CN108175986A - 基于nb-iot/loRa通信的一体式消火栓压力监测装置及其监测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及压力监测技术领域，尤其涉及一种基于nb‑iot/loRa通信的一体式消火栓压力监测装置及其监测方法。该设备包括容纳箱，容纳箱具有容纳腔；连接部，连接部具有安装孔、过液孔和容纳孔；压力检测装置，压力检测装置用于检测待测管道内的压力值；数据传输装置，数据传输装置用于传输压力值；其中：容纳箱与连接部连接，连接部通过安装孔与待测管道连接，过液孔与待测管道连通；压力检测装置安装在容纳孔内，数据传输装置安装在容纳腔中，压力检测装置与数据传输装置通信连接。本申请所提供的基于nb‑iot/loRa通信的一体式消火栓压力监测装置可以实现对待测管道处压力值的远程监测，以提高压力监测工作的便捷性。
Description
技术领域
本申请涉及压力监测技术领域，尤其涉及一种基于nb-iot/loRa通信的一体式消火栓压力监测装置及其监测方法。
背景技术
无论是日常生活还是工业生产中，采用密闭管道输送液体是极为常见的。如分布相当广泛的消防设施中就配备有供水管道，通过供水管道可以输送消防用水。但是，由于许多消防设施中容易出现因水压不适导致漏水甚至管道破裂的现象，因而，许多消防设施中通常配备有多个水压检测表，水压检测表可以示出安装位置处的水压值，但是，受该水压检测表自身结构的限制，其不能将所测得的数据直接反馈至监控中心，所以还需工作人员到达工作现场查看水压值，这使得水压检测所得到的数据具有滞后性，给水压监测带来诸多不便。
发明内容
本申请提供了一种基于nb-iot/loRa通信的一体式消火栓压力监测装置及其监测方法，能检测并传输出待测管道内的压力值。
本申请的第一方面提供了一种基于nb-iot/loRa通信的一体式消火栓压力监测装置，包括：容纳箱，所述容纳箱具有容纳腔；
连接部，所述连接部具有安装孔、过液孔和容纳孔；
压力检测装置，所述压力检测装置用于检测待测管道内的压力值；
数据传输装置，所述数据传输装置用于传输所述压力值；
其中：
所述容纳箱与所述连接部连接，所述连接部通过所述安装孔与待测管道连接，所述过液孔与所述待测管道连通；
所述压力检测装置安装在所述容纳孔内，所述数据传输装置安装在所述容纳腔中，所述压力检测装置与所述数据传输装置通信连接。
优选的，本申请所提供的一体式消火栓压力监测装置还包括第一延时控制装置，所述第一延时控制装置与所述压力检测装置电连接；
所述第一延时控制装置包括第一时间检测元件、第一判断元件和第一控制元件，所述第一时间检测元件、所述第一判断元件和所述第一控制元件之间互相电连接；
所述第一时间检测元件用于检测所述压力检测装置处于停止状态的第一时长；
所述第一判断元件用于判断所述第一时长是否等于第一预设时长；
所述第一控制元件用于在所述第一时长等于所述第一预设时长时，控制所述压力检测装置工作。
优选的，本申请所提供的一体式消火栓压力监测装置还包括超范围预警装置，所述超范围预警装置与所述压力测量装置和所述数据传输装置均电连接；
所述超范围预警装置包括第二判断元件和第二控制元件，所述第二判断元件与所述第二控制元件电连接；
所述第二判断元件用于判断所述压力值，是否超出预设值；
所述第二控制元件用于在所述压力值超出所述预设值时，控制所述数据传输装置传输第一报警信息。
优选的，本申请所提供的一体式消火栓压力监测装置还包括压力值预警装置，所述压力值预警装置与所述压力检测装置和所述数据传输装置均电连接；
所述压力值预警装置包括第三判断元件和第三控制元件，所述第三判断元件与所述第三控制元件电连接；
所述第三判断元件用于判断所述压力值是否大于压力上限值，和/或判断所述压力值是否小于压力下限值；
所述第三控制元件用于在所述压力值大于所述压力上限值，或所述压力值小于压力下限值时，控制所述数据传输装置传输第二报警信息。
优选的，本申请所提供的一体式消火栓压力监测装置还包括第二延时控制装置，所述第二延时控制装置与所述数据传输装置电连接；
所述第二延时控制装置包括第二时间检测元件、第四判断元件和第四控制元件，所述第二时间检测元件、所述第四判断元件和所述第四控制元件之间互相电连接；
所述第二时间检测元件用于检测所述数据传输装置处于停止状态的第二时长；
所述第四判断元件用于判断所述第二时长是否等于所述第二预设时长；
所述第四控制元件用于在所述第二时长等于所述第二预设时长时，控制所述数据传输装置工作。
本申请第二方面还提供一种压力监测方法，应用于上述任一一体式消火栓压力监测装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1、检测所述待测管道内的压力值；
S2、传输所述压力值。
优选的，本申请所提供的压力监测方法还包括：
S21、判断停止检测压力值的第一时长是否等于第一预设时长，如果是，返回步骤S1。
优选的，步骤S1与步骤S2之间还包括：
S31、判断所述压力值是否超出预设值，如果是，进入步骤S32；
S32、传输第一报警信息。
优选的，步骤S1与步骤S2之间还包括：
S41、判断所述压力值是否大于压力上限值，和/或小于压力下限值，且当所述压力值大于所述压力上限值，或小于所述第二压力值时，进入步骤S42；
S42、传输第二报警信息。
优选的，步骤S1与步骤S2之间还包括：
S51、判断停止传输所述压力值的第二时长是否等于第二预设时长，如果是，返回步骤S2。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的基于nb-iot/loRa通信的一体式消火栓压力监测装置中，通过压力检测装置可以检测待测管道内的压力值，且压力检测装置与数据传输装置通信连接，数据传输装置可以将测得的压力值传输出，这使得工作人员可以对待测管道处的压力值进行远程监测，以提高压力检测工作的便捷性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的一体式消火栓压力监测装置的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的一体式消火栓压力监测装置的正视图；
图3为图2所示的一体式消火栓压力监测装置沿A-A向的剖面示意图；
图4为本申请实施例所提供的压力监测方法的一种流程图；
图5为本申请实施例所提供的压力监测方法的另一种流程图；
图6为本申请实施例所提供的压力监测方法的再一种流程图；
图7为本申请实施例所提供的压力监测方法的再一种流程图；
图8为本申请实施例所提供的压力监测方法的再一种流程图。
附图标记：
1-容纳箱；
10-容纳腔；
2-连接部；
21-安装孔；
22-过液孔；
23-容纳孔。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
如图1-3所示，本申请实施例提供了一种基于nb-iot/loRa通信的一体式消火栓压力监测装置，该设备可以包括容纳箱1、连接部2、压力检测装置和数据传输装置，容纳箱1上设置有容纳腔10，容纳腔10可以用于收容数据传输装置，容纳箱1可以与连接部2连接，且可以在连接部2上设置安装孔21、过液孔22和容纳孔23，通过安装孔21，可以将连接部2与待测管道连接，对应的，过液孔22可以与待测管道连通；压力检测装置可以安装在容纳孔23中，显然的，容纳孔23也可以与过液孔22连通，压力检测装置与数据传输装置通信连接，实现传输压力值的目的。数据传输装置可以采用NB-IOT无线传输，并借助运营商蜂窝网络使远程站点的数据完成即时上报、通知报警的工作，这可以使消防设施具有远程监控的功能；由于NB-IoT构建于蜂窝网络，仅占用较窄的带宽，且可以直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，这可以达到降低部署成本、实现平滑升级的需求。同时，本申请提供的这种一体式消火栓压力监测装置中还可以内置有高精度GIS定位装置，使工作人员可以完成精准定位监测水压值工作。本申请所提供的一体式消火栓压力监测装置可以设置成本地串口通信，TTL电平传输，波特率9600bps，工作人员可以通过串口工具修改参数或监测设备工作状态。需要说明的是，上文中的压力检测装置和数据传输装置，以及下文所提到的第一延时控制装置、超范围预警装置、压力值预警装置和第二延时控制装置均未在图中示出。
具体的，容纳箱1可以为塑料或金属材料制成的具有空腔的结构，且优选容纳箱1具有较强的密封性能，这可以对容纳于容纳箱1中的数据传输装置起一定的保护作用，以延长其使用寿命；连接部2可以为金属材料通过压铸的方式形成，连接部2可以为块状、板状或其他形状的结构，如图2所示，连接部2可以为圆环状结构，且环状结构的连接部2上可以设置多个安装孔21，通过螺纹连接件与安装孔21配合，可以在不改变原有管道结构的情况下，实现本设备的快速组装，这可以大大降低改造成本；容纳孔23可以设置成沿环状连接部2的径向，贯穿连接部2的孔，通过将压力检测装置安装在容纳孔23中，设置容纳孔23与过液孔22连通，可以使待测管道内的液体进入容纳孔23中，且与压力检测装置接触，以完成对待测管道内液体压力的检测；压力检测装置可以为压力传感器，或者功能更完备的压力检测仪等，可以根据压力检测装置中测量头的结构大小，对应设置容纳孔23的结构和大小，以保证压力检测装置可以与容纳孔23封堵配合，防止管道内的液体通过容纳孔23进入容纳箱1中，损坏一体式消火栓压力监测装置中的部件。数据传输模块可以为数据传输终端，压力检测装置可以通过线路或无线连接的方式与数据传输装置通信连接，以将所测得的压力值数据传输至数据传输装置，通过数据传输装置，可以将检测到的压力值继续传输，如可以通过设置监控系统，使得工作人员可以直接通过监控系统即可完成对待测管道处压力值的监测，这可以极大地节省人力物力。
上述可知，本申请所提供的的一体式消火栓压力监测装置中，连接部2可以与待测管道连接，通过安装于容纳孔23内的压力检测装置可以检测待测管道内的压力值，压力检测装置与数据传输装置通信连接，通过数据传输装置可以将压力检测装置所测得的压力值传输出去，以使工作人员可以实时监控待测管道内的压力值，这极大地提升了压力监测工作的便捷性。
优选的，本申请所提供的压力检测装置还可以内置有电池，电池可以为压力检测装置和数据传输装置供能，这使得压力检测装置可以根据实际需求，随意选择安装位置，而无需由安装位置处的配套设施决定。
由于没有必要一直对待测管道内的压力值进行检测，进一步的，本申请所提供的一体式消火栓压力监测装置还可以包括第一延时控制装置，第一延时控制装置可以与压力检测装置电连接；其中，第一延时控制装置可以包括第一时间检测元件、第一判断元件和第一控制元件，且第一时间检测元件、第一判断元件和第一控制元件三者互相电连接；第一时间检测元件可以检测压力检测装置处于停止状态的第一时长，第一判断元件可以判断第一时长是否等于第一预设时长，第一控制元件可以在第一时长等于第一预设时长时，控制压力检测装置工作，即进行压力检测工作。
具体的，第一延时控制装置可以为延时继电器，本领域技术人员可以根据实际需求，设定第一预设时长的数值，如第一预设时长可以为2分钟或5分钟；也就是说，通过设置第一延时控制装置，可以使压力检测装置周期性检测待测管道内的压力值，周期的长度可以根据实际情况确定，这在不影响监测效果的情况下，可以提高设备的使用寿命，同时还可以提高电池的使用时间。
为了防止待测管道内的压力超出压力检测装置的量程，进一步的，本申请所提供的一体式消火栓压力监测装置还可以包括超范围预警装置，超范围预警装置可以与压力检测装置和数据传输装置均电连接，超范围预警装置可以包括第二判断元件和第二控制元件，第二判断元件可以与第二控制元件电连接，第二判断元件可以判断压力检测装置所测得的压力值是否超出预设值，第二控制元件在前述压力值超出预设值时，可以控制数据传输装置传输第一报警信息。
具体的，上述预设值可以为压力检测装置的量程，或者预设值也可以设置成范围稍小于压力检测装置量程的数值；在压力检测装置所测得的压力值超出前述预设值时，第二控制元件控制数据传输装置传输第一报警信息，工作人员在接收到第一报警信息之后，可以得到待测管道内的压力值超出预设值的信息，以及时采取应对措施，这可以提高工作效率，还可以降低安全事故的发生率。
我们知道，管道所能承受的压力一般是一定的，因而对于待测管道而言，其必定存在压力承受极限值，为了防止压力值超出管道的压力承受极限值；同时，为了防止管道内压力不够而无法较好的完成液体输送任务的情况，进一步的，本申请所提供的压力检测装置还可以包括压力值预警装置，压力值预警装置可以与压力检测装置和数据传输装置均电连接，压力值预警装置可以包括第三判断元件和第三控制元件，第三判断元件可以与第三控制元件电连接；第三判断元件可以判断压力检测装置所测得的压力值是否大于压力上限值，和/或小于压力下限值，第三控制元件在所测得的压力值大于前述压力上限值，或小于前述压力下限值时，可以控制数据传输装置传输第二报警信息。
具体的，与超范围预警装置类似，压力值预警装置可以判断压力检测装置所测得的压力值的大小，是否超出预设的压力上下限的值，且在超出压力上下限值时，第二控制元件可以控制数据传输装置传输第二报警信息，工作人员在接收到第二报警信息时，可以得到待测管道处的压力值超限的信息，然后可以根据信息适当减小或增大待测管道处的流量，实现远程监测的目的，进而可以提高工作效率。
为了提高数据传输装置的工作效率，以及为了降低数据传输装置的启动次数，以提高其使用寿命，优选的，本申请所提供的压力检测装置还可以包括第二延时控制装置，第二延时控制装置可以与数据传输装置电连接，第二延时控制装置可以包括第二时间检测元件、第四判断元件和第四控制元件，第二时间检测元件、第四判断元件和第四控制元件三者之间可以互相电连接，第二时间控制元件可以检测数据传输装置处于停止工作状态下的第二时长，第四判断元件可以判断第二时长是否等于第二预设时长，第四控制元件在第二时长等于第二预设时长时，可以控制数据传输装置工作，即进行对所测得的压力数据的传输。
具体的，第二延时控制装置也可以为延时继电器等装置，通过设置第二延时控制装置可以使数据传输装置周期性工作；本领域技术人员可以根据实际情况确定周期的长短。需要说明的是，可以设定第二预设时长的数值大于第一预设时长的数值。更具体的，在数据传输装置处于停止工作状态下时，压力检测装置可以将所测得的压力值缓存在数据传输装置内，等数据上传周期到之后，可以将之前存储的压力值数据传输出，这可以提高数据传输装置的工作效率，且可以延长数据传输装置的使用寿命，还可以延长电池的使用时间。
基于上述任一实施例所提供的一体式消火栓压力监测装置，如图4-8所示，本申请还提供一种压力检测方法，该监测方法可以包括如下步骤：
S1、检测待测管道内的压力值；具体可以通过压力检测装置等检测待测管道内的压力值，当然也可以通过其他方式实现检测待测管道内压力值的目的；
S2、传输前述压力值；具体可以通过数据传输装置将所测得的压力值传输出，当然，数据传输装置的种类可以有多种，且传输数据的方式也可以有多种，考虑文本简洁，此处不再赘述。
上述可知，本申请所提供的压力监测方法，可以先检测待测管道处的压力值，然后可以将前述压力值传输出，这可以使工作人员不必实地查看待测管道处的压力值，以提高压力检测工作的便捷性。
优选的，本申请所提供的压力检测方法还可以包括：
S21、判断停止检测压力值的第一时长是否等于第一预设时长，如果是，则返回步骤S1。具体的，可以通过时间检测、对比判断和满足条件即下达控制命令的程序实现前述步骤，对应的，可以通过设置时间检测元件、判断元件和控制元件具体实现前述几个功能，在第一时长满足第一预设时长时，返回步骤S1，即对待测管道内的压力进行检测。通过周期性检测压力值的方式，可以避免进行过多的非必要工作，这可以提高设备的使用效率。
进一步的，本申请所提供的压力监测方法还可以包括：
S31、判断压力值是否超出预设值；具体可以通过设置判断元件完成前述判断工作，如判断元件可以将压力值信息转换成电信号，对比该压力值与预设值之间的关系，如果前述压力值超出预设值的范围，可以将压力值超范围的信息传输给数据传输装置，然后可以进入步骤S32；
S32、传输第一报警信息，具体可以通过数据传输装置将该超范围信息传输出，工作人员在接收到超范围预警信息之后，可以及时采取适当的应对措施，以避免待测管道出现意外事故，这可以大大提高运输管道的安全性。
进一步的，本申请所提供的压力检测装置还可以包括：
S41、判断所测得的压力值是否大于压力上限值，和/或小于压力下限值，同样的，可以通过设置判断元件完成该工作过程，在判断出测得的压力值与压力上下限值之间的关系之后，且在前述压力值大于压力上限值，或小于压力下限值时，可以进入步骤S42；
S42、传输第二报警信息，同样的，可以通过数据传输装置将压力值超上限或低于下限的信息传输出，工作人员可以根据接收到的第二报警信息了解到压力值的信息，从而可以迅速采取相应的解决措施。需要说明的是，第一报警信息和第二报警信息可以均可以为声音、图像或其他信息，且前述两个报警信息可以不通，同时，测得的压力值超出上限，以及低于下限的报警信息也可以不同，以便于工作人员可以快速分辨出报警信息的内容，继而可以有针对性地采取不同的应对措施，来解决压力值报警的问题。
优选的，本申请所提供的压力检测方法还可以包括：
S51、判断停止传输前述压力值的第二时长是否等于第二预设时长，且在第二时长等于第二预设时长时，返回步骤S2；同样的，也可以通过配备延时继电器等装置完成该工作过程，也就是说，将数据传输装置传输数据的模式设置成周期性上传的模式。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于nb-iot/loRa通信的一体式消火栓压力监测装置，其特征在于，包括：
容纳箱，所述容纳箱具有容纳腔；
连接部，所述连接部具有安装孔、过液孔和容纳孔；
压力检测装置，所述压力检测装置用于检测待测管道内的压力值；
数据传输装置，所述数据传输装置用于传输所述压力值；
其中：
所述容纳箱与所述连接部连接，所述连接部通过所述安装孔与待测管道连接，所述过液孔与所述待测管道连通；
所述压力检测装置安装在所述容纳孔内，所述数据传输装置安装在所述容纳腔中，所述压力检测装置与所述数据传输装置通信连接。
2.根据权利要求1所述的一体式消火栓压力监测装置，其特征在于，还包括第一延时控制装置，所述第一延时控制装置与所述压力检测装置电连接；
所述第一延时控制装置包括第一时间检测元件、第一判断元件和第一控制元件，所述第一时间检测元件、所述第一判断元件和所述第一控制元件之间互相电连接；
所述第一时间检测元件用于检测所述压力检测装置处于停止状态的第一时长；
所述第一判断元件用于判断所述第一时长是否等于第一预设时长；
所述第一控制元件用于在所述第一时长等于所述第一预设时长时，控制所述压力检测装置工作。
3.根据权利要求1所述的一体式消火栓压力监测装置，其特征在于，还包括超范围预警装置，所述超范围预警装置与所述压力测量装置和所述数据传输装置均电连接；
所述超范围预警装置包括第二判断元件和第二控制元件，所述第二判断元件与所述第二控制元件电连接；
所述第二判断元件用于判断所述压力值是否超出预设值；
所述第二控制元件用于在所述压力值超出所述预设值时，控制所述数据传输装置传输第一报警信息。
4.根据权利要求1所述的一体式消火栓压力监测装置，其特征在于，还包括压力值预警装置，所述压力值预警装置与所述压力检测装置和所述数据传输装置均电连接；
所述压力值预警装置包括第三判断元件和第三控制元件，所述第三判断元件与所述第三控制元件电连接；
所述第三判断元件用于判断所述压力值是否大于压力上限值，和/或判断所述压力值是否小于压力下限值；
所述第三控制元件用于在所述压力值大于所述压力上限值，或所述压力值小于压力下限值时，控制所述数据传输装置传输第二报警信息。
5.根据权利要求1所述的一体式消火栓压力监测装置，其特征在于，还包括第二延时控制装置，所述第二延时控制装置与所述数据传输装置电连接；
所述第二延时控制装置包括第二时间检测元件、第四判断元件和第四控制元件，所述第二时间检测元件、所述第四判断元件和所述第四控制元件之间互相电连接；
所述第二时间检测元件用于检测所述数据传输装置处于停止状态的第二时长；
所述第四判断元件用于判断所述第二时长是否等于第二预设时长；
所述第四控制元件用于在所述第二时长等于所述第二预设时长时，控制所述数据传输装置工作。
6.一种压力监测方法，应用于如权利要求1-5中任一项所述的一体式消火栓压力监测装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1、检测所述待测管道内的压力值；
S2、传输所述压力值。
7.根据权利要求6所述的压力监测方法，其特征在于，还包括：
S21、判断停止检测压力值的第一时长是否等于第一预设时长，如果是，返回步骤S1。
8.根据权利要求6所述的压力监测方法，其特征在于，步骤S1与步骤S2之间还包括：
S31、判断所述压力值是否超出预设值，如果是，进入步骤S32；
S32、传输第一报警信息。
9.根据权利要求6所述的压力监测方法，其特征在于，步骤S1与步骤S2之间还包括：
S41、判断所述压力值是否大于压力上限值，和/或小于压力下限值，且当所述压力值大于所述压力上限值，或小于所述压力下限值时，进入步骤S42；
S42、传输第二报警信息。
10.根据权利要求6所述的压力监测方法，其特征在于，步骤S1与步骤S2之间还包括：
S51、判断停止传输所述压力值的第二时长是否等于第二预设时长，如果是，返回步骤S2。
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