一种能检测消火栓放水的智能水压检测系统的制作方法

本发明涉及消火栓压力与放水监测技术领域，具体涉及一种能检测消火栓放水的智能水压检测系统。

背景技术：

目前，随着城市的发展，日趋严峻的消防设施技术也随之发展，其中放水和压力检测是消火栓监测最核心的技术，放水和压力的检测可以有效监控消防栓的可靠性和稳定性，以防止发生火灾导致重大事故。但是在市场上主要消火栓产品中，消火栓智能闷盖主要检测放水，消火栓智能压力计检测压力，当前既能检测压力又能检测放水的方案是栓体整体更换或者阀杆更换，阀杆上带液位传感器和压力传感器，这种方案改造工程量大，成本高。为了解决上述问题，本申请提出一种匹配放水时管网压力模型来检测放水的智能水压检测系统。

根据多次科学试验数据表明，在打开消火栓时，消火栓前端管网压力快速下降，然后慢慢回升，最后保持在一定水压值p1，这个水压是低于管网正常情况下的水压。关闭消火栓后，管网压力回到正常水压值p2。而目前根据该种管网的压力变化曲线，实现分析判断消防栓放水状态的技术方案尚未披露，因此本申请利用这一压力变化曲线模型应用于检测压力识别放水的智能检测系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应用放水时管网压力模型、可直接安装现有消火栓以检测放水的智能水压检测系统。

为解决以上技术问题，本发明提供一种能检测消火栓放水的智能水压检测系统，系统由多个消防栓前端阀门检测水压数据值、时间、定位与信息传输终端(简称：压力检测终端，下同)、一个主控制器、放水压力变化模型数据采集与标定阈值配置平台(简称：放水阈值采集与标定配置平台，下同)；主控制器位于消防控制室侧，消防栓前端阀门检测水压数据值、时间、定位与信息传输终端位于消防栓侧，放水压力变化模型数据采集与标定阈值配置平台消防控制室pc端；

主控制器通过可直接安装在各消防栓上的压力检测终端对消防栓前端水压值、时间、定位信息进行采集，由主控制器对这些信息进行分析处理和储存，并接受到放水阈值采集与标定配置平台进行的消防栓放水压力曲线模型的模拟绘制而标定出的放水阈值p1和放水恢复阈值p2；当系统安装初期进行标定阀值分析配置时，压力检测终端对消防栓前端水压信息、对应时间和位置进行采集，信息传送至放水阈值采集与标定配置平台，进行长时间、对批次的压力变化曲线绘制，并标定出放水阀值p1和放水恢复阀值p2；在安装后期成熟应用阶段时，放水阈值采集与标定配置平台将标定的放水阀值p1和放水恢复阀值p2发送至主控制器，主控制器接收后储存作为放水压力和放水恢复的对比标准，同时，压力检测终端对消防栓前端水压不断进行采集，传送至主控制器进行与标定的p1和p2对比分析；

主控制器上设有nb-iot处理器与通信单元以及与消防控制室pc端内的放水阈值采集与标定配置平台的数据接口，用于放水阈值采集与标定配置平台与压力检测终端之间信息采集与标定阀值的互依性传送；通过数据接口与放水阈值采集与标定配置平台之间进行通信，传输消防栓前端检测的水压值、时间、位置信息和标定放水阀值、标定放水恢复阀值；主控制器接收放水阈值采集与标定配置平台分析出的标定放水阀值p1和标定放水恢复阀值p2，同时，主控制器通过nb-iot通信单元对压力检测终端发出的压力值、时间、位置实时信息进行接收，由nb-iot处理器对传过来的数据进行处理；

压力检测终端上设有时钟单元、高精度压力传感器、北斗gps双模高精定位单元以及nb-iot通信单元，对消火栓前端水压、时间、位置信息进行采集，由nb-iot通信单元将水压、时间、位置信息发送至主控制器；

放水阈值采集与标定配置平台上设有nb-iot处理器与通信单元、设备接入口、设备参数配置单元、压力变化曲线模拟单元和消息推送单元，用于与压力监测终端之间的压力值的分析、标定和标定值推送，并将标定值p1和p2传输至主控制器待对比；通过设备接入口与主控制器之间进行通信，传输推送标定阀值p1、p2；当安装前期进行压力阀值标定测量时，通过nb-iot通信单元接收来自压力检测终端的压力值数据信息并在nb-iot处理器处理后，通过设备参数配置单元配置参数进行逐步分析，最后通过压力变化曲线模拟单元模拟出获取的压力值数据信息的对应压力变化曲线，计算得出最终的放水阀值和放水恢复阀值。

上述方案中的能检测消火栓放水的智能水压检测系统，还具有特征，系统的压力检测终端包括mcu、高精度压力传感器、时钟单元、北斗gps双模高精定位单元、nb-iot通信单元、储存单元及电源单元；其中高精度压力传感器用于采集消防栓前端的水压值，同步地，时钟单元采集此水压值对应的时间，还有通过北斗gps双模高精定位单元定位此消防栓的位置信息，然后送到mcu进行处理，在通过nb-iot通信单元传送到主控制器和放水阈值采集与标定配置平台。

上述方案中的能检测消火栓放水的智能水压检测系统，还具有特征，系统的主控制器包括主处理器、nb-iot处理器单元、nb-iot通信单元、电源单元、数据接口、放水阀值对比分析单元、放水恢复压力阀值对比分析单元、放水预警执行控制单元和放水警报解除执行控制单元；其中，在系统处于安装前期进行数据采集标定阀值时，通过数据接口接收放水阈值采集与标定配置平台得出的放水阀值p1和放水恢复阀值p2标定；在系统处于监视状态时，主处理器同步接收到实时的压力检测值，通过放水阀值对比分析单元进行实时压力值与p1对比，是否小于p1，是则判断为放水状态，通过放水预警执行控制单元发出放水报警，否则进入放水恢复压力阀值对比分析单元与p2对比，是否大于p2，是则判断为放水恢复，通过放水警报解除执行控制单元解除放水警报，否则继续检测获取新的采集压力值，循环上述操作。

上述方案中的能检测消火栓放水的智能水压检测系统，还具有特征，系统的放水阈值采集与标定配置平台包括nb-iot处理器、nb-iot通信单元、设备接入口、数据存储与分析单元、压力变化曲线模拟单元、实时监控校准单元、平均值整合单元、设备参数配置单元、消息推送单元、数据报警展示单元；其中，系统处在安装前期标定阀值时，通过nb-iot通信单元接收压力检测终端的压力数据，经过nb-iot处理器处理后，通过设备参数配置单元配置标定所需的必备参数后，通过设备接入口接入压力检测终端的压力信息通过在压力变化曲线模拟单元上模拟出压力变化曲线，并模拟出较多此放水时消防栓的前端水压变化曲线，然后通过实时监控校准单元进行数据的不断校准，之后通过平均值整合单元整合出曲线上最具有标准性的放水阀值p1和放水恢复阀值p2，p1和p2通过消息推送单元推送至主控制器进行p1、p2的应用配置。

上述方案中的能检测消火栓放水的智能水压检测系统，还具有特征，系统中所有的监控单元和服务器之间使用nb-iot网络模式进行通信。

有益效果，本发明的能检测消火栓放水的智能水压检测系统，具有工作可靠、工作稳定、实时性强(通过压力检测终端、放水阈值采集与标定配置平台和主控制器，实现实时消防栓的放水阀值配置，使每个点的阀值根据实时情况而标定，提升了检测的可靠性，系统中所有监测装置采用nb-iot模式的网络通信，一方面增加了传输的快捷、实时，另一方面提升了系统覆盖的范围，提升更大范围的消火栓的压力放水检测，另外，整个网络工作稳定、特定渠道传输，避免了干扰，稳定性极好)，采用可直接安装的压力检测终端，可以直接安装于现有的消防栓上，避免改造消防栓造成成本提升，同时，具备检测压力以检测放水状态优越性能。

附图说明

图1为本发明的单点的消火栓前端水压放水监控框图；

图2为本发明的多点的消火栓前端水压放水监控框图；

图3为本发明的压力检测终端组成框图；

图4为本发明的主控制器组成框图；

图5为本发明的放水阈值采集与标定配置平台组成框图；

图6为本发明的主控制器及检测系统工作流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明技术方案，以下结合附图与具体实施例进行详细说明。

参见图1-6，一种能检测消火栓放水的智能水压检测系统，系统由多个消防栓前端阀门检测水压数据值、时间、定位与信息传输终端(简称：压力检测终端，下同)、一个主控制器、放水压力变化模型数据采集与标定阈值配置平台(简称：放水阈值采集与标定配置平台，下同)；主控制器位于消防控制室侧，消防栓前端阀门检测水压数据值、时间、定位与信息传输终端位于消防栓侧，放水压力变化模型数据采集与标定阈值配置平台消防控制室pc端；

主控制器通过可直接安装在各消防栓上的压力检测终端对消防栓前端水压值、时间、定位信息进行采集，由主控制器对这些信息进行分析处理和储存，并接受到放水阈值采集与标定配置平台进行的消防栓放水压力曲线模型的模拟绘制而标定出的放水阈值p1和放水恢复阈值p2；当系统安装初期进行标定阀值分析配置时，压力检测终端对消防栓前端水压信息、对应时间和位置进行采集，信息传送至放水阈值采集与标定配置平台，进行长时间、对批次的压力变化曲线绘制，并标定出放水阀值p1和放水恢复阀值p2；在安装后期成熟应用阶段时，放水阈值采集与标定配置平台将标定的放水阀值p1和放水恢复阀值p2发送至主控制器，主控制器接收后储存作为放水压力和放水恢复的对比标准，同时，压力检测终端对消防栓前端水压不断进行采集，传送至主控制器进行与标定的p1和p2对比分析；

主控制器上设有nb-iot处理器与通信单元以及与消防控制室pc端内的放水阈值采集与标定配置平台的数据接口，用于放水阈值采集与标定配置平台与压力检测终端之间信息采集与标定阀值的互依性传送；通过数据接口与放水阈值采集与标定配置平台之间进行通信，传输消防栓前端检测的水压值、时间、位置信息和标定放水阀值、标定放水恢复阀值；主控制器接收放水阈值采集与标定配置平台分析出的标定放水阀值p1和标定放水恢复阀值p2，同时，主控制器通过nb-iot通信单元对压力检测终端发出的压力值、时间、位置实时信息进行接收，由nb-iot处理器对传过来的数据进行处理；

压力检测终端上设有时钟单元、高精度压力传感器、北斗gps双模高精定位单元以及nb-iot通信单元，对消火栓前端水压、时间、位置信息进行采集，由nb-iot通信单元将水压、时间、位置信息发送至主控制器；

放水阈值采集与标定配置平台上设有nb-iot处理器与通信单元、设备接入口、设备参数配置单元、压力变化曲线模拟单元和消息推送单元，用于与压力监测终端之间的压力值的分析、标定和标定值推送，并将标定值p1和p2传输至主控制器待对比；通过设备接入口与主控制器之间进行通信，传输推送标定阀值p1、p2；当安装前期进行压力阀值标定测量时，通过nb-iot通信单元接收来自压力检测终端的压力值数据信息并在nb-iot处理器处理后，通过设备参数配置单元配置参数进行逐步分析，最后通过压力变化曲线模拟单元模拟出获取的压力值数据信息的对应压力变化曲线，计算得出最终的放水阀值和放水恢复阀值。

有益的，系统的压力检测终端包括mcu1、高精度压力传感器3、时钟单元2、北斗gps双模高精定位单元5、nb-iot通信单元4、储存单元6及电源单元7；其中高精度压力传感器3用于采集消防栓前端的水压值，同步地，时钟单元2采集此水压值对应的时间，还有通过北斗gps双模高精定位单元5定位此消防栓的位置信息，然后送到mcu1进行处理，在通过nb-iot通信单元4传送到主控制器和放水阈值采集与标定配置平台。

有益的，系统的主控制器包括主处理器9、nb-iot处理器单元11、nb-iot通信单元10、电源单元9、数据接口17、放水阀值对比分析单元12、放水恢复压力阀值对比分析单元14、放水预警执行控制单元15和放水警报解除执行控制单元16；其中，在系统处于安装前期进行数据采集标定阀值时，通过数据接口17接收放水阈值采集与标定配置平台得出的放水阀值p1和放水恢复阀值p2标定；在系统处于监视状态时，主处理器8同步接收到实时的压力检测值，通过放水阀值对比分析单元12进行实时压力值与p1对比，是否小于p1，是则判断为放水状态，通过放水预警执行控制单元15发出放水报警，否则进入放水恢复压力阀值对比分析单元14与p2对比，是否大于p2，是则判断为放水恢复，通过放水警报解除执行控制单元16解除放水警报，否则继续检测获取新的采集压力值，循环上述操作。

有益的，系统的放水阈值采集与标定配置平台包括nb-iot处理器26、nb-iot通信单元27、设备接入口18、数据存储与分析单元19、压力变化曲线模拟单元20、实时监控校准单元21、平均值整合单元22、设备参数配置单元23、消息推送单元24、数据报警展示单元25；其中，系统处在安装前期标定阀值时，通过nb-iot通信单元接收压力检测终端的压力数据，经过nb-iot处理器处理后，通过设备参数配置单元23配置标定所需的必备参数后，通过设备接入口18接入压力检测终端的压力信息通过在压力变化曲线模拟单元20上模拟出压力变化曲线，并模拟出较多此放水时消防栓的前端水压变化曲线，然后通过实时监控校准单元21进行数据的不断校准，之后通过平均值整合单元22整合出曲线上最具有标准性的放水阀值p1和放水恢复阀值p2，p1和p2通过消息推送单元24推送至主控制器进行p1、p2的应用配置。

有益的，系统中所有的监控单元和服务器之间使用nb-iot网络模式进行通信。

本发明的能检测消火栓放水的智能水压检测系统，具有工作可靠、工作稳定、实时性强通过压力检测终端、放水阈值采集与标定配置平台和主控制器，实现实时消防栓的放水阀值配置，使每个点的阀值根据实时情况而标定，提升了检测的可靠性，系统中所有监测装置采用nb-iot模式的网络通信，一方面增加了传输的快捷、实时，另一方面提升了系统覆盖的范围，提升更大范围的消火栓的压力放水检测，另外，整个网络工作稳定、特定渠道传输，避免了干扰，稳定性极好，采用可直接安装的压力检测终端，可以直接安装于现有的消防栓上，避免改造消防栓造成成本提升，同时，具备检测压力以检测放水状态优越性能。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围以权利要求所限定的范围为准，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内做出的若干改进和润饰，也应视为本发明的保护范围。