CN115435987A - 一种消防栓防盗水检测装置及消防栓防盗水检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种消防栓防盗水检测装置及消防栓防盗水检测方法，该装置位于闷盖内，该闷盖的打开方式为旋转方式，所述检测装置包括：陀螺仪、处理器；所述陀螺仪用于实时采样所述闷盖的角速率；所述处理器用于在检测到所述角速率大于第一阈值时，计算在第一采样时间内以第一采样时间间隔采集的一组角速率的均值和标准差；当所述角速率的均值大于第二阈值且所述角速率的标准差σ满足：2°/s≤σ＜5°/s，则判定所述闷盖发生了转动，所述第一阈值小于所述第二阈值。
Description
技术领域
本发明属于消防栓防盗水技术领域，特别涉及一种消防栓防盗水检测装置及消防栓防盗水检测方法。
背景技术
目前，检测消防栓是否存在盗水多采用水压传感器，存在检测效果不稳定，容易发生误报、漏报等问题。
发明内容
基于上述问题，本发明提供一种消防栓防盗水检测装置及消防栓防盗水检测方法，能够可靠实现消防栓的防盗水报警，减少误报、漏报现象发生。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种消防栓防盗水检测装置，所述消防栓包括栓体、阀门、闷盖，所述闷盖的打开方式为旋转方式，其特征在于，所述检测装置位于所述闷盖内，所述检测装置包括：陀螺仪、处理器；
所述陀螺仪用于实时采样所述闷盖的角速率；
所述处理器用于在检测到所述角速率大于第一阈值时，计算在第一采样时间内以第一采样时间间隔采集的一组角速率的均值和标准差；当所述角速率的均值大于第二阈值且所述角速率的标准差σ满足：2°/s≤σ＜5°/s，则判定所述闷盖发生了转动；所述第二阈值大于0°/s且小于或者等于4°/s，所述第一阈值小于所述第二阈值。
在一种可实现的方式中，所述陀螺仪具体用于实时采样所述闷盖的角速率，以及当检测到所述闷盖的角速率大于所述第一阈值时，向所述处理器发送中断信号；
所述处理器用于当检测到所述中断信号后，计算所述角速率的均值和所述角速率的标准差。
在一种可实现的方式中，所述第一采样时间为2s～5s，所述第一采样时间间隔为50ms～ 100ms。
在一种可实现的方式中，所述角速率的标准差σ由以下公式确定：
在一种可实现的方式中，所述检测装置还包括：报警模块；
所述报警模块用于当满足报警条件时向云平台发送报警信息；所述报警条件为：所述闷盖发生了转动。
在一种可实现的方式中，所述检测装置还包括：水浸传感器；
所述水浸传感器用于在检测到水浸时确定所述栓体内有水。
在一种可实现的方式中，所述检测装置还包括：报警模块；
所述报警模块用于当满足报警条件时向云平台发送报警信息；所述报警条件为：所述闷盖发生了转动或所述栓体内有水。
第二方面，本发明还提供一种基于上述任一所述的消防栓防盗水检测装置的消防栓防盗水检测方法，所述方法包括以下步骤：
一，所述检测装置初始化陀螺仪、水浸传感器；
二，所述检测装置指示所述陀螺仪实时采样所述闷盖的角速率，以及，指示所述水浸传感器进行水浸数据采样；
三，当检测到所述中断信号后，所述检测装置在第一采样时间内以第一采样时间间隔计算所述角速率的均值和所述角速率的标准差σ，当所述角速率的均值大于第二阈值且所述角速率的标准差σ满足：2°/s≤σ＜5°/s，则判定所述闷盖发生了转动；
四，所述检测装置根据采样到的所述水浸数据判断所述栓体内是否有水；
五，所述检测装置在所述闷盖发生了转动或所述栓体内有水时，判定有盗水事件发生，所述报警模块向云平台发送报警信息。
本申请具有以下优点：
(1)陀螺仪传感器受振动干扰较小，相对于现有利用加速度计检测盗水的方案，可有效减少误触发。
(2)使用水浸传感器检测栓体内是否有水，其属于无源检测，与压力传感器检测方法相比，其功耗大大降低。
(3)使用水浸传感器与陀螺仪双传感器数据采样检测方法，可有效防止漏报和误报，使防盗水检测更加可靠。
(4)水浸传感器和陀螺仪传感器均安装在闷盖结构内部，安装及替换简单便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，附图仅示出了本发明的某些实施方式，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例中消防栓防盗水检测系统示意图；
图2为本申请实施例中消防栓防盗水检测方法步骤流程图；
图3为本申请实施例中另一种消防栓防盗水检测方法步骤流程图；
图4为本申请实施例中消防栓示意图；
图5为本申请实施例中检测方法流程示意图；
图6为本申请实施例中报警状态数据示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明进行详细阐述。
本发明实施例提供一种消防栓防盗水检测装置及消防栓防盗水检测方法，能够可靠实现消防栓的防盗水报警，减少误报、漏报现象发生。
如图1所示，本发明实施例提供一种消防栓防盗水检测系统，该系统包括消防栓防盗水检测装置和云平台，所述装置与所述云平台无线连接，其中所述消防栓防盗水检测装置包括：陀螺仪、处理器；
在本申请实施例中，在一种可选的实施方式中，检测装置还可以包括：水浸传感器。
在本申请实施例中，作为一种示例，如图4所示，消防栓可以包括：栓体、阀门、闷盖，该闷盖的打开方式为旋转方式，所述阀门位于消防栓内部，所述阀门在开启的情况下，水会从所述闷盖处流出。
作为一种示例，检测装置或者检测装置中的各个部件可以设置在闷盖内。
所述陀螺仪用于实时采样所述闷盖的角速率。
所述处理器用于在检测到所述角速率大于第一阈值时，计算在第一采样时间内以第一采样时间间隔采集的一组角速率的均值和标准差；当所述角速率的均值大于第二阈值且所述角速率的标准差σ满足：2°/s≤σ＜5°/s，则判定所述闷盖发生了转动；所述第二阈值大于0°/s且小于或者等于4°/s，所述第一阈值小于所述第二阈值。
作为一种示例，本申请实施例中第一阈值为：0.05～0.5°/s；第二阈值范围为：0～4° /s。
本发明实施例通过设置角速率第一阈值，且第一阈值小于第二阈值，可以使闷盖即使发生微小的转动也能够被检测到，确保不会漏报闷盖转动事件；通过设置角速率均值的第二阈值，计算并判断角速率标准差在合理的范围内，可以确保不会误报闷盖转动事件。例如当闷盖由于误碰或误动引起陀螺仪检测到转动事件，但是，后续计算的均值和标准差不会满足上述范围，也就不会上报闷盖转动事件，从而避免了误报的发生。
在一种实施例中，所述陀螺仪具体用于实时采样所述闷盖的角速率，以及当检测到所述闷盖的角速率大于所述第一阈值时，向所述处理器发送中断信号。
所述处理器用于当检测到所述中断信号后，计算所述角速率的均值和所述角速率的标准差。
目前消防栓检测采用压力传感器的采样数据进行报警判断，压力传感器在栓体的安装较复杂，对现场安装操作人员要求较高，采用陀螺仪检测闷盖转动的方案可以避免这个问题。
在一种实施例中，所述第一采样时间间隔为50ms～100ms，第一采样时间为2s～5s。作为一种示例，可以设置采样时间为2S，采样时间间隔可设置为50ms，则在整个采样时间内可得到40个采样值。
在一种实施例中，所述角速率的标准差σ由以下公式确定：
在一种实施例中，所述检测装置还包括：报警模块；
所述报警模块用于当满足报警条件时向云平台发送报警信息；
在一种示例中所述报警条件为：所述闷盖发生了转动。
如图2所示，消防栓防盗水检测方法步骤如下：
S101:所述检测装置初始化陀螺仪；
S102:所述检测装置指示所述陀螺仪实时采样所述闷盖的角速率，当所述陀螺仪检测到所述闷盖转动角速率大于第一阈值时，向所述处理器发送中断信号；
S103:当检测到所述中断信号后，所述处理器计算在第一采样时间内以第一采样时间间隔采集的一组角速率的均值和标准差σ，当所述角速率的均值大于第二阈值且所述角速率的标准差σ满足：2°/s≤σ＜5°/s，则判定所述闷盖发生了转动；
S104:所述检测装置在所述闷盖发生了转动时，判定有盗水事件发生，所述报警模块向云平台发送报警信息。
在一种实施例中，所述检测装置还包括：水浸传感器；
所述水浸传感器用于在检测到水浸时确定所述栓体内有水。
在一种实施例中，所述检测装置还包括：报警模块；
所述报警模块用于当满足报警条件时向云平台发送报警信息；在一种示例中所述报警条件为：所述闷盖发生了转动或所述栓体内有水。
参考图3，本发明实施例还提供另一种消防栓防盗水检测方法，所述方法包括以下步骤：
S201:所述检测装置初始化陀螺仪、水浸传感器；
S202:所述检测装置指示所述陀螺仪实时采样所述闷盖的角速率，以及，指示所述水浸传感器进行水浸数据采样；
S203:当所述处理器检测到所述陀螺仪发出的中断信号后，所述处理器计算在第一采样时间内以第一采样时间间隔采集的一组角速率的均值和标准差σ，当所述角速率的均值大于第二阈值且所述角速率的标准差σ满足：2°/s≤σ＜5°/s，则判定所述闷盖发生了转动；
S204:所述检测装置根据采样到的所述水浸数据判断所述栓体内是否有水；
S205:所述检测装置在所述闷盖发生了转动或所述栓体内有水时，判定有盗水事件发生，所述报警模块向云平台发送报警信息。
现有的通过压力数值检测报警的方法较为单一，容易发生漏报误报，系统可靠性差，本申请实施例采用陀螺仪和水浸传感器双重检测的方案，提高了检测的可靠性。
参考图5，在另一个实施例中，检测流程如下：
(1)水浸传感器端口初始化，水浸传感器初始化外部中断，陀螺仪传感器的角速率检测量程及采样率初始化。
(2)处理器识别陀螺仪采样角速率数据超过设定的第一阈值，则可判断发生闷盖转动事件。
(3)处理器识别水浸传感器触发外部中断，再结合陀螺仪检测数据可判断是否发生消防栓盗水事件。
(4)判定报警成立，终端会发送状态信息到云平台。
(5)若报警条件不成立，则不发送报警信息，并清除中断状态标记。
闷盖转动时陀螺仪的采样数据和水浸传感器检测到有水触发中断响应的示意图参见图 6。
本申请具有以下优点：
(1)陀螺仪传感器受振动干扰较小，相对于现有利用加速度计检测盗水的方案，可有效减少误触发。
(2)使用水浸传感器检测栓体内是否有水，其属于无源检测，与压力传感器检测方法相比，其功耗大大降低。
(3)使用水浸传感器与陀螺仪双传感器数据采样检测方法，可有效防止漏报和误报，使防盗水检测更加可靠。
(4)水浸传感器和陀螺仪传感器均安装在闷盖结构内部，安装及替换简单便捷。
需要说明的是：当工作人员需要使用消防栓时，不希望在云平台收到报警信息，可以在去维护之前，从云平台下发维护指令给消防栓防盗水检测装置，检测装置在接收到维护指令后停止进行报警检测和报警信息上报，此时平台会显示该消防栓正在进行维护中；工作人员在任务结束后，可以在云平台下发布防指令，检测装置在收到布防指令后，将恢复报警检测及报警信息上报功能，云平台也会恢复报警信息显示。
发明实施例提供的一种消防栓防盗水检测装置及消防栓防盗水检测方法，能够可靠实现消防栓的防盗水报警，减少误报、漏报现象发生。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种消防栓防盗水检测装置，应用于包括栓体、阀门、闷盖的消防栓，所述闷盖的打开方式为旋转方式，其特征在于，所述检测装置位于所述闷盖内，所述检测装置包括：陀螺仪、处理器；
所述陀螺仪用于实时采样所述闷盖的角速率；
所述处理器用于在检测到所述角速率大于第一阈值时，计算在第一采样时间内以第一采样时间间隔采集的一组角速率的均值和标准差；当所述角速率的均值大于第二阈值且所述角速率的标准差σ满足：2°/s≤σ＜5°/s，则判定所述闷盖发生了转动；所述第二阈值大于0°/s且小于或者等于4°/s，所述第一阈值小于所述第二阈值。
2.根据权利要求1所述的一种消防栓防盗水检测装置，其特征在于，所述陀螺仪具体用于实时采样所述闷盖的角速率，以及当检测到所述闷盖的角速率大于所述第一阈值时，向所述处理器发送中断信号；
所述处理器用于当检测到所述中断信号后，计算所述角速率的均值和所述角速率的标准差。
3.根据权利要求1所述的一种消防栓防盗水检测装置，其特征在于，所述第一采样时间为2s～5s，所述第一采样时间间隔为50ms～100ms。
4.根据权利要求1或2所述的一种消防栓防盗水检测装置，其特征在于，所述角速率的标准差σ由以下公式确定：
5.根据权利要求1所述的一种消防栓防盗水检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：报警模块；
所述报警模块用于当满足报警条件时向云平台发送报警信息；所述报警条件为：所述闷盖发生了转动。
6.根据权利要求1所述的一种消防栓防盗水检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：水浸传感器；
所述水浸传感器用于在检测到水浸时确定所述栓体内有水。
7.根据权利要求6所述的一种消防栓防盗水检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：报警模块；
所述报警模块用于当满足报警条件时向云平台发送报警信息；所述报警条件为：所述闷盖发生了转动或所述栓体内有水。
8.基于权利要求1-7任一所述的消防栓防盗水检测装置的消防栓防盗水检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
一，所述检测装置初始化陀螺仪、水浸传感器；
二，所述检测装置指示所述陀螺仪实时采样所述闷盖的角速率，以及，指示所述水浸传感器进行水浸数据采样；
三，当所述陀螺仪触发中断后，所述检测装置在第一采样时间内以第一采样时间间隔计算所述角速率的均值和所述角速率的标准差σ，当所述角速率的均值大于第二阈值且所述角速率的标准差σ满足：2°/s≤σ＜5°/s，则判定所述闷盖发生了转动；
四，所述检测装置根据采样到的所述水浸数据判断所述栓体内是否有水；
五，所述检测装置在所述闷盖发生了转动或所述栓体内有水时，判定有盗水事件发生，所述报警模块向云平台发送报警信息。
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