一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置，包括發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)一端安裝在管道殼體內(nèi)，且所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上連接有葉輪；所述發(fā)電機(jī)連接有電源管理線路板、微控制器和GPRS模塊；所述GPRS模塊端還連接有射頻天線；所述發(fā)電機(jī)、電源管理線路板、微控制器、GPRS模塊和射頻天線設(shè)計(jì)成一個(gè)相互連接的總成，安裝于同一個(gè)保護(hù)罩內(nèi)；本發(fā)明通過(guò)采集消防栓被打開(kāi)后形成的電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)GPRS模塊發(fā)送到internet網(wǎng)上，供水公司、公安消防部門(mén)可以通過(guò)基于internet網(wǎng)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控界面監(jiān)控到整個(gè)地區(qū)的消防栓的報(bào)警信息，以及消防水被盜用的流量，并據(jù)上述信息及時(shí)查處盜取消防栓水的人員，對(duì)他們進(jìn)行處罰和教育，形成對(duì)消防栓的及時(shí)管理和維護(hù)。
【專利說(shuō)明】一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防盜裝置，特別是一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]由于消防用水是不計(jì)費(fèi)的公益性設(shè)施，造成三個(gè)不良后果:第一，消防用水的無(wú)序使用；第二，不花錢(qián)的水，用起來(lái)毫不珍惜；第三，給消防栓造成損壞，導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防用水困難，延誤救火的時(shí)機(jī)，釀成大禍；受到人力和物力的限制，供水公司無(wú)法進(jìn)行有效地巡查和管理，為消除消防栓的取水隱患，有些供水企業(yè)為消防栓裝上特制的端蓋，需要特殊的扳手才能打開(kāi)，這在火災(zāi)發(fā)生時(shí)候容易延誤救火的時(shí)機(jī)，某種程度上是一種因噎廢食的方法；現(xiàn)代的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為供水公司對(duì)消防栓盜水的報(bào)警和監(jiān)控提供了新的可行的技術(shù)選項(xiàng)，梅武軍發(fā)表在《電子產(chǎn)品世界》2012年第2期的《基于物聯(lián)網(wǎng)的城市智能消防栓監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一文中提出了采用行程開(kāi)關(guān)傳感器檢查消防栓閥門(mén)開(kāi)度狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警的方法，但是這種方法受到電源供電能力的限制，采用公用電網(wǎng)供電，要增加鋪設(shè)電線成本，采用電池供電又都要定期更換電池，采用太陽(yáng)能或者風(fēng)能再生能源供電，不僅成本大，而且易受到破壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是:提出了一種能夠在消防栓被盜用打開(kāi)后進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警的基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置，包括發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)一端安裝在管道殼體內(nèi)，且所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上連接有葉輪；所述發(fā)電機(jī)連接有電源管理線路板、微控制器和GPRS模塊；所述GPRS模塊端還連接有射頻天線；所述發(fā)電機(jī)、電源管理線路板、微控制器、GPRS模塊和射頻天線設(shè)計(jì)成一個(gè)相互連接的總成，安裝于同一個(gè)保護(hù)罩內(nèi)；使用時(shí)，通過(guò)采集消防栓被打開(kāi)后，形成的水流推動(dòng)發(fā)電機(jī)的葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在定子的磁場(chǎng)中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)不僅反映了水流的速度，而且能為GPRS模塊供電，低功耗的微控制器采集發(fā)電機(jī)的輸出電壓，估計(jì)消防栓被打開(kāi)的閥門(mén)開(kāi)度，同時(shí)計(jì)時(shí)，從而得到損失的消防水的流量的估計(jì)值，并將該估計(jì)值和本消防栓的地址編號(hào)信息一起打包為一個(gè)數(shù)據(jù)幀，通過(guò)GPRS模塊發(fā)送到internet網(wǎng)上，供水公司、公安消防部門(mén)可以通過(guò)基于internet網(wǎng)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控界面監(jiān)控到整個(gè)地區(qū)的消防栓的報(bào)警信息，以及消防水被盜用的流量。
[0005]優(yōu)選的，所述保護(hù)罩采用金屬材質(zhì)制成，且底部開(kāi)設(shè)有圓孔，以便射頻天線露出。
[0006]優(yōu)選的，所述保護(hù)罩采用非金屬材質(zhì)制成。
[0007]優(yōu)選的，所述發(fā)電機(jī)為微型直流永磁發(fā)電機(jī)。
[0008]優(yōu)選的，所述電源管理線路板上的電源管理電路采用單片升降壓電源管理芯片和外圍電路構(gòu)成。
[0009]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置，通過(guò)采集消防栓被打開(kāi)后，形成的水流推動(dòng)發(fā)電機(jī)的葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在定子的磁場(chǎng)中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)不僅反映了水流的速度，而且能為GPRS模塊供電，低功耗的微控制器采集發(fā)電機(jī)的輸出電壓，估計(jì)消防栓被打開(kāi)的閥門(mén)開(kāi)度，同時(shí)計(jì)時(shí)，從而得到損失的消防水的流量的估計(jì)值，并將該估計(jì)值和本消防栓的地址編號(hào)信息一起打包為一個(gè)數(shù)據(jù)幀，通過(guò)GPRS模塊發(fā)送到internet網(wǎng)上,供水公司、公安消防部門(mén)可以通過(guò)基于internet網(wǎng)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控界面監(jiān)控到整個(gè)地區(qū)的消防栓的報(bào)警信息，以及消防水被盜用的流量，并據(jù)上述信息及時(shí)查處盜取消防栓水的人員，對(duì)他們進(jìn)行處罰和教育，形成對(duì)消防栓的及時(shí)管理和維護(hù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明:
附圖1為本發(fā)明的一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明的一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置的報(bào)警程序流程圖；
其中:1、管道殼體；2、P十輪；3、發(fā)電機(jī)；4、電源管理線路板；5、微控制器；6、GPRS模塊；
7、射頻天線；8、保護(hù)罩。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。
[0012]如附圖1、2所示為本發(fā)明所述的一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置，包括發(fā)電機(jī)3 ;所述發(fā)電機(jī)3—端安裝在管道殼體I內(nèi)，且所述發(fā)電機(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸上連接有葉輪2 ;所述發(fā)電機(jī)3連接有電源管理線路板4、微控制器5和GPRS模塊6 ;所述GPRS模塊6端還連接有射頻天線7 ;所述發(fā)電機(jī)3、電源管理線路板4、微控制器5、GPRS模塊6和射頻天線7設(shè)計(jì)成一個(gè)相互連接的總成，安裝于同一個(gè)保護(hù)罩8內(nèi)；所述保護(hù)罩8可以采用金屬材質(zhì)制成，但是底部需要開(kāi)設(shè)有圓孔，以便射頻天線露出，也可以采用非金屬材質(zhì)制成，底部不需要開(kāi)設(shè)圓孔。
[0013]一般情況下，如果無(wú)人盜用消防栓的水，消防栓處于關(guān)閉狀態(tài)，葉輪2處于靜止?fàn)顟B(tài)，發(fā)電機(jī)3不發(fā)電。
[0014]當(dāng)消防栓被非法打開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生巨大的水流的沖擊力使得葉輪2快速旋轉(zhuǎn)，通過(guò)充電電路，電容被充電電容兩端電壓上升，該電壓被電源管理線路板4上的電源管理芯片穩(wěn)定到3V飛V，給微控制器5和GPRS模塊6的電路供電，微控制器5得電工作，通過(guò)射頻天線7開(kāi)始向外發(fā)送射頻報(bào)警信號(hào)，該報(bào)警信號(hào)傳送到internet網(wǎng)上，供水公司、物業(yè)、消防監(jiān)管部門(mén)通過(guò)基于動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控畫(huà)面收到報(bào)警信息；供水公司、物業(yè)、消防監(jiān)管部門(mén)還可以通過(guò)監(jiān)管畫(huà)面查詢到由于盜水所造成的流量損失，并派人到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)肇事者進(jìn)行處罰、對(duì)消防栓進(jìn)行維護(hù)。
[0015]在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，消防隊(duì)員可以通過(guò)手持器向本發(fā)明的消防栓防盜水報(bào)警裝置發(fā)送關(guān)閉報(bào)警功能的信息，當(dāng)消防栓防盜水報(bào)警裝置接收到該信息之后，將自動(dòng)關(guān)閉報(bào)警功能。
[0016]本發(fā)明的電源管理線路板4上的電源管理電路采用單片升降壓電源管理芯片和外圍電路構(gòu)成，這樣可以使得每塊PCB上僅有一個(gè)集成電路，從而使得PCB面積最大程度地減小，便于整個(gè)裝置集成為一個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊的總成，便于安裝到消防栓上的有限空間內(nèi)。
[0017]本發(fā)明所米用的發(fā)電機(jī)3為微型直流永磁發(fā)電機(jī),輸出電壓范圍1V-12V。
[0018]本發(fā)明所用的發(fā)電機(jī)3也可以采用輸出電壓為1V?12V的永磁交流發(fā)電機(jī)。
[0019]本發(fā)明的程序流程如下，系統(tǒng)上電進(jìn)行系統(tǒng)初始化和GPRS模塊6的初始化，由于系統(tǒng)得電就意味著消防栓有水流流出，所以即可發(fā)出一個(gè)特定的數(shù)據(jù)作為報(bào)警信息，如該數(shù)據(jù)可為00000000，然后進(jìn)入等待，等待進(jìn)入定時(shí)中斷，在中斷服務(wù)程序中檢測(cè)發(fā)電機(jī)3的輸出電壓、估計(jì)閥門(mén)開(kāi)度、計(jì)算消防水的流量，完成后返回主程序，在主程序中完成對(duì)流量信息的發(fā)送，并且接受外部信息，如果外部信息要求禁用報(bào)警功能，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)，否則進(jìn)入循環(huán)等待。
[0020]本發(fā)明通過(guò)采集消防栓被打開(kāi)后，形成的水流推動(dòng)發(fā)電機(jī)3的葉輪2旋轉(zhuǎn)，葉輪2帶動(dòng)發(fā)電機(jī)3的轉(zhuǎn)子在定子的磁場(chǎng)中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)不僅反映了水流的速度，而且能為GPRS模塊6供電，低功耗的微控制器5采集發(fā)電機(jī)3的輸出電壓，估計(jì)消防栓被打開(kāi)的閥門(mén)開(kāi)度，同時(shí)計(jì)時(shí)，從而得到損失的消防水的流量的估計(jì)值；并將該估計(jì)值和本消防栓的地址編號(hào)信息一起打包為一個(gè)數(shù)據(jù)幀，通過(guò)GPRS模塊6發(fā)送到internet網(wǎng)上，供水公司、公安消防部門(mén)可以通過(guò)基于internet網(wǎng)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控界面監(jiān)控到整個(gè)地區(qū)的消防栓的報(bào)警信息，以及消防水被盜用的流量，并據(jù)上述信息及時(shí)查處盜取消防栓水的人員，對(duì)他們進(jìn)行處罰和教育，形成對(duì)消防栓的及時(shí)管理和維護(hù)。
[0021]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置，其特征在于:包括發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)一端安裝在管道殼體內(nèi)，且所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上連接有葉輪；所述發(fā)電機(jī)連接有電源管理線路板、微控制器和GPRS模塊；所述GPRS模塊端還連接有射頻天線；所述發(fā)電機(jī)、電源管理線路板、微控制器、GPRS模塊和射頻天線設(shè)計(jì)成一個(gè)相互連接的總成，安裝于同一個(gè)保護(hù)罩內(nèi)；使用時(shí)，通過(guò)采集消防栓被打開(kāi)后，形成的水流推動(dòng)發(fā)電機(jī)的葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在定子的磁場(chǎng)中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)不僅反映了水流的速度，而且能為GPRS模塊供電，低功耗的微控制器采集發(fā)電機(jī)的輸出電壓，估計(jì)消防栓被打開(kāi)的閥門(mén)開(kāi)度，同時(shí)計(jì)時(shí)，從而得到損失的消防水的流量的估計(jì)值，并將該估計(jì)值和本消防栓的地址編號(hào)信息一起打包為一個(gè)數(shù)據(jù)幀，通過(guò)GPRS模塊發(fā)送到internet網(wǎng)上，供水公司、公安消防部門(mén)可以通過(guò)基于internet網(wǎng)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控界面監(jiān)控到整個(gè)地區(qū)的消防栓的報(bào)警信息，以及消防水被盜用的流量。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置，其特征在于:所述保護(hù)罩采用金屬材質(zhì)制成，且底部開(kāi)設(shè)有圓孔，以便射頻天線露出。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置，其特征在于:所述保護(hù)罩采用非金屬材質(zhì)制成。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)為微型直流永磁發(fā)電機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)源無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的消防栓防盜水報(bào)警裝置，其特征在于:所述電源管理線路板上的電源管理電路采用單片升降壓電源管理芯片和外圍電路構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】E03B9/02GK104240417SQ201410423536
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】季翼鵬, 姚文賢, 張晶, 陸春民, 張斌, 陸春妹 申請(qǐng)人:蘇州市職業(yè)大學(xué)