CN109091789B - 一种消防栓系统及其流速监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种消防栓系统及其流速监测方法，属于消防栓监控设备领域。消防栓系统包括消防栓及止水阀，阀体上安装有监测装置与供电装置；供电装置包括压电俘能器；压电俘能器包括套装在阀体流道内的涡轮，由涡轮带动而绕旋转轴线转动的第一磁铁块，表面水密地包裹有弹性膜层且一端固定在阀体上的压电片，及粘接在压电片的摆动端上的第二磁铁块；第二磁铁块位于第一磁铁块绕旋转轴线转动所形成的环形轨迹的轴向侧旁；压电俘能器构成监测装置中用于监测是否有水流的水流监测单元。通过增设压电俘能器，不仅能增加电池的服役年限，且能对流道中是否有水流进行监测，可广泛应用于消防栓、建筑等领域。

Description

一种消防栓系统及其流速监测方法

技术领域

本发明涉及消防栓监测技术领域，具体地说，涉及一种具有能量俘获功能的消防栓系统及适于该消防栓系统使用的流道水流流速监测方法。

背景技术

如图1所示，常用消防栓系统1包括水管10及安装在水管10上的止水阀12及消防栓11，止水阀12位于水流方向的上游，以控制水管10中的水流通断，以控制消防栓11的供水。为了监测消防栓11中水压或流速等用于反映其工作状态的参数，以能更好地为消防救火时选择提供参考，如公布号为CN107979128A、CN107968453等专利文献所述公开的技术方案为在水管10上安装消防栓监测仪表，并在该消防栓监测仪表中集成水压探头作为水压监测模块，或如公布号为CN107975679A等专利文献所公开的技术方案中为在水管10上安装消防监测栓仪表中，并在该消防栓监测仪表中集成涡轮作为流速监测模块，以对水管10中的水流流速进行监测。为了真实反映消防栓11的工作状态，前述消防栓监测仪表均设置在止水阀12与消防栓11之间的管段上。

由于消防栓的安装位置处通常供电较为不方便，基本上利用电池进行供电，以基于IB-NOT、2G等无线通信技术将监测数据发出，其均存在电池服役寿命偏短的问题。

此外，在使用过程中，若止水阀11被关闭了，则难通过安装在其下游的消防栓监测仪表的监测数据来判断消防栓12的真实工作状态。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种消防栓系统，通过增设压电俘能器以延长电池的服役年限；

本发明的另一目的是提供一种适于上述消防栓使用的流速监测方法。

为了实现上述主要目的，本发明提供的消防栓系统包括消防栓及在水流方向上位于消防栓上游的止水阀，止水阀包括阀体、阀瓣及阀杆，阀体上安装有监测装置及向监测装置供电的供电装置，监测装置包括控制单元、向控制单元输出监测信息的监测单元及受控制单元控制而发送监测信息的无线通信单元；供电装置包括可充电电池、充电电路及压电俘能器；压电俘能器包括套装在阀体流道内的涡轮，由涡轮带动而绕旋转轴线转动的第一磁铁块，表面水密地包裹有弹性膜层且一端固定在阀体上的压电片，及粘接在压电片的摆动端上的第二磁铁块；第二磁铁块位于第一磁铁块绕旋转轴线转动所形成的环形轨迹的轴向侧旁，压电片的中面沿环形轨迹的径向布置，中面平行于压电片上粘接有磁铁块的表面，第一磁铁块与第二磁铁块的磁极指向均沿轴向，且异性磁极相对布置；压电俘能器构成监测单元中用于监测是否有水流的水流监测单元。

通过设置压电俘能器，并利用充电电路对电池进行充电，以延长电池的服役年限，并可基于该压电俘能器对阀体流道内是否有流速进行检测，并可根据电量的输出多少而大致判断流速快慢，以便于对消防栓系统的工作状态进行监控。

具体的方案为涡轮通过涡轮转轴安装在安装筒内，安装筒嵌入地安装在阀体流道的一个端口部内；第一磁铁块通过连杆固设在涡轮转轴上，压电片的固定端通过连接件固定在安装筒的筒内壁上。

更具体的方案为阀体在端口部的侧壁上设有安装螺孔，在安装螺孔内水密地旋合有第一塑料螺钉，第一塑料螺钉里水密地预埋有霍尔传感器，霍尔传感器的检测端位于环形轨迹的径向侧旁；霍尔传感器构成监测单元中的流速监测单元。基于同一套涡轮与磁铁，只需增设霍尔传感器，以监测磁铁块旋转经过的次数，就可获取涡轮的转速而获取当前阀体流道内的水流流速。

优选的方案为压电片的电能传输线依序穿过设于阀体上的螺纹通孔后伸出至阀体外，再穿过硬质保护管后与充电电路电连接；螺纹通孔内水密地旋合有第二塑料螺钉，电能传输线预埋于第二塑料螺钉内，且预埋线位于流道内的一端焊接有电连接于压电片的固定端上的导线，在焊接位置处包裹有防水套管。

另一个优选的方案为监测单元包括用于监测阀体流道启闭状态的启闭状态监测单元；阀杆具有暴露于阀体外的螺杆段；启闭状态监测单元包括沿阀杆轴向布置的导轨，具有与螺杆段相适配的螺纹孔的指示块，固设在指示块上的磁铁块，及固设在阀体上且位于指示块沿螺杆段行程两端侧旁的磁检测传感器；螺杆段的长度大于指示块在阀瓣启闭流道过程中沿阀杆轴向的行程；指示块受导轨约束而只能沿阀杆轴向移动。通过在阀杆上设置由其驱动而沿相对阀体沿阀杆轴向移动的指示块，并通过对指示块相对阀体的位置信息进行监测，以利用阀门在工作过程中，为通过手轮驱动阀杆相对阀体转动，以驱动阀瓣启闭阀体流道，即阀瓣是否全闭阀体流道、或者全开阀体流道及在这两者间的中间状态的信息可通过对阀杆的动作监测而获取，并采用螺纹结构进行驱动，结构简单且便于实现，利用磁铁与磁检测传感器配合而对指示块相对阀体在阀杆轴向上的位置进行监控，能有效地降低监控过程中传感器功耗，便于延长一些环境下只能利用电池进行供电的阀门服役年限。且由于阀杆具有位于阀体外的部分，通过对阀杆的状态监测而获取阀瓣是否启闭流道的信息，能有效避免需要将监测模块设置到阀体内而需考虑密封问题，以便于制造及维护中的检修。

更优选的方案为导轨包括固设在阀体上的导槽板，导槽板上设有沿阀杆轴向布置的限位导向槽；指示块具有可滑动地卡套于限位导向槽内的被限位部；磁检测传感器固设在导槽板上且位于限位导向槽的端部侧旁。采用导槽板作为导轨，结构简单且便于在阀体上的安装。

进一步的方案为磁检测传感器为霍尔传感器或干簧管；磁检测传感器的信号传输线穿过硬质保护管后，与控制单元电连接。

再一个优选的方案为监测单元包括水压检测单元，水压监测单元包括水密地安装在水压监测通孔上的水压探头，水压监测通孔设于阀体流道的侧壁上。

更优选的方案为水压监测通孔设有第一内螺纹，水压探头的探测端部设有与第一内螺纹相适配的第一外螺纹，探测端部与水压监测通孔的外端面间压有密封圈；水压监测通孔设于阀体流道的进水端部上。

为了实现上述另一目的，本发明提供的流速监测用于监测上述消防栓系统内的流速，该流速监测方法包括以下步骤：

获取压电片的电能输出数据及基于霍尔传感器获取涡轮的转速数据；

利用流速计算模型，对转速数据与电能输出数据进行处理，获取阀体流道内的流速数据；流速计算模型为基于卷积神经网络模型经训练得到。

由于在流道内增设了压电俘能器，其电量输出将影响涡轮的转速而对流速的精确计算产生影响，且压电片的能量俘获效率与涡轮转速相关，并非线性关系；本方案利用经训练的机器学习模型对流速进行监测，可有效避免现有经验公式无法精确预测的问题。

附图说明

图1为现有一种消防栓系统的结构示意图；

图2为本发明消防栓系统实施例中止水阀的侧视图；

图3为本发明消防栓系统实施例中止水阀的结构图；

图4为图2中A局部放大图；

图5为图3中B局部放大图；

图6为本发明消防栓系统实施例中密封壳、水压探头及安装在密封壳内的模块的立体图；

图7为图6所示结构的结构分解图

图8为本发明消防栓系统实施例中涡轮、涡轮转轴、导流罩及安装筒的结构分解图；

图9为本发明消防栓系统实施例中监测装置的电原理框图；

图10为本发明消防栓系统实施例中压电俘获器的结构示意图；

图11为图10中C局部放大图；

图12为发明消防栓系统实施例中压电俘获器的工作原理示意图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

本发明主要是在止水阀内增设压电俘能器，以延长电池服役年限的同时，能对流道中水流状态进行监控，根据本构思，消防栓的结构及阀门中的阀体、阀瓣等部件的具体结构参照现有产品进行设计。

消防栓系统实施例

参见图1，本发明消防栓系统1包括水管10及安装在水管10的末端部上的止水阀12及位于止水阀12下游的消防栓11，止水阀12用于控制末端部中水流通断，从而控制消防供11的供水状态。

参见图2至图12，止水阀12包括阀体21、阀瓣22、阀杆23、手轮24及固设在阀体21上的监测装置3及供电装置，阀杆23具有暴露于阀体21外的螺杆段230，阀体21包括阀座210及阀盖211。

监测装置3包括监测单元30、密封壳4及安装在密封壳4内的电池连接端子、控制模块31与无线通信模块32。供电装置包括压电俘能器9及安装在密封壳4内的充电电路与电池33，电池连接端子用于连接电池33的正负电极，以向监测单元30、控制单元31及无线通信模块的正常工作供电。其中，无线通信模块32可选用NB-IOT模块、ELTE-IOT模块、2G通信模块或5G通信模块，在本实施例中选用NB-IOT模块，以延长电池33的使用寿命，并将无线通信模块32的天线暴露于密封壳4外，以提高其通信质量，且在天线信号线与设于密封壳体4上的通孔间用密封胶进行密封处理。

监测单元30包括用于监测阀体21内流道2100的启闭状态的流道启闭状态监测单元34，用于对流经流道2100的水流流速进行监测的流道流速监测单元7，及用于对流道2100内水压进行监测的流道水压监测单元8。在本实施例中，流道水压监测单元8用于对流道2100进水端部处的水压进行检测，即用于监测供水管里的水压。

启闭状态监测单元34包括指示模块5及位置监测模块6；指示模块5包括导槽板50、指示块51及固定在指示块51的端部上的磁铁块52。导槽板50的本体为不锈钢板，其下端部通过螺钉501固设在阀盖211的上端部上，且在其上设有长度方向沿阀杆23的轴向布置的限位导向槽500。指示块51包括螺孔端部510及连接部511，磁铁块52固定在连接部511上，在螺孔端部510上设有与螺杆段230相适配的螺孔。连接部511伸入导向限位槽500中，在导向限位槽500的导向约束作用下，指示块51相对导槽板50只能导向限位槽500的长度方向往复移动，螺孔端部510套装在螺杆段230外，以在螺杆段230的转动过程中，通过螺纹之间的相互作用，以推动指示块51相对阀体21沿阀杆23的轴向往复移动。位置监测模块6包括两个固设在导槽板50上霍尔传感器60，两个霍尔传感器60分别固设在导向限位槽500的两端部侧旁，即位于指示块51沿阀杆23轴向移动的行程两端侧各设有固设有至少一个霍尔传感器60，从而对磁铁块52是否随指示块51滑动至其行程的一个端部上的位置进行检测。导槽板50构成本实施例中指示块51沿阀杆23轴向滑动的导轨，磁铁块52构成本实施例中的第一元件，而两个霍尔传感器60构成本实施例中的第二元件，霍尔传感器60向控制单元31输出磁检测信号，连接部511构成指示块51上可滑动地卡套于限位导向槽500内的被限位部。

在本实施例中，霍尔传感器采用霍尔开关。在工作过程中，通过手轮24驱动阀杆23相对阀体21绕转轴转动，基于其下端部与阀瓣22之间的螺纹配合，而驱动阀瓣22沿阀杆23的轴向升降以启闭流道2100；同时基于螺杆段230与螺孔端部510之间的螺纹配合，而驱动指示块51带动磁铁块52沿导向限位槽500滑动，当阀瓣22位于全开流道2100时，磁铁块52被驱动至位于其行程的上端，即位于上端霍尔传感器60侧旁而被其感应到，其向控制模块31输出检测信号，表征此时流道为全开状态。当阀瓣22位于全关流道2100时，磁铁块52被驱动至位于其行程的下端，即位于下端霍尔传感器60侧旁而被其感应到，其向控制模块31输出检测信号，表征此时流道为全关状态。当介于该两种位置之间时，即没有被两个霍尔传感器所检测到，此时表征处于部分开启状态。即螺杆段230的长度大于指示块51在阀瓣22启闭流道2100过程中沿阀杆23轴向移动的行程。

流道流速监测单元7安装在21流道的出口端口部上，包括安装筒70，通过转轴72可转动地安装在安装筒70内的涡轮71，安装在安装筒70前端部上的导流罩73，通过连接杆91固定在涡轮转轴72上的第一磁铁块92，及位于第一磁铁块92绕涡轮转轴72的轴线710转动所形成的环形轨迹侧旁的霍尔传感器97。在本实施例中，霍尔传感器97采用霍尔开关。在工作过程中，当有水流从流道2100内通过时，驱动涡轮71转动而带动第一磁铁块92绕涡轮转轴72转动，当转至接近霍尔传感器97的位置处时，霍尔传感器97被触发而检测到，通过统计每分钟内被触发次数而获取涡轮71的转速，以计算出水流的流速。

在安装筒70的后端部外侧上设有卡块或卡环700，在本实施例中采用卡块，以在安装过程中，安装筒70嵌入地安装在端口部2103，并使卡块700卡持于设于端口部2103周壁上的卡槽2101上，并通过阀体21以水管对接而进行固定，从而使整个涡轮单元嵌入地安装在流道内。

在端口部2103的侧壁上设有安装螺孔21030，霍尔传感器水密地埋于与安装螺孔21030配合的塑料螺钉内，并在二者间压有密封圈，以实现水密地连接安装。

在阀体21的进水端口部上设有穿透其侧壁以与流道2100连通的水压监测孔，在本实施例中，水压监测孔为螺纹孔。流道水压监测单元8包括水密地安装在水压监测孔上的水压探头81。水压监测孔设有第一内螺纹，水压探头81的探测端设有与该第一内螺纹相适配的第一外螺纹，水压探头81的探测端与水压监测孔的外端面间压有密封圈；水压探头81的外端部设有第二外螺纹。

如图6及图7所示，密封壳4包括壳主体40及与两端敞口相配合的密封端盖41、42，在壳主体40的侧壁处固设有连接接头43，在安装接头43的相对一侧设有天线安装台44，在天线安装台44上设有用于布置天线连接线的线槽440与线孔441，在完成天线连接线的安装之后，采用密封胶进行密封；在本实施例中，连接端头43及天线安装台44与筒体40以一体成型的方式制成。

在连接接头43上设有与第二外螺纹相适配的第二内螺纹，从而通过连接头43与水压探头81间的螺纹连接，而将密封壳4固定在阀体21上，且在连接头43与水压探头81间压有密封圈。在连接端头43设有连通密封壳4的内腔的通孔，水压探头81的信号线穿过该通孔后与控制模块31电连接，以使水压探头81向控制模块31输出水压检测信号。

霍尔传感器60及流道流速监测单元7中的霍尔传感器的信号传输线依序穿过硬质保护管及设于密封壳4上的通孔后，与控制模块31电连接，以向控制模块31输出磁检测信号，该信号线与密封壳4上的通孔间由密封胶密封。

如图10至图12所示，在阀体的流道内固设有压电俘能器9，其包括外表包裹有水密的弹性膜层的压电片94，固设在压电片94的摆动端上的两块第二磁铁块95、96，及用于随测速涡轮71转动而以磁力迫使第二磁铁95、96驱动压电片94摆动的第一磁铁块92。第二磁铁块95、96为磁极朝向平行布置且相同。压电片94的固定端通过夹持装置93而固定在安装筒70的内筒面上，且其长度方向沿直管式流道的轴向布置，电能输出线的连接点位于压电片94的夹持端部上；电能输出线依次穿过设于弹性膜层上的通孔、设于流道侧壁上的通孔、硬质保护管及设于密封壳上的通孔后，与充电电路电连接，该充电电路对蓄电池进行充电。

第二磁铁块95、96位于第一磁铁块92绕旋转轴线710转动所形成的环形轨迹的轴向侧旁，压电片94的中面01沿环形轨迹的径向布置，中面01平行于压电片94上粘接有第二磁铁块95、96的表面，如图12所示，第一磁铁块92与所述第二磁铁块95、96的磁极指向均沿涡轮转轴72轴向，且异性磁极相对布置。

其中，在本发明中，“磁极指向”被配置为磁铁块的N极指向S极的方向，或S极指向N极的方向，例如条形磁铁的长度方向。

由于在流道内增设了压电俘能器9，其电量输出将影响涡轮71的转速而对流速的精确计算产生影响，且压电片94的能量俘获效率与涡轮71的转速相关，并非线性关系。因此，在本实施例中利用经训练的机器学习模型对流速进行监测，可有效避免现有经验公式无法精确预测的问题；具体为流速监测方法包括以下步骤：

(1)获取压电片94的电能输出数据及基于霍尔传感器97获取涡轮71的转速数据；

(2)利用流速计算模型，对转速数据与电能输出数据进行处理，获取阀体流道内的流速数据。其中，流速计算模型为基于卷积神经网络模型经训练得到。

在对卷积神经网络模型进行训练过程为，以在预定流速前提下所测得的压电片94的电能输出数据及基于霍尔传感器97获取涡轮71的转速数据，即通过控制流道内流速为预定值，再测量电能输出数据与转速数据，且流速的设定值为0至预定上限至，该预定上限值可根据现有经验为常用消防栓中最大的水流流速，对于在这个区间内的流速采样点，为靠近压电片谐振频率时越密。

在训练过程中，对于前述测量获取预定量的数据组，以电能输出数据与转速数据为数量为模型输入参数，而以流速数据为输出参数，对卷积神经网络模型进行训练，并利用实测的数据进行检验，直至其预测输出值的误差在5％内后才利用该模型对实际消防栓系统的流速进行监测。

在使用过程中，控制模块31控制无线通信模块32向外发出由监测单元30所获取的启闭状态监测信号、流速监测信号及水压监测信号，远程服务器通过包含基站的通信网络接收无线通信模块32发出的监测信号，并从中提取监测数据，根据这些监测数据至少可做出如下判断：

(1)在启闭状态监测信息显示流道2100为开启状态，且流速监测信息显示流速小于第一阈值时，则发送维修报告，该维修报告包括漏水报告。其中，该第一阈值可根据经验值进行设置，也可根据实验值进行设置。

(2)在启闭状态监测信息显示流道2100为全开状态，流速监测信息显示流速大于第二阈值时，且在用水报告中未显示当前消防栓有火警使用任务时，则发送盗水报告。该第二阈值通常设置成为消防车供水的流速或者明显大于漏水流速的数值。

(3)在启闭状态监测信息显示流道2100为全关状态，且流速监测信息显示有流速时，则发送维修报告，维修报告包括漏水报告与阀瓣22密封损坏报告。

在本实施例中，有关密封壳结构与内部单元的结构可本申请人已申请且参考公开号为CN107975679A、CN107979128A及CN107968453A的专利文献内容，且该三篇专利文献的内容全部导入本专利中，以将原来设置于消防栓仪表上的功能与作用集成至本专利的止水阀中。

流速监测方法实施例

在上述消防栓系统实施例中，已对本发明流速监测方法实施例进行了说明，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种消防栓系统，包括消防栓及在水流方向上位于所述消防栓上游的止水阀，所述止水阀包括阀体、阀瓣及阀杆，所述阀体上安装有监测装置及向所述监测装置供电的供电装置，所述监测装置包括控制单元、向所述控制单元输出监测信息的监测单元及受所述控制单元控制而发送监测信息的无线通信单元；所述供电装置包括可充电电池、充电电路及压电俘能器；

其特征在于：

所述压电俘能器包括套装在阀体流道内的涡轮，由所述涡轮带动而绕旋转轴线转动的第一磁铁块，表面水密地包裹有弹性膜层且一端固定在所述阀体上的压电片，及粘接在所述压电片的摆动端上的第二磁铁块；

所述第二磁铁块位于所述第一磁铁块绕所述旋转轴线转动所形成的环形轨迹的轴向侧旁，所述压电片的中面沿所述环形轨迹的径向布置，所述中面平行于所述压电片上粘接有磁铁块的表面，所述第一磁铁块与所述第二磁铁块的磁极指向均沿所述轴向，且异性磁极相对布置；所述压电俘能器构成所述监测单元中用于监测是否有水流的水流监测单元；

所述压电片的电能传输线依序穿过设于所述阀体上的螺纹通孔后伸出至所述阀体外，再穿过硬质保护管后与所述充电电路电连接，用于对所述可充电电池进行充电，且使所述监测单元根据输出电量的多少判断流速的快慢；

所述使所述监测单元根据输出电量的多少判断流速的快慢的步骤包括以下步骤：(1)获取所述压电片的电能输出数据及基于霍尔传感器获取所述涡轮的转速数据；(2)利用流速计算模型，对所述转速数据与所述电能输出数据进行处理，获取阀体流道内的流速数据；所述流速计算模型为基于卷积神经网络模型经训练得到；

其中，在对卷积神经网络模型进行训练过程为，以在预定流速前提下所测得的压电片的电能输出数据及基于霍尔传感器获取涡轮的转速数据，以通过控制流道内流速为预定值，再测量电能输出数据与转速数据，且流速的设定值为0至预定上限值，该预定上限值根据现有经验为常用消防栓中最大的水流流速，对于在这个区间内的流速采样点，为靠近压电片谐振频率时越密；在训练过程中，对于前述测量获取预定量的数据组，以电能输出数据与转速数据为数量为模型输入参数，而以流速数据为输出参数，对卷积神经网络模型进行训练，并利用实测的数据进行检验，直至其预测输出值的误差在5％内后才利用该模型对实际消防栓系统的流速进行监测。

2.根据权利要求1所述的消防栓系统，其特征在于：

所述涡轮通过涡轮转轴安装在安装筒内，所述安装筒嵌入地安装在阀体流道的一个端口部内；所述第一磁铁块通过连杆固设在所述涡轮转轴上，所述压电片的固定端通过连接件固定在所述安装筒的筒内壁上。

3.根据权利要求2所述的消防栓系统，其特征在于：

所述阀体在所述端口部的侧壁上设有安装螺孔，在所述安装螺孔内水密地旋合有第一塑料螺钉，所述第一塑料螺钉里水密地预埋有霍尔传感器，所述霍尔传感器的检测端位于所述环形轨迹的径向侧旁；

所述霍尔传感器构成所述监测单元中的流速监测单元。

4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的消防栓系统，其特征在于：

所述螺纹通孔内水密地旋合有第二塑料螺钉，所述电能传输线预埋于所述第二塑料螺钉内，且预埋线位于流道内的一端焊接有电连接于所述压电片的固定端上的导线，在焊接位置处包裹有防水套管。

5.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的消防栓系统，其特征在于：

所述监测单元包括用于监测阀体流道启闭状态的启闭状态监测单元；

所述阀杆具有暴露于所述阀体外的螺杆段；

所述启闭状态监测单元包括沿阀杆轴向布置的导轨，具有与所述螺杆段相适配的螺纹孔的指示块，固设在所述指示块上的磁铁块，及固设在所述阀体上且位于所述指示块沿所述螺杆段行程两端侧旁的磁检测传感器；所述螺杆段的长度大于所述指示块在所述阀瓣启闭流道过程中沿阀杆轴向的行程；所述指示块受所述导轨约束而只能沿阀杆轴向移动。

6.根据权利要求5所述的消防栓系统，其特征在于：

所述导轨包括固设在所述阀体上的导槽板，所述导槽板上设有沿阀杆轴向布置的限位导向槽；所述指示块具有可滑动地卡套于所述限位导向槽内的被限位部；所述磁检测传感器固设在所述导槽板上且位于所述限位导向槽的端部侧旁。

7.根据权利要求5所述的消防栓系统，其特征在于：

所述磁检测传感器为霍尔传感器或干簧管；

所述磁检测传感器的信号传输线穿过硬质保护管后，与所述控制单元电连接。

8.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的消防栓系统，其特征在于：

所述监测单元包括水压检测单元，所述水压监测单元包括水密地安装在水压监测通孔上的水压探头，所述水压监测通孔设于阀体流道的侧壁上。

9.根据权利要求8所述的消防栓系统，其特征在于：

所述水压监测通孔设有第一内螺纹，所述水压探头的探测端部设有与所述第一内螺纹相适配的第一外螺纹，所述探测端部与所述水压监测通孔的外端面间压有密封圈；

所述水压监测通孔设于阀体流道的进水端部上。

10.一种流速监测方法，用于监测权利要求3所述的消防栓系统内的流速，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述压电片的电能输出数据及基于所述霍尔传感器获取所述涡轮的转速数据；

利用流速计算模型，对所述转速数据与所述电能输出数据进行处理，获取阀体流道内的流速数据；所述流速计算模型为基于卷积神经网络模型经训练得到；

其中，在对卷积神经网络模型进行训练过程为，以在预定流速前提下所测得的压电片的电能输出数据及基于霍尔传感器获取涡轮的转速数据，以通过控制流道内流速为预定值，再测量电能输出数据与转速数据，且流速的设定值为0至预定上限值，该预定上限值根据现有经验为常用消防栓中最大的水流流速，对于在这个区间内的流速采样点，为靠近压电片谐振频率时越密；在训练过程中，对于前述测量获取预定量的数据组，以电能输出数据与转速数据为数量为模型输入参数，而以流速数据为输出参数，对卷积神经网络模型进行训练，并利用实测的数据进行检验，直至其预测输出值的误差在5％内后才利用该模型对实际消防栓系统的流速进行监测。