一种消火栓监测装置，其包括电池模块、与电池模块连接的电源转换电路、与电源转换电路连接的加速度传感器和水浸传感器、与加速度传感器和水浸传感器连接的信号处理器、与电源转换电路连接的电压检测模块、与电压检测模块和信号处理器连接的中央处理器、与电源转换电路和中央处理器连接的NB‑IOT通信模块；本发明专利技术采用电池供电，通过水浸传感器实现放水和关水的检测功能；通过三轴传感器，实现消火栓的开盖和撞击检测功能，并在实现低功耗长寿命的同时，实时的将设备状态上传至平台。
【技术实现步骤摘要】
一种消火栓监测装置
本专利技术涉及消防设备领域，具体为一种消火栓监测装置。
技术介绍
目前，消火栓的用途，通常有市政取水、消防取水等用途，尤其是突发性的消防取水非常重要。而每年因工地、市政等违规取水现象，不但造成了水量损失严重，且消火栓损坏严重，而导致消火栓无法发挥正常的作用；常规的消火栓防盗方法采用机械锁止类的防盗消火栓，这类方法在增加违规用水难度的同时，也给合规用水带来的麻烦，且防盗消火栓扳手也很容易获取，因此此类防盗措施极易失效。由此可见，提供一种是能够监测消火栓的开水、关水、撞击及开盖状态的消火栓监测装置是本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种消火栓监测装置，其包括电池模块、与电池模块连接的电源转换电路、与电源转换电路连接的加速度传感器和水浸传感器、与加速度传感器和水浸传感器连接的信号处理器、与电源转换电路连接的电压检测模块、与电压检测模块和信号处理器连接的中央处理器、与电源转换电路和中央处理器连接的NB-IOT通信模块。进一步的，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，内置LIS2DH12电路；所述中央处理器为STM32F103RET6芯片。进一步的，所述水浸传感器包括浸水检测电路、与浸水检测电路连接的信号处理电路、与信号处理电路连接的电平脉冲电路。进一步的，所述电压检测模块包括电压检测部关断控制电路、电压检测电路。一种消火栓监测装置，其监测方法包括以下步骤：步骤一：通过水浸传感器检测消火栓水状态；步骤二：通过加速度传感器检测消火栓位置状态；步骤三：通过中央处理器识别脉冲信号源的类型；步骤四：通过中央处理器和NB-IOT通信模块实现云端通信。进一步的，所述步骤一通过浸水检测电路检测消火栓中是否有水，并将该电平类型的状态信号通过信号处理电路转换为脉冲信号，并将该信号传递至中央处理器以分辨开水和关水两种状态。进一步的，所述电平脉冲电路的一路直接接入异或门的输入A，另一路经过RC低通延迟后接入异或门的输入B，利用二信号之间的时间差，将水的电平信号的上升和下降边沿转换为脉冲信号，可通过RC参数调整脉冲宽度。进一步的，所述步骤三通过电阻分压采样电池电压信号，为了实现采样电路的低功耗，设置采样电路的开关控制电路，只有在中央处理器处于唤醒状态时才打开该采样电路，采样结束后立即关闭采样电路，以实现电路在休眠状态下的零功耗。进一步的，所述步骤四中NB-IOT通信模块与中央处理器通过串口进行通信，可将异常信号通过NB-IOT通信模块上传云平台，并可接受平台下发的休眠指令和相关的参数配置信息。进一步的，所述NB-IOT通信模块可设定参数，在静态工作下自动进入PSM状态，在PSM状态下功耗极低，在需要通过NB-IOT通信模块上报设备状态时，中央处理器通过串口向NB-IOT通信模块发送AT指令，即可立即恢复联网工作状态。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.采用电池供电，通过水浸传感器实现放水和关水的检测功能。2.通过三轴传感器，实现消火栓的开盖和撞击检测功能。并在实现低功耗长寿命的同时，实时的将设备状态上传至平台。【附图说明】图1是本专利技术消火栓监测装置的组成结构示意图。图2是本专利技术中水浸传感器的电路连接示意图。图3是本专利技术中电压检测模块的电路连接示意图。【具体实施方式】本专利技术所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，只是用来解释和说明本专利技术，而不是用来限定本专利技术的保护范围。参见图1，给出了本专利技术消火栓监测装置的组成结构，其包括电池模块1、与电池模块连接的电源转换电路2、与电源转换电路连接的加速度传感器3和水浸传感器4、与加速度传感器3和水浸传感器4连接的信号处理器5、与电源转换电路连接的电压检测模块6、与电压检测模块和信号处理器连接的中央处理器7、与电源转换电路和中央处理器连接的NB-IOT通信模块8，所述加速度传感器3为三轴加速度传感器，内置LIS2DH12电路；所述中央处理器为STM32F103RET6芯片。参见图2，所述水浸传感器4包括浸水检测电路401、与浸水检测电路连接的信号处理电路402、与信号处理电路连接的电平脉冲电路403，当有水进入时，浸水检测电路1输出高电平，为了降低功耗，通常浸水检测电路输出阻抗极大，通过信号处理电路402将浸水检测电路401输出的微弱信号转换为具有较强驱动能力的电平信号，并输出给电平转脉冲电路403，电平转脉冲电路403中的电阻和电容需要根据后端电路的具体特性来匹配，以适应不同的脉冲宽度的要求；其中电平转脉冲信号电路403采用微功耗集成异或门74AUP1G86芯片驱动输出。参见图3，所述电压检测模块6包括电压检测部关断控制电路601、电压检测电路602。电压检测电路602实现对电池电压的分压采样，电压检测部关断控制电路601实现对电压检测电路602功耗关断控制，以避免在不需要采样和休眠的时候产生过大的功耗损失。所述消火栓监测装置的监测方法如下：1.通过水浸传感器检测消火栓水状态；浸水检测电路401检测消火栓中是否有水，将该电平类型的状态信号通过信号处理电路402转换为脉冲信号，并将该信号传递至中央处理器以分辨开水和关水两种状态；电平脉冲电路403的一路直接接入异或门的输入A，另一路经过RC低通延迟后接入异或门的输入B，利用二信号之间的时间差，将水的电平信号的上升和下降边沿转换为脉冲信号，可通过RC参数调整脉冲宽度。2.通过加速度传感器检测消火栓位置状态；当消火栓盖被旋转打开，三轴加速度传感器的加速度产生变化时，输出触发脉冲信号；当消火栓受到异常撞击，并且装置检测到的加速度超过设定振动阈值时，也会输出触发脉冲。3.通过中央处理器识别脉冲信号源的类型；所有触发信号进行运算后接入中央处理器的STM32F103RET6芯片，中央处理器根据当前的触发信号源类型进行判断；同时通过电阻分压采样电池电压信号，为了实现采样电路的低功耗，设置采样电路的开关控制电路，只有在中央处理器处于唤醒状态时才打开该采样电路，采样结束后立即关闭采样电路，以实现电路在休眠状态下的零功耗。4.通过中央处理器和NB-IOT通信模块实现云端通信；中央处理器与NB-IOT通信模块通过串口进行通信，可将异常信号通过NB-IOT通信模块上传云平台，并可接受平台下发的休眠指令和相关的参数配置信息；NB-IOT通信模块可设定参数，在静态工作下自动进入PSM状态，在PSM状态下功耗极低，在需要通过NB-IOT通信模块上报设备状态时，中央处理器通过串口向NB-IOT通信模块发送AT指令，即可立即恢复联网工作状态。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种消火栓监测装置，其特征在于，所述消火栓监测装置包括电池模块(1)、与电池模块连接的电源转换电路(2)、与电源转换电路连接的加速度传感器(3)和水浸传感器(4)、与加速度传感器(3)和水浸传感器(4)连接的信号处理器(5)、与电源转换电路连接的电压检测模块(6)、与电压检测模块和信号处理器连接的中央处理器(7)、与电源转换电路和中央处理器连接的NB-IOT通信模块(8)。/n
【技术特征摘要】
1.一种消火栓监测装置，其特征在于，所述消火栓监测装置包括电池模块(1)、与电池模块连接的电源转换电路(2)、与电源转换电路连接的加速度传感器(3)和水浸传感器(4)、与加速度传感器(3)和水浸传感器(4)连接的信号处理器(5)、与电源转换电路连接的电压检测模块(6)、与电压检测模块和信号处理器连接的中央处理器(7)、与电源转换电路和中央处理器连接的NB-IOT通信模块(8)。
2.根据权利要求1所述的一种消火栓监测装置，其特征在于，所述加速度传感器(3)为三轴加速度传感器，内置LIS2DH12电路；所述中央处理器为STM32F103RET6芯片。
3.根据权利要求1所述的一种消火栓监测装置，其特征在于，所述水浸传感器(4)包括浸水检测电路(401)、与浸水检测电路连接的信号处理电路(402)、与信号处理电路连接的电平脉冲电路(403)。
4.根据权利要求1所述的一种消火栓监测装置，其特征在于，所述电压检测模块(6)包括电压检测部关断控制电路(601)、电压检测电路(602)。
5.一种消火栓监测装置，其特征在于，所述消火栓监测装置的监测方法包括以下步骤：
步骤一：通过水浸传感器检测消火栓水状态；
步骤二：通过加速度传感器检测消火栓位置状态；
步骤三：通过中央处理器识别脉冲信号源的类型；
步骤四：通过中央处理器和NB-IOT通信模块实现云端通信。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小龙，袁跃祥，肖文妮，蔡彬，
申请(专利权)人：南京湖博智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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