一种结构改进的室外消防栓的制作方法

本实用新型涉及消防设备领域，具体地说，涉及一种结构改进的室外消防栓。

背景技术：

消防栓，作为一种固定式消防设备，根据安装环境的不同，分为室内消防栓与室外消防栓。对于室外消防栓，常常由于难以监管，导致消防用水盗用的情况时有发生。

为了解决上述问题，公布号为CN105625513A的专利文献中公开了一种可防盗水的消防栓，如其附图1及附图3所示，包括阀体1，在阀体1的上旁接地设有若干个规格不同的出水接口2，可拆卸地扣合在出水接口2上的闷盖3，可拆卸地扣合在阀体1的上敞口端上的阀杆密封板，可拆卸地扣合在阀体1的上敞口端上且罩盖在阀杆密封板外的顶盖，阀杆4的驱动力接收端伸出顶盖之外，另一端穿过设于阀杆密封板上的密封通孔后而伸入阀体内，以驱动阀芯进行启闭动作，从而达到出水接口2的出水状态进行控制；为了达到防盗水的目的，其通过在闷盖3上设置无线监测系统，该无线监测系统构成其盗水监测系统，并在阀体的中部位置设有无线阻流系统，二者一起构成防盗水系统。无线监控系统包括流量监测传感器、处理器及无线通信模块，通过流量监测传感器探测阀体流道内的水流量，以将消防栓的盗水漏水情况通过无线通信单元以无线方式传输至后台服务器，而后台的监测人员便可发出指令，以打开无线阻流系统起到阻流作用，从而可在第一时间内自动闭合消防栓，以达到防偷水的目的。

上述消防栓能够很好地防止盗水现象发生，但其在使用过程中，仍存在以下问题：(1)其将无线监测系统设置闷盖内，由于闷盖在去取水过程中，需要从阀体上取下，导致其无线阻流系统与无线监测系统不能共用同一套无线通信系统的同时，流量监测传感器与无线监测系统处理器之间只能通过无线线路进行传输信号，导致其结构复杂，且耗能高；(2)由于出水接口的尺寸有标准规定，且均较小，导致其难以放置容量更大的电池，不利于延长盗水监控系统的电源服役年限；(3)对于流量监测传感器所检测的水流流量信号，难以区分是由于盗水等阀门打开而导致，还是由于阀体损坏而产生漏水所导致，不便于维修人员前的前往事故地点前的事先准备。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种结构改进的室外消防栓，以简化通信线路结构的同时，降低功耗而延长供电电源的服役年限；

本实用新型的另一目的是提供一种结构改进的室外消防栓，以延长消防栓的供电电源的服役年限；

本实用新型的再一目的是提供一种结构改进的室外消防栓，以更好地对消防栓进行监控。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的室外消防栓包括设有出水接口的阀体，阀杆，安装在阀体内用于控制出水接口的出水状态的阀芯，可拆卸地扣合在出水接口上的闷盖，可拆卸地扣合在阀体的上敞口端上的阀杆密封板，可拆卸地扣合在上敞口端上且罩于阀杆密封板外的顶盖，及无线监测系统；无线监测系统包括供电电池、处理器及安装在阀体的流道内的流量监测传感器；阀杆的驱动力接收端穿过设于顶盖上的顶端孔而位于顶盖之外，驱动力输出端穿过设于阀杆密封板上的密封通孔而伸入阀体内，用于控制阀芯的启闭动作；供电电池与处理器均安装在顶盖的腔室内；阀杆密封板上设有过线孔，流量监测传感器通过信号传输线向处理器输出流量监测信号；信号传输线穿过过线孔，且与过线孔间水密地固接。

通过在阀杆密封板上设置过线孔，以通过信号传输线进行传递信号，并可共用同一无线通信单元，从而在简化通信线路结构的同时，降低整体的功耗。

具体的方案为过线孔包括设在阀杆密封板上的安装螺孔，在安装螺孔内水密地旋合有塑料螺钉，信号传输线水密地预埋于塑料螺钉内。可进一步提高其安全性。

更具体的方案为过线孔包括位于安装螺孔的下端侧的紧缩线孔，紧缩线孔与安装螺孔构成阶梯孔结构，塑料螺钉与阶梯孔结构的阶梯面之间压有弹性密封圈。

为了实现上述另一目的，本实用新型提供的优选方案为顶盖由透明塑料制成；供电电池为可充电电池；腔室内安装有太阳能电池板及充电单元，太阳能电池板向充电单元输出发电电压，充电单元向供电电池输出充电电压。与现有技术中将电池布置在闷盖中的情况相比，可增大电池体积而提高其容量，以增加供电电源的服役年限；并利用太阳能电池板进行补充电能，以进一步增加供电电源的服役年限。

更优选的方案为太阳能电池板包括筒体状电池板、第一环状电池板与第二环状电池板；供电电池包括保护壳体及安装在保护壳体内的电池组，保护壳体为由内筒体、共轴地套装在内筒体外的外筒体及环形底板拼装成的上端敞口的筒状壳体结构，电池组包括下端固定在环形底板上且位于内外两筒体之间的多圈电池组，每圈电池组由多节电池环绕内筒体均匀布置而构成，相邻两节电池间存有散热间隙；内筒体同轴地套装在阀杆外，筒体状电池板同轴地套装在外筒体外，第一环状电池板套装在阀杆外且扣合在筒体状电池板的上敞口端上，第二环状电池板套装在筒体状电池板外且位于筒体状电池板的下端部外。

进一步的方案为阀杆密封板包括上下层叠布置的外环形板部与内环形板部，外环形板部上设有用于将阀杆密封板可拆卸地固定在阀体的上敞口端上的螺钉通孔；阀体的上敞口端上设有与内环形板部相适配的内肩台，内肩台与内环形板部间压有密封圈；内环形板部位于外环形板部的下侧，且其外环缘部与外环形板部的内环缘部叠加地构成台阶结构，内环形板部的内环缘部朝上凸起而形成有内环形台结构，台阶结构、内环形台结构及内环形板部围成套装在筒状壳体结构的底端部上的限位安装槽结构。

进一步的方案为阀杆具有位于顶盖的腔室内且呈暴露状态的杆部；无线监测系统包括安装在腔室内的阀杆动作监测单元，阀杆动作监测单元包括永磁铁块及磁监测传感器，永磁铁块固设在杆部上，磁监测传感器的监测端位于永磁铁块绕阀杆的旋转轴线转动所形成的环形轨迹的轴向侧旁，磁监测传感器输出磁监测信号；内筒体与杆部之间存有安装间隙，永磁铁块与磁监测传感器均安装在安装间隙内。

为了实现上述再一目的，本实用新型提供的另一个优选方案为阀杆具有位于顶盖的腔室内且呈暴露状态的杆部；无线监测系统包括安装在腔室内的阀杆动作监测单元，阀杆动作监测单元包括永磁铁块及磁监测传感器，永磁铁块固设在杆部上；磁监测传感器的监测端位于永磁铁块绕阀杆的旋转轴线转动所形成的环形轨迹的轴向侧旁，且位于环形轨迹邻近阀杆密封板的一侧；磁监测传感器输出磁监测信号。

通过在顶盖的腔室内设置阀杆动作监测单元，以对阀杆的动作进行监控，从而可判断流量监测传感器所监测到的流量是否由于阀杆转动而驱动阀芯开启所引发的，从而可判断该流量是由于漏水引起的还是由于阀门打开所引起的，并结合出警记录就可判断是否存在盗水的行为，不仅便于消防栓的管理与维护，且便于维修过程中的事前准备。

更优选的方案为磁监测传感器为霍尔传感器；杆部上固设有两个以上沿其周向均匀布置的永磁铁块。采用霍尔传感器作为磁监测传感器，有效地提高对磁铁转动的监测灵敏度；通过设置多个永磁体块，可进一步地提高监测灵敏度。

另一个更优选的方案为磁监测传感器为干簧管，两个以上的干簧管环绕杆部的周向均匀布置。通过布置多个干簧管，可进一步提高监测灵敏度。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的结构分解示意图；

图3为本实用新型实施例1中阀体、阀杆、阀杆密封板、供电电池、弹性密封圈及阀杆动作监测单元的结构分解图；

图4为图2中的A局部放大图；

图5为本实用新型实施例1中盗水监控系统的电路原理结构框图；

图6为本实用新型实施例2中的弹簧天线处的局部结构示意图；

图7为本实用新型实施例3中流量监测传感器的信号传输线与阀杆密封板之间的配合关系示意图；

图8为本实用新型实施例4中筒体状电池板的结构示意图；

图9为本实用新型实施例5的结构分解示意图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本实用新型作进一步说明。

在下述实施例中，主要是在背景技术专利文献CN105625513A的结构之上，对消防栓的结构进行改进，以简化通信线路结构的同时，降低整体功耗，从而能够延长供电电源的服役年限，主要改进点为在阀杆密封板上设置过线孔，以实现流量监测传感器与处理器之间的有线通信连接；其他部件的具体结构参照现有产品进行设计。

实施例1

参见图1至图5，本实用新型消防栓1包括阀体10、阀杆11、阀芯、闷盖12、闷盖13、阀杆密封板2、顶盖3及无线监测系统4。在阀体10上设有两个规格不同的出水接口14及出水接口15；阀芯安装在阀体10的流道内，用于控制出水接口14与出水接口15的出水状态；闷盖12、闷盖13对应地可拆卸地扣合在出水接口14、出水接口15上，以在取下对应闷盖时，可通过在出水接口上连接管路而向消防水车等用水设备供水。无线监测系统4构成本实施例中的盗水监控系统，当然可通过增加其他监测单元以与无线监测系统4一起构成本实施例中的盗水监控系统，例如增设用于监测周围环境温度的环境温度监测传感器，及用于对阀体10内的水压进行监测的水压监测传感器。

如图3所示，阀杆密封板2包括上下层叠布置的外环形板部20与内环形板部21，内环形板部21位于外环形板部20的下侧，且内环形板部21的外环缘部与外环形板部20的内环缘部叠加地构成台阶结构22，在内环形板部21的内环缘部朝上凸起而形成有内环形台结构23，在本实施例中，内环形台结构23、外环形板部20与内环形板部21以一体成型的方式铸造而成或由同一块金属板经切屑加工而成；其中，台阶结构22、内环形台结构23及内环形板部21一起围成环形的限位安装槽24。

外环形板部20上设有螺钉通孔25，在阀体10的上敞口端100上对应位置处设有螺孔101，并在上敞口端100上设有与内环形板部21的外周面相适配的内肩台102，通过在内肩台102与内环形板部21的下板面间压有密封圈16，并利用穿过螺钉通孔25的螺钉与螺孔101的配合，而将阀杆密封板2可拆卸地固定在阀体10的上敞口端100上。

在本实施例中，顶盖3为由透明塑料制成的半球壳结构，其开口端部为以一体成型方式注塑而成的法兰盘31，在法兰盘31上设有螺孔32，在阀体10的上敞口端100上对应位置处设有螺钉通孔103，利用穿过螺钉通孔103的螺钉与螺孔32的配合，而将顶盖3可拆卸地固定在阀体10的上敞口端100上。也可以在二者上设置通孔，并利用螺栓与螺母的配合而将顶盖3可拆卸地固定在阀体10上。

阀杆11的驱动力接收端110穿过设于顶盖3上的顶端孔30而位于顶盖3之外，以接收外部驱动力，驱动端穿过设于阀杆密封板2上的密封通孔27而伸入阀体10内，用于控制阀芯的启闭动作。在本实施例中，阀杆2具有位于顶盖3的腔室内且呈暴露状态的杆部111。

无线监测系统4包括处理器40、供电电源、安装在阀体10的流道内的流量监测传感器41、无线通信模块42及阀杆动作监测单元。其中，供电电源包括安装在顶盖3的腔室内的供电电池5、太阳能电池板6及充电单元44，供电电池5为可充电电池。

阀杆动作监测单元包括永磁铁块45及霍尔传感器43，霍尔传感器43构成本实施例中的磁监测传感器。永磁铁块45采用环氧树脂等胶水进行粘接而固设在杆部111上，霍尔传感器43的监测端位于永磁铁块45绕阀杆11的旋转轴线1100转动所形成的环形轨迹的侧旁，并向处理器40输出磁监测信号，具体为，霍尔传感器43位于该环形轨迹的轴向侧旁，以减少径向上的空间占用。为了提高监测灵敏度，可在杆部上固设两个以上沿其周向均匀布置的永磁铁块45，即旋转一周，将检测到两个以上的波峰信号。在本实施例中，流量监测传感器40采用涡轮流量计进行构建，无线通信单元42采用NB-IOT模块或2G、5G等移动通信模块进行构建；如图4所示，在本实施例中，无线通信模块采用固设在环形PCB板70上的PCB板天线72与外部基站通信。在本实施例中，处理器40、无线通信单元42、充电单元44中的电子元器件71均固定在环形PCB板70上。

其中，太阳能电池板6由筒体状电池板61与环状电池板60拼装构成，以提高对太阳能的利用率，在本实施例中，筒体状电池板61为由柔性太阳能电池板弯制成的筒体板结构，环状电池板60为由硬质太阳能电池板制成的环形板结构。

供电电池5包括保护壳体51及安装在保护壳体51内的电池组52，保护壳体51为由内筒体511、共轴地套装在内筒体511外的外筒体512与环形底板510拼装成的上端敞口的筒状壳体结构，电池组52包括下端固定在环形底板510上且位于内外两筒体之间的多圈电池组，每圈电池组由多节柱状电池520环绕内筒体511均匀布置而构成，相邻两节电池520间存有散热间隙。内筒体511同轴地套装在杆部111外，筒体状电池板61同轴地套装在外筒体512外，环状电池板60套装在杆部111外且扣合在筒体状电池板61的上敞口端上。内筒体511与杆部111之间存有安装间隙，永磁铁块45与霍尔传感器43均安装在该安装间隙内，其中，霍尔传感器43通过支杆430固定在内环形台结构23上，在本实施例中，为采用环氧树脂对霍尔传感器43与支杆430之间进行粘接固定，及对支杆430与内环形台结构23之间进行粘接固定，且霍尔传感器43及支杆430与杆部111之间存有旋转避让间隙。

在本实施例中，为了确保通信质量，将PCB板天线紧邻顶盖3的内壁面地安装在顶盖3的侧旁。设于阀体10的流道内的流量监测传感器通过穿过设于阀杆密封板2上的穿线孔25向处理器40输出流量监测信号，并在信号传输线与穿线孔25之间进行填胶密封处理。

对于各个具体结构之间的安装连接关系，将供电电池5的筒状壳体结构的底端部套装在限位安装槽24内，底部通过导热胶进行粘接，以将热量通过金属制成的阀杆密封板2传递至阀体10及内部的水中，筒体状电池板61的下端与阀杆密封板2中的外环形板部20的上表面通过环氧树脂等进行局部粘接固定，筒体状电池板61的上端口与环状电池板60之间采用环氧树脂等胶水进行局部粘接固定，从而形成一个具有多个通风口的非密封腔室，以安装电池组5的通知，有利于散热。环形PCB板70套装在筒体状电池板61外，并在底部与阀杆密封板2中的外环形板部20的上表面通过导热胶进行局部或全部粘接固定。透明的塑料顶盖3罩盖在环形PCB板70及太阳能电池板6外，为它们提供防水等安全保护的同时，阳光能够进入其内以被太阳能电池板6所收集。

在工作过程中，太阳能电池板6向充电单元44输出发电电压，充电单元44向供电电池5输出充电电压，从而有效地延长了供电电源的服役年限。通过霍尔传感器45的检测信号变化，可判断阀杆11是否产生了转动，即其是否驱动阀芯以使出水接口14与出水接口15处于供水状态；与现有技术相比，通过在顶盖3的腔室内设置阀杆动作监测单元，以对阀杆11的动作进行监控，从而可判断流量监测传感器所监测到的流量是否由于阀杆11转动而驱动阀芯开启所引发的，从而可判断该流量是由于漏水引起的还是由于阀芯的开启所引起的，并结合出警记录就可判断是否存在盗水的行为，不仅便于消防栓的管理与维护，且便于维修过程中的事前准备。

实施例2

作为对本实用新型实施例2的说明，以下仅对与上述实施例1的不同之处进行说明。

参见图6，在本实施例中，采用固定在环形PCB板70上的弹簧天线72替代上述实施例中的PCB板天线，以构成本实施例的具体结构，弹簧天线72紧邻顶盖内壁面地设于顶盖侧旁。

实施例3

作为对本实用新型实施例3的说明，以下仅对与上述实施例1及实施例2的不同之处进行说明，即对上述实施例中的流量监测传感器信号传输线与设于阀杆密封板2上过线孔之间的安装关系替换成下述结构，以构成本实施例。

参见图7，在阀杆密封板的内环形板部21上设有安装螺孔210，安装螺孔210与过线孔211一起构成阶梯孔结构，在安装螺孔210内旋合有塑料螺钉72，并在塑料螺钉72与安装螺孔210的孔底面之间压有弹性密封圈71，从而使塑料螺钉72水密地旋合在安装螺孔210内，塑料螺钉72里水密地预埋有流量监测传感器的信号传输线73，具体地，在注塑塑料螺钉72的过程中，将信号传输线预埋于塑料螺钉72内；与上述实施例中灌胶密封方式相比，更有效地应对消防栓中的水压力。

实施例4

作为对本实用新型实施例4的说明，以下仅对与上述实施例1至实施例3的不同之处进行说明。

参见图8，在本实施例中，筒体状电池板61不再由柔性太阳能电池板弯制而成，而是包括由塑料制成的支撑内衬筒610及通过环氧树脂611层而粘接在支撑内衬筒610外的太阳能电池块612构成。

实施例5

作为对本实用新型实施例5的说明，以下仅对与上述实施例1至实施例4的不同之处进行说明。

参见图9，在消防栓1的环形PCB板70上方增设第二环形电池板62，即在本实施例中，太阳能电池板6由筒体状电池板61，安装在筒体状电池板61的上敞口端上的第一环状电池板60，及套装在筒体状电池板61外的第二环形电池板62拼装构成，在环形PCB板70与第二环形电池板62间通过铜螺柱结构进行支撑，在铜螺柱结构与第二环形电池板62之间采用环氧树脂进行粘接固定连接。

实施例6

作为对本实用新型实施例6的说明，以下仅对与上述实施例1至实施例5的不同之处进行说明。

采用两个以上的干簧管构建本实施例中的磁监测传感器，且使两个以上的干簧管环绕杆部的周向均匀布置，其中，干簧管具体采用常开式干簧管。

实施例7

作为对本实用新型实施例7的说明，以下仅对与上述实施例1至实施例6的不同之处进行说明。

略去供电电源中的太阳能电池板与充电单元，即本实施例中的无线监测系统仅由供电电池进行供电，其可为可充电电池，也可为一次性干电池。

实施例8

作为对本实用新型实施例8的说明，以下仅对与上述实施例1至实施例7的不同之处进行说明。

略去供电电源中的太阳能电池板与充电单元，即本实施例中的无线监测系统仅由供电电池进行供电，其可为可充电电池，也可为一次性干电池。同时，略去阀杆动作监测单元。

本实用新型的主要构思是通过盗水监控系统的结构进行改进，主要为在阀杆密封板上设置过线孔，以实现流量监测传感器与处理器之间的有线通信连接，而简化通信线路结构的同时，降低整体功耗。盗水监控系统中流量监测传感器、处理器、无线通信单元与供电电池，及消防栓中的阀体、阀杆、顶盖、阀杆密封板、闷盖等其他构件的具体结构还有多种显而易见的变化，并不局限于上述实施例，具体可参考公布号为CN105625513A等现有专利文献所公开的消防栓结构。