一種消防水源監測管理物聯網系統的製作方法

2023-05-09 02:14:11

一種消防水源監測管理物聯網系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種消防水源監測管理物聯網系統，包括消防管理中心、消防水源監測管理主機、數據集中器、現場定位巡檢終端和多個消防水源信息採集終端；所述消防水源信息採集終端通過網絡與數據集中器進行通信連接，數據集中器與消防水源監測管理主機連接；所述消防水源監測管理主機通過網絡與消防管理中心進行遠程通信連接；所述消防水源信息採集終端通過無線傳感網絡與現場定位巡檢終端進行數據交換；所述現場定位巡檢終端通過網絡與消防水源監測管理主機進行通信連接。該消防水源監測管理物聯網系統能對人工消防水源和天然消防水源進行遠程監測和統一動態的管理，提高監測管理的可靠性，為滅火救援行動的順利展開提供實時的水源詳細信息。
【專利說明】一種消防水源監測管理物聯網系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種消防水源監測管理物聯網系統，用於對消防水源進行統一動態實時監測及管理。
【背景技術】
[0002]消防水源是消防滅火的必備基礎設施，消防水源包括人工消防水源和天然消防水源。人工消防水源包括消防水池和其它人工水源，如水井、水塔、消防水鶴、遊泳池、水庫等；天然消防水源包括江河、湖、海、池塘和溪溝等。消防水源的監測與管理是消防隊執勤備戰工作中的一項重要任務，目前的消防系統沒有對消防水源進行統一的遠程動態(在線)監測與管理，只是依靠人員對屬地的消防水源進行日常的實地檢查，其不但效率低、成本高，而且也無法掌握消防水源的實時信息，不能實時了解消防水源的現狀，如果消防水源存在被擅自動用、使用後未及時恢復、水壓不正常、水位變化異常、取水設施損壞等問題，會直接影響滅火救援行動的順利開展。因此，消防水源的遠程實時監測與管理顯得特別重要。
[0003]如CN 202620550 U公開的一種「基於物聯網的消防水壓在線監管系統」，其通過物聯網監測消防管網的水壓信息。該系統只對消防管網進行監測，不能監測消防水源。
[0004]又如CN 102580281 A公開的一種「消防自動末端試水監控系統」，其通過傳感器對消防管網的末端進行監測，也不涉及消防水源監測。

【發明內容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種消防水源監測管理物聯網系統，以對消防水源進行遠程監測與管理，並自動定時巡檢或者現場巡檢消防水源的狀況，提高監測管理的可靠性。
[0006]本實用新型所述的消防水源監測管理物聯網系統，包括消防管理中心、消防水源監測管理主機、數據集中器、現場定位巡檢終端和多個消防水源信息採集終端；所述消防水源信息採集終端通過網絡與數據集中器進行通信連接(根據工程安裝的要求，可以選擇使用有線通信方式或者無線通信方式，或者兼有兩種通信方式)，數據集中器與消防水源監測管理主機連接，消防水源信息採集終端將其部署位置信息以及監測到的信息(比如消防水源信息採集終端是否出現故障、消防水源狀況是否正常、是否有現場定位巡檢終端進行數據交換等信息)傳送給數據集中器，數據集中器傳送給消防水源監測管理主機，消防水源監測管理主機對一個或多個消防水源信息採集終端進行控制和管理；所述消防水源監測管理主機通過網絡與消防管理中心進行遠程通信連接，消防水源監測管理主機將接收到的信息傳送給消防管理中心，消防管理中心對消防水源監測管理主機進行監測；所述消防水源信息採集終端通過無線傳感網絡與現場定位巡檢終端進行數據交換，以實現現場巡檢；所述現場定位巡檢終端通過網絡與消防水源監測管理主機進行通信連接，現場定位巡檢終端將所處位置信息(即定位信息)發送給消防水源監測管理主機，消防水源監測管理主機對現場定位巡檢終端進行控制。
[0007]進一步，為了能較方便的對消防水源監測管理主機進行監測、查詢，上述消防水源監測管理物聯網系統還包括消防水源移動監測終端，該消防水源移動監測終端通過網絡與消防水源監測管理主機進行遠程通信連接，消防水源移動監測終端能查詢並獲取消防水源監測管理主機接收到的信息(包括查詢消防水源的實時狀況信息)。
[0008]進一步，為了能更好的獲取消防水源信息並進行傳送，所述消防水源信息採集終端包括位置信息記錄單元、MCU控制單元、自檢單元、內置傳感器單元、外置傳感器接口單元、數據儲存單元、通信單元、RFID單元、工作狀態指示單元和給各個單元提供工作電源的供電單元。所述自檢單元與MCU控制單元連接，進行消防水源信息採集終端的自我檢查；所述內置傳感器單元與MCU控制單元連接，將檢測到的消防水源信息送入MCU控制單元內處理；所述外置傳感器接口單元與MCU控制單元連接，並與對消防水源進行檢測的外部傳感器(比如壓力傳感器、液位傳感器、水流傳感器和閥門開關傳感器)連接，該外部傳感器檢測到的消防水源信息被送入MCU控制單元內處理；所述數據儲存單元與MCU控制單元連接，存儲消防水源信息採集終端的工作配置參數(比如傳感器的工作閾值、報警延時參數信息等)；所述位置信息記錄單元與MCU控制單元連接，位置信息記錄單元根據工程需要可以集成GPS定位模塊或者北鬥定位模塊，用於記錄消防水源信息採集終端的部署位置信息；所述RFID單元與MCU控制單元連接，在MCU控制單元的控制下存儲消防水源信息採集終端的唯一識別編碼地址(用於區別多個消防水源信息採集終端，便於管理和識別)，並與所述現場定位巡檢終端進行數據交換(RFID單元與現場定位巡檢終端形成上述無線傳感器網絡)，以實現現場巡檢；所述通信單元與MCU控制單元連接，在MCU控制單元的控制下與所述數據集中器進行通信連接，所述工作狀態指示單元與MCU控制單元連接，指示消防水源信息採集終端的工作狀態，比如通信狀態、巡檢狀態、報警狀態等。
[0009]進一步，所述內置傳感器單元包括溫度傳感器和防拆報警開關，所述溫度傳感器檢測消防水源周圍的環境溫度，並將檢測到的環境溫度信息送入MCU控制單元內處理；所述防拆報警開關檢測消防水源信息採集終端是否被人非法打開或者被破壞，並將檢測到的防拆開關信號送入MCU控制單元內處理。
[0010]本實用新型通過消防管理中心、消防水源監測管理主機、數據集中器、現場定位巡檢終端以及多個消防水源信息採集終端與多個消防水源建立消防物聯網系統，消防水源信息採集終端與被監測管理的消防水源一一配對，利用物聯網技術對各類消防水源進行監測和管理。消防水源監測管理主機匯集、處理消防水源信息採集終端傳來的信息。消防水源信息採集終端設有內置傳感器單元，並設有外置傳感器接口，連接外置傳感器對消防水源信息進行檢測，在消防水源發生異常變化時，消防水源信息採集終端主動發送報警數據，並能接收消防水源監測管理主機的遠程巡檢指令或者現場巡檢指令，在得到遠程巡檢指令後立即反饋被監測的消防水源信息，在得到現場巡檢指令後，將工作方式轉換為現場巡檢方式，通過現場定位巡檢終端進行巡檢，消防管理中心對消防水源監測管理主機進行監測。其實現了對消防水源的遠程監測，並自動定時巡檢或者現場巡檢消防水源的狀態，提高了監測管理的可靠性，消防水源24小時都處於被監測狀態中，消防水源的管理不再存在死角，為火災撲救提供了強有力保障，極大地減少了財產損失，也節約了消防水源的管理成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的系統結構框圖。[0012]圖2為本實用新型中消防水源信息採集終端的電路框圖。
[0013]圖3為本實用新型中消防水源信息採集終端的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0015]如圖1、圖2所示的消防水源監測管理物聯網系統，包括消防管理中心1、消防水源監測管理主機2、數據集中器3、現場定位巡檢終端4 (通過北鬥定位)、消防水源移動監測終端6和四個消防水源信息採集終端5。消防水源信息採集終端5與被監測管理的消防水源一一配對，且安裝在對應的消防水源處。根據消防水源現場的實際情況，選擇無線型(也可以是有線型)消防水源信息採集終端。
[0016]消防水源信息採集終端5包括位置信息記錄單元50、MCU控制單元51、自檢單元52、內置傳感器單元53、外置傳感器接口單元54、數據儲存單元55、通信單元56、RFID單元57、工作狀態指示單元58和給各個單元提供工作電源的供電單元59。自檢單元52與MCU控制單元51連接，進行消防水源信息採集終端的自我檢查。工作狀態指示單元58與MCU控制單元51連接，指示消防水源信息採集終端5的通信狀態、巡檢狀態、報警狀態。數據儲存單元55與MCU控制單元51連接，存儲溫度傳感器的溫度閾值、壓力傳感器的水壓閾值、液位傳感器的水位高度閾值、水流傳感器的水流流量閾值和報警延時參數信息。內置傳感器單元53包括防拆報警開關和溫度傳感器，防拆報警開關檢測消防水源信息採集終端是否被人非法打開或者被破壞，溫度傳感器檢測消防水源周圍的環境溫度。防拆報警開關與溫度傳感器都與MCU控制單元51連接，將檢測到的消防水源信息採集終端是否被破壞和周圍的環境溫度數據送入MCU控制單元51內處理，在消防水源信息採集終端被非法打開或被破壞時將報警，MCU控制單元51根據數據儲存單元55內存儲的溫度閾值進行比較，判斷環境溫度是否正常，在溫度不正常時將報警。根據不同消防水源的檢測需要內置傳感器單元還可以包括其它傳感器比如溼度傳感器、光電傳感器等。外置傳感器接口單元54與MCU控制單元51連接，外置傳感器接口單元54用於連接對消防水源狀況進行檢測的壓力傳感器7、液位傳感器8、水流傳感器10和閥門開關傳感器9，壓力傳感器7將檢測到的消防水源水壓值，液位傳感器8將檢測到的消防水源的水位高度，水流傳感器10將檢測到的消防水源的水流流量，閥門開關傳感器9將檢測到的消防水源輸送控制閥門是否被打開的信息送入MCU控制單元51內處理，在非授權情況下打開該輸送控制閥門時報警，MCU控制單元51根據數據儲存單元55內存儲的水壓閾值、水位高度閾值、水流流量閾值進行比較，判斷水壓、水位、水流量是否正常，在不正常時報警。根據不同消防水源的檢測需要還可以連接其它外置傳感器比如用於檢測水源汙染程度的液體濃度傳感器等。位置信息記錄單元50與MCU控制單元51連接，位置信息記錄單元50內集成有GPS定位模塊(重要水源可以集成北鬥定位模塊)，可記錄消防水源信息採集終端的部署位置信息，實現對消防水源的遠程定位，有助於為消防救援提供詳盡的水源位置信息。RFID單元57與MCU控制單元51連接，在MCU控制單元51的控制下存儲消防水源信息採集終端的唯一識別編碼地址，以區分該系統中的多個消防水源信息採集終端5，便於管理和識別。
[0017]通信單元56與MCU控制單元51連接，在MCU控制單元51的控制下通過無線網絡與數據集中器3進行通信連接，數據集中器3與消防水源監測管理主機2連接，消防水源監測管理主機2可以控制消防水源信息採集終端5的工作模式，也可以檢測消防水源信息採集終端5是否處於正常工作狀態；通過消防水源信息採集終端對應的唯一識別的地址編碼，消防水源監測管理主機2可以對實現對該無線網絡中的某一個消防水源信息採集終端5進行控制和管理，也可以對網絡中所有的消防水源信息採集終端5進行統一管理。消防水源監測管理主機2可以通過數據集中器3和無線網絡向消防水源信息採集終端5自動定時發出遠程巡檢指令(可以全部下達，也可以分組下達)，消防水源信息採集終端5在接受遠程巡檢指令後，會立即將獲取的消防水源信息和部署位置信息通過無線網絡反饋給數據集中器3，進而反饋給消防水源檢測管理主機2。消防水源監測管理主機2也可以通過數據集中器3和無線網絡向消防水源信息採集終端5發出現場巡檢指令，消防水源信息採集終端5在接受現場巡檢指令後，會把工作方式轉換為現場巡檢方式；在現場巡檢方式下，巡檢人員利用現場定位巡檢終端4到被檢測的消防水源現場進行巡查，在消防水源現場，消防水源信息採集終端5通過RFID單元57與現場定位巡檢終端4通過無線傳感器網絡進行近距離數據交換，現場巡檢的數據通過無線網絡傳給數據集中器3，進而傳給消防水源監測管理主機2。
[0018]現場定位巡檢終端4通過GPRS無線網絡與消防水源監測管理主機2進行通信連接，現場定位巡檢終端4將所處位置的定位信息發送給消防水源監測管理主機2，消防水源監測管理主機2對現場定位巡檢終端4進行控制。
[0019]消防水源監測管理主機2通過GPRS無線網絡與消防管理中心I進行遠程通信連接，消防水源監測管理主機2接收到的消防水源信息採集終端5傳來的消防水源信息和部署位置信息可以及時的傳送到消防管理中心1，消防管理中心I通過該網絡對消防水源監測管理主機2發出查崗指令，定時監測消防水源監測管理主機2是否處於正常監測管理狀態。
[0020]消防水源移動監測終端6通過GPRS無線網絡與消防水源監測管理主機2進行遠程通信連接，消防水源監測管理主機2接收到的消防水源信息採集終端5傳來的消防水源信息和部署位置信息可以及時的傳送到消防水源移動監測終端6，消防水源移動監測終端6可以從消防水源監測管理主機2處查詢被檢測的消防水源狀況及異常報警信息，在滅火行動時可實時查詢火情周邊相關消防水源的部署位置信息，提高管理效率。
[0021]參見圖3，上述消防水源信息採集終端5的工作流程如下:
[0022]接通消防水源信息採集終端5的電源，開機後，MCU控制單元51中的控制器進行初始化工作，然後主程序運行，待主程序運行後，即進行通信連接，得到通信(網絡)響應後，進行工作方式的判斷；
[0023]如果是自檢指令，即進入自檢工作狀態，MCU控制單元51中的控制器將檢測與之連接的各個單元的工作狀態，如果有故障，將進行故障顯示，如果沒有故障，即退出自檢工作。
[0024]如果是正常消防水源檢測指令，即進入消防水源狀況的檢測工作，採集各傳感器的檢測數據，並判斷是否存在異常需要報警的情況，不管是否需要報警，都將部署位置信息以及採集到的數據信息通過無線網絡傳送給數據集中器3，進而傳送給消防水源監測管理主機2。
[0025]如果是遠程巡檢指令，也進行各傳感器數據採集，並判斷是否存在異常需要報警的情況，不管是否需要報警，都將部署位置信息以及採集到的數據信息通過無線網絡傳送給數據集中器3，進而傳送給消防水源監測管理主機2。
[0026]如果是現場巡檢指令，也進行各傳感器數據採集，並判斷是否存在需要報警的情況，不管是否需要報警，都將採集到的數據通過RFID單元與現場定位巡檢終端4進行數據交換，交換後的數據信息以及部署位置信息通過無線網絡傳送給數據集中器3，進而傳送給消防水源監測管理主機2。
[0027]在上述系統中還可以對各種被檢測的消防水源建立卡片式的電子檔案，以戶籍式的管理方式進行消防水源的傳送管路壽命周期管理和消防水源相關設備的維護維修管理，消防水源的狀況異常報警信息根據報警等級，傳遞到不同的管理部門，能實現消防水源移動監測終端的實時監測與管理，可以生成各種管理報表，為消防水源的維護和管理，提供更準確的指導，能事後查詢，為消防管理工作的業績考核提供檔案查詢，實現對消防水源的高效管理。上述系統如果開放數據接口，也能與報警系統進行連接，為消防救援提供更有力保障。
【權利要求】
1.一種消防水源監測管理物聯網系統，其特徵在於:包括消防管理中心(I)、消防水源監測管理主機(2)、數據集中器(3)、現場定位巡檢終端(4)和多個消防水源信息採集終端(5);所述消防水源信息採集終端(5)通過網絡與數據集中器(3)進行通信連接，數據集中器(3)與消防水源監測管理主機(2)連接，所述消防水源監測管理主機(2)通過網絡與消防管理中心(I)進行遠程通信連接，所述消防水源信息採集終端(5)通過無線傳感網絡與現場定位巡檢終端(4)進行數據交換，所述現場定位巡檢終端(4)通過網絡與消防水源監測管理主機(2)進行通信連接。
2.根據權利要求1所述的消防水源監測管理物聯網系統，其特徵在於:還包括消防水源移動監測終端(6)，該消防水源移動監測終端(6)通過網絡與消防水源監測管理主機(2)進行遠程通信連接。
3.根據權利要求1或2所述的消防水源監測管理物聯網系統，其特徵在於:所述消防水源信息採集終端(5 )包括位置信息記錄單元(50 )、MCU控制單元(51)、自檢單元(52 )、內置傳感器單元(53)、外置傳感器接口單元(54)、數據儲存單元(55)、通信單元(56)、RFID單元(57 )、工作狀態指示單元(58 )和給各個單元提供工作電源的供電單元(59 );所述自檢單元(52)與MCU控制單元(51)連接，所述內置傳感器單元(53)與MCU控制單元(51)連接，所述外置傳感器接口單元(54 )與MCU控制單元(51)連接，並與對消防水源進行檢測的外部傳感器連接，所述數據儲存單元(55 )與MCU控制單元(51)連接，所述位置信息記錄單元(50 )與MCU控制單元(51)連接，所述RFID單元(57)與MCU控制單元(51)連接，並與所述現場定位巡檢終端(4)進行數據交換，所述通信單元(56)與MCU控制單元(51)連接，在MCU控制單元的控制下與所述數據集中器(3)進行通信連接，所述工作狀態指示單元(58)與MCU控制單元(51)連接。
4.根據權利要求3所述的消防水源監測管理物聯網系統，其特徵在於:所述位置信息記錄單元(50)內集成有GPS定位模塊或者北鬥定位模塊。
5.根據權利要求3所述的消防水源監測管理物聯網系統，其特徵在於:所述內置傳感器單元(53)包括溫度傳感器和防拆報警開關，所述溫度傳感器與MCU控制單元(51)連接，所述防拆報警開關與MCU控制單元(51)連接。
【文檔編號】G05B19/418GK203689105SQ201320759398
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】尹小慶, 張澤元, 趙玲鵬, 張逢慶 申請人:重慶源北安防科技有限公司