基于NB-IOT网络的室内消防栓信息采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IOT网络的室内消防栓信息采集系统，其包括检测模块、信息处理模块、电源模块以及电压转换模块。检测模块用于检测消防栓的状态信息，包括水压检测模块、撞击检测模块以及倾斜检测模块。信息处理模块用于接收并根据检测模块采集的检测数据来生成报警信号，其通过NB‑IOT通讯模块与远程监控中心的无线连接。水压检测模块、撞击检测模块、倾斜检测模块的输出端与信息处理模块输入端连接。水压检测模块、撞击检测模块、倾斜检测模块、信息处理模块、NB‑IOT通讯模块的电压输入端均通过电压转换模块与电源模块连接。本实用新型专利技术的有益效果在于既能实现水压监测、撞击监测、远程数据传输，且运维成本低。

【技术实现步骤摘要】
基于NB-IOT网络的室内消防栓信息采集系统
本技术涉及无线通讯的
，特别涉及一种基于NB-IOT网络的室内消防栓信息采集系统。
技术介绍
室内消防栓是城市防火的重要组成部分，在近些年的一些火灾中，时常会遇到，消防栓水压低，无法满足消防作业，甚至消防栓无水，消防栓被破坏等现象。作为重要的民生公物，消防栓一直有着监控难，检查耗时，维护不方便的特点。具有远程监控功能的消防栓信息采集设备，作为解决这一问题的终端载体，开始陆续出现。当前市面上，出现的消防栓信息采集设备，均是基于2G信号的GPRS网络，采用大容量干电池供电的消防栓信息采集设备，该类型设备将水压信号通过传感器进行采集，并通过2G信号的GPRS网络将水压信号传送到监控中心。然而，由于GPRS模块在数据发送过程中本身比较耗电，导致每半年设备需要更换电池，运维成本高。同时由于技术跟新的原因，各地开始逐渐对GPRS网络放弃维护，甚至取消2G网络的GPRS功能，所以传统意义的消防栓信息采集设备适用面越来越窄。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术的主要目的是提供一种基于NB-IOT网络的室内消防栓信息采集系统，其既能实现水压监测、撞击监测、远程数据传输，且运维成本低。为实现上述目的，本技术提出的基于NB-IOT网络的室内消防栓信息采集系统，包括：用于检测消防栓的状态信息的检测模块，用于接收并根据检测模块采集的检测数据来生成报警信号的信息处理模块，用于供电的电源模块以及电压转换模块。检测模块包括用于检测消防栓水压的水压检测模块，用于检测消防栓是否受撞击的撞击检测模块以及用于检测消防栓是否倾斜的倾斜检测模块。信息处理模块通过NB-IOT通讯模块与远程监控中心无线连接。水压检测模块的输出端与信息处理模块的第一输入端连接，撞击检测模块的输出端与信息处理模块的第二输入端连接，倾斜检测模块的三轴数据输出端与信息处理模块的第三输入端连接。水压检测模块的电压输入端、撞击检测模块的电压输入端、倾斜检测模块的电压输入端、信息处理模块的电压输入端以及NB-IOT通讯模块的电压输入端均通过电压转换模块与电源模块连接。优选地，撞击检测模块包括反相器74HC1G14与振动传感器SW-420，振动传感器SW-420的第一端与反相器74HC1G14的GND引脚连接并接地，其第二端与反相器74HC1G14的A引脚连接，并通过电阻R9与电压转换模块连接。反相器74HC1G14的Y引脚与电阻R11的第一端、电阻R10的第一端连接，电阻R11的第二端与信息处理模块的第二输入端连接，电阻R10的第二端分别与反相器74HC1G14的VCC引脚、电压转换模块连接。优选地，倾斜检测模块设置在消防栓的采集设备上，其包括三轴加速传感器ADXL335，其两VSS引脚通过电阻R5与电压转换模块连接，其X-OUT引脚、Y-OUT引脚、Z-OUT引脚分别通过电阻R8、电阻R7、电阻R6与信息处理模块的第三输入端连接，且其X-OUT引脚、Y-OUT引脚、Z-OUT引脚还分别通过电容C4、电容C3、电容C2接地。优选地，信息处理模块包括型号为STM32F103R8T6的控制芯片，该控制芯片的PA0引脚作为信息处理模块的第一输入端并与水压检测模块的输出端连接。控制芯片的PA1引脚、PA2引脚、PA3引脚均作为信息处理模块的第三输入端，其PA1引脚、PA2引脚、PA3引脚与倾斜检测模块的三轴数据输出端连接。控制芯片的PB15引脚作为信息处理模块的第二输入端并与撞击检测模块的输出端连接。控制芯片的PB10引脚与PB11引脚分别作为信息处理模块的数据发送端与数据接收端，其PB10引脚通过电阻R12与NB-IOT通讯模块的数据发送端连接，其PB11引脚通过电阻R13与NB-IOT通讯模块的数据接收端连接。控制芯片的VBAT引脚作为信息处理模块的电压输入端并与电压转换模块连接。控制芯片的PC3作为信息处理模块的第一使能端，与电压转换模块连接。控制芯片的PA12作为信息处理模块的第二使能端，与电压转换模块连接。控制芯片的PA11作为信息处理模块的第三使能端，与电压转换模块连接。优选地，NB-IOT通讯模块为上海移远通信技术股份有限公司的BC95模块。优选地，电压转换模块包括第一转换电路、第二转换电路、第三转换电路以及第四转换电路。第一转换电路包括稳压器LDO1，该稳压器LDO1的VIN引脚与电源模块连接，并通过电容C5接地。稳压器LDO1的VOUT引脚输出3.3V电压，并通过电容C6与电容C7构成的并联电路接地。稳压器LDO1的VSS引脚接地。第二转换电路包括P型MOS管Q1，该P型MOS管Q1的栅极与信息处理模块的第一使能端、电阻R14的第一端连接。P型MOS管Q1的源极接3.3V电压，并与电阻R14的第二端连接。P型MOS管Q1的漏极与撞击检测模块的电压输入端连接，并通过电容C8、二极管D1构成的并联电路接地。第三转换电路包括稳压器LDO2，该稳压器LDO2的VIN引脚与电源模块连接，并通过电容C9接地。稳压器LDO2的CE引脚与信息处理模块的第二使能端，并通过电阻R15接地。稳压器LDO2的VOUT引脚与倾斜检测模块的电压输入端连接，并通过电容C10、电容C11、电阻R16构成的并联电路接地。稳压器LDO2的VSS引脚接地。第四转换电路包括P型MOS管Q2、P型MOS管Q3以及三极管T1。P型MOS管Q2的栅极与P型MOS管Q3的栅极、电阻R18的第一端、电阻R19的第一端连接，其源极与P型MOS管Q3的源极、电阻R17的第一端、电阻R18的第二端连接，电阻R17的第二端与电源模块连接。P型MOS管Q2的漏极与P型MOS管Q3的漏极、NB-IOT通讯模块的电压输入端连接，并通过电容C12、二极管D2、二极管D3构成的并联电路接地。三极管T1的基极通过电阻R20与信息处理模块的第三使能端连接，其集电极与电阻R19的第二端连接，其发射极接地。本技术的技术方案通过采用覆盖广、连接多、低功耗的NB-IOT通讯模块进行数据的发送和接收，大大降低了采集系统的耗电量，且可有效实现消防栓相关状态的数据采集，远程传输，监控报警灯功能，适应当前室内消防栓使用的绝大多数场景。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本技术基于NB-IOT网络的室内消防栓信息采集系统一实施例的系统框图；图2为检测模块的撞击检测模块的电路示意图；图3为检测模块的倾斜检测模块的电路示意图；图4信息处理模块的电路示意图；图5为NB-IOT通讯模块的电路示意图；图6为电压转换模块的第一转换电路的示意图；图7为电压转换模块的第二转换电路的示意图；图8为电压转换模块的第三转换电路的示意图；图9为电压转换模块的第四转换电路的示意图；本技术目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式本技术提出一种基于NB-IOT网络的室内消防栓信息采集系统。参照图1，图1为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB‑IOT网络的室内消防栓信息采集系统，其特征在于，包括：用于检测消防栓的状态信息的检测模块，所述检测模块包括用于检测消防栓水压的水压检测模块，用于检测消防栓是否受撞击的撞击检测模块以及用于检测消防栓是否倾斜的倾斜检测模块；用于接收并根据所述检测模块采集的检测数据来生成报警信号的信息处理模块，所述信息处理模块通过NB‑IOT通讯模块与远程监控中心无线连接；用于供电的电源模块以及电压转换模块；所述水压检测模块的输出端与所述信息处理模块的第一输入端连接，所述撞击检测模块的输出端与所述信息处理模块的第二输入端连接，所述倾斜检测模块的三轴数据输出端与所述信息处理模块的第三输入端连接；所述水压检测模块的电压输入端、所述撞击检测模块的电压输入端、所述倾斜检测模块的电压输入端、所述信息处理模块的电压输入端以及所述NB‑IOT通讯模块的电压输入端均通过电压转换模块与电源模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IOT网络的室内消防栓信息采集系统，其特征在于，包括：用于检测消防栓的状态信息的检测模块，所述检测模块包括用于检测消防栓水压的水压检测模块，用于检测消防栓是否受撞击的撞击检测模块以及用于检测消防栓是否倾斜的倾斜检测模块；用于接收并根据所述检测模块采集的检测数据来生成报警信号的信息处理模块，所述信息处理模块通过NB-IOT通讯模块与远程监控中心无线连接；用于供电的电源模块以及电压转换模块；所述水压检测模块的输出端与所述信息处理模块的第一输入端连接，所述撞击检测模块的输出端与所述信息处理模块的第二输入端连接，所述倾斜检测模块的三轴数据输出端与所述信息处理模块的第三输入端连接；所述水压检测模块的电压输入端、所述撞击检测模块的电压输入端、所述倾斜检测模块的电压输入端、所述信息处理模块的电压输入端以及所述NB-IOT通讯模块的电压输入端均通过电压转换模块与电源模块连接。2.如权利要求1所述的基于NB-IOT网络的室内消防栓信息采集系统，其特征在于，所述撞击检测模块包括反相器74HC1G14与振动传感器SW-420，所述振动传感器SW-420的第一端与反相器74HC1G14的GND引脚连接并接地，其第二端与反相器74HC1G14的A引脚连接，并通过电阻R9与电压转换模块连接；所述反相器74HC1G14的Y引脚与电阻R11的第一端、电阻R10的第一端连接，电阻R11的第二端与所述信息处理模块的第二输入端连接，电阻R10的第二端分别与反相器74HC1G14的VCC引脚、电压转换模块连接。3.如权利要求1所述的基于NB-IOT网络的室内消防栓信息采集系统，其特征在于，所述倾斜检测模块设置在消防栓的采集设备上，其包括三轴加速传感器ADXL335，其两VSS引脚通过电阻R5与电压转换模块连接，其X-OUT引脚、Y-OUT引脚、Z-OUT引脚分别通过电阻R8、电阻R7、电阻R6与所述信息处理模块的第三输入端连接，且其X-OUT引脚、Y-OUT引脚、Z-OUT引脚还分别通过电容C4、电容C3、电容C2接地。4.如权利要求1所述的基于NB-IOT网络的室内消防栓信息采集系统，其特征在于，所述信息处理模块包括型号为STM32F103R8T6的控制芯片，该控制芯片的PA0引脚作为信息处理模块的第一输入端并与所述水压检测模块的输出端连接；控制芯片的PA1引脚、PA2引脚、PA3引脚均作为信息处理模块的第三输入端，其PA1引脚、PA2引脚、PA3引脚与所述倾斜检测模块的三轴数据输出端连接；控制芯片的PB15引脚作为信息处理模块的第二输入端并与所述撞击检测模块的输出端连接；控制芯片的PB10引脚与PB1...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎雄鹰，齐全，
申请(专利权)人：深圳市北斗时空科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44