CN209589379U - 消防水管漏水检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及漏水检测技术领域，旨在提供消防水管漏水检测系统，其技术方案要点是包括控制消防水管进水的电动阀和设置在消防水管不同位置的声波检测传感器，所述声波检测传感器的输出端连接有用于将输入信号放大并输出的信号处理单元，所述信号处理单元的输出端连接有信号传输单元，所述信号传输单元的输出端连接有云服务器，以将信号传输至云服务器上，所述信号传输单元连接有控制单元，所述控制单元的一个输出端连接有用于控制电动阀关闭的第一开关部件，另一个输出端连接有蜂鸣器H，所述电动阀连接有通电回路。本实用新型适用于消防水管的漏水检测。

Description

消防水管漏水检测系统

技术领域

本实用新型涉及漏水检测技术领域，更具体地说，它涉及消防水管漏水检测系统。

背景技术

消防水管是指用于消防方面，连接消防设备、器材，输送消防灭火用水的管道。由于特殊需求，消防水管的厚度与材质都有特殊要求，并喷红色油漆，输送消防用水。

室外消防管网一般由消防水源、取水设施、消防贮水设施、输配水设施、消防用水设备组成，其中，输配水设施包括消防水管。

消防水管漏水会造成管网压力不稳或者过低，导致火灾事件发生时无法正常提供消防水源，引发经济损失，同时，造成水源浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供消防水管漏水检测系统，其在漏水时使消防水管的电动阀自动关闭，同时，驱动蜂鸣器H做出报警响应，提示工作人员及时进行维修。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：消防水管漏水检测系统，包括控制消防水管进水的电动阀和设置在消防水管不同位置的声波检测传感器，所述声波检测传感器的输出端连接有用于将输入信号放大并输出的信号处理单元，所述信号处理单元的输出端连接有信号传输单元，所述信号传输单元的输出端连接有云服务器，以将信号传输至云服务器上，所述信号传输单元连接有控制单元，所述控制单元的一个输出端连接有用于控制电动阀关闭的第一开关部件，另一个输出端连接有蜂鸣器H，所述电动阀连接有通电回路。

通过采用上述技术方案，电动阀使用电能作为动力，以实现消防水管阀门的开关、调节动作，达到控制消防水管内水资源的目的；声波检测传感器在消防水管的不同位置进行监测，以及时将漏水点产生的漏水声转换为电信号，输入信号处理单元内放大并输出，再经信号传输单元传输至云服务器，通过比较将输入信号存储至云服务器,信号传输单元向控制单元发出控制信号，第一开关部件动作，以控制电动阀关闭，同时，控制单元驱动蜂鸣器H发出报警信号，进而消防水管能及时切断进水，达到减少水资源外漏量的目的，同时，提示工作人员，方便工作人员及时进行维修。

优选的，所述信号处理单元包括电阻R1、电阻R2、电容C1和晶体管VT1，所述声波检测传感器的一端经电阻R1连接电源VCC，另一端和晶体管VT1的发射极接地，所述电容C1连接在所述电阻R1和所述声波检测传感器之间且与晶体管VT1的基极相连，所述电阻R2的一端连接电源VCC，另一端连接所述晶体管VT1的基极，所述晶体管VT1的集电极连接信号传输单元的输入端。

通过采用上述技术方案，晶体管VT1对声波检测传感器输出的电信号进行放大，以提高声波检测传感器的灵敏度；同时，电容C1起到滤波作用，以滤除声波检测传感器输出的干扰信号，以使检测结果更准确。

优选的，所述信号传输单元为GPS/GPRS一体化芯片，所述GPS/GPRS一体化芯片的输出端连接所述云服务器的输入端，所述云服务器还连接有后台，所述后台包括用于存储数据的存储单元和用于显示水管漏水位置的显示单元。

通过采用上述技术方案，集成的GPS/GPRS一体化芯片作为远程跟踪模块，将输入信号传输至云服务器并与后台存储单元内预先存储的声波信号进行比对，如果一致，则将输入信号存储至云服务器内；如果不一致，云服务器向控制单元输入触发信号，控制单元向第一开关部件和蜂鸣器H输出控制信号，并通过显示单元显示该漏水点的GPS信息，以方便工作人员及时对消防水管的漏水位置进行维修。

优选的，所述控制单元为单片机MCS-51。

通过采用上述技术方案，使用单片机MCS-51对第一开关部件和蜂鸣器H进行控制，成本低、控制功能强大、集成度高、体积小、可靠性好、低功耗。

优选的，所述第一开关部件包括继电器KT1和晶体管VT2，所述继电器KT1的延时断开常开触点KT-1连接于通电回路中,所述控制单元的一个输出端经电阻R3连接电源VCC，所述电阻R3与所述控制单元的输出端之间连接有电容C2,所述电容C2连接于所述晶体管VT2的基极，所述电阻R3与所述电容C2之间连接有电阻R4,所述电阻R4连接于所述晶体管VT2的基极，所述继电器KT1连接在所述晶体管VT2的集电极。

通过采用上述技术方案，晶体管VT2控制继电器KT1工作，当控制单元向第一开关部件输出控制信号时，晶体管VT2导通，继电器KT1通电吸合后，连通延时断开常开触点KT-1所在的通电回路，以关闭消防水管的电动阀，切断进水。

优选的，所述蜂鸣器H通过第二开关部件驱动，所述第二开关部件包括晶体管VT3，所述控制单元的一个输出端经电阻R5连接所述晶体管VT3的基极，所述晶体管VT3的集电极经二极管D并联所述蜂鸣器H，所述二极管D的正极连接电源VCC。

通过采用上述技术方案，晶体管VT3驱动蜂鸣器H动作，起开关作用，以为蜂鸣器H提供足够的工作电流；二极管D为续流二极管，以为蜂鸣器H提供续流，避免蜂鸣器H两端产生的几十伏尖峰电压损坏晶体管VT3，甚至干扰整个电路系统的其他部分。

优选的，所述通电回路包括电动阀的电机M，所述继电器KT1的延时断开常开触点KT1-1连接电源VCC且与电机M串联。

通过采用上述技术方案，延时断开常开触点KT1-1通电吸合后，通电回路导通，电机M反向转动，以使消防水管的电动阀关闭，切断进水。

优选的，所述声波检测传感器为声呐传感器或超声波传感器。

通过采用上述技术方案，声呐传感器直接探测和识别物体；超声波传感器碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波；二者均能在产生和发射端实现电信号到声信号的转换，在接收端实现声信号到电信号的转换。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：声波检测传感器监测消防水管的情况，当声波检测传感器感受到漏水声后转换为电信号输出，信号处理单元接收并放大输出，再经信号传输单元传输至云服务器，输入信号与后台存储单元内预先存储的声波信号进行比对，如果一致，则将输入信号存储至云服务器内；如果不一致，信号传输单元向控制单元输入触发信号，控制单元向第一开关部件和蜂鸣器H输出控制信号，第一开关部件动作，以控制电动阀关闭，同时，蜂鸣器H发出报警信号，进而消防水管能及时切断进水，达到减少水资源外漏量的目的，同时，提示工作人员，方便工作人员及时进行维修。

附图说明

图1是消防水管漏水检测系统的电路连接图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的消防水管漏水检测系统，包括声波检测传感器，声波检测传感器为声呐传感器或超声波传感器，声波检测传感器设置在消防水管的不同位置上，实时对消防水管的漏水情况进行监测。

消防水管的进水端设置有电动阀(图中未示出)，电动阀用于控制消防水管的进水。

声波检测传感器的输出端连接有信号处理单元，以用于将声波检测传感器的输出信号放大输出，信号处理单元包括电阻R1、电阻R2、电容C1和晶体管VT1，声波检测传感器的一端经电阻R1连接电源VCC，另一端接地，晶体管VT1的发射极接地，电容C1的一端连接在电阻R1和声波检测传感器之间，另一端与晶体管VT1的基极连接，电阻R2的一端连接电源VCC，另一端连接晶体管VT1的基极，晶体管VT1的集电极连接有信号传输单元。

信号传输单元为GPS/GPRS一体化芯片，GPS/GPRS一体化芯片的型号为SIM908，GPS/GPRS一体化芯片的输出端无线连接有云服务器，云服务器连接连接有后台，后台包括用于存储数据的存储单元和用于显示水管漏水位置的显示单元，存储单元为只读存储器ROM，显示单元为显示屏，GPS/GPRS一体化芯片将信号处理单元的转换结果传输至云服务器上。

GPS/GPRS一体化芯片连接有控制单元，控制单元为单片机MCS-51，云服务器通过GPS/GPRS一体化芯片与单片机MCS-51的P3.0管脚进行串口通信。

单片机MCS-51的P3.6管脚连接有用于控制电动阀关闭的第一开关部件，第一开关部件包括继电器KT1和晶体管VT2，继电器KT1的延时断开常开触点KT-1连接于通电回路中,单片机MCS-51的P3.6管脚的一端经电阻R3连接电源VCC，另一端接地，电阻R3与单片机MCS-51的P3.6管脚之间连接有电容C2,电容C2与晶体管VT2的基极连接，电阻R3与电源VCC之间连接有电阻R4,电阻R4的一端连接于晶体管VT2的基极，晶体管VT2的集电极经继电器KT1连接电源VCC，晶体管VT2的发射极接地。

单片机MCS-51的P3.7管脚经第二开关部件连接有蜂鸣器H，第二开关部件包括晶体管VT3，单片机MCS-51的P3.7管脚经电阻R5连接晶体管VT3的基极，晶体管VT3的发射极接地，晶体管VT3的集电极经二极管D连接电源VCC，二极管D的正极连接电源VCC且其两端并联蜂鸣器H。

二极管D的正极经电容C3接地，电容C3起滤波作用，以滤除蜂鸣器H对其他部分的影响，同时，改善电源的交流阻抗。

蜂鸣器H为无源蜂鸣器H，通过设置单片机MCS-51的系统寄存器的占空比、周期等，使PWM口输出符合蜂鸣器H要求的频率的波形至P3.7管脚，经晶体管VT3驱动即可使蜂鸣器H发声。

电动阀连接有通电回路，通电回路包括电动阀的电机M和继电器KT1的延时断开常开触点KT1-1，继电器KT1的延时断开常开触点KT1-1连接电源VCC且与电机M串联，电机M一端接地。

本实施例的实施原理为：分布在消防水管不同位置的声呐传感器或超声波传感器监测消防水管的漏水情况。

当其感受到漏水声后，将声音信号转换为电信号输出，信号处理单元接收声呐传感器或超声波传感器的输出信号并将其放大输出。

输出信号经GPS/GPRS一体化芯片无线传输至云服务器，输入信号与后台的只读存储器ROM内预先存储的声波信号进行比对，如果一致，则将输入信号存储至云服务器上；如果不一致，GPS/GPRS一体化芯片与单片机MCS-51的P3.0管脚进行通信。

单片机MCS-51向其P3.6管脚和P3.7管脚输出控制信号。

控制信号使晶体管VT2导通，晶体管VT2驱动继电器KT1动作，继电器KT1通电吸合，电动阀的电机M导通，以使控制消防水管进水的电动阀关闭，消防水管能被及时切断进水，达到减少水资源外漏量的目的。

同时，控制信号使PWM口输出符合蜂鸣器H要求的频率的波形至P3.7管脚，晶体管VT3导通，晶体管VT3驱动蜂鸣器H动作，蜂鸣器H发出报警信号，进而提示工作人员，方便工作人员及时进行维修。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.消防水管漏水检测系统，其特征是：包括控制消防水管进水的电动阀和设置在消防水管不同位置的声波检测传感器，所述声波检测传感器的输出端连接有用于将输入信号放大并输出的信号处理单元，所述信号处理单元的输出端连接有信号传输单元，所述信号传输单元的输出端连接有云服务器，以将信号传输至云服务器上，所述信号传输单元连接有控制单元，所述控制单元的一个输出端连接有用于控制电动阀关闭的第一开关部件，另一个输出端连接有蜂鸣器H，所述电动阀连接有通电回路。

2.根据权利要求1所述的消防水管漏水检测系统，其特征是：所述信号处理单元包括电阻R1、电阻R2、电容C1和晶体管VT1，所述声波检测传感器的一端经电阻R1连接电源VCC，另一端和晶体管VT1的发射极接地，所述电容C1连接在所述电阻R1和所述声波检测传感器之间且与晶体管VT1的基极相连，所述电阻R2的一端连接电源VCC，另一端连接所述晶体管VT1的基极，所述晶体管VT1的集电极连接信号传输单元的输入端。

3.根据权利要求1所述的消防水管漏水检测系统，其特征是：所述信号传输单元为GPS/GPRS一体化芯片，所述GPS/GPRS一体化芯片的输出端连接所述云服务器的输入端，所述云服务器还连接有后台，所述后台包括用于存储数据的存储单元和用于显示水管漏水位置的显示单元。

4.根据权利要求1所述的消防水管漏水检测系统，其特征是：所述控制单元为单片机MCS-51。

5.根据权利要求1所述的消防水管漏水检测系统，其特征是：所述第一开关部件包括继电器KT1和晶体管VT2，所述继电器KT1的延时断开常开触点KT-1连接于通电回路中,所述控制单元的一个输出端经电阻R3连接电源VCC，所述电阻R3与所述控制单元的输出端之间连接有电容C2,所述电容C2连接于所述晶体管VT2的基极，所述电阻R3与所述电容C2之间连接有电阻R4,所述电阻R4连接于所述晶体管VT2的基极，所述继电器KT1连接在所述晶体管VT2的集电极。

6.根据权利要求1所述的消防水管漏水检测系统，其特征是：所述蜂鸣器H通过第二开关部件驱动，所述第二开关部件包括晶体管VT3，所述控制单元的一个输出端经电阻R5连接所述晶体管VT3的基极，所述晶体管VT3的集电极经二极管D并联所述蜂鸣器H，所述二极管D的正极连接电源VCC。

7.根据权利要求5所述的消防水管漏水检测系统，其特征是：所述通电回路包括电动阀的电机M，所述继电器KT1的延时断开常开触点KT1-1连接电源VCC且与电机M串联。

8.根据权利要求1所述的消防水管漏水检测系统，其特征是：所述声波检测传感器为声呐传感器或超声波传感器。