CN204723661U - 多功能消防水智能监控仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了多功能消防水智能监控仪，解决消防设备无法实现在线监测的问题。本实用新型包括处理器，分别与处理器相连的电源管理电路、控制输出电路、压力传感器检测电路、报警信号输入电路、防死机电路、蓄电池电量报警检测电路、短信通讯模块、遥控巡检接收电路；控制输出电路与压力传感器检测电路相连；短信通讯模块还连接有GSM天线和GSM卡电路；电源管理电路还连接有稳压电路。本实用新将处理器、短信通讯模块和压力传感器检测电路进行合理配置，搭建了一个集短信传输、远程控制、智能管理一体的设备。压力传感器检测电路及时获取消防管道中水压参数，在单片机中进行编码加密，通过短信模式发送到中心服务端，实现对消防用水的适时监测。

Description

多功能消防水智能监控仪

技术领域

 本实用新型涉及一种多功能消防水智能监控仪。

背景技术

目前短信通信已融入人们的日常生活之中，是不可缺少的一种通信手段，其信息传输的可靠性和准确性也非常高。随着城市规模的不断扩大，应急消防救援的处理能力要求越来越高，其任务也越来越繁重，因忙于处置应急消防事故和广大百姓的生活难题，一定程度上忽视了对消防应急设备日常维护工作的检查，从而很难准确掌握消防应急设施的现状，在需要使用消防水进行救援的关键时候，如果没水或水压太低，就会延误救援时间，严重影响消防事故处理效率，使生命财产造成更大的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能消防水智能监控仪，解决目前消防设备无法实现在线监测的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

多功能消防水智能监控仪，包括处理器，分别与处理器相连的电源管理电路、控制输出电路、压力传感器检测电路、报警信号输入电路、防死机电路、蓄电池电量报警检测电路、短信通讯模块、遥控巡检接收电路；所述控制输出电路还与压力传感器检测电路相连；所述短信通讯模块还分别连接有GSM天线和GSM卡电路；所述电源管理电路还连接有稳压电路。

进一步地，所述控制输出电路的端口为四个，报警信号输入电路的端口为四个。

再进一步地，所述处理器为ATMEGA64处理器，短信通讯模块为SIM900A通信模块。

更进一步地，所述遥控巡检接收电路采用高频无线超外差接收模块RX-C6。

另外，所述防死机电路采用ATMEGA88芯片。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新将处理器、短信通讯模块和压力传感器检测电路进行合理配置，搭建了一个集短信传输、远程控制、智能管理一体的设备。压力传感器检测电路及时获取消防管道中水压参数，在单片机中进行编码加密，通过短信通讯模式发送到中心服务端，实现对消防用水的适时监测。

（2）本实用新型充分考虑到扩展功能的需求，设计了四个信号输入端口和四个控制输出端口，能同时实现对其它相关设备的实时检测和远程控制。本实用新型将各种实时检测数据及时上传，通过中心服务端软件功能的扩展应用，具有较高的推广应用价值。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图。

图2为5V稳压电路的电路原理图。

图3为3.3V和4.3V稳压电路的电路原理图。

图4为处理器的电路原理图。

图5为短信通讯模块的电路原理图。

图6为压力传感器检测电路的电路原理图。

图7为报警信号输入电路的电路原理图。

图8为控制输出电路的电路原理图。

图9为蓄电池电量报警检测电路的电路原理图。

图10为遥控巡检接收电路的电路原理图。

图11为防死机电路的电路原理图。

图12为电源管理电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，多功能消防水智能监控仪，包括处理器，分别与处理器相连的电源管理电路、控制输出电路、压力传感器检测电路、报警信号输入电路、防死机电路、蓄电池电量报警检测电路、短信通讯模块、遥控巡检接收电路；所述控制输出电路还与压力传感器检测电路相连；所述短信通讯模块还分别连接有GSM天线和GSM卡电路；所述电源管理电路还连接有稳压电路。

其中，稳压电路是为压力传感器检测电路、控制输出电路、遥控巡检接收电路、短信通讯模块等提供电源，本设计的稳压电路包括5V、3.3V、4.3V三种。

5V稳压电路直接为压力传感器检测电路、控制输出电路、遥控巡检接收电路等提供电源，主要是采用一只LM2596-5V及外围电路组成开关电源稳压电路，具有较好的线性和负载调节能力，输出电流可达到3A，输入电压范围为6.5～37V，输出电压稳压精度可达到4%以内，完全满足不同场合的电源需求，具体电路原理图如图2所示。

4.3V稳压电路是为短信模块提供电源，因为短信通讯模块工作电源范围为3.2～4.8V，峰值电流为2A，因此在设计中直接利用5V电源串接整流二极管实现降压至4.4V左右供电，具体电路原理图如图3所示。

3.3V稳压电路主要是为处理器和防死机电路供电，采用AS1117-3.3三端稳压及外围电路组成，输出固定电压3.3V，输出电流为1A，线路调整率：0.2%（最大）负载调整率：0.4%（最大），具有外围电路少、成本低、输出电压稳定的特点，具体电路原理图如图3所示。

进一步地，所述处理器为ATMEGA64处理器，配制32K外部存储器和外部时钟晶体。完成短信通讯模块控制管理、输入输出信号监测管理和数据处理等主要工作，具体的电路原理图如图4所示。

所述短信通讯模块采用SIM900A通信模块，该模块采用SMT封装的双频GSM/GPRS模块，基于STE的单芯片案，采用功能强大的处理器ARM9216EJ-S内核，可以内置客户应用程序，能满足低成本、紧凑尺寸的开发要求。本实用新型主要运用该模块的SMS传输功能，通过核心处理器发送国际通用AT指令（GSM07.07,07.05和增强AT命令），完成数据短信的接收和发送，实现短信通讯，具体的电路原理图如图5所示。

压传感器检测电路具体的检测则是选用液体压力传感器，该电路主要作用是将压力传感器所获取的水压值电压信号，进行分压和平滑处理，满足A/D转换器的输入范围要求，具体电路原理图如图6所示。

为了满足设备多种运用环境的扩展功能需求，本实用新型设计了4路输入信号监测端口和4路输出控制端口。

在报警信号输入电路中都进行了电位上拉，信号输入通常要求为开关量信号，也可以接入规定范围内的高低电平信号，ATMEGA64处理器将适时扫描各输入端信号状态，并将输入端信号状态情况上报至短信中心服务端。报警信号输入电路的电路原理图如图7所示。

输出控制端口用于对各种电器设备的控制，输出信号有开关量输出和高低电平输出两种，当设备接收到短信中心的相应控制指令后，立即按照指令要求改变输出端信号状态，实现对设备的远程控制。输出控制也可根据所控制设备的需要进行电路相应改变。控制输出电路的电路原理图如图8所示。

为适应设备在无人值守的野外环境工作，便于维护人员及时更换电池的进行充电维护，设计了蓄电池电量报警检测电路，该电路采用LM358双运算放大器芯片实现对电池电压的监测，当电压达到某一门限值时，使输出电位翻转，CPU对应管脚检测到电位改变，立即向中心发送电池欠电信息。该蓄电池电量报警检测电路的电路原理图如图9所示。

遥控巡检接收电路采用高频无线超外差接收模块RX-C6，具有接收灵敏度高、体积小巧、重码率低的特点，其良好的选择性和杂散辐射抑制能力，使其具有较高的稳定性和可靠性。自带数据解码电路，可轻易实现无线产品的开发。无需外加任何电路即可以做到无线信号输入到数据信号输出。可与2260、2262、2240、1527等多芯片的遥控器匹配。可实现315MHz、433.92MHz、330MHz、390MHz、418MHz等频率下工作。其原理是当RX-C6接收到有效遥控信号时，VT发生电位翻转，从而驱动Q4使输出电位翻转，蜂鸣器BY发声、巡检指示灯XJ点亮，同时CPU检测到电位改变，向中心发送巡检信息。该遥控巡检接收电路的电路原理图如图10所示。

所述防死机电路采用ATMEGA88芯片。该防死机电路与处理器相互配合，不间断通信，互相监测处理器运行状态，当系统某部分出现故障或其中一方处理器停止工作时，另一方处理器将发出重启指令，恢复系统电路的正常工作，防死机电路的具体原理图如图11所示。

电源管理电路主要用NE555构成的单稳态触发电路和继电器驱动电路组成，用于管理和控制系统主要电路的工作电源。当设备某单片机程序停止工作（死机）或网络通信故障时，通过处理器发出指令，关闭电源，延时约15秒后重新加电，使各单元电路恢复正常工作状态，所述电源管理电路的具体原理图如图12所示。

本实用新型是以公共移动通信平台为基础，以短信方式通信为手段，采用处理器控制管理，集水压监测、设备管理、远程控制、数据加密、短信通讯于一体，填补了国内对公共消防设施进行大范围实时在线监测和管理的空白，是新时期消防系统实现科学化管理的必要手段，在现代化城市建设中占有重要的地位，具有极大的推广运用价值。

本实用新型具体的实现方式为通过压力检测电路，实时检测消防设备中是否还有水源，以及当前水压情况，并且通过处理器及时以短信形式告知消防人员，从而能够随时了解消防设备中水源情况，避免延误救援时间，提高消防事故处理效率，降低受灾人员的财产损失。

值得说明的是本实用新型未公开电路原理图的设备均为现有技术，故而不在此赘述。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.多功能消防水智能监控仪，其特征在于，包括处理器，分别与处理器相连的电源管理电路、控制输出电路、压力传感器检测电路、报警信号输入电路、防死机电路、蓄电池电量报警检测电路、短信通讯模块、遥控巡检接收电路；所述控制输出电路还与压力传感器检测电路相连；所述短信通讯模块还分别连接有GSM天线和GSM卡电路；所述电源管理电路还连接有稳压电路。

2. 根据权利要求1所述的多功能消防水智能监控仪，其特征在于，所述控制输出电路的端口为四个，报警信号输入电路的端口为四个。

3. 根据权利要求2所述的多功能消防水智能监控仪，其特征在于，所述处理器为ATMEGA64处理器，短信通讯模块为SIM900A通信模块。

4. 根据权利要求3所述的多功能消防水智能监控仪，其特征在于，所述遥控巡检接收电路采用高频无线超外差接收模块RX-C6。

5. 根据权利要求4所述的多功能消防水智能监控仪，其特征在于，所述防死机电路采用ATMEGA88芯片。