本发明用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置的排水结构的齿轮盖的结构示意图。

图7是本发明用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置的排水结构的井盖的一个视角的爆炸图。

图8是本发明用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置的排水结构的井盖的另一个视角的爆炸图。

图9是本发明用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置的排水结构的主控单元的部分电路结构图。

图10是本发明用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置的排水结构的主控单元和检测单元的部分电路结构图。

图11是本发明用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置的排水结构的通信单元的部分电路结构图。

图中：

1-井体；11-井盖；12-集水坑；2-出水立管；21-消防龙头接口；3-排水机构；31-出水管；32-入水管；321-第一入水支管；322-第二入水支管；4-加热装置；51-水压传感器；52-井盖检测传感器；521-井盖电路板；522-检测开关；523-解除开关；5221-触发装置；5222-轻触开关；524-保护盖；5241-通孔；53-摄像头；61-第一阀门；62-第二阀门；8-喷淋头；00-自动灌水阀；01-横向送水管；02-主阀门；03-单向进气阀；051-主腔体；0511-吸水管接口；0512-出水管接口；0513-支撑结构；052-摇把；053-齿轮驱动机构；0531-主驱动大齿轮；0532-被动小齿轮；0533-第一驱动轴；054-扇叶；0541-叶片板；055-偏心轮；0551-后支杆；0552-主转盘；05521-扇叶过槽；0553-前支杆；056-后端盖；057-前支架。

具体实施方式

下面结合附图1～11对本发明一种消防井的排水机构作进一步说明。

一种用于消火栓及消防井的防冻防腐防爆智能排水物联装置，包括井体1、出水立管2、设置于出水立管2的消防龙头接口21、井盖11、排水机构3、加热装置4、水压传感器51、主控单元和通信单元；

井盖11设置于井体1的上部；出水立管2的下部设置于井盖11的下部，

出水立管2的上部伸出或低于井盖11；

排水机构3的出水管31伸出井盖11，排水机构3的入水管32伸入井体1的底部或与出水立管2的底部连接；

加热装置4设置于井体1内或井盖11上；水压传感器51设置于出水立管2的底部；

通信单元及水压传感器51分别与主控单元连接；检测单元用于检测出水立管2内的水压，出水立管2内的水压分三种情形：消防龙头接口21放水工作状态、消防龙头接口21没有放水而出水立管2内存有积水、消防龙头接口21没有放水且出水立管2内没有积水；

主控单元根据水压传感器51的水压信号控制排水机构3排出出水立管2内的积水；主控单元控制加热装置4加热出水立管2的周侧及井体1的底部避免结冰；

通信单元实现主控单元与远程控制端之间的通信。

所述主控单元10包括mcu处理器(microcontrolunit，微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机)101、震荡电路102及稳压电路103等中的至少一个。mcu处理器可为控制器的一个实施例，所述震荡电路102及稳压电路103等可以分别为控制电路的一个实施例。

作为优选实施例，所述检测单元20包括水压传感器51、摄像头53、温度传感器202、气体传感器(图中未示出)中的至少一种。所述水压传感器51设置于消防水管内，用于检测消防水管内的压力，从而判断消防水管内是否存在积水需要排出。所述摄像头53、温度传感器202、气体传感器可以分别安装于消防井或者消防水管内，用于对消防井或者消防水管内是否有异物、温度及气体等环境因素是否异常等进行检测并生成对应的信号。所述水压传感器51可为压阻式压力传感器、陶瓷压力传感器、扩散硅压力传感器、蓝宝石压力传感器或者压电式压力传感器中的一种或者几种组合。所述温度传感器可为半导体热电偶传感器、pn结温度传感器和集成温度传感器中的至少一种。所述气体传感器可为半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器、固体电解质气体传感器。通过多个检测系统实现压力监测、视频监测、温度监测、有害气体检测、自动巡检等多个检测功能。通过多个系统集成对消火栓等消防设备进行远程监控。通过远程视频监控实际情况，通过各种传感器对各种异常进行报警。进而提高消防设备的安全性。

作为优选实施例，所述检测单元20还包括误操作检测器203。所述误操作检测器203与mcu控制器电性连接。

作为优选的实施例，通信单元30包括天线301和物联网卡302。所述物联网卡302包括数据接收单元j1和数据控制单元u3。所述数据接收单元j1设置所述sim卡接口。

所述误操作检测器203可以用于检测消防水管，用于检测消防水管的出水口是否被误操作。所述误操作检测器203还可以安装于消防水管还可以安装于消防井盖，用于检测消防井盖是否被误操作。

出水立管2的底部连接横向送水管01，横向送水管01上设置有主阀门02。出水立管2的顶部设置有单向进气阀03，单向进气阀03只能单向向出水立管2送气，在消防龙头接口21出水过程中，单向进气阀03处于关闭状态。

本实施例中，井体1的内部、出水立管2的表面和排水机构3的表面做防腐处理。

本实施例中，还包括自动灌水阀00，消防龙头接口21放水后，自动灌水阀00自动打开；自动灌水阀00设置于出水立管2的下部；

自动灌水阀00的下部和上部各设置有一个水压传感器51；

通信单元包括移动通信模块、物联网模块及无线通信模块中的至少一种。

本实施例中，还包括摄像头53，摄像头53位于井盖11的底部；摄像头53与主控单元连接；通信单元将摄像头53拍摄的画面传至远程控制端，中央处理器将拍摄获得的画面与标准画面比对，实现实时监控；或，

远程控制端根据设定的时间向摄像头53发出拍摄指令，中央处理器自动进行画面比对，实现自动巡检。

本实施例中，排水机构3的入水管32分出第一入水支管321和第二入水支管322，第一入水支管321的底部伸入井体1的底部的集水坑12内；第二入水支管322包括竖向入水支管和横向入水支管，横向入水支管的一端连接竖向入水支管，横向入水支管的另一端连接竖向入水支管的下端，竖向入水支管上设置有第一阀门61；

第一入水支管321上设置有第二阀门62。

本实施例中，

还包括喷淋头8，喷淋头8通过管道与排水机构3连接，排水机构3可以正向抽水也可以逆向送水；喷淋头8通过排水机构3输送热水。

本实施例中，还包括井盖检测传感器52；井盖检测传感器52安装于井盖11；

井盖检测传感器52包括井盖电路板521及检测开关522；检测开关522与井盖电路板521电性连接；检测开关522检测井盖11是否被操作并形成操作信号发送至井盖电路板521；

井盖电路板521在接收到操作信号之后确定是否产生报警信号；操作信号用于判断是否为报警信号；当井盖11被意外打开或者倾斜时，则操作信号为报警信号。

本实施例中，井盖检测传感器52还包括保护盖524；保护盖524固定于井盖11；井盖电路板521安装于保护盖524内；

井盖检测传感器52还包括解除开关523；检测开关522包括触发装置5221及轻触开关5222；触发装置5221与轻触开关5222的触头接触；所保护盖524设置有通孔5241；

解除开关523的部分伸出于通孔5241；触发装置5221固定于井盖11；当井盖11被移动时，该触发装置5221可以触发轻触开关5222，从而产生操作信号；

解除开关523用于对操作人员的身份识别，如果操作人员是合法操作人员则会关闭轻触开关5222，防止触发装置5221触发轻触开关5222产生报警信号；或者，解除开关523会产生解除信号发送至井盖电路板521，井盖电路板521在接收到解除信号之后的预定时间内再接收到轻触开关5222的操作信号时或者报警信号时则忽略该操作信号或者报警信号。

解除开关523可以为按键开关，当其被操作时，可以对轻触开关5222进行锁定，从而防止接触装置触221发该轻触开关5222。解除开关523可以电子开关则会产生解除信号。触发装置5221可以安装于井盖11。

解除开关523的作用还可以包括在作业前须先通过检测器确认身份后，可以解除报警信号的产生，在此种条件下打开井盖，才是合法的；否则系统将报警，防止无关人员误操作，井盖重新盖上时自动恢复。检测器还能自动巡检。

触发装置5221包括第一安装座2211、触发件2212及第二安装座2213。触发件2212可以为弹性体(弹簧、扭簧或者橡胶体等)。触发件2212可以活动，例如在触发装置或者井盖被移动时，该触发件2212的至少部分可以在立体空间中晃动。触发件2212包括两个端部，第一安装座2211及第二安装座2213分别固定于触发件2212的两端。触发件2212在立体空间中晃动时第一安装座2211及第二安装座2213至少一个也会动，从而触碰轻触开关5222，达到报警的效果。作为优选地，第一安装座2211固定于井盖11。触发件2212及第二安装座2213悬空。第二安装座2213可以与轻触开关5222接触。当解除开关523未启动时，触发件2212及第二安装座2213晃动时，第二安装座2213触发轻触开关5222从而产生报警信号。

本实施例中，排水机构3包括主腔体051、摇把052、齿轮驱动机构053和扇叶054，主腔体051的底部设置有吸水管接口0511；吸水管接口0511连接入水管32；

主腔体051的侧部或上部设置出水管接口0512，主腔体051的周侧设置支撑结构0513，支撑结构0513支撑与井体1的底部；

摇把052通过齿轮驱动机构053驱动扇叶054转动，扇叶054在吸水管接口0511的一侧形成负压，扇叶054在出水管接口0512的一侧形成正压力。

本实施例中，还包括偏心轮055、后端盖056和前支架057，齿轮驱动机构053包括第一驱动轴0533、主驱动大齿轮0531和被动小齿轮0532；

偏心轮055包括固定连接的后支杆0551、主转盘0552和前支杆0553，主转盘0552的中部设置有扇叶过槽05521；

扇叶054包括两条同一方向连接的两个叶片板0541，两个叶片板0541之间通过弹性结构连接；扇叶054穿过扇叶过槽05521；

后端盖056固定在主腔体051的后部，后支杆0551可转动的支撑在后端盖056上，前支杆0553可转动的支撑在前支架057上，前支架057设置于主腔体051的前部；

第一驱动轴0533设置于前支架057的一侧，主驱动大齿轮0531套接在第一驱动轴0533上；被动小齿轮0532套接在前支杆0553上，主驱动大齿轮0531与被动小齿轮0532啮合。

本实施例中，前支架057包括齿轮盒0571和齿轮盖0572，齿轮盒0571固定在主腔体051的前侧；齿轮盒0571前侧伸出齿轮腔，主驱动大齿轮0531和被动小齿轮0532设置在齿轮腔内；

齿轮盖0572设置在齿轮腔的前侧；

齿轮盖0572设置有轴孔05721和前支杆支撑盲孔05722内；第一驱动轴0533可转动的支撑在轴孔05721内，前支杆0553可转动的前支杆支撑盲孔05722内。

本发明的不局限于上述实施例，本发明的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案，另外凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。