消防栓水压采集有源无线传感装置的制作方法

本实用新型涉及消防安全监测技术领域，特别涉及一种消防栓水压采集有源无线传感装置。

背景技术：

消防栓作为救火取水的消防基础设施，对提高消防栓管理及维护有着重要的现实意义，现有的消防栓主要供消防车从市政给水管网或室外消防给水管网取水实施灭火，也可以直接连接水带、水枪出水灭火。在消防队装备的消防车中，因自身运载水量有限，在灭火时往往需要寻找水源。这时，消防栓就发挥出巨大的供水功能。然而现实情况却不容乐 观，消防栓损坏严重、无人管护、管理困难等成为普遍问题。一旦发生火灾，损坏的消防栓将 无法发挥其作用，对人民群众的生命财产安全构成严重威胁。

消防栓水压的数据采集目前通常采用电阻式远传压力表进行数据采集，然后通过433M、zigbee、wifi等无线通信技术进行数据传输，该种传输技术通常需要在建筑设施内布设多个信号中继设备进行数据接收汇总后，再通过以太网或者3g、4g等无线通信技术将数据上传到云平台中。这些通信技术采用的是免费的民用无线频段，同频干扰的情况非常普遍和严重，火警数据上报可能会受到影响。同时还有一个弊端是无线中继设备，如果功能一旦失效，则相应区域的火警数据将不能有效上报，从而产生安全隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种能够稳定及时的将消防栓水压数据上报的消防栓水压采集有源无线传感装置。

一种消防栓水压采集有源无线传感装置，包括用于与安装在消防栓上的电阻式远传压力表连接的电阻水压AD转换模块、水压数据产生模块、水压数据变动监测模块、NB-IOT无线通信模块、天线、电池。电阻水压AD转换模块、水压数据产生模块、水压数据变动监测模块、NB-IOT无线通信模块与电池电性连接，水压数据产生模块与电阻水压AD转换模块、水压数据变动监测模块电性连接，水压数据变动监测模块与NB-IOT无线通信模块电性连接， NB-IOT无线通信模块与天线电性连接。电阻水压AD转换模块将采集到的电阻式远传压力表所产生的对应水压模拟信号转为水压数字信号；水压数据产生模块定时接收电阻水压AD转换模块产生的水压数字信号，并利用水压数字信号产生对应的水压数据；水压数据变动监测模块接收并记录水压数据产生模块产生的水压数据，并将记录的相邻的两个水压数据进行比较，在比较出相邻的两个水压数据不同时，将所述相邻的两个水压数据提供给NB-IOT无线通信模块；NB-IOT无线通信模块通过电信运营商的NB-IOT网络将水压数据变动监测模块提供的所述相邻的两个水压数据直接上报到云平台。

优选的，水压数据产生模块、水压数据变动监测模块为8位单片机，水压数据产生模块通过RS232接口与水压数据变动监测模块进行连接通讯；水压数据变动监测模块通过RS232接口与NB-IOT无线通信模块进行连接通讯。

优选的，水压数据产生模块为8位单片机，水压数据变动监测模块包括第一接收单元、第二接收单元、控制单元、比较单元，控制单元与第一接收单元、第二接收单元电性连接，比较单元与第一接收单元、第二接收单元电性连接，控制单元依次控制第一接收单元、第二接收单元先后接收水压数据产生模块提供的水压数据，控制单元还控制第一接收单元、第二接收单元将接收的水压数据依次提供给比较单元，比较单元将前后接收的两个水压数据进行比较，在比较出前后接收的两个水压数据不同时，将所述前后接收的两个水压数据提供给NB-IOT无线通信模块。

上述消防栓水压采集有源无线传感装置中，利用水压数据变动监测模块来确定水压数据产生模块产生的水压数据是否发生变动，在比较出水压数据发生变动后，将水压数据提供给NB-IOT无线通信模块，利用NB-IOT无线通信模块实现水压数据的传输，由于水压数据产生模块、水压数据变动监测模块、NB-IOT无线通信模块功耗非常低，故电池能够工作5年以上，从而减少了电源供电、数据传输线缆的成本和工程实施复杂度；NB-IOT无线通信模块采用的无线频段是专用频段，从而减少了频谱干扰的问题，大大提高了数据传输效率，同时不用增加无线中继设备，减少了成本，降低了故障点。

附图说明

图1为一较佳实施方式的消防栓水压采集有源无线传感装置的功能模块连接示意图。

图2为消防栓水压采集有源无线传感装置的水压数据变动监测模块的单元结构连接示意图。

图中：消防栓水压采集有源无线传感装置10、电阻水压AD转换模块11、水压数据产生模块12、水压数据变动监测模块13、第一接收单元130、第二接收单元131、控制单元132、比较单元133、NB-IOT无线通信模块14、天线15、电池16。

具体实施方式

请同时参看图1及图2，消防栓水压采集有源无线传感装置10包括用于与安装在消防栓上的电阻式远传压力表连接的电阻水压AD转换模块11、水压数据产生模块12、水压数据变动监测模块13、NB-IOT无线通信模块14、天线15、电池16。

电阻水压AD转换模块11、水压数据产生模块12、水压数据变动监测模块13、NB-IOT无线通信模块14与电池16电性连接，水压数据产生模块12与电阻水压AD转换模块11、水压数据变动监测模块13电性连接，水压数据变动监测模块13与NB-IOT无线通信模块14电性连接， NB-IOT无线通信模块14与天线15电性连接。电阻水压AD转换模块11将采集到的电阻式远传压力表所产生的对应水压模拟信号转为水压数字信号；水压数据产生模块12定时接收电阻水压AD转换模块11产生的水压数字信号，并利用水压数字信号产生对应的水压数据；水压数据变动监测模块13接收并记录水压数据产生模块12产生的水压数据，并将记录的相邻的两个水压数据进行比较，在比较出相邻的两个水压数据不同时，将所述相邻的两个水压数据提供给NB-IOT无线通信模块14；NB-IOT无线通信模块14通过电信运营商的NB-IOT网络将水压数据变动监测模块13提供的所述相邻的两个水压数据直接上报到云平台。其中，水压数据产生模块12为8位单片机，水压数据产生模块12通过RS232接口与水压数据变动监测模块13进行连接通讯，水压数据变动监测模,13通过RS232接口与NB-IOT无线通信模块14进行连接通讯；基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）为万物互联网络的一个重要分支，NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。

进一步的，水压数据变动监测模块13包括第一接收单元130、第二接收单元131、控制单元132、比较单元133，控制单元132与第一接收单元130、第二接收单元131电性连接，比较单元133与第一接收单元130、第二接收单元131电性连接，控制单元132依次控制第一接收单元130、第二接收单元131先后接收水压数据产生模块12提供的水压数据，控制单元132还控制第一接收单元130、第二接收单元131将接收的水压数据依次提供给比较单元133，比较单元133将前后接收的两个水压数据进行比较，在比较出前后接收的两个水压数据不同时，将所述前后接收的两个水压数据提供给NB-IOT无线通信模块14。其中，第一接收单元130、第二接收单元131、控制单元132、比较单元133可以通过逻辑电路来实现。在其他实施方式中，压数据变动监测模块13也可为8位单片机。

上述消防栓水压采集有源无线传感装置10中，利用水压数据变动监测模块13来确定水压数据产生模块12产生的水压数据是否发生变动，在比较出水压数据发生变动后，将水压数据提供给NB-IOT无线通信模块14，利用NB-IOT无线通信模块14实现水压数据的传输，由于水压数据产生模块12、水压数据变动监测模块13、NB-IOT无线通信模块14功耗非常低，例如，NB-IOT无线通信模块14只有2g通信技术的1/10，采用电池16就可保证消防栓水压采集有源无线传感装置10连续工作5年以上，从而减少了电源供电、数据传输线缆的成本和工程实施复杂度；同时基于NB-IOT技术的NB-IOT无线通信模块13的灵敏度很好，是传统的强20dB，覆盖能力是传统的100倍，因此很容易覆盖到建设设施的地下层，且NB-IOT无线通信模块采用的无线频段是专用频段，从而减少了频谱干扰的问题，大大提高了数据传输效率，同时不用增加无线中继设备，减少了成本，降低了故障点。