基于物联网的消防栓监控系统的制作方法

本发明涉及消防技术领域，尤其涉及一种基于物联网的消防栓监控系统。

背景技术：

火灾是时间或空间失去控制的燃烧。火灾时最经常，最普遍地威胁公众安全和社会发展的最要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。所以人类使用火的历史与同火灾作斗争的历史是相伴相生的。在遇到火灾时人们需要安全，逃生，和财产尽可能的降到最低。随着人类的发展，现在对生命安全和财产保护更为显的突出。

国家在消防领域每年投入了大量的人力、物力用于消防基础建设。虽然得到了很大程度上的提升，当救火车水箱水用完时；依然很难及时找到最近的消防栓。相关部门需要调建设地图，查阅基建，而且难于判断消防栓是否完好。故此带来很多不确定性和不可靠性。在时间就是生命里，及时找到消防栓判断消防栓的完好显得尤为重要。现在消防栓都还是没有压力测试和位置标定，当某个地域发生火灾，消防员在用完自带水箱用完后无法在第一时间找到最近的消防栓。在于生命高于一切，及时灭火救出人员生命；保护国家财产和人们群众财产，让人们群众财产和国家财产损失降到最低。

将物联网适用于消防系统中是当前社会解决上述问题的技术手段，然而目前市场上的消防系统主要是基于总线或局域网组建，存在布线繁琐、网络功能差、维护繁琐和成本高昂的缺陷。如专利号为201710541895.3的“一种物联网智能消防栓系统”，包括消防栓的rfid监测系统、区域rfid控制系统、消防车手持rfid系统和消防中心rfid控制系统；系统各部分之间的通信采用zigbee2.4g技术，操作简单，易于控制；但是其无法满足广范围、远距离的通信。

技术实现要素：

本发明旨在解决上述问题，提供一种基于物联网技术和lb-iot无线网络通信技术的消防栓监控系统，满足低功耗、低带宽、远距离的无线通信要求，更高效地对火灾灾情进行处理。采用如下技术方案：

一种基于物联网的消防栓监控系统，包括：消防栓监测系统、控制系统、移动终端、云平台、服务器和基站；

所述消防栓监测系统采用rfid监测系统，用于监测消防栓的状态信息，包括第一数据采集模块和第一通信模块，所述第一数据采集模块用于采集消防栓实时数据，并通过所述第一通信模块将所述实时数据发送给所述基站；

所述移动终端包括第二数据采集模块和第二通信模块，用于采集消防车实时数据，并通过所述第二通信模块将所述实时数据发送给所述基站；

所述基站与所述移动终端和消防栓监测系统相连，用于接收和发送所述移动终端和所述消防栓监测系统采集的实时数据信息；

所述服务器与所述基站相连，用于接收所述基站发送的实时数据信息，并将所述实时数据信息传输至所述云平台；

所述云平台用于集中储存并管理所述移动终端和所述消防栓监测系统所采集的实时数据信息，并对所述实时数据信息进行分析；

所述控制系统包括第三通信模块、数据分析模块、人机交互模块及后台软件、控制模块，所述控制系统通过所述第三通信模块与所述云平台相连；所述控制系统通过第三通信模块接收所述云平台的实时数据信息，通过所述数据分析模块对所述实时数据信息进行分析处理，所述控制模块通过所述云平台将火灾位置和附近消防栓信息发送至所述移动终端，工作人员通过人机交互模块及后台软件获取所述附近消防栓信息和移动终端信息；

所述第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块均采用nb-iot无线通信技术，实现所述消防栓监测系统、控制系统、云平台与移动终端之间的无线通信。

本发明在lb-iot无线通信技术的基础上设置了一种基于物联网的消防栓系统，可以采集每个消防栓状态信息和距离，并发送到消防中心和消防和消防车上开启的移动终端中，从而消防中心能及时调度救援，消防车能及时找到相应消防算位置。本发明可以更加方便快捷地对消防栓的状态进行监测，准确进行信息的采集，实现高效灭火的目的。

进一步地，所述第一数据采集模块包括消防栓id、消防栓压力采集模块和第一定位模块。每一个消防栓都是全球独一无二的id号，目的是防止消防栓重复，导致消防车判断失误影响救援。消防栓压力采集模块采集消防栓内气体压力，据此判断消防栓是否处于正常状态。

进一步地，所述第一定位模块采集地理信息，所述地理信息包括三维地图和消防栓位置分布，获取消防栓的位置信息和距离。

进一步地，所述第二数据采集模块包括第二定位模块，用于定位消防车的地理位置。

进一步地，所述第一定位模块和第二定位模块采用gps定位器。

进一步地，所述第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块采用mqtt协议，mqtt协议具有优异的实时性与反向控制性能。

进一步地，所述云平台包括设备管理模块、用户管理模块、数据传输管理模块和数据管理模块；

所述设备管理模块，用于管理所述消防栓监测系统；

所述用户管理模块，用于控制登陆权限和查看所述实时数据信息权限；

所述数据传输管理模块，用于从所述服务器获取所述实时数据信息，根据协议对所述实时数据信息进行解析处理，确保所述实时数据信息被准确无误地存储至所述数据管理模块；

所述数据管理模块，用于管理所述实时数据信息负载时的安全性，并对所述实时数据信息进行存储、统计或可视化分析。

进一步地，所述人机交互模块及后台软件登陆所述云平台获取所述实时数据信息，查看对所述实时数据信息的分析，获取所述移动终端和消防栓监测系统状态，并根据分析结果进行进一步处理。

进一步地，所述无线通信模块的具体工作内容为：

所述基站负责接收和传输所述移动终端和消防栓监测系统传送的所述实时数据信息，并将所述实时数据信息聚集到一个各自单独的回程连接，解决多路数据并发问题，实现数据收集和转发；

所述服务器接收所述基站所转发的所述实时数据信息，并进行重复数据包的消除、自适应速率选择、网关管理和选择、进程确认和安全管理，将所述实时数据信息传输至所述云平台。

进一步地，所述控制模块采用plc控制器，信号处理时间短，速度快，实时性强，可靠性高，安装简单，质优价廉。

本发明可取得如下有益效果：

1、本发明在lb-iot无线通信技术的基础上设置了一种基于物联网的消防栓系统，可以更加方便快捷地对消防栓的状态进行监测，准确进行信息的采集，实现高效灭火的目的。

2、相对于现有技术，lb-iot无线通信技术无需重新建网，可与现有蜂窝基站复用；能够以较低功率实现远距离通信，具有广覆盖、海量连接、低功耗、稳定可靠等优势。

3、本发明可根据消防栓的信息和区域信息绘出地图和位置信息发送至路上消防车，消防中心可通过控制系统发出相关部门协同救援信息；同时可对消防栓平时的检测信息进行记录，便于及时维护。

4、本发明能够及时的对消防设备的状况进行更新，便于了解消防设备的状态，做出及时调整。

5、本发明的系统具有操作简单、易于控制、可靠性高、成本低的特点。

附图说明

图1为本发明实施例的结构原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，一种基于物联网的消防栓监控系统，包括：消防栓监测系统、控制系统、移动终端、云平台、服务器和基站。

其中，消防栓监测系统采用rfid监测系统，用于监测消防栓的状态信息，包括第一数据采集模块和第一通信模块，第一数据采集模块用于采集消防栓实时数据，并通过第一通信模块将实时数据发送给基站。

移动终端包括第二数据采集模块和第二通信模块，用于采集消防车实时数据，并通过第二通信模块将实时数据发送给基站。

基站与移动终端和消防栓监测系统相连，用于接收和发送移动终端和消防栓监测系统采集的实时数据信息；服务器与基站相连，用于接收基站发送的实时数据信息，并将实时数据信息传输至云平台；云平台用于集中储存并管理移动终端和消防栓监测系统所采集的实时数据信息，并对实时数据信息进行分析。

控制系统包括第三通信模块、数据分析模块、人机交互模块及后台软件和控制模块，控制系统通过第三通信模块与云平台相连；控制系统通过无线通信模块接收云平台的实时数据信息，通过数据分析模块对实时数据信息进行分析处理，控制模块通过云平台将火灾位置和附近消防栓信息发送至移动终端，工作人员通过人机交互模块及后台软件获取附近消防栓信息和移动终端信息。

第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块均采用nb-iot无线通信技术，实现消防栓监测系统、控制系统、云平台与移动终端之间的无线通信。nb-iot无线通信技术采用的是蜂窝网络，无需重新建网，可与现有蜂窝基站复用，如选择中国移动的nb-iot网络，所有数据通过无线传送到中国移动的onenet物联网平台。

本发明在lb-iot无线通信技术的基础上设置了一种基于物联网的消防栓系统，可以采集每个消防栓状态信息和距离，并发送到消防中心和消防和消防车上开启的移动终端中，从而消防中心能及时调度救援，消防车能及时找到相应消防算位置。本发明可以更加方便快捷地对消防栓的状态进行监测，准确进行信息的采集，实现高效灭火的目的。

实施例2：

本实施例的基于物联网的消防栓监控系统，在实施例1的基础上，作了进一步改进。其中第一数据采集模块包括消防栓id、消防栓压力采集模块和第一定位模块。每一个消防栓都是全球独一无二的id号，目的是防止消防栓重复，导致消防车判断失误影响救援。消防栓压力采集模块采集消防栓内气体压力，据此判断消防栓是否处于正常状态。第一定位模块采用gps定位器，采集地理信息，包括三维地图和消防栓位置分布，获取消防栓的位置信息和距离，第二数据采集模块包括第二定位模块，采用gps定位器，用于定位消防车的地理位置；以便消防中心和消防车及时获取距离最近、状态正常的消防栓，节约时间，实现高效灭火，保证生命财产安全。

实施例3：

本实施例的基于物联网的消防栓监控系统，在实施例2的基础上，作了进一步改进。其中，控制系统的控制模块采用plc控制器，信号处理时间短，速度快，实时性强，可靠性高，安装简单，质优价廉；人机交互模块及后台软件登陆云平台，获取实时数据信息，包括消防栓的内部压力、位置、距离等状态信息，以及消防车的位置信息；人机交互模块及后台软件还查看云平台对实时数据信息的分析，获取消防车和消防栓的状态，并根据分析结果进行进一步处理，以确定距离消防车和火灾发生地最近的消防栓，缩短救援时间。

实施例4：

本实施例的基于物联网的消防栓监控系统，在实施例3的基础上，作了进一步改进。其中，第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块采用mqtt协议，mqtt协议具有优异的实时性与反向控制性能，系统各部分之间的通信实时准确，便于用户及时应对火灾情况；云平台对整个系统的各部分进行管理，包括设备管理模块、用户管理模块、数据传输管理模块和数据管理模块。设备管理模块用于管理消防栓监测系统的消防栓id、消防栓压力采集模块和第一定位模块；用户管理模块用于控制登陆权限和查看所述实时数据信息权限；数据传输管理模块用于从服务器获取实时数据信息，根据协议对实时数据信息进行解析处理，确保实时数据信息被准确无误地存储至数据管理模块；数据管理模块，用于管理实时数据信息负载时的安全性，并对实时数据信息进行存储、统计或可视化分析。用户可以登录人机交互模块及后台软件，获取云平台管理数据，实时查看整个系统各部分的数据。

实施例5：

本实施例的基于物联网的消防栓监控系统，在实施例4的基础上，作了进一步改进。本实施例基于物联网的消防栓监控系统，基站和服务器的具体通信过程如下：基站负责接收和传输移动终端和消防栓监测系统传送的实时数据信息，并将实时数据信息聚集到一个各自单独的回程连接，解决多路数据并发问题，实现数据收集和转发；服务器接收所述基站所转发的实时数据信息，并进行重复数据包的消除、自适应速率选择、网关管理和选择、进程确认和安全管理，将实时数据信息传输至云平台，保证实时数据信息的准确性，最大限度协调配合灭火救援工作。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。