消防监测系统的制作方法

本实用新型涉及消防监测技术领域，具体涉及消防监测系统。

背景技术：

对于科技产业园、工业园、社区等均包括多个分散建筑的较大型区域，这种区域本身位于同一消防管网中，因消防管网的消防监测系统的功能不完善，例如不具有显示和异常时报警的功能等，造成了消防管网异常时消防值班人员等不能及时作出反应，影响出现异常的处理时间，给该区域人们的人身安全和财产均带来了巨大隐患。同时由于区域较大，对于水位水压监测数据常常发送延迟或失败，消防值班人员等不能及时或无法获取异常数据，因而导致消防值班人员等不能及时探知消防监测系统消防设备情况。因环境变化、施工等会存在消防设备管道故障或损坏，而现有的消防监测系统不能及时获知消防异常的情况、消防监测系统获取了异常信息但消防值班人员等未能及时作出反应的情况时有发生，因此一旦出现火灾时存在不能及时开展灭火救援等安全隐患问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供消防监测系统。

本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案如下：

消防监测系统，包括采集传感器模块、微控制器模块、无线传输模块、服务器、显示器和预警报警装置；

所述采集传感器模块采集消防水箱和消防水池的水位数据并将水位数据发送至微控制器模块、采集消防管网中的水压数据并将水压数据发送至微控制器模块；

所述微控制器模块连接采集传感器模块，微控制器模块接收水位数据和水压数据、转换水位数据和水压数据传输格式并传输至无线传输模块；

所述无线传输模块包括zigbee模块、lora模块和nb-iot网关，zigbee模块连接微控制器模块和服务器，lora模块连接微控制器模块、nb-iot网关和服务器，nb-iot网关连接服务器，连接zigbee模块的微控制器模块通过zigbee模块将水压数据和/或水位数据传输至服务器，连接lora模块的微控制器模块通过lora模块直接将水压数据和/或水位数据传输至服务器、或顺次通过lora模块和nb-iot网关将水压数据和/或水位数据传输至服务器；

所述服务器连接预警报警装置、短信模块、显示器和手机终端，所述手机终端上设有app模块，服务器接收并存储水压数据和水位数据、绘制水压数据和水位数据的图像并发送至所述显示器和app模块。

进一步的，所述采集传感器模块包括水位传感器和水压传感器，所述水位传感器采集消防水箱和消防水池的水位数据并将水位数据发送至微控制器模块，所述水压传感器采集消防管网中的水压数据并将水压数据发送至微控制器模块。

更进一步的，所述水位传感器安装在消防水箱和消防水池内，水压传感器安装在消防管网中的消防栓水管上、消防喷淋水管上、喷淋入户主管道上、消防入户主管道上以及稳压系统主管道上。

进一步的，所述服务器载有报警后处理记录模块，报警后处理记录模块能够记录工作人员对处理过程进行记录。

进一步的，所述预警报警装置采用语音报警器。

进一步的，所述微控制器模块接收水位数据和水压数据；分析判断水位数据为正常水位数据、异常水位数据、报警水位数据或水位采集传感器故障数据得到水位数据判断结果；根据水位数据判断结果转换水位数据传输格式并传输至无线传输模块；分析判断水压数据为正常水压数据、异常水压数据、报警水压数据或水压采集传感器故障数据得到水压数据判断结果；根据水压数据判断结果转换水压数据传输格式并传输至无线传输模块；

当所述服务器接收到异常水位数据、报警水位数据、异常水压数据或报警水压数据时，启动所述预警报警装置、并通过短信发送模块发送短信至消防值班人员。

更进一步的，所述微控制器模块将转换水位数据传输格式后的异常水位数据、报警水位数据或水位采集传感器故障数据立即传输至无线传输模块；所述微控制器模块将转换水位数据传输格式后的正常水位数据暂存直至达到配置的上传时间时传输至无线传输模块。

进一步的，所述zigbee模块包括zigbee采集器、zigbee路由器和zigbee协调器；微控制器模块、zigbee采集器、zigbee路由器、zigbee协调器和服务器顺次连接；所述lora模块包括lora采集器和lora网关，微控制器模块、lora采集器和lora网关顺次连接；lora网关连接服务器和nb-iot网关，nb-iot网关连接服务器。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的消防监测系统通过采用zigbee模块、lora模块和nb-iot网关三种网络共同使用，通过无线传输模块和服务器进行统一数据处理和管理，解决了包括几个分散建筑园区的科技产业园、工业园、社区等大型区域存在传输信号失败延迟等问题，解决了其异常信息不能及时获取的问题，保证消防监测系统对异常数据、报警数据和采集传感器故障数据的及时传输与获知，提高消防检测系统可靠性。通过本实用新型，根据区域面积、建筑距离和服务器设备等情况设置用zigbee模块、lora模块和nb-iot网关，保证传感的数据信息及时发送，在一定程度上减小了火灾安全隐患和损失。

2、显示器和手机终端对接收到的不同类型数据进行显示，能够通过图像更直观的看到采集结果，同时预警报警装置使消防值班人员全面掌握消防系统消防管网的实际运行情况，解决了消防监测系统获取了异常信息的但消防值班人员等未能及时作出反应的问题，通过预警报警装置和短信发送模块发送短信至消防值班人员，使得异常数据或报警数据时及时通知，使得消防值班人员能够第一时间进行处理，确保消防系统安全运行。本实用新型在一定程度上减小了火灾救火设施安全隐患的问题。

附图说明

图1为本实用新型的消防监测系统的结构示意图。

图中：1、水位传感器，2、水压传感器，3、微控制器一，4、微控制器二，5.1、zigbee采集器，5.2、zigbee路由器，5.3、zigbee协调器，6.1、lora采集器，6.2、lora网关，7、nb-iot网关，8、服务器，9、显示器，10、预警报警装置，11、手机终端。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

消防监测系统，包括采集传感器模块、微控制器模块、无线传输模块、服务器8、显示器9和预警报警装置10。如图1，采集传感器模块、微控制器模块、无线传输模块、服务器8顺次连接，服务器8连接显示器9和预警报警装置10，所述连接包括通过某物理连接或信号连接。

采集传感器模块包括水位传感器1和水压传感器2，水位传感器1安装在消防水箱和消防水池内；水压传感器2能够安装在消防管网中的消防栓水管上、消防喷淋水管上(例如安在喷淋末端)、喷淋入户主管道上、消防入户主管道上以及稳压系统主管道上。水位传感器1和水压传感器2均是由运算放大电路、ad转换电路及适配的电源模块组成，负责关键节点的监测数据采集功能。水位传感器1用于感受消防水箱和消防水池的水位并转换成可用输出信号(即得到水位数据)传输至微控制器模块，水压传感器2用于感受水压并转换成可用输出信号(即得到水压数据)传输至微控制器模块。

微控制器模块由主流的stm32系列微控制器构成，包括多个微控制器，一个微控制器可连接一个或多个水位传感器1、可连接一个或多个水压传感器2、也可同时连接一个或多个水位传感器1和水压传感器2。微控制器模块接收采集传感器模块发送的水位数据和水压数据、转换水位数据和水压数据传输格式并传输至无线传输模块。

本实施方式中，微控制器模块包括连接水位传感器1的微控制器一3和连接水压传感器2的微控制器二4，例如微控制器一3和微控制器二4均采用stm32f103型芯片。微控制器一3连接水位传感器1，每个微控制器一3连接一个或多个水位传感器1。水位传感器1探测得到水位数据，水位传感器1将探测的水位数据传输至微控制器一3，微控制器一3接收并对水位数据并采用现有技术对水位数据进行分析判断和数据传输格式，具体为：分析判断该水位数据为正常水位数据、异常水位数据、报警水位数据或水位传感器故障数据，得到水位数据判断结果，根据水位数据判断结果将水位数据转换为对应的数据传输格式，正常水位数据、异常水位数据、报警水位数据或水位传感器故障数据转换后的传输格式互不相同，根据水位数据判断结果，通过控制无线传输模块将水位数据发送至服务器8的数据接收组件。其中如果水位数据通过微控制器一3判断为异常水位数据、报警水位数据或水位传感器故障数据，微控制器模块将转换水位数据传输格式后的异常水位数据、报警水位数据或水位采集传感器故障数据立即无通过线传输模块传输至服务器8；如果水位数据通过微控制器一3判断为正常水位数据，则也可以不立即发送转换水位数据传输格式后的正常水位数据，正常水位数据可通过微控制器一3上程序配置不同的上传时间，即微控制器一3上配置有正常水位数据的上传时间，正常水位数据在微控制器一3上暂存，直至到了正常水位数据上传时间时，才通过无线传输模块发送至系统平台，例如每6秒水位传感器1探测一次，每分钟进行一次正常水位数据传输，等到了时间节点统一发送。微控制器二4连接水压传感器2，每个微控制器二4连接一个或多个水压传感器2。水压传感器2探测得到水压数据，水压传感器2将探测的水压数据传输至微控制器二4，微控制器二4接收并对水压数据进行分析，分析判断该水压数据为正常水压数据、异常水压数据、报警水压数据或水压传感器故障数据，得到水压数据判断结果，根据水压数据判断结果将水压数据转换为对应的数据传输格式，正常水压数据、异常水压数据、报警水压数据或水压传感器故障数据转换后的传输格式互不相同，根据水压数据判断结果，通过控制无线传输模块将水压数据发送至系统平台的接收模块。其中如果水压数据通过微控制器二4判断为异常水压数据、报警水压数据或水压传感器故障数据，立即传输至系统平台；如果水压数据通过微控制器二4判断为正常水压数据，则也可以不立即发送，正常水压数据可通过微控制器二4上程序配置不同的上传时间，即微控制器二4上配置有正常水压数据的上传时间，正常水压数据在微控制器二4上暂存，直至到了正常水压数据上传时间时，才通过无线传输模块发送至系统平台，例如每6秒水压传感器2探测一次，每分钟进行一次正常水压数据传输，等到了时间节点统一发送。上述微控制器对水位数据和/或水压数据的分析判断、数据传输格式转换、何时发送格式转换后的数据等均为现有技术。

无线传输模块包括zigbee模块、lora模块和nb-iot网关7。可根据不同的应用场景选取其中的一种或几种传输模块组合，根据距离、根据环境等条件选择。无线传输模块组成覆盖全部消防系统的无线数据传输网络，具有部署灵活、安装简单、抗干扰能力强及高性价比等优势。zigbee模块包括zigbee采集器5.1、zigbee路由器5.2和zigbee协调器5.3。lora模块包括lora采集器6.1和lora网关6.2。微控制器模块根据传输距离选择连接zigbee模块和lora模块，每个微控制器连接zigbee采集器5.1或lora采集器6.1，所有的微控制器中部分连接zigbee采集器5.1部分连接lora采集器6.1，例如微控制器一3均连接lora采集器6.1，微控制器二4中部分连接zigbee采集器5.1部分连接lora采集器6.1，也可微控制器二4均连接lora采集器6.1。本实施方式中一部分微控制器一3连接zigbee采集器5.1、另一部分微控制器一3连接lora采集器6.1，一部分微控制器二4连接zigbee采集器5.1、另一部分微控制器二4连接lora采集器6.1。zigbee采集器5.1、zigbee路由器5.2和zigbee协调器5.3顺次信号连接，zigbee协调器5.3连接服务器8，lora采集器6.1信号连接lora网关6.2，lora网关6.2连接nb-iot网关7，lora网关6.2连接服务器8，nb-iot网关7信号连接服务器8。服务器8采用计算机，zigbee协调器5.3和lora网关6.2均通过rs232/485处理器连接服务器8。连接zigbee采集器5.1的微控制器，将转换水位数据传输格式的水位数据和/或转换水压数据传输格式水压数据经zigbee采集器5.1、zigbee路由器5.2和zigbee协调器5.3传输至服务器8。连接lora采集器6.1的微控制器二4，将转换水位数据传输格式的水位数据和/或转换水压数据传输格式水压数据先经lora采集器6.1和再经lora网关6.2后传输至服务器8，lora网关6.2传输至服务器8的过程可通过线路直接传输至服务器8，也可通过nb-iot网关7无线传输至服务器8。

服务器8包括数据接收组件、数据库存储组件、数据处理模块、预警报警装置控制器、报警后处理记录模块。服务器8从功能上划分为服务器8包括用于通知的服务器8、数据服务器8和应用服务器8。服务器8通过连接线连接显示器9，服务器8无线连接手机终端11。

数据接收组件接收无线传输模块传输的数据，即接收转换水位数据传输格式的水位数据和/或转换水压数据传输格式水压数据，并存储在数据库存储组件中，优选的是按照格式数据类型分区存储。

数据处理模块连接数据库存储组件，数据处理模块能够将数据库存储组件的数据绘制成图，数据处理模块绘制水压数据和水位数据的图像并发送至显示器9和安装有app模块的手机终端，显示器9接收并显示数据处理模块绘制的图像，手机用户通过其手机上的app能够看到数据处理模块绘制的图像。例如：数据处理模块通过仪表盘指针的方式、趋势曲线图的方式把接收的数据显示到显示器9和手机终端11，仪表盘具有红、黄、绿三色区域，绿色区域的监测数据(水位数据和水压数据)为正常值，黄色区域的监测数据为异常值，红色区域的监测数据为报警值，趋势曲线图可以为监测数据的趋势曲线图，可按1小时、24小时、每月等多种方式显示，也可为当天与前一天相同时段的两组对比趋势曲线图。

服务器8无线连接短信发送模块通过通信网络连接短信发送模块。服务器8连接预警报警装置10，具体为预警报警装置控制器连接预警报警装置10。当服务器8接收到异常水位数据、异常水压数据、报警水位数据或报警水压数据时，服务器8通过短信发送模块发送短信，短信通知消防值班人员等消防异常的消息；同时服务器8的预警报警装置控制器启动预警报警装置10，预警报警装置10采用语音报警器，语音报警器能发出语音报警提示信息，提醒消防值班人员及时处理。

报警后处理记录模块能够对报警的事件的处理进行记录并存储至数据库存储组件中，通过打字输入记录处理人、处理方法、处理结果等信息。另外，通过报警后处理记录模块能够新建记录、修改记录、删除记录、对记录进行统计分析等功能。通过报警处理记录模块中对问题的原因及解决措施进行填写，建立可追溯的档案文件。

其中服务器8、显示器9和预警报警装置10设置在消防总控室的室内，消防总控室用于消防值班人员监控办公。

本实用新型的消防监测系统通过根据距离和服务器8设备等情况，在微控制器模块和服务器8采用zigbee模块、lora模块和nb-iot网关7三种网络共同使用，通过无线传输模块和服务器进行统一数据处理和管理，解决了包括几个分散建筑园区的科技产业园、工业园、社区等大型区域存在传输信号失败延迟等问题，解决了面积很大的大型区域各处信号强度不同导致的传输信号失败延迟等问题解决了异常信息不能及时获取的问题，zigbee和lora的无线局域网络再配合nb-iot的方式进行数据传输，确保项目的实用性，保证消防监测系统对异常数据、报警数据和采集传感器故障数据的及时传输与获知，提高消防检测系统可靠性。消防监测系统通过对整个消防供水系统运行的关键数据指标部位进行分析及选取，利用采集传感器模块对监测部位进行数据采集，通过微控制器模块对采集的数据进行解析与整理，利用物联网无线传输技术实时传输采集数据至服务器8进行存储。服务器8配合显示器9和手机终端11对接收到的不同类型数据进行显示，直观的看到采集的数据，同时预警报警装置10使值班人员全面掌握消防系统消防管网的实际运行情况，解决了消防监测系统获取了异常信息的但消防值班人员等未能及时作出反应的问题，通过显示器9使得消防值班人员等通过图像直观的了解消防系统的基本情况，通过预警报警装置10和短信发送模块发送短信至消防值班人员，使得异常数据或报警数据时及时通知，使得消防值班人员能够第一时间进行处理，确保消防系统安全运行。本实用新型的消防监测系统能按需求及时传输消防异常的数据、相关人员等能够及时了解消防异常、通过显示、短信和预警报警设备实现了相关人员能清晰的获知消防异常、提高了消防官网异常发生后的处理速度，通过服务器8能将相关信息发送至手机终端11使得安装app模块的用户均能了解消防情况，本实用新型在一定程度上减小了火灾救火设施安全隐患的问题。

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