一种卡箍式消火栓智慧背包的制作方法

1.本实用新型涉及无线通信、轻量级加密算法、gps/beidou定位、智能传感等技术和安全应急/消防领域，具体的说涉及该领域内的一种卡箍式消火栓智慧背包。


背景技术：

2.消火栓作为智慧城市基础设施建设的重要一环，保护着人居环境的安危，其重要性正逐渐凸显出来。随着信息技术的进一步发展，国家政策的大力支持，各行业不断涌现出一类智慧消火栓用于解决消火栓的传统问题，如巡检不及时不到位、偷水漏水屡见不鲜，还有部分消火栓出现不同程度的损坏，突遇火灾将严重威胁人民生命财产安全。近两年用于解决这些问题的技术即是智慧消火栓的应用，但是普遍是基于更换消火栓帽或者闷盖，这就不得不要求为不同样式的消火栓提供尺寸大小各异的终端进行替换，增加了工厂生产的工人人力成本、磨具开模成本等。所以当前的这类智慧消火栓门类众多，尺寸各异，再加上缺乏卫星定位的功能，一旦被盗或被破坏很难第一时间锁定终端位置进行维护，尤其不具备信息加密的功能，一旦遭到黑客袭击、劫持篡改用户数据，将造成巨大的社会和经济损失。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种具备数据安全加密的卡箍式消火栓智慧背包，可以实时监测消火栓状态、水务管网水压、消火栓位置、倾斜角度、是否遭到大力敲击、是否有违规用水。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种卡箍式消火栓智慧背包，其改进之处在于：包括固定在消火栓主体上的智慧终端，智慧终端采用背包形式，包括电源供电模块、电压监测模块、mcu控制模块、数据传输模块、定位模块、存储模块、传感器模块和加解密模块，电源供电模块与电压监测模块和mcu控制模块电气连接，mcu控制模块与数据传输模块、定位模块、存储模块和传感器模块电气连接，存储模块与传感器模块通过i2c通信，加解密模块与存储模块电气连接。
6.进一步的，电源供电模块采用锂亚电池供电并配合nb—iot低功耗技术，放电持久，终端正常状态可连续工作5-8年。
7.进一步的，数据传输模块为nb—iot无线通信模块，且该无线通信模块与运营商基站建立连接。
8.进一步的，定位模块为主流的双模定位模块l76-lb，模块内部集成gps和beidou两种定位方式，能同时搜寻gps和beidou两种导航星系。
9.进一步的，传感器模块包括水压检测、三轴加速度检测、敲击震动检测和电压监测。
10.进一步的，还包括消火栓控制模块。
11.本实用新型的有益效果是：
12.本实用新型所公开的卡箍式消火栓智慧背包，弥补了在消火栓智能化改造方面往往只倾向于更换特定尺寸消火栓帽/闷盖的不足之处，不用更换现有消火栓部件就可完成智能化改造，只需使用卡箍结构将智慧背包固定于消火栓栓体上，不仅结构简单易于安装，而且能够解决普通消火栓的智能化联网、定位和信息安全问题，可提高消防部门、水务管理部门对消火栓日常使用和管理的效率，提高消火栓物联网的安全化和智能化水平。该卡箍式消火栓智慧背包安装范围广、使用便捷，适用于各类室内外消火栓，具有极其广泛的现实意义，有利于物联网生态和信息安全的平衡建设。
13.本实用新型所公开的卡箍式消火栓智慧背包，采用nb—iot低功耗技术延长电池在极端环境下的使用寿命；与传统消火栓相比，采用背包式的卡箍结构提高了智慧消火栓的通用性，集成gps/beidouo定位模块和加解密模块，能够实时监测消火栓的经纬度和状态信息，在降低水务管理部门运维成本的同时，既提高了运维效率，又提高了消防部门的用水效率，还保障了数据传输时的安全。
附图说明
14.图1是本实用新型实施例1所公开卡箍式消火栓智慧背包的结构示意图；
15.图2是本实用新型实施例1所公开卡箍式消火栓智慧背包的组成框图；
16.图3是本实用新型实施例1所公开卡箍式消火栓智慧背包的安装效果示意图；
17.图4是本实用新型实施例1所公开卡箍式消火栓智慧背包中mcu控制模块的电路示意图；
18.图5是本实用新型实施例1所公开卡箍式消火栓智慧背包中定位模块的电路示意图。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
20.实施例1，本实施例公开了一种卡箍式消火栓智慧背包，包括固定在消火栓主体上的智慧终端，如图1所示，智慧终端采用背包形式，如图2所示，包括电源供电模块1、电压监测模块2、mcu控制模块3、数据传输模块4、定位模块5、存储模块6、传感器模块7和加解密模块8，电源供电模块与电压监测模块和mcu控制模块电气连接，mcu控制模块与数据传输模块、定位模块、存储模块和传感器模块电气连接，存储模块与传感器模块通过i2c通信，加解密模块与存储模块电气连接。在本实施例中，电源供电模块采用锂亚电池供电并配合nb—iot低功耗技术，放电持久，终端正常状态可连续工作5-8年。数据传输模块为nb—iot无线通信模块，且该无线通信模块与运营商基站建立连接。定位模块为主流的双模定位模块l76-lb，模块内部集成gps和beidou两种定位方式，能同时搜寻gps和beidou两种导航星系。传感器模块包括水压检测、三轴加速度检测、敲击震动检测和电压监测。还包括消火栓控制模块。
21.如图3所示，通过卡箍式结构将智慧背包固定在消火栓主体上，使用安装便捷，便于实现市政消火栓的精细化管理维护。图4是mcu控制模块的电路示意图，图5是gps/beidou
定位模块的电路示意图。
22.本实施例所公开的卡箍式消火栓智慧背包，是具有无线数据通信、实时监测水务管网水压和消火栓状态的智慧系统，具有传感数据采集、远程监控、数据安全传输功能，还融合了gps/beidou定位功能和信息安全加密功能，可以实时更新定位智慧消防背包的位置信息，保障数据安全传输。该智慧背包除了可以采集、存储数据外，还能够定时定量的将数据包发送到服务器，中心监管平台访问该服务器相应数据库将处理后的各类型数据呈现在平台。平台呈现的信息包含终端各类告警信息（是否撞到、倾斜、开盖、漏水以及其它损坏等），水压数据，消火栓位置和终端管理以及用户管理等信息。
23.本实用新型针对传统消火栓功能单一、缺乏智能传感采集和控制，未能形成智能化精细化管控的不足，研发一种基于nb—iot通信技术的卡箍式消火栓智慧背包，该智慧背包采用一种卡箍结构固定在消火栓主体上，采用物联网、大数据、数据加密等技术手段，通过云、管、边、端、安全五维一体结合的方式将消火栓采集系统、数据传输系统、加密系统和云服务处理系统进行有机融合，实现消火栓的智慧化管控。该智慧背包内嵌消火栓控制模块、数据存储模块、gps/beidou定位模块、无线通信模块、智能传感模块等，通过mcu主控芯片实现对各个功能模块的控制，无线通信模块和运营商基站建立连接，将采集的各类数据发送到服务器，监管中心能够在云端查看各种异常。中心主要用于用户与终端注册管理、终端状态预警、水压预警、gis显示等，从而实现水务管理部门对市政消火栓的远程监管，实时监测水压状态，对非法偷水用水、恶意损坏等行为进行实时监督，一旦消火栓出现异常可远程通知运维人员到现场维护，提高运维效率的同时降低成本。该实用新型还可以实现水务管网的可视化管理，直观获取城市的地下管网布局和水压薄弱点分布，为防汛抗旱提供数据参考。定位功能还可以为消防部门提供有水可用的消火栓分布，提高消防救援效率，有效避免火灾引起的经济损失及人员伤害。
24.该卡箍式消火栓智慧背包作为一种集成式消火栓控制系统，分为南向端和北向端，南向端包括固定在消火栓主体的智慧终端，终端以一种背包的形式呈现，包括电源供电模块、mcu控制模块、数据传输模块、gps/beidou定位模块、存储模块、传感器模块和加解密模块等，数据传输采用物联网卡和运营商基站进行通信，传感器模块包括水压检测、三轴加速度和电压监测。电源供电模块与mcu控制、电压监测模块之间实现电气连接，mcu控制模块与数据传输模块、gps/beidou定位模块、传感器模块、存储模块实现电气连接，存储模块与传感器模块通过i2c通信。北向端通过tcp/ip协议访问服务器，将数据库包含的信息分门别类的呈现在中心平台的不同业务子系统中，包括终端、用户和系统管理子系统、终端监控子系统等；gis界面、消火栓位置定位界面、消火栓状态信息（倾角、水压、电压、经纬度、撞击等），当出现消火栓异常告警时，该消火栓告警信息将在gis界面下方定时滚动，管理人员选择滚动的告警信息后将弹出该消火栓对应的片区和辖区的运维人员，运维人员根据该消火栓的定位信息找到该消火栓进行维护和消警，至此卡箍式消火栓智慧背包完成一轮告警和消警。