CN110284558B - 一种消火栓智能化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消火栓智能化方法，包括消火栓顶盖改造步骤和消火栓底座改造步骤，所述消火栓顶盖改造步骤如下：S1、拆卸现有的消火栓顶盖；S2、测量现有的消火栓顶盖螺孔规格与位置；S3、批量制作消火栓顶盖转接板；S4、智能消火栓顶盖通过转接板与现有的消火栓栓体安装；所述消火栓底座改造步骤如下：S101、将现有的消火栓栓体从阀座上拆下；S102、向智能计量阀座上的顶部或底部或顶部和底部安装转换法兰或法兰盘；S103、将智能计量阀座通过转换法兰或者法兰盘安装在现有的消火栓栓体上；S104、将智能计量阀座的底部通过转换法兰或法兰盘安装在现有的消火栓阀座上。本发明能够降低运输成本，并且减少改造成本。
Description
技术领域
本发明涉及消防技术领域，具体为一种消火栓智能化方法。
背景技术
消火栓的供水一般用于市政或者消防用途，其水源属于公务用途。现有的消火栓水源盗用严重，并且没有任何追溯或者警报措施。频繁出现盗水现象就会对社会带来不好的影响，损害社会形象，如何避免出现盗水现象，是有利于维护社会形象和维护各住户权益的重要手段，也避免公共财产浪费。
随着科技向着智能化发展，为了解决上述问题，越来越多的消火栓也开始进入智能化，但是按照现有的智能化消火栓改造，为了具备计量功能和防盗功能会需要将整个消火栓进行替换。其中，消火栓栓体的体积最大并且重量大，在携带中非常不便，会增加运输成本，并且对现有的消火栓进行改造时整体消火栓进行替换会造成成本增加。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种消火栓智能化方法，能够降低运输成本，并且减少改造成本。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种消火栓智能化方法，包括消火栓顶盖改造步骤和消火栓底座改造步骤，所述消火栓顶盖改造步骤如下：
S1、拆卸现有的消火栓顶盖；
S2、测量现有的消火栓顶盖螺孔规格与位置；
S3、批量制作消火栓顶盖转接板；
S4、智能消火栓顶盖通过转接板与现有的消火栓栓体安装；
所述消火栓底座改造步骤如下：
S101、将现有的消火栓栓体从阀座上拆下；
S102、向智能计量阀座上的顶部或底部或顶部和底部安装转换法兰或法兰盘；
S103、将智能计量阀座通过转换法兰或者法兰盘安装在现有的消火栓栓体上；
S104、将智能计量阀座的底部通过转换法兰或法兰盘安装在现有的消火栓阀座上。
作为本发明的进一步改进，所述智能消火栓顶盖包括消火栓顶盖、拆卸连接在顶盖上的栓盖；所述消火栓顶盖内设置有控制器和均与控制器电连接的通讯器、报警器、电池；所述消火栓顶盖用于安装栓盖的位置还设置有用于检测栓盖是否打开的光照检测器，所述电池与通讯器、报警器、光照检测器均连接；所述光照检测器与控制器电连接，以发送光照检测信号给控制器，所述控制器控制报警器报警且控制通讯器与外部服务器通信，以发送报警信息给外部服务器。
作为本发明的进一步改进，所述消火栓顶盖内还设置有用于锁定栓盖的锁定组件，所述锁定组件包括设置在消火栓顶盖或栓盖上的识别码、用于唤醒解锁模式的唤醒按钮、与控制器电连接并且用于控制栓盖锁定或解锁的锁定机构，所述唤醒按钮与控制器通信连接，所述锁定机构包括电机、锁栓、弹簧和支撑块，所述电机与控制器电连接；所述支撑块与锁栓装配，以带动锁栓移动，所述弹簧与电机联动还与支撑块抵触，所述电机带动弹簧推挤支撑块，以带动锁栓锁定或解除栓盖。
作为本发明的进一步改进，所述锁定组件还包括一与电机联动的转轴，所述转轴上设置有驱动块，所述弹簧套在转轴上，并且所述驱动块嵌与弹簧的节距之间，所述支撑块滑动连接在转轴上，所述转轴通过驱动块带动弹簧压缩或复原；所述支撑块上开设有装配槽，所述装配槽的两侧槽壁上开设有供转轴穿过的通孔，所述装配槽通过两个通孔滑动连接在转轴上；所述弹簧位于装配槽内，该弹簧相对锁栓的一端与装配槽的槽壁相抵触；所述锁栓上设置有台阶，所述锁栓通过台阶钩在支撑块上，所述支撑块通过台阶带动锁栓移动。
作为本发明的进一步改进，所述消火栓顶盖上设置有供栓盖安装的装配孔，所述装配孔的孔壁上设置有卡栓，所述栓盖的外侧壁上开设有一与卡栓配合的滑道，所述滑道呈一向栓盖顶部凸起的圆弧段，其一端与栓盖的底部连通，供卡栓进入；另一端设置有一嵌槽，且与该嵌槽相连通，所述嵌槽与卡栓相适配，供卡栓嵌入；所述栓盖的底部设置有供锁栓插入的锁定孔，当锁栓插入到锁定孔中时，栓盖被锁定。
作为本发明的进一步改进，所述栓盖的侧边还设置有与栓盖同轴的凸环，所述凸环的直径大于装配孔的直径，当栓盖安装在消火栓顶盖上时，凸环与装配孔的顶部槽口相贴合。
作为本发明的进一步改进，所述栓盖包括盖体和遮光片，所述滑道、嵌槽、凸环均位于盖体的外侧壁，所述遮光片与盖体可拆卸连接，所述盖体与消火栓顶盖装配；所述遮光片为塑料或玻璃材料制成且有遮光涂层。
作为本发明的进一步改进，所述智能计量阀座包括一阀座本体和设置在阀座本体内的计量组件；所述计量组件包括霍尔检测组件和利用水流转动的转动组件，所述霍尔检测组件与转动组件配合检测转动组件的转速；所述转动组件包括扇叶、用于连接扇叶的连接轴、用于组装扇叶的底座和上盖，所述底座和上盖上均设置有用于供水流通过的通孔；所述扇叶转动连接在连接轴上，所述连接轴装配在底座和上盖之间；所述霍尔检测组件包括磁块和探测头，所述磁块设置在扇叶上，扇叶转动时，带着磁块转动；所述探测头设置在阀座上对应磁块的位置上。
作为本发明的进一步改进，所述连接轴上开设有卡槽，所述扇叶位于卡槽的上方，所述卡槽上可拆卸的装配有卡簧，所述扇叶通过卡簧限位在卡槽上方；所述连接轴的两端呈球状，所述底座和上盖上均设置有与连接轴的两端相适配的球形凹槽，所述连接轴的两端分别嵌入在底座上的球形凹槽和上盖上的球形凹槽中；所述底座和上盖上均设置有连接片和装配块，所述球形凹槽开设在装配块上，两块所述装配块通过两个连接片分别固定在底座和上盖上，两个所述球形凹槽相对设置；所述底座和上盖上均开设有一凸齿和凹陷，所述底座上的凸齿与上盖上的凹陷对应，所述底座上的凹陷与上盖上的凸齿对应。
作为本发明的进一步改进，所述扇叶的外圈设置有固定环，所述扇叶的轴心与连接轴转动连接，其外侧边与固定环固定；所述固定环上设置有加强块，所述加强块的侧面固定连接在固定环上，所述加强块的一端面固定连接在扇叶上；所述加强块上开设有安装槽，所述磁块设置在安装槽中。
本发明的有益效果，在需要对室外的消火栓进行智能化改造时，可以通过步骤S1-S4对消火栓的顶盖先进行改造，然后通过步骤S101-S104对消火栓的阀座进行改造，消火栓栓体通过智能计量阀座安装在现有的消火栓阀座上。由此，水流在输出时，水流从原先的消火栓阀座流过，进入到智能计量阀座后再输出给栓体，此时智能计量阀座就会对水流的流量进行统计，进而达到智能化。该智能计量阀座可以单独设置控制器也可以通过信号线连接至智能消火栓顶盖，与智能消火栓顶盖共用一个控制器进行信号反馈。该智能消火栓顶盖或者智能计量阀座可以通过现有的无线通信模块(WIFI、NB-IoT、GPRS等)与服务器进行通信，以传输计量信息和防盗信息。
附图说明
图1为本发明的改造方法流程图；
图2为本发明的改造后的整体结构示意图；
图3为本发明的改造后的爆炸结构示意图；
图4为本发明的元器件连接结构示意图；
图5为本发明的消火栓顶盖结构示意图；
图6为本发明的锁定组件与栓盖结构示意图；
图7为本发明的锁定组件放大结构示意图；
图8为本发明的装配槽部分结构放大示意图；
图9为本发明的栓盖放大结构示意图；
图10为本发明的栓盖侧视结构示意图；
图11为本发明的阀座本体与计量组件结构示意图；
图12为本发明的转动组件爆炸结构示意图；
图13为本发明的探测头电路组成部分示意图。
附图标号：1、消火栓顶盖；2、栓盖；3、转接板；4、控制器；5、通讯器；6、报警器；7、光照检测器；8、锁定组件；9、识别码；10、唤醒按钮；11、锁定机构；12、电机；13、锁栓；14、弹簧；15、支撑块；16、转轴；17、驱动块；18、装配槽；19、台阶；20、装配孔；21、卡栓；22、滑道；23、嵌槽；24、锁定孔；25、凸环；26、盖体；27、遮光片；28、阀座本体；29、计量组件；30、霍尔检测组件；31、转动组件；32、扇叶；33、连接轴；34、底座；35、上盖；36、磁块；37、探测头；38、卡槽；39、卡簧；40、球形凹槽；41、连接片；42、装配块；43、凸齿；44、凹陷；45、固定环；46、加强块；47、安装槽。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1-13所示，本实施例的一种消火栓智能化方法，包括消火栓顶盖改造步骤和消火栓底座改造步骤，所述消火栓顶盖改造步骤如下：
S1、拆卸现有的消火栓顶盖；
S2、测量现有的消火栓顶盖螺孔规格与位置；
S3、批量制作消火栓顶盖转接板；
S4、智能消火栓顶盖通过转接板与现有的消火栓栓体安装；
所述消火栓底座改造步骤如下：
S101、将现有的消火栓栓体从阀座上拆下；
S102、向智能计量阀座上的顶部或底部或顶部和底部安装转换法兰或法兰盘；
S103、将智能计量阀座通过转换法兰或者法兰盘安装在现有的消火栓栓体上；
S104、将智能计量阀座的底部通过转换法兰或法兰盘安装在现有的消火栓阀座上。
通过上述技术方案，在需要对室外的消火栓进行智能化改造时，可以通过步骤S1-S4对消火栓的顶盖先进行改造，然后通过步骤S101-S104对消火栓的阀座进行改造，消火栓栓体通过智能计量阀座安装在现有的消火栓阀座上。由此，水流在输出时，水流从原先的消火栓阀座流过，进入到智能计量阀座后再输出给栓体，此时智能计量阀座就会对水流的流量进行统计，进而达到智能化。该智能计量阀座可以单独设置控制器也可以通过信号线连接至智能消火栓顶盖，与智能消火栓顶盖共用一个控制器进行信号反馈。该智能消火栓顶盖或者智能计量阀座可以通过现有的无线通信模块(WIFI、NB-IoT、GPRS等)与服务器进行通信，以传输计量信息和防盗信息。
针对该改造方法，以下提供一种便于改造设计的智能消火栓顶盖的实施方式。
具体的来说，所述智能消火栓顶盖包括消火栓顶盖1、拆卸连接在顶盖上的栓盖2；所述消火栓顶盖1内设置有控制器4和均与控制器4电连接的通讯器5、报警器6、电池；所述消火栓顶盖1用于安装栓盖2的位置还设置有用于检测栓盖2是否打开的光照检测器7，所述电池与通讯器5、报警器6、光照检测器7均连接；所述光照检测器7与控制器4电连接，以发送光照检测信号给控制器4，所述控制器4控制报警器6报警且控制通讯器5与外部服务器通信，以发送报警信息给外部服务器。
在对现有的消火栓进行升级时，可以选用匹配需要改造的消火栓的转接板3，通过将转接板3安装在消火栓顶盖1上，再通过该转接板3将顶盖安装在消火栓的栓体上，将所有部件集成在消火栓顶盖1中，就不需要将整个消火栓进行更换，只需要更换现有消火栓的顶盖即可。在装配完成后，光照检测器7实时检测光照，一旦栓盖2被打开时，光照就会照射到光照检测器7上，此时光照检测器7检测到光照，发送光照信号给控制器4，控制器4接收到光照信号后发送报警指令给报警器6，用于警告当前的盗水者停止盗水，并且能够让巡逻人员或者路人快速查看到当前的情况，便于驱赶盗水者，同时还发送报警信息给外部服务器，该报警信息包括位置信息和时间信息以及当前消火栓的编号，便于记录。
配合路灯，光照检测器7能够在夜间也正常工作，另外该光照检测器7可以采用现有技术中的光照传感器，转接板3为匹配待改造的消火栓的螺纹孔位置的转接板3，便于安装；控制器4为各系列微控制器4及其外围电路构成的现有控制器4，其中通讯器5可以采用现有的无线通信电路模块，其具体的选型为本领域技术人员的惯用手段，在此不做赘述。另外，控制器4通过通讯器5与服务器通信的软件程序对本领域技术人员来说也是公知常识，因此也不做过多赘述。
在更具体的使用中，控制器4可以另外配合RFID识别技术、蓝牙或联网无线通信技术进行身份识别，只有身份识别完成后，控制器4认定当前用户为有权限用户，此时开启栓盖2，控制器4不控制报警器6报警，也不发送报警信息给服务器。
在进一步设置中，所述消火栓顶盖1内还设置有用于锁定栓盖2的锁定组件8，所述锁定组件8包括设置在消火栓顶盖1或栓盖2上的识别码9、用于唤醒解锁模式的唤醒按钮10、与控制器4电连接并且用于控制栓盖2锁定或解锁的锁定机构11，所述唤醒按钮10与控制器4通信连接，所述锁定机构11包括电机12、锁栓13、弹簧14和支撑块15，所述电机12与控制器4电连接；所述支撑块15与锁栓13装配，以带动锁栓13移动，所述弹簧14与电机12联动还与支撑块15抵触，所述电机12带动弹簧14推挤支撑块15，以带动锁栓13锁定或解除栓盖2。
其中，识别码9可以为二维码，该二维码与控制器4关联，用于支付费用或者识别身份信息，通过该二维码扫码识别身份信息，识别成功后控制器4控制锁定组件8解锁，并且通过二维码扫码付款，该程序软件技术为现有技术，因此不做程序流程的赘述。
首先，通过唤醒按钮10唤醒待机模式下的控制器4进入解锁模式。用户在通过扫描二维码的方式进行身份确认。如此，可以更加节省控制器4的能耗，进一步延长电池的使用寿命。
具体使用过程中，所述锁定组件8还包括一与电机12联动的转轴16，所述转轴16上设置有驱动块17，所述弹簧14套在转轴16上，并且所述驱动块17嵌与弹簧14的节距之间，所述支撑块15滑动连接在转轴16上，所述转轴16通过驱动块17带动弹簧14压缩或复原；所述支撑块15上开设有装配槽18，所述装配槽18的两侧槽壁上开设有供转轴16穿过的通孔，所述装配槽18通过两个通孔滑动连接在转轴16上；所述弹簧14位于装配槽18内，该弹簧14相对锁栓13的一端与装配槽18的槽壁相抵触；所述锁栓13上设置有台阶19，所述锁栓13通过台阶19钩在支撑块15上，所述支撑块15通过台阶19带动锁栓13移动。
在该方案下，首先，需要说明的是，弹簧14具有一定的节距，整个弹簧14呈螺旋形，转轴16转动带动驱动块17转动，由于驱动块17位于弹簧14的节距之间，驱动块17的转动带着弹簧14向下或者向上移动，此时如附图所示，能够带着支撑块15向上移动，并通过支撑块15带着锁栓13向上移动并顶出，此时由于弹簧14的弹性，锁栓13能够受外力挤压下向下收回，通过弹簧14直线上下的弹性作用能够让锁栓13的伸缩控制更加稳定，并且通过支撑块15能够让锁栓13有一个更好的带动方式。
另外，所述消火栓顶盖1上设置有供栓盖2安装的装配孔20，所述装配孔20的孔壁上设置有卡栓21，所述栓盖2的外侧壁上开设有一与卡栓21配合的滑道22，所述滑道22呈一向栓盖2顶部凸起的圆弧段，其一端与栓盖2的底部连通，供卡栓21进入；另一端设置有一嵌槽23，且与该嵌槽23相连通，所述嵌槽23与卡栓21相适配，供卡栓21嵌入；所述栓盖2的底部设置有供锁栓13插入的锁定孔24，当锁栓13插入到锁定孔24中时，栓盖2被锁定。
通过上述技术方案，在具体有权限的人员需要使用到消火栓的水源时，通过控制器4识别当前用户是否有权限(采用现有技术中的认证识别技术)，如果有权限即可通过电机12控制锁栓13拔出锁定孔24，对栓盖2进行解锁。然后，用户转动栓盖2，此时滑道22的弧度与卡栓21配合，将栓盖2顶出；其中滑道22为一个想栓盖2顶部凸起的圆弧段，如说明书附图中所示，另外，该圆弧段与嵌槽23连接的一端近似水平，配合嵌槽23能够让栓盖2与装配槽18装配的更加稳定，不会出现松动，或者卡栓21脱出嵌槽23的现象。该凸起的圆弧段相比普通的螺纹连接，本方案能够跟快速的将栓盖2旋转到位，例如普通的螺纹旋转栓盖2 1圈，栓盖2下降1厘米，并且旋转到位；本方案中旋转1/3圈就可以让栓盖2下降1厘米，并且旋转到位，该方案可以在紧急用水的情况下快速拆卸，加快了拆装的速度。在将栓盖2装回到消火栓顶盖1中时，可以通过控制器4控制锁栓13伸出，其具体的来说，用户可以按下唤醒按钮10，唤醒状态下的控制器4接收到唤醒按钮10被按下的信号后，控制锁栓13伸出进行锁定，此时用户可以将栓盖2旋回装配槽18中，当装配到位时，锁栓13在弹性的作用下弹出，嵌入到锁定孔24中。
作为改进的一具体实施方式，所述栓盖2的侧边还设置有与栓盖2同轴的凸环25，所述凸环25的直径大于装配孔20的直径，当栓盖2安装在消火栓顶盖1上时，凸环25与装配孔20的顶部槽口相贴合。
通过上述技术方案，在栓盖2旋转到位时，栓盖2彻底安装在消火栓顶盖1上，此时凸环25与装配孔20的顶部相抵触贴合，此时具有更好的防水防尘作用，避免灰尘堆积在装配孔20和栓盖2连接的缝隙内，影响栓盖2拆卸时的便捷性，也避免下雨天的酸雨侵蚀装配孔20而影响装配孔20与栓盖2的连接效果。
作为改进的一具体实施方式，所述栓盖2包括盖体26和遮光片27，所述滑道22、嵌槽23、凸环25均位于盖体26的外侧壁，所述遮光片27与盖体26可拆卸连接，所述盖体26与消火栓顶盖1装配；所述遮光片27为塑料或玻璃材料制成且有遮光涂层。
其中提到的塑料或玻璃材料均为可被破坏的材料，如此配合，在紧急情况下能够通过砸击快速破坏遮光片27来接触锁定，例如火灾紧急救援，避免解锁耽误救援时间，产生的警报也可以提醒周围的人员远离，事后可以向服务器备案进行解除。
作为改进的一具体实施方式，所述智能计量阀座包括一阀座本体28和设置在阀座本体28内的计量组件29；所述计量组件29包括霍尔检测组件30和利用水流转动的转动组件31，所述霍尔检测组件30与转动组件31配合检测转动组件31的转速；所述转动组件31包括扇叶32、用于连接扇叶32的连接轴33、用于组装扇叶32的底座34和上盖35，所述底座34和上盖35上均设置有用于供水流通过的通孔；所述扇叶32转动连接在连接轴33上，所述连接轴33装配在底座34和上盖35之间；所述霍尔检测组件30包括磁块36和探测头37，所述磁块36设置在扇叶32上，扇叶32转动时，带着磁块36转动；所述探测头37设置在阀座上对应磁块36的位置上。
通过设置计量组件29，能够在水流流过阀座时，计量组件29对水流进行检测，测定水流的流速，通过流速和阀座的直径能够得到使用的水量。
具体的来说，在水流经过阀座时，水流流过通孔后带动扇叶32扇叶32，此时扇叶32被水流带着转动，扇叶32的转动会带着扇叶32上的磁块36转动，此时配合探测头37，每当扇叶32带着磁块36转动到探测头37的位置时，探测头37就会感应到磁块36经过，此时能够对扇叶32的转动圈数进行检测，进而对水流流速进行检测，设置的转轴16便于扇叶32连接，同时配合底座34和上盖35能够让扇叶32的装配效果更好，结构更简单，底座34和上盖35相互配合能够对转轴16进行更好的固定，并且能够对扇叶32进行限位，使其能够稳定转动。
更进一步的设置中，所述连接轴33上开设有卡槽38，所述扇叶32位于卡槽38的上方，所述卡槽38上可拆卸的装配有卡簧39，所述扇叶32通过卡簧39限位在卡槽38上方；所述连接轴33的两端呈球状，所述底座34和上盖35上均设置有与连接轴33的两端相适配的球形凹槽40，所述连接轴33的两端分别嵌入在底座34上的球形凹槽40和上盖35上的球形凹槽40中；所述底座34和上盖35上均设置有连接片41和装配块42，所述球形凹槽40开设在装配块42上，两块所述装配块42通过两个连接片41分别固定在底座34和上盖35上，两个所述球形凹槽40相对设置；所述底座34和上盖35上均开设有一凸齿43和凹陷44，所述底座34上的凸齿43与上盖35上的凹陷44对应，所述底座34上的凹陷44与上盖35上的凸齿43对应。
由于连接轴33具有一定的长度，为了将扇叶32能够更稳定的转动连接在连接轴33上，避免扇叶32受水流鼓动上下摆动，通过在连接轴33上设置卡槽38，并且通过卡簧39来对扇叶32进行限位，使其与上盖35靠近，能够通过上盖35和卡簧39对扇叶32进行限位，使其稳定在上盖35和卡簧39之间转动，另外靠近上盖35设置的方式能够让水流经过通孔后进有较多的空间进行稳定，避免水流不稳定影响扇叶32转动的效果。
而且通过连接轴33两端的球状与底座34和上盖35上的球形凹槽40进行配合，能够让连接轴33与底座34和上盖35之间的连接效果更好，如附图中所示，连接轴33上球状的部位可以与上盖35或底盖上的球形凹槽40进行卡接，其装配更加稳定，其两端分别卡接在底座34和上盖35的球形凹槽40上，能够将底座34和上盖35通过连接轴33进行连接。
另外，上盖35和底座34通过连接轴33装配之后，底座34上的凸齿43嵌入到上盖35上的凹陷44中，上盖35上的凸齿43嵌入到底座34上的凹陷44中，此时能够进一步将上盖35和底座34进行固定，避免其水平转动而影响扇叶32转动，能够进一步提高扇叶32转动的稳定性以及上盖35和底座34之间的装配效果。
更具体的来说，连接片41数量至少为六个，等数量分为两组，其中一组呈均匀分布在底座34上，且均与底座34上的装配块42固定连接，该组连接片41与底座34的侧壁构成供水流通过的通孔；另一组连接片41均匀分布在上盖35上，且均与上盖35上的装配块42固定连接，该组连接片41与上盖35的侧壁构成供水流通过的通孔；底座34上的连接片41和上盖35上的连接片41的位置两两对应。
如附图中所示，底座34或上盖35上的连接片41均两两呈度夹角分布，通过连接片41和底座34以及上盖35上的侧壁构成通孔来供水流通过，通过装配块42对连接轴33进行装配，并且上盖35上的连接片41和底座34上的连接片41位置两两对应，能够让水流通过的通孔也对应，避免水流流经的底座34上的通孔和上盖35上的通孔位置不对应，导致水流不稳定，从而影响扇叶32的转动效果。
作为优化，所述扇叶32的外圈设置有固定环45，所述扇叶32的轴心与连接轴33转动连接，其外侧边与固定环45固定；所述固定环45上设置有加强块46，所述加强块46的侧面固定连接在固定环45上，所述加强块46的一端面固定连接在扇叶32上；所述加强块46上开设有安装槽47，所述磁块36设置在安装槽47中。
扇叶32外侧设置固定环45，能够提高扇叶32的强度，如附图中所示，该扇叶32具有个叶片，通过固定环45能够将该个叶片进行连接，通过相互连接的方式提高叶片强度，避免叶片在水流冲击下弯折而影响转动效果，减低水流速的检测精度。通过加强块46将扇叶32与固定环45进行连接，能够进一步提高扇叶32的强度，如图中所示，加强块46能够对扇叶32进行支撑，在水流冲击下，加强块46支撑扇叶32抵抗水流的冲击。在加强块46上开设安装槽47，能够方便磁块36的安装，相比将磁块36直接安装在扇叶32上来说，本方案能够将加强块46进行多用，让磁块36有更好的安装位置，并且方便与探测头37配合进行检测。
进一步优选的方案，探测头37包括检测扇叶32转速的单极型霍尔电路、用于启动单极型霍尔电路的全极型霍尔电路，单极型霍尔和全极型霍尔均与控制器4电连接，单极型霍尔电路的电源通过一驱动电路与控制器4电连接，以受控制器4控制供电；磁块36设置在扇叶32上且与全极型霍尔电路和单极型霍尔电路均配合，当扇叶32转动时，全极型霍尔电路发送启动信号给控制器4，控制器4通过驱动电路控制单极型霍尔电路通电。
首先需要说明的是，单极型霍尔电路和全极型霍尔电路均为现有技术中成熟的检测电路模块，其与扇叶32上的磁块36配合能够检测扇叶32的转动。单极型霍尔电路具有高检测精度，但是其功耗相对也较高，因此长期使用下会导致电池电量快速耗尽，而全极型霍尔电路虽然检测精度相对较低，但是其功耗相比单极型霍尔电路大幅降低；另外，控制器4可以选用现有的各类型的单片机构成的具有控制功能的电路，具体的选型与外围电路的匹配可以由本领域技术人员凭公知常识进行选择。
在本方案中，在扇叶32转动前，只有全极型霍尔电路进行工作，作为检测开关检测扇叶32的转动，一旦扇叶32转动，全极型霍尔电路就会检测到扇叶32的转动，此时全极型霍尔电路输出检测脉冲给控制器4；控制器4在接收到检测脉冲之后就能够得知当前扇叶32已经转动，此时控制器4通过驱动电路控制单极型霍尔电路通电，此时单极型霍尔电路就可以利用本身的高精度检测作用对扇叶32的转速进行高精度的检测，进而达到对流速的检测，在扇叶32停止转动后，控制器4又可以通过全极型霍尔电路或单极型霍尔电路得知当前的扇叶32已经停止转动，此时控制器4控制单极型霍尔电路断电，重新进入全极型霍尔电路检测扇叶32是否转动的状态。由此，可以大幅度降低电池的能耗，能够延长电池的使用寿命，进而延长消火栓的电池更换频率。
对于驱动电路的进一步设置，驱动电路包括一MOS管Q9，MOS管Q9的源极连接至高电平电源，栅极连接至控制器4，漏极与单极型霍尔电路的电源连接；MOS管Q9的源极和栅极之间还通过电阻R29连接；MOS管Q9的漏极还连接有电容C22后接地；MOS管Q9的漏极还连接有电阻R38后与单极型霍尔电路相对控制器4的输出端电连接。
在控制器4需要控制单极型霍尔电路的电源通电时，首先控制器4输出导通信号给MOS管Q9的栅极，此时MOS管Q9导通，源极的高电平电源就会通过MOS管Q9从漏极输出给单极型霍尔电路的电源，此时就可以控制单极型霍尔电路通电工作，进而达到只有扇叶32转动时，单极型霍尔电路才工作，在平时不通电的节能工作。其中电阻R29，能够对导通信号进行上拉，提供稳定的导通信号，稳定MOS管Q9的导通控制作用。MOS管Q9的漏极输出高电平电源给单极型霍尔电路时，该电源还通过电容C22进行滤波，有助于单极型霍尔电路获取更加稳定的电源，进而让单极型霍尔电路在进行检测时工作更加稳定。通过设置上拉电阻R38，并且该上拉电阻与单极型霍尔电路共用一个电源，此时只有单极型霍尔电路通电工作时，该上拉电阻R38上才会通电，如此，可以进一步节省功耗，避免单极型霍尔电路未工作的情况下，电阻R38上仍存在功耗。
作为改进的一具体实施方式，控制电路还与全极型霍尔电路的电源电连接，以控制全极型霍尔电路的电源通断电。
在控制电路控制单极型霍尔电路通电时，控制电路会控制全极型霍尔电路断开电源，此时仅有单极型霍尔电路在工作，能够进一步减少全极型霍尔电路的功耗，另外单极型霍尔电路能够对叶轮的转动进行检测，在叶轮不转动后，控制电路可以控制全极型霍尔电路重新通电，并且控制单极型霍尔电路断开电源，此时能够重新恢复到最低功耗状态，进而做到尽可能的延长电池的使用寿命。
基于上述方案所要实现的技术效果，如下还有另一种实施方式，控制电路还与全极型霍尔电路的使能引脚电连接，以控制全极型霍尔电路工作使能。
一些现成的集成电路模块会设置有使能模块，通过使能模块对集成电路的工作状态进行控制，基于上一个实施例的实施原理，本方案同样可以实现相同的技术效果。其具体的电路可以与上述驱动电路相同，也可以基于本领域技术人员的惯用手段选择一个驱动电路。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种消火栓智能化方法，其特征在于，包括消火栓顶盖改造步骤和消火栓底座改造步骤，所述消火栓顶盖改造步骤如下：
S1、拆卸现有的消火栓顶盖；
S2、测量现有的消火栓顶盖螺孔规格与位置；
S3、批量制作消火栓顶盖转接板；
S4、智能消火栓顶盖通过转接板与现有的消火栓栓体安装；
所述消火栓底座改造步骤如下：
S101、将现有的消火栓栓体从阀座上拆下；
S102、向智能计量阀座上的顶部或底部或顶部和底部安装转换法兰或法兰盘；
S103、将智能计量阀座通过转换法兰或者法兰盘安装在现有的消火栓栓体上；
S104、将智能计量阀座的底部通过转换法兰或法兰盘安装在现有的消火栓阀座上；
所述智能消火栓顶盖包括消火栓顶盖(1)、拆卸连接在顶盖上的栓盖(2)；所述消火栓顶盖(1)内设置有控制器(4)和均与控制器(4)电连接的通讯器(5)、报警器(6)、电池；所述消火栓顶盖(1)用于安装栓盖(2)的位置还设置有用于检测栓盖(2)是否打开的光照检测器(7)，所述电池与通讯器(5)、报警器(6)、光照检测器(7)均连接；所述光照检测器(7)与控制器(4)电连接，以发送光照检测信号给控制器(4)，所述控制器(4)控制报警器(6)报警且控制通讯器(5)与外部服务器通信，以发送报警信息给外部服务器；
所述消火栓顶盖(1)内还设置有用于锁定栓盖(2)的锁定组件(8)，所述锁定组件(8)包括设置在消火栓顶盖(1)或栓盖(2)上的识别码(9)、用于唤醒解锁模式的唤醒按钮(10)、与控制器(4)电连接并且用于控制栓盖(2)锁定或解锁的锁定机构(11)，所述唤醒按钮(10)与控制器(4)通信连接，所述锁定机构(11)包括电机(12)、锁栓(13)、弹簧(14)和支撑块(15)，所述电机(12)与控制器(4)电连接；所述支撑块(15)与锁栓(13)装配，以带动锁栓(13)移动，所述弹簧(14)与电机(12)联动还与支撑块(15)抵触，所述电机(12)带动弹簧(14)推挤支撑块(15)，以带动锁栓(13)锁定或解除栓盖(2)。
2.根据权利要求1所述的消火栓智能化方法，其特征在于，所述锁定组件(8)还包括一与电机(12)联动的转轴(16)，所述转轴(16)上设置有驱动块(17)，所述弹簧(14)套在转轴(16)上，并且所述驱动块(17)嵌于弹簧(14)的节距之间，所述支撑块(15)滑动连接在转轴(16)上，所述转轴(16)通过驱动块(17)带动弹簧(14)压缩或复原；所述支撑块(15)上开设有装配槽(18)，所述装配槽(18)的两侧槽壁上开设有供转轴(16)穿过的通孔，所述装配槽(18)通过两个通孔滑动连接在转轴(16)上；所述弹簧(14)位于装配槽(18)内，该弹簧(14)相对锁栓(13)的一端与装配槽(18)的槽壁相抵触；所述锁栓(13)上设置有台阶(19)，所述锁栓(13)通过台阶(19)钩在支撑块(15)上，所述支撑块(15)通过台阶(19)带动锁栓(13)移动。
3.根据权利要求2所述的消火栓智能化方法，其特征在于，所述消火栓顶盖(1)上设置有供栓盖(2)安装的装配孔(20)，所述装配孔(20)的孔壁上设置有卡栓(21)，所述栓盖(2)的外侧壁上开设有一与卡栓(21)配合的滑道(22)，所述滑道(22)呈一向栓盖(2)顶部凸起的圆弧段，其一端与栓盖(2)的底部连通，供卡栓(21)进入；另一端设置有一嵌槽(23)，且与该嵌槽(23)相连通，所述嵌槽(23)与卡栓(21)相适配，供卡栓(21)嵌入；所述栓盖(2)的底部设置有供锁栓(13)插入的锁定孔(24)，当锁栓(13)插入到锁定孔(24)中时，栓盖(2)被锁定。
4.根据权利要求3所述的消火栓智能化方法，其特征在于，所述栓盖(2)的侧边还设置有与栓盖(2)同轴的凸环(25)，所述凸环(25)的直径大于装配孔(20)的直径，当栓盖(2)安装在消火栓顶盖(1)上时，凸环(25)与装配孔(20)的顶部槽口相贴合。
5.根据权利要求4所述的消火栓智能化方法，其特征在于，所述栓盖(2)包括盖体(26)和遮光片(27)，所述滑道(22)、嵌槽(23)、凸环(25)均位于盖体(26)的外侧壁，所述遮光片(27)与盖体(26)可拆卸连接，所述盖体(26)与消火栓顶盖(1)装配；所述遮光片(27)为塑料或玻璃材料制成且有遮光涂层。
6.根据权利要求1所述的消火栓智能化方法，其特征在于，所述智能计量阀座包括一阀座本体(28)和设置在阀座本体(28)内的计量组件(29)；所述计量组件(29)包括霍尔检测组件(30)和利用水流转动的转动组件(31)，所述霍尔检测组件(30)与转动组件(31)配合检测转动组件(31)的转速；所述转动组件(31)包括扇叶(32)、用于连接扇叶(32)的连接轴(33)、用于组装扇叶(32)的底座(34)和上盖(35)，所述底座(34)和上盖(35)上均设置有用于供水流通过的通孔；所述扇叶(32)转动连接在连接轴(33)上，所述连接轴(33)装配在底座(34)和上盖(35)之间；所述霍尔检测组件(30)包括磁块(36)和探测头(37)，所述磁块(36)设置在扇叶(32)上，扇叶(32)转动时，带着磁块(36)转动；所述探测头(37)设置在阀座上对应磁块(36)的位置上。
7.根据权利要求6所述的消火栓智能化方法，其特征在于，所述连接轴(33)上开设有卡槽(38)，所述扇叶(32)位于卡槽(38)的上方，所述卡槽(38)上可拆卸的装配有卡簧(39)，所述扇叶(32)通过卡簧(39)限位在卡槽(38)上方；所述连接轴(33)的两端呈球状，所述底座(34)和上盖(35)上均设置有与连接轴(33)的两端相适配的球形凹槽(40)，所述连接轴(33)的两端分别嵌入在底座(34)上的球形凹槽(40)和上盖(35)上的球形凹槽(40)中；所述底座(34)和上盖(35)上均设置有连接片(41)和装配块(42)，所述球形凹槽(40)开设在装配块(42)上，两块所述装配块(42)通过两个连接片(41)分别固定在底座(34)和上盖(35)上，两个所述球形凹槽(40)相对设置；所述底座(34)和上盖(35)上均开设有一凸齿(43)和凹陷(44)，所述底座(34)上的凸齿(43)与上盖(35)上的凹陷(44)对应，所述底座(34)上的凹陷(44)与上盖(35)上的凸齿(43)对应。
8.根据权利要求6-7任意一项所述的消火栓智能化方法，其特征在于，所述扇叶(32)的外圈设置有固定环(45)，所述扇叶(32)的轴心与连接轴(33)转动连接，其外侧边与固定环(45)固定；所述固定环(45)上设置有加强块(46)，所述加强块(46)的侧面固定连接在固定环(45)上，所述加强块(46)的一端面固定连接在扇叶(32)上；所述加强块(46)上开设有安装槽(47)，所述磁块(36)设置在安装槽(47)中。
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