CN111132015A - 消防车辆与消防栓智能一体化监控系统 - Google Patents

消防车辆与消防栓智能一体化监控系统 Download PDF

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CN111132015A CN202010062576.6A CN202010062576A CN111132015A CN 111132015 A CN111132015 A CN 111132015A CN 202010062576 A CN202010062576 A CN 202010062576A CN 111132015 A CN111132015 A CN 111132015A
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Abstract

消防车辆与消防栓智能一体化监控系统(以下简称本系统)是一款结合智能物联网的消防作战调度指挥辅助系统。本系统通过“消防车辆数据采集终端”和“消防栓压力智能监测终端”，获取消防车辆实时定位、行车速度、消防栓定位、消防栓水压等数据，再由系统通过匹配算法，将消防车辆附近的消防栓运行情况进行显示。本系统能够让指挥员充分了解附近消防栓运行情况，灵活选择供水水源，有效降低因供水不足所导致的损失。消防栓压力智能监测终端(以下简称压力终端)是一款低功耗、具有无线通信功耗的智能仪表，依托成熟的NB‑IOT(Narrow Band Internet Of Things)网络，实现现场仪表数据到云平台以及手机客户端无线传输。该终端可通过USB设置压力/温度单位、量程零/量程满度、高/低报警值、波动阈值、上传时间等参数，也可通过云平台远程自定义采集频率，在线查看实时数据和历史数据，让指挥员准确及时掌握现场信息。

Description

消防车辆与消防栓智能一体化监控系统
技术领域
(一)技术标准
1.产品技术符合《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》相关规定；
2.车载硬件设备体积小巧，方便装配并具有较强的抗干扰，抗颠簸，抗击打能力；
3.耐高温/低温：车载硬件能在摄氏-30℃至70℃(驾驶舱)环境下稳定工作；
4.阻燃及防护等级：外壳使用阻燃材料、防护等级为IP54；
5.数据存储：车载硬件内置大容量存储芯片，支持离线状态下数据存储；
6.防拆卸：车载硬件安装经过专业设计，确保一般人员不能随意拆卸；
7.通讯：车载硬件采用TCP通信方式，保证信息的实时接收、处理及输出的准确性；
8.支持在线、远程升级，支持在线、远程配置产品参数；
9.电路设计：车载硬件配置外接充电电路，切断电源后上传断电报警，支持内置备用电池，断电后设备可连续工作10min以上；
10.具有省电措施，移动时采用普通模式刷新间隔时间短，停放时采用省电模式刷新间隔时间长；
11.满足国标GB-T32960.2-2016-电动汽车远程服务与管理系统技术规范；
12.支持ISO J1939-71，ISO J1939-73和ISO J15765-4 CAN总线通讯协议，额外支持奔驰、五十铃发动机(德尔福、电装)发动机等数据通讯；
13.具有独立安全加密芯片，芯片应具备唯一的标识ID，安全芯片安全保证级别为EAL4+以上级别且符合GM/T 0008的相关要求。
(二)通讯模块
1.通讯模块可支持中国移动、中国联通及中国电信。
终端系统规划采用4G网络制式，支持4G(TD-LTE、FDD LTE)、3G(TD-SCDMA、WCDMA)、CDMA2000、2G(GSM)制式。
2.通讯模块可通过2G/3G/4G数据通道及短信通道连接至服务平台，通信协议支持应用层进行加密；
外置天线接口采用车规级Fakra接口。
(三)内置电池
1.电池为可充电电池，使用寿命大于五年且满足车规要求。
2.终端支持外部直流电源供电，并支持内置电池供电。当外部电源断电时，内置电池自动无缝供电，且在外部电源恢复正常后可自动切换至外部电源，并自动对内置电池进行充电。备用电池能保证终端连续工作10min以上，且具备电池电量监测功能。
3.内置电池带切换策略电路，终端能保证在内置电池失效且外部电源供电时仍可正常工作。
(四)CAN通讯
1.终端作为整车CAN网络的一个节点，具有唤醒整车CAN网络的功能。
2.终端连接车内CAN总线，同时支持两路CAN。
3.两路CAN，一路CAN支持ISO J1939协议，支持波特率自识别；一路CAN支持ISOJ15765-4协议，可通过服务器下发设置波特率。
4.额外支持奔驰、五十铃发动机(德尔福、电装)发动机等数据通讯；
(五)定位模块
1.依靠不同的实现方式，终端所配GPS及北斗天线支持获取车辆位置的功能，终端可选配GPS/北斗多模天线。
背景技术
消防车辆与消防栓智能一体化监控系统(以下简称本系统)是一款结合智能物联网的消防作战调度指挥辅助系统。
本系统通过“消防车辆数据采集终端”和“消防栓压力智能监测终端”，获取消防车辆实时定位、行车速度、消防栓定位、消防栓水压等数据，再由系统通过匹配算法，将消防车辆附近的消防栓运行情况进行显示。本系统能够让指挥员充分了解附近消防栓运行情况，灵活选择供水水源，有效降低因供水不足所导致的损失。
发明内容
(一)消防栓压力智能监测终端(以下简称压力终端)是一款低功耗、具有无线通信功耗的智能仪表，依托成熟的NB-IOT(Narrow Band Internet Of Things)网络，实现现场仪表数据到云平台以及手机客户端无线传输。该终端可通过USB设置压力/温度单位、量程零/量程满度、高/低报警值、波动阈值、上传时间等参数，也可通过云平台远程自定义采集频率，在线查看实时数据和历史数据，让指挥员准确及时掌握现场信息。
(二)规格型号
Figure BSA0000200893440000021
(三)数据上传
1)传时间间隔
上传时间间隔是仪表终端定时上传数据的时间间隔，该选项有2min～1440min用户可统合考虑实际需求以及产品电池寿命设置。
2)波动阈值
该功能是为用户提供因管网压力波动超出阈值而向用户推送报警信息，从而使用户实时掌握网络压力状况，仪表终端的波动阈值菜单可以设置压力波动阈值，当本次采集压力值与上次采集压力之差的绝对值大于设置的波动阈值时，就会产生报警，反之小于或等于则不产生报警，若上次有报警，本次未达到波动报警条件，则报警信息则会清除。
3)低报警值
该功能是为用户提供管网欠压监控功能，当本次测的压力比菜单设置压力小时，则会触发报警信息，相反若大于或等于时，则会清除上次低报告警。
4)高报警值
该功能是为用户提供管网超压监控功能，当本次测的压力比菜单设置压力大时，则会触发报警信息，相反若小于或等于时，则会清除上次高报告警。
5)在线数据
在线数据是指在云平台或APP中可看到的实时数据，比如，用户选择5min上传数据，在线数据就是云平台看到的每隔5min采集到的最新数据，上传云平台，实时历史存储。
6)离线数据与补发
离线数据是设备无法正常入网上传数据时将现场数据进行缓存。当设备上传数据失败后，设备将按照设置的上传时间间隔定期缓存现场数据，待设备网络状况恢复后再将缓存的离线数据上传。一般情况下，若1小时上传一次数据，在无网络情况下，离线数据可存达3-4个月。
7)报警信息
ALM1：监测到当前实时压力值高于菜单设置的高报警值，并向云平台发送高报警信息
ALM2：监测到当前实时压力值低于菜单设置的低报警值，并向云平台发送低报警信息
波动告警：云平台或手机APP可以查询
以下图片[见说明书附图]
图1、图2为车辆实施运行情况及附近消防栓运行情况(消防栓上数字代表水压)
图3、图4为车辆实施运行情况及附近消防栓运行情况(消防栓上数字代表水压)
图5为消防车辆数据采集终端
图6为消防栓压力智能监测终端
图7、图8、图9为安装示意图及配件
具体实施方式
(一)安装方式
1)法兰式，法兰厚度在30mm左右，安装时，只需要把原有法兰移动30mm即可实现安装；
2)打孔式，通过在原有管道上的打孔技术，并焊接相应接口的焊座进行压力传感器的安装；
(二)安装测压点选择
1)所选位置应能反应被被测压力的真实情况；
2)要选在被测介质直线流动的管段部分，不要选在管路拐弯、分叉、死角或者其他已形成旋涡的地方；
3)测量流动介质的压力时，应使取压点与流动方向垂直；
4)水平管道测压时，应尽量使安装位置远离管道底部，防止管道内的沉淀杂质堵塞传感器引压孔；
5)测压点应选择水压波动小，远离大功率发电机等设备位置。

Claims (15)

1.消防车辆与消防栓智能一体化监控系统是一款结合智能物联网的消防作战调度指挥辅助系统。其特征在于：通过“消防车辆数据采集终端”和“消防栓压力智能监测终端”，获取消防车辆实时定位、行车速度、消防栓定位、消防栓水压等数据，再由系统通过匹配算法，将消防车辆附近的消防栓运行情况进行显示。本系统能够让指挥员充分了解附近消防栓运行情况，灵活选择供水水源，有效降低因供水不足所导致的损失。
2.消防栓压力智能监测终端是一款低功耗、具有无线通信功耗的智能仪表，其特征在于：依托成熟的NB-IOT(Narrow Band Internet Of Things)网络，实现现场仪表数据到云平台以及手机客户端无线传输。该终端可通过USB设置压力/温度单位、量程零/量程满度、高/低报警值、波动阈值、上传时间等参数，也可通过云平台远程自定义采集频率，在线查看实时数据和历史数据，让指挥员准确及时掌握现场信息。
3.具有独立安全加密芯片，芯片应具备唯一的标识ID，安全芯片安全保证级别为EAL4+以上级别且符合GM/T 0008的相关要求。
4.耐高温/低温：车载硬件能在摄氏-30℃至70℃(驾驶舱)环境下稳定工作。
5.数据存储：车载硬件内置大容量存储芯片，支持离线状态下数据存储。
6.防拆卸：车载硬件安装经过专业设计，确保一般人员不能随意拆卸。
7.通讯：车载硬件采用TCP通信方式，保证信息的实时接收、处理及输出的准确性。
8.依靠不同的实现方式，终端所配GPS及北斗天线支持获取车辆位置的功能，终端可选配GPS/北斗多模天线。
9.电路设计：车载硬件配置外接充电电路，切断电源后上传断电报警，支持内置备用电池，断电后设备可连续工作10min以上。
10.具有省电措施，移动时采用普通模式刷新间隔时间短，停放时采用省电模式刷新间隔时间长。
11.支持ISO J1939-71，ISO J1939-73和ISO J15765-4 CAN总线通讯协议，额外支持奔驰、五十铃发动机(德尔福、电装)发动机等数据通讯。
12.通讯模块可通过2G/3G/4G数据通道及短信通道连接至服务平台，通信协议支持应用层进行加密；
外置天线接口采用车规级Fakra接口。
13.终端支持外部直流电源供电，并支持内置电池供电。当外部电源断电时，内置电池自动无缝供电，且在外部电源恢复正常后可自动切换至外部电源，并自动对内置电池进行充电。备用电池能保证终端连续工作10min以上，且具备电池电量监测功能。内置电池带切换策略电路，终端能保证在内置电池失效且外部电源供电时仍可正常工作。
14.终端作为整车CAN网络的一个节点，具有唤醒整车CAN网络的功能。终端连接车内CAN总线，同时支持两路CAN。两路CAN，一路CAN支持ISO J1939协议，支持波特率自识别；一路CAN支持ISO J15765-4协议，可通过服务器下发设置波特率。
15.额外支持奔驰、五十铃发动机(德尔福、电装)发动机等数据通讯。
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