CN114569926A - 用于消防灭火装置的压力监测系统及其监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于消防灭火装置的压力监测系统及其监测方法，一种用于消防灭火装置的压力监测系统，包括压力变送器、通讯装置、服务器和终端，所述压力变送器包括采集单元、处理单元和传输单元，所述处理单元被唤醒后，将生成的采集指令传输到所述采集单元。本发明公开的用于消防灭火装置的压力监测系统及其监测方法，其通过安装于消防灭火装置的压力变送器实时监测其内部压力，并且将产生的压力数据通过通讯装置传输到服务器，然后终端根据服务器上的数据进行主被动地查询监测，用户通过移动端或者网页端即可了解到设备的压力数据、运行状态，省心省力。
Description
技术领域
本发明属于消防灭火装置监测技术领域，具体涉及一种用于消防灭火装置的压力监测系统和一种用于消防灭火装置的压力监测方法。
背景技术
传统监测消防灭火装置压力的压力表绝大多数都是通过各种机械方式测到压力值，再以指针或液压的方式将压力值显示出来。这种传统的压力表使得检查时需要人工上前逐一检查，增加了单位消防检查的人力成本和时间成本；同时，当灭火装置压力欠压或者过压时，会降低灭火装置的灭火效率或者导致灭火装置失效，从而在发生火灾时，起不到控制火势、扑灭火情的作用，造成更大的损失。并且在特定情况下，某些无人值守的场所，如无人值守的变电所、铁路沿线的送配电室等，工作人员无法及时对设备压力进行监测，从而导致产品过期的情况发生，当突发火灾时，过期产品无法进行有效的灭火。随着国民经济和社会不断地发展，各种新建的大厦、住宅、学校、厂房，都装配了越来越多的灭火装置，人工检查的难度和成本也越来越高。因此，如何实时监测装配于各处的灭火装置的压力数据就成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供用于消防灭火装置的压力监测系统及其监测方法，其通过安装于消防灭火装置的压力变送器实时监测其内部压力，并且将产生的压力数据通过通讯装置传输到服务器，然后终端根据服务器上的数据主被动地进行查询监测，用户通过移动端和网页端即可了解到设备(压力变送器)的压力数据、运行状态，省心省力。
本发明的另一目的在于提供用于消防灭火装置的压力监测系统及其监测方法，设备入网后按照预设的时间间隔采样数据、上报数据，时间间隔和上报间隔可以通过串口或者服务器平台下发指令进行调整，用户还可以设置是否打开报警、设置报警上下限值等。
为达到以上目的，本发明提供一种用于消防灭火装置的压力监测系统，用于监测消防灭火装置的压力数据并且将压力数据传输上报，包括压力变送器、通讯装置、服务器和终端，其中：
所述压力变送器包括采集单元、处理单元和传输单元，所述处理单元被唤醒后，将生成的采集指令传输到所述采集单元，所述采集单元接收到采集指令后对相关部件(包括消防灭火装置和电池等)进行采集并且将获得的采集数据传输到所述处理单元进行数据处理，以获得数据处理结果，所述传输单元接收到所述处理单元传输的数据处理结果后将数据处理结果通过所述通讯装置传输到所述服务器，所述终端从所述服务器获得存储的数据处理结果并且进行查询。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述采集单元包括压力采集单元、电池电压采集单元和温度采集单元，其中：
所述压力采集单元接收到采集指令后对消防灭火装置的内部压力进行采集，并且将获得的压力数据传输到所述处理单元进行压力数据处理，以获得压力数据处理结果，所述传输单元接收到所述处理单元传输的压力数据处理结果后将压力数据处理结果通过所述通讯装置(通过包括NB-IoT、loRaWAN、loRa、4G和5G等传输方式)传输到所述服务器，所述终端(包括webSocket和调用接口等传输方式)从所述服务器获得存储的压力数据处理结果并且进行查询；
所述电池电压采集单元接收到采集指令后对电池进行电压采集，并且将获得的电压数据传输到所述处理单元进行电压数据处理，以获得电压数据处理结果，所述传输单元接收到所述处理单元传输的电压数据处理结果后将电压数据处理结果通过所述通讯装置(通过包括NB-IoT、loRaWAN、loRa、4G和5G等传输方式)传输到所述服务器，所述终端(包括webSocket和调用接口等传输方式)从所述服务器获得存储的电压数据处理结果并且进行查询；
所述温度采集单元接收到采集指令后对消防灭火装置的内部温度进行采集，并且将获得的温度数据传输到所述处理单元进行温度数据处理，以获得温度数据处理结果，所述传输单元接收到所述处理单元传输的温度数据处理结果后将温度数据处理结果通过所述通讯装置(通过包括NB-IoT、loRaWAN、loRa、4G和5G等传输方式)传输到所述服务器，所述终端(包括webSocket和调用接口等传输方式)从所述服务器获得存储的温度数据处理结果并且进行查询。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述处理单元获得压力数据后与预设的压力范围进行比较，以判断当前消防灭火装置的压力是否在预设的压力范围之内，如果是则生成正常压力数据处理结果，否则生成异常压力数据处理结果，所述服务器接收到异常压力数据处理结果后主动向终端发送压力报警信息(提醒用户及时查看消防灭火装置)；
所述处理单元获得电压数据后与预设的压力值进行比较，以判断当前电池的电压是否在预设的压力值以上，如果是则生成正常电压数据处理结果，否则生成异常电压数据处理结果，所述服务器接收到异常电压数据处理结果后主动向终端发送电压报警信息(提醒用户及时更换电池)；
所述处理单元获得温度数据后与预设的温度值进行比较，以判断当前消防灭火装置的温度是否在预设的温度值以下，如果是则生成正常温度数据处理结果，否则生成异常温度数据处理结果，所述服务器接收到异常温度数据处理结果后主动向终端发送温度报警信息(提醒用户及时查看消防灭火装置)；
处理单元在进行数据处理时设置实时温度动态曲线(通过温度传感器进行采集)，并且在温度动态曲线的每一个温度点均设置对应匹配的压力上下限阈值，通过对温度动态曲线的温度数据的分析动态调整压力范围的上下限报警阈值；
处理单元在进行处理时判断当前温度对应的压力数据不在预设的压力范围之内时，将通过采集单元进行连续多次的(快速)数据采集，如果之后的多次数据采集的压力数据与不在预设的压力范围之内的压力数据幅度相差在预设值时，则判断之前不在预设的压力范围之内的压力数据有效，则通过传输单元进行传输，否则不通过传输单元进行传输；
所述压力变送器还包括存储单元，所述存储单元对所述传输单元未发送的数据处理结果进行缓存；
存储单元对每一次采集的压力数据也进行缓存，并且联动处理单元定时对缓存的压力数据进行分析，以使得在排除包括温度的因素影响的前提下，如果获知压力数据规律下降，则通过传输单元上报气体泄露预警。
为达到以上目的，本发明还提供用于实施一种用于消防灭火装置的压力监测系统的一种用于消防灭火装置的压力监测方法，包括以下步骤：
步骤S1：压力变送器包括采集单元、处理单元和传输单元，处理单元被唤醒后，将生成的采集指令传输到所述采集单元；
步骤S2：所述采集单元接收到采集指令后对相关部件(包括消防灭火装置和电池等)进行采集并且将获得的采集数据传输到所述处理单元进行数据处理，以获得数据处理结果；
步骤S3：所述传输单元接收到所述处理单元传输的数据处理结果后将数据处理结果通过通讯装置传输到服务器，终端从所述服务器获得存储的数据处理结果并且进行查询。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S1具体实施为以下步骤：
步骤S1.1：所述压力变送器进行上电初始化：
步骤S1.2：所述压力变送器进行网络初始化，随机设置休眠时间，以避免同时入网(与通讯装置连接的压力变送器不止一个，避免同时入网降低通道压力)；
步骤S1.3：设置休眠环境从而降低功耗并且根据预设休眠时间启动定时器，所述处理单元进入休眠并且等待被唤醒；
步骤S1.4：所述处理单元被串口中断唤醒(通过终端进行主动唤醒进行监测)或者定时器中断唤醒(通过定时器进行被动唤醒进行监测)，从而将生成的采集指令传输到所述采集单元。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S2具体实施为以下步骤：
步骤S2.1：压力采集单元接收到采集指令后对消防灭火装置的内部压力进行采集，并且将获得的压力数据传输到所述处理单元进行压力数据处理，以获得压力数据处理结果(所述处理单元获得压力数据后与预设的压力范围进行比较，以判断当前消防灭火装置的压力是否在预设的压力范围之内，如果是则生成正常压力数据处理结果，否则生成异常压力数据处理结果，所述服务器接收到异常压力数据处理结果后主动向终端发送压力报警信息(提醒用户及时查看消防灭火装置))；
步骤S2.2：电池电压采集单元接收到采集指令后对电池进行电压采集，并且将获得的电压数据传输到所述处理单元进行电压数据处理，以获得电压数据处理结果(所述处理单元获得电压数据后与预设的压力值进行比较，以判断当前电池的电压是否在预设的压力值以上，如果是则生成正常电压数据处理结果，否则生成异常电压数据处理结果，所述服务器接收到异常电压数据处理结果后主动向终端发送电压报警信息(提醒用户及时更换电池))；
步骤S2.3：温度采集单元接收到采集指令后对消防灭火装置的内部温度进行采集，并且将获得的温度数据传输到所述处理单元进行温度数据处理，以获得温度数据处理结果(所述处理单元获得温度数据后与预设的温度值进行比较，以判断当前消防灭火装置的温度是否在预设的温度值以下，如果是则生成正常温度数据处理结果，否则生成异常温度数据处理结果，所述服务器接收到异常温度数据处理结果后主动向终端发送温度报警信息(提醒用户及时查看消防灭火装置))。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S3具体实施为以下步骤：
步骤S3.1：所述传输单元接收到所述处理单元传输的压力数据处理结果后将压力数据处理结果通过所述通讯装置(通过包括NB-IoT、loRaWAN、loRa、4G和5G等传输方式)传输到所述服务器，所述终端(包括webSocket和调用接口等传输方式)从所述服务器获得存储的压力数据处理结果并且进行查询；
步骤S3.2：所述传输单元接收到所述处理单元传输的电压数据处理结果后将电压数据处理结果通过所述通讯装置(通过包括NB-IoT、loRaWAN、loRa、4G和5G等传输方式)传输到所述服务器，所述终端(包括webSocket和调用接口等传输方式)从所述服务器获得存储的电压数据处理结果并且进行查询；
步骤S3.3：所述传输单元接收到所述处理单元传输的温度数据处理结果后将温度数据处理结果通过所述通讯装置(通过包括NB-IoT、loRaWAN、loRa、4G和5G等传输方式)传输到所述服务器，所述终端(包括webSocket和调用接口等传输方式)从所述服务器获得存储的温度数据处理结果并且进行查询；
步骤S3.4：所述处理单元进入休眠并且等待被唤醒。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S2具体实施为以下步骤：
步骤S2.4：判断所述压力变送器是否入网，如果是则所述传输单元接收到所述处理单元传输的数据处理结果后将数据处理结果通过通讯装置传输到服务器，否则进行请求入网处理。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述压力变送器在处理过程中进行参数配置，所述参数配置包括以下步骤：
步骤S4.1：串口接收到数据后判断接收超时截帧是否完成，(完成后)进行数据处理，解析出寄存器编号、数据长度和数据，并且根据寄存器编号和长度查表确认是否合法和是否允许修改，(确认允许后)写入到处理单元(的flash)进行永久保存，串口设置参数通过串口应答后完成；
步骤S4.2：传输单元接收到数据后进行数据处理，解析出寄存器编号、数据长度和数据，并且根据寄存器编号和长度查表确认是否合法和是否允许修改，(确认允许后)写入到处理单元(的flash)进行永久保存，无线传输设置参数通过无线传输应答后完成。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S3中，通讯装置通过加密后传输到服务器。
附图说明
图1是本发明的用于消防灭火装置的压力监测系统及其监测方法的结构示意图。
图2是本发明的用于消防灭火装置的压力监测系统及其监测方法的流程示意图。
图3是本发明的用于消防灭火装置的压力监测系统及其监测方法的参数设置流程图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
在本发明的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本发明所涉及的消防灭火装置和终端等可被视为现有技术。
优选实施例。
本发明公开了一种用于消防灭火装置的压力监测系统，用于监测消防灭火装置的压力数据并且将压力数据传输上报，包括压力变送器、通讯装置、服务器和终端，其中：
所述压力变送器包括采集单元、处理单元和传输单元，所述处理单元被唤醒后，将生成的采集指令传输到所述采集单元，所述采集单元接收到采集指令后对相关部件(包括消防灭火装置和电池等)进行采集并且将获得的采集数据传输到所述处理单元进行数据处理，以获得数据处理结果，所述传输单元接收到所述处理单元传输的数据处理结果后将数据处理结果通过所述通讯装置传输到所述服务器，所述终端从所述服务器获得存储的数据处理结果并且进行查询。
具体的是，所述采集单元包括压力采集单元、电池电压采集单元和温度采集单元，其中：
所述压力采集单元接收到采集指令后对消防灭火装置的内部压力进行采集，并且将获得的压力数据传输到所述处理单元进行压力数据处理，以获得压力数据处理结果，所述传输单元接收到所述处理单元传输的压力数据处理结果后将压力数据处理结果通过所述通讯装置(通过包括NB-IoT、loRaWAN、loRa、4G和5G等传输方式)传输到所述服务器，所述终端(包括webSocket和调用接口等传输方式)从所述服务器获得存储的压力数据处理结果并且进行查询；
所述电池电压采集单元接收到采集指令后对电池进行电压采集，并且将获得的电压数据传输到所述处理单元进行电压数据处理，以获得电压数据处理结果，所述传输单元接收到所述处理单元传输的电压数据处理结果后将电压数据处理结果通过所述通讯装置(通过包括NB-IoT、loRaWAN、loRa、4G和5G等传输方式)传输到所述服务器，所述终端(包括webSocket和调用接口等传输方式)从所述服务器获得存储的电压数据处理结果并且进行查询；
所述温度采集单元接收到采集指令后对消防灭火装置的内部温度进行采集，并且将获得的温度数据传输到所述处理单元进行温度数据处理，以获得温度数据处理结果，所述传输单元接收到所述处理单元传输的温度数据处理结果后将温度数据处理结果通过所述通讯装置(通过包括NB-IoT、loRaWAN、loRa、4G和5G等传输方式)传输到所述服务器，所述终端(包括webSocket和调用接口等传输方式)从所述服务器获得存储的温度数据处理结果并且进行查询。
更具体的是，所述处理单元获得压力数据后与预设的压力范围进行比较，以判断当前消防灭火装置的压力是否在预设的压力范围之内，如果是则生成正常压力数据处理结果，否则生成异常压力数据处理结果，所述服务器接收到异常压力数据处理结果后主动向终端发送压力报警信息(提醒用户及时查看消防灭火装置)；
所述处理单元获得电压数据后与预设的压力值进行比较，以判断当前电池的电压是否在预设的压力值以上，如果是则生成正常电压数据处理结果，否则生成异常电压数据处理结果，所述服务器接收到异常电压数据处理结果后主动向终端发送电压报警信息(提醒用户及时更换电池)；
所述处理单元获得温度数据后与预设的温度值进行比较，以判断当前消防灭火装置的温度是否在预设的温度值以下，如果是则生成正常温度数据处理结果，否则生成异常温度数据处理结果，所述服务器接收到异常温度数据处理结果后主动向终端发送温度报警信息(提醒用户及时查看消防灭火装置)；
处理单元在进行数据处理时设置实时温度动态曲线(通过温度传感器进行采集)，并且在温度动态曲线的每一个温度点均设置对应匹配的压力上下限阈值，通过对温度动态曲线的温度数据的分析动态调整压力范围的上下限报警阈值；
处理单元在进行处理时判断当前温度对应的压力数据不在预设的压力范围之内时，将通过采集单元进行连续多次的(快速)数据采集，如果之后的多次数据采集的压力数据与不在预设的压力范围之内的压力数据幅度相差在预设值时，则判断之前不在预设的压力范围之内的压力数据有效，则通过传输单元进行传输，否则不通过传输单元进行传输；
所述压力变送器还包括存储单元，所述存储单元对所述传输单元未发送的数据处理结果进行缓存；
存储单元对每一次采集的压力数据也进行缓存，并且联动处理单元定时对缓存的压力数据进行分析，以使得在排除包括温度的因素影响的前提下，如果获知压力数据规律下降，则通过传输单元上报气体泄露预警。
优选地，压力变送器还包括升压单元，用于将电池的电压升压到一定的值(优选为3.3V)，给采集单元、处理单元和传输单元供电。
优选地，传输单元包括LoRa射频芯片，用于接收和发送LoRa无线信号，LoRaWAN主要在全球免费频段运行(即非授权频段)，包括433、470、868、915MHz等，可以自由组网，不需要运营商搭建基站、公共网络。LoRaWAN采用星型拓扑组网，一个通讯装置便可容纳较多设备，大幅度降低成本，网络架构由终端节点、通讯装置、网络服务器和应用服务器四部分组成，应用数据双向传输。
优选地，压力变送器还包括指示单元，用于指示设备运行状态、数据收发状态。
优选地，用于消防灭火装置的压力监测系统还包括压力调节装置，所述压力调节装置安装于所述消防灭火装置，当所述处理单元生成异常压力数据处理结果为消防灭火装置的内部压力值过大时，则所述压力调节装置进行泄压处理，以使得消防灭火装置的压力数据在预设的压力范围之内，当所述处理单元生成异常压力数据处理结果为消防灭火装置的内部压力值过小时，则所述压力调节装置进行增压处理，以使得消防灭火装置的压力数据在预设的压力范围之内。
优选地，通讯装置通过加密后传输到服务器。
本发明还公开了用于实施所述的一种用于消防灭火装置的压力监测系统的一种用于消防灭火装置的压力监测方法，包括以下步骤：
步骤S1：压力变送器包括采集单元、处理单元和传输单元，处理单元被唤醒后，将生成的采集指令传输到所述采集单元；
步骤S2：所述采集单元接收到采集指令后对相关部件(包括消防灭火装置和电池等)进行采集并且将获得的采集数据传输到所述处理单元进行数据处理，以获得数据处理结果；
步骤S3：所述传输单元接收到所述处理单元传输的数据处理结果后将数据处理结果通过通讯装置传输到服务器，终端从所述服务器获得存储的数据处理结果并且进行查询。
具体的是，步骤S1具体实施为以下步骤：
步骤S1.1：所述压力变送器进行上电初始化：
步骤S1.2：所述压力变送器进行网络初始化，随机设置休眠时间，以避免同时入网(与通讯装置连接的压力变送器不止一个，避免同时入网降低通道压力)；
步骤S1.3：设置休眠环境从而降低功耗并且根据预设休眠时间启动定时器，所述处理单元进入休眠并且等待被唤醒；
步骤S1.4：所述处理单元被串口中断唤醒(通过终端进行主动唤醒进行监测)或者定时器中断唤醒(通过定时器进行被动唤醒进行监测)，从而将生成的采集指令传输到所述采集单元。
更具体的是，步骤S2具体实施为以下步骤：
步骤S2.1：压力采集单元接收到采集指令后对消防灭火装置的内部压力进行采集，并且将获得的压力数据传输到所述处理单元进行压力数据处理，以获得压力数据处理结果(所述处理单元获得压力数据后与预设的压力范围进行比较，以判断当前消防灭火装置的压力是否在预设的压力范围之内，如果是则生成正常压力数据处理结果，否则生成异常压力数据处理结果，所述服务器接收到异常压力数据处理结果后主动向终端发送压力报警信息(提醒用户及时查看消防灭火装置))；
步骤S2.2：电池电压采集单元接收到采集指令后对电池进行电压采集，并且将获得的电压数据传输到所述处理单元进行电压数据处理，以获得电压数据处理结果(所述处理单元获得电压数据后与预设的压力值进行比较，以判断当前电池的电压是否在预设的压力值以上，如果是则生成正常电压数据处理结果，否则生成异常电压数据处理结果，所述服务器接收到异常电压数据处理结果后主动向终端发送电压报警信息(提醒用户及时更换电池))；
步骤S2.3：温度采集单元接收到采集指令后对消防灭火装置的内部温度进行采集，并且将获得的温度数据传输到所述处理单元进行温度数据处理，以获得温度数据处理结果(所述处理单元获得温度数据后与预设的温度值进行比较，以判断当前消防灭火装置的温度是否在预设的温度值以下，如果是则生成正常温度数据处理结果，否则生成异常温度数据处理结果，所述服务器接收到异常温度数据处理结果后主动向终端发送温度报警信息(提醒用户及时查看消防灭火装置))。
进一步的是，步骤S3具体实施为以下步骤：
步骤S3.1：所述传输单元接收到所述处理单元传输的压力数据处理结果后将压力数据处理结果通过所述通讯装置(通过包括NB-IoT、loRaWAN、loRa、4G和5G等传输方式)传输到所述服务器，所述终端(包括webSocket和调用接口等传输方式)从所述服务器获得存储的压力数据处理结果并且进行查询；
步骤S3.2：所述传输单元接收到所述处理单元传输的电压数据处理结果后将电压数据处理结果通过所述通讯装置(通过包括NB-IoT、loRaWAN、loRa、4G和5G等传输方式)传输到所述服务器，所述终端(包括webSocket和调用接口等传输方式)从所述服务器获得存储的电压数据处理结果并且进行查询；
步骤S3.3：所述传输单元接收到所述处理单元传输的温度数据处理结果后将温度数据处理结果通过所述通讯装置(通过包括NB-IoT、loRaWAN、loRa、4G和5G等传输方式)传输到所述服务器，所述终端(包括webSocket和调用接口等传输方式)从所述服务器获得存储的温度数据处理结果并且进行查询；
步骤S3.4：所述处理单元进入休眠并且等待被唤醒。
更进一步的是，步骤S2具体实施为以下步骤：
步骤S2.4：判断所述压力变送器是否入网，如果是则所述传输单元接收到所述处理单元传输的数据处理结果后将数据处理结果通过通讯装置传输到服务器，否则进行请求入网处理。
优选地，所述压力变送器在处理过程中进行参数配置，所述参数配置包括以下步骤：
步骤S4.1：串口接收到数据后判断接收超时截帧是否完成，(完成后)进行数据处理，解析出寄存器编号、数据长度和数据，并且根据寄存器编号和长度查表确认是否合法和是否允许修改，(确认允许后)写入到处理单元(的flash)进行永久保存，串口设置参数通过串口应答后完成；
步骤S4.2：传输单元接收到数据后进行数据处理，解析出寄存器编号、数据长度和数据，并且根据寄存器编号和长度查表确认是否合法和是否允许修改，(确认允许后)写入到处理单元(的flash)进行永久保存，无线传输设置参数通过无线传输应答后完成。
优选地，用于消防灭火装置的压力监测系统还包括压力调节装置，压力调节装置对于压力调节具体实施为以下步骤：
步骤S5.1：所述压力调节装置安装于所述消防灭火装置，当所述处理单元生成异常压力数据处理结果为消防灭火装置的内部压力值过大时，则所述压力调节装置进行泄压处理，以使得消防灭火装置的压力数据在预设的压力范围之内；
步骤S5.2：当所述处理单元生成异常压力数据处理结果为消防灭火装置的内部压力值过小时，则所述压力调节装置进行增压处理，以使得消防灭火装置的压力数据在预设的压力范围之内。
优选地，步骤S3中，通讯装置通过加密后传输到服务器。
优选地，传统消设施不具备远程监控能力，需要每月派人检查。一旦消防设施的压力表失灵或者真实发生灭火剂泄露，无法及时监测到，存在时间上和管理上监管不到位，不能实现点对点管理。
而本发明持续性监测灭火器的压力，实现移动端和网页端远程监控与异常报警，杜绝灭火器超期服役、锈蚀损坏无人知、使用后不及时更换等问题。时刻监测、采集压力数据，每24小时可上报预设次数心跳数据至管理平台，既能及时反馈灭火器状态，又能接入大数据池做智能分析运算，为消防预警提供参考依据。除了监测灭火器压力数据，监测器还能对自身状态进行检查，电池电量过低、信号异常、连线异常等都可以通过移动端和网页端向管理人员发出提醒，以便安排及时处理。每个监测器有独立ID，移动端和网页端可对每个灭火器的具体部署位置进行精准定位，可在灭火器出现异常时第一时间锁定具体位置，大大提高巡检及维修效率。
优选地，本发明的用于消防灭火装置的压力监测系统还接入系统三网元架构模型。
物联设备(用于消防灭火装置的压力监测系统接入系统三网元架构模型)，主要目的在于，一是提高整体物联设备接入系统的可靠性与稳定性；二是通过数据安全加密、二次封装协议等措施提高了数据传输的安全性；三是通过鉴权、校验等措施提高了设备接入的安全性，包括数据上行和数据下行过程。
(1)数据上行
增设前哨网元，负责物联设备的连接和管理，并对物联设备所采用的国标协议进行解析并二次封装私有协议，以及对上行数据进行加密并发送给中台网元；增设中台网元，负责前哨网元的连接和管理，并对前哨网元上行数据进行解密，并对所述上行数据的来源及合法性进行验证，以及将数据转换成预定义的统一数据交换格式并加密后发送给数据网元；增设数据网元，负责中台网元的连接和管理，并对中台网元发送的上行数据进行解密及预加工处理，并将加工处理后数据传递给服务器；
(2)数据下行
数据网元数据下发，通过数据网元对应用服务器下发的下行数据进行加工预处理并加密后发送给中台网元；中台网元数据下发，由中台网元对数据网元发送的下行数据进行解密、私有协议封装、加密并发送给前哨网元；前哨网元数据下发，由前哨网元对中台网元发送的下行数据进行解密、拆包重封装为国标协议，并将数据发送至对应前端物联网设备(压力变送器)。
(1)增设前哨网元
配备2台前哨网元连接同一台前端物联设备，采用双机热备法，同时监测该物联设备的数据和连接，针对上行数据采取冗余策略，一旦其中一台前哨网元宕机，保证物联设备传输数据不受影响。
前哨网元接收由用户信息传输装置(终端)发送的国标协议数据包，对数据包进行包头、包尾、CRC校验，如为非法包则丢弃，如为合法包则进入下一步。
前哨网元解析拆包获取数据包中的源地址、目标地址数值，将源地址的值与当前前哨网元端口号的值进行异或计算，计算结果与目标地址的值进行比较，两值相等则完成初步接入鉴权，进入下一步，如果两值不相等则为非法数据，记入日志并丢弃，同时关闭连接通道。
将上述步骤拆包获得的合法数据，以及前哨网元相关信息等，按私有协议格式标准进行打包。
将上述步骤打包后的数据进行AES对称算法加密。
将上述步骤已加密的数据包发送至中台网元。
(2)增设中台网元
配备超过2台以上中台网元，所有中台网元注册到分布式服务管理服务器，并接受统一管理，所有前哨网元可根据分布式服务发布的地址信息，自行选择接入任一中台网元，在与某一中台网元连接断开后，可以切换其他中台网元，整体系统不受影响。
中台网元用AES对称算法解密接收到的数据；解密成功进入下一步骤，解密失败记入日志并丢弃数据。
对私有协议进行拆包，并对私有协议格式作校验，校验通过则进入下一步，不通过则记入日志并丢弃数据。
获取私有协议中前哨网元的编号对比白名单数据进行验证，如果验证通过则进入下一步，不通过则记入日志并丢弃数据，同时关闭连接通道。
将拆包后的数据按预定义好的格式转换成统一数据交换格式。
中台网元将转换好的数据用AES对称算法加密并推送至数据网元。
(3)增设数据网元
获取中台网元提供的数据，进行解密及校验，不通过则记入日志并丢弃数据，通过则进入下一步。
判断是否为物联设备保活信息，如果是则向中台网元回复确认数据，进行下行步骤，否则执行下一步。
根据数据判断该条数据信息是否为下行事件的反馈信息，如果是则存入下行事件反馈日志，并触发下行事件回调，否则执行下一步。
根据数据判断该条数据信息是否为上行事件信息，如果是则存入上行事件日志，并触发上行事件规则引擎，否则执行下一步。
将信息记录其他消息日志，并结束上行步骤。
(4)数据网元数据下发
数据网元接收应用服务器下发的下行数据，或者回复物联设备保活信息，首先根据物联设备编号，在数据网元缓存中查询出该物联设备所在的链路上的中台网元编号。
数据网元将数据打包成统一数据交换格式数据包，采用AES对称算法加密，推送至相应的中台网元。
(5)中台网元数据下发
中台网元接收数据网元的下行数据，通过AES对称算法解密后，对统一数据交换格式数据进行解析，并获得物联设备所在前哨网元编号。
中台网元将数据打包成私有协议，再次采用AES对称算法加密，根据前哨网元编号信息，将数据包推送至相应的前哨网元。
(6)前哨网元数据下发
前哨网元接收中台网元的下行数据，通过AES对称算法解密后，对私有协议进行解析，并获得物联设备编号。
前哨网元将数据打包成国标协议，根据物联设备编号信息，将数据包推送至相应的物联设备。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的消防灭火装置和终端等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或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。
Claims (10)
1.一种用于消防灭火装置的压力监测系统，用于监测消防灭火装置的压力数据并且将压力数据传输上报，其特征在于，包括压力变送器、通讯装置、服务器和终端，其中：
所述压力变送器包括采集单元、处理单元和传输单元，所述处理单元被唤醒后，将生成的采集指令传输到所述采集单元，所述采集单元接收到采集指令后对相关部件进行采集并且将获得的采集数据传输到所述处理单元进行数据处理，以获得数据处理结果，所述传输单元接收到所述处理单元传输的数据处理结果后将数据处理结果通过所述通讯装置传输到所述服务器，所述终端从所述服务器获得存储的数据处理结果并且进行查询。
2.根据权利要求1所述的一种用于消防灭火装置的压力监测系统，其特征在于，所述采集单元包括压力采集单元、电池电压采集单元和温度采集单元，其中：
所述压力采集单元接收到采集指令后对消防灭火装置的内部压力进行采集，并且将获得的压力数据传输到所述处理单元进行压力数据处理，以获得压力数据处理结果，所述传输单元接收到所述处理单元传输的压力数据处理结果后将压力数据处理结果通过所述通讯装置传输到所述服务器，所述终端从所述服务器获得存储的压力数据处理结果并且进行查询；
所述电池电压采集单元接收到采集指令后对电池进行电压采集，并且将获得的电压数据传输到所述处理单元进行电压数据处理，以获得电压数据处理结果，所述传输单元接收到所述处理单元传输的电压数据处理结果后将电压数据处理结果通过所述通讯装置传输到所述服务器，所述终端从所述服务器获得存储的电压数据处理结果并且进行查询；
所述温度采集单元接收到采集指令后对消防灭火装置的内部温度进行采集，并且将获得的温度数据传输到所述处理单元进行温度数据处理，以获得温度数据处理结果，所述传输单元接收到所述处理单元传输的温度数据处理结果后将温度数据处理结果通过所述通讯装置传输到所述服务器，所述终端从所述服务器获得存储的温度数据处理结果并且进行查询。
3.根据权利要求2所述的一种用于消防灭火装置的压力监测系统，其特征在于，所述处理单元获得压力数据后与预设的压力范围进行比较，以判断当前消防灭火装置的压力是否在预设的压力范围之内，如果是则生成正常压力数据处理结果，否则生成异常压力数据处理结果，所述服务器接收到异常压力数据处理结果后主动向终端发送压力报警信息；
所述处理单元获得电压数据后与预设的压力值进行比较，以判断当前电池的电压是否在预设的压力值以上，如果是则生成正常电压数据处理结果，否则生成异常电压数据处理结果，所述服务器接收到异常电压数据处理结果后主动向终端发送电压报警信息；
所述处理单元获得温度数据后与预设的温度值进行比较，以判断当前消防灭火装置的温度是否在预设的温度值以下，如果是则生成正常温度数据处理结果，否则生成异常温度数据处理结果，所述服务器接收到异常温度数据处理结果后主动向终端发送温度报警信息；
处理单元在进行数据处理时设置实时温度动态曲线，并且在温度动态曲线的每一个温度点均设置对应匹配的压力上下限阈值，通过对温度动态曲线的温度数据的分析动态调整压力范围的上下限报警阈值；
处理单元在进行处理时判断当前温度对应的压力数据不在预设的压力范围之内时，将通过采集单元进行连续多次的数据采集，如果之后的多次数据采集的压力数据与不在预设的压力范围之内的压力数据幅度相差在预设值时，则判断之前不在预设的压力范围之内的压力数据有效，则通过传输单元进行传输，否则不通过传输单元进行传输；
所述压力变送器还包括存储单元，所述存储单元对所述传输单元未发送的数据处理结果进行缓存；
存储单元对每一次采集的压力数据也进行缓存，并且联动处理单元定时对缓存的压力数据进行分析，以使得在排除包括温度的因素影响的前提下，如果获知压力数据规律下降，则通过传输单元上报气体泄露预警。
4.用于实施权利要求1-3任一项所述的一种用于消防灭火装置的压力监测系统的一种用于消防灭火装置的压力监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：压力变送器包括采集单元、处理单元和传输单元，处理单元被唤醒后，将生成的采集指令传输到所述采集单元；
步骤S2：所述采集单元接收到采集指令后对相关部件进行采集并且将获得的采集数据传输到所述处理单元进行数据处理，以获得数据处理结果；
步骤S3：所述传输单元接收到所述处理单元传输的数据处理结果后将数据处理结果通过通讯装置传输到服务器，终端从所述服务器获得存储的数据处理结果并且进行查询。
5.根据权利要求4所述的一种用于消防灭火装置的压力监测方法，其特征在于，步骤S1具体实施为以下步骤：
步骤S1.1：所述压力变送器进行上电初始化：
步骤S1.2：所述压力变送器进行网络初始化，随机设置休眠时间，以避免同时入网；
步骤S1.3：设置休眠环境从而降低功耗并且根据预设休眠时间启动定时器，所述处理单元进入休眠并且等待被唤醒；
步骤S1.4：所述处理单元被串口中断唤醒或者定时器中断唤醒，从而将生成的采集指令传输到所述采集单元。
6.根据权利要求5所述的一种用于消防灭火装置的压力监测方法，其特征在于，步骤S2具体实施为以下步骤：
步骤S2.1：压力采集单元接收到采集指令后对消防灭火装置的内部压力进行采集，并且将获得的压力数据传输到所述处理单元进行压力数据处理，以获得压力数据处理结果；
步骤S2.2：电池电压采集单元接收到采集指令后对电池进行电压采集，并且将获得的电压数据传输到所述处理单元进行电压数据处理，以获得电压数据处理结果；
步骤S2.3：温度采集单元接收到采集指令后对消防灭火装置的内部温度进行采集，并且将获得的温度数据传输到所述处理单元进行温度数据处理，以获得温度数据处理结果。
7.根据权利要求6所述的一种用于消防灭火装置的压力监测方法，其特征在于，步骤S3具体实施为以下步骤：
步骤S3.1：所述传输单元接收到所述处理单元传输的压力数据处理结果后将压力数据处理结果通过所述通讯装置传输到所述服务器，所述终端从所述服务器获得存储的压力数据处理结果并且进行查询；
步骤S3.2：所述传输单元接收到所述处理单元传输的电压数据处理结果后将电压数据处理结果通过所述通讯装置传输到所述服务器，所述终端从所述服务器获得存储的电压数据处理结果并且进行查询；
步骤S3.3：所述传输单元接收到所述处理单元传输的温度数据处理结果后将温度数据处理结果通过所述通讯装置传输到所述服务器，所述终端从所述服务器获得存储的温度数据处理结果并且进行查询；
步骤S3.4：所述处理单元进入休眠并且等待被唤醒。
8.根据权利要求7所述的一种用于消防灭火装置的压力监测方法，其特征在于，步骤S2具体实施为以下步骤：
步骤S2.4：判断所述压力变送器是否入网，如果是则所述传输单元接收到所述处理单元传输的数据处理结果后将数据处理结果通过通讯装置传输到服务器，否则进行请求入网处理。
9.根据权利要求8所述的一种用于消防灭火装置的压力监测方法，其特征在于，所述压力变送器在处理过程中进行参数配置，所述参数配置包括以下步骤：
步骤S4.1：串口接收到数据后判断接收超时截帧是否完成，进行数据处理，解析出寄存器编号、数据长度和数据，并且根据寄存器编号和长度查表确认是否合法和是否允许修改，写入到处理单元进行永久保存，串口设置参数通过串口应答后完成；
步骤S4.2：传输单元接收到数据后进行数据处理，解析出寄存器编号、数据长度和数据，并且根据寄存器编号和长度查表确认是否合法和是否允许修改，写入到处理单元进行永久保存，无线传输设置参数通过无线传输应答后完成。
10.根据权利要求9所述的一种用于消防灭火装置的压力监测方法，其特征在于，步骤S3中，通讯装置通过加密后传输到服务器。
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