CN219185701U - 一种灭火器远程监控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灭火器远程监控器，属于物联网监控设备的技术领域，该监控器装于灭火器上，该监控器包括：壳体，所述壳体内设有通腔，且该通腔与灭火器的筒体内腔之间密封连通；设于壳体内的电路板，所述电路板上设有数据采集模组、MCU和触发按键，且数据采集模组和触发按键分别与MCU之间通信连接，并通过触发按键唤醒数据采集模组启动以采集灭火器当前的设备状态数据；其中，数据采集模组包括压力传感器，所述压力传感器的探测端与所述通腔之间密封连接，以达到提高对灭火器的巡检频率、降低巡检人工工时以及降低巡检错误率，进而可有效的降低巡检和维护成本，降低故障发现周期和使用故障率的目的。

Description

一种灭火器远程监控器

技术领域

本实用新型属于物联网监控设备的技术领域，具体而言，涉及一种灭火器远程监控器。

背景技术

灭火器是一种可携式灭火工具，灭火器内放置化学物品，用以救灭火灾。灭火器是常见的消防器材之一，存放在公众场所或可能发生火灾的地方，不同种类的灭火器内装填的成分不一样，是专为不同的火灾起因而设。使用时必须注意以免产生反效果及引起危险。

灭火器在所应用的场景下，其分布的点位较多且分布广泛，需要对各个点位的灭火器进行定期巡检并登记，以能够实时掌控各个灭火器的实际情况，进而确定消防措施是否到位。

为满足消防要求，需要对灭火器进行定期巡检，在灭火器的定期巡检中存在以下问题：巡检周期过长、巡检人工工时消耗多、巡检错误率高等问题。

实用新型内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种灭火器远程监控器以达到提高对灭火器的巡检频率、降低巡检人工工时以及降低巡检错误率，进而可有效的降低巡检和维护成本，降低故障发现周期和使用故障率的目的。

本实用新型所采用的技术方案为：一种灭火器远程监控器，该监控器装于灭火器上，该监控器包括：

壳体，所述壳体内设有通腔，且该通腔与灭火器的筒体内腔之间密封连通；

设于壳体内的电路板，所述电路板上设有数据采集模组、MCU和触发按键，且数据采集模组和触发按键分别与MCU之间通信连接，并通过触发按键唤醒数据采集模组启动以采集灭火器当前的设备状态数据；

其中，数据采集模组包括压力传感器，所述压力传感器的探测端与所述通腔之间密封连接。

进一步地，所述电路板上还设有通讯模组，通讯模组与MCU之间通信连接且通过该通讯模组传递设备状态数据至后台服务器。

进一步地，所述壳体的一侧设有压力表，且该压力表与通腔之间密封连接。

进一步地，所述压力传感器与MCU通信连接；所述壳体内装有三通管并通过该三通管形成所述通腔；所述三通管的第一管口与灭火器的筒体内腔连通，三通管的第二管口与压力传感器的探测端连通，三通管的第三管口与所述压力表连通。

进一步地，所述三通管的第一管口连接有转接头，转接头的另一端与所述灭火器的筒体瓶口连接，且转接头的两端均套有密封圈。

进一步地，所述数据采集模组还包括：三轴传感器和温度传感器，所述三轴传感器和温度传感器分别与MCU电连接。

进一步地，所述壳体内设有电池仓，且电池仓内设有电池，电池通过电源电路与所述MCU电性连接。

进一步地，所述壳体的侧壁上设有LED灯，且LED灯与所述MCU电性连接。

进一步地，所述触发按键装于所述壳体的侧壁上。

本实用新型的有益效果为：

1.采用本实用新型所提供的灭火器远程监控器，其通过数据采集模组采集灭火器的设备状态数据，经由运营商网络可连接物联网服务器，并上传灭火器的当前信息状态数据至后台服务器，从而实现巡检的功能，避免了人工巡检存在巡检周期过长、巡检人工工时消耗多以及巡检错误率高的问题，进而可以有效的降低巡检和维护成本，降低故障发现周期和灭火器使用的故障率。

附图说明

图1是本实用新型所提供的灭火器远程监控器的整体结构示意图；

图2是本实用新型所提供的灭火器远程监控器的内部结构示意图；

图3是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中LED灯的电路原理图；

图4是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中MCU的电路原理图；

图5是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中触发按键的电路原理图；

图6是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中的电源电路的电路原理图；

图7是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中电源接口的电路原理图；

图8是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中分压电路的电路原理图；

图9是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中模组外围电路Ⅰ的电路原理图；

图10是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中模组外围电路Ⅱ的电路原理图

图11是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中三轴传感器的电路原理图；

图12是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中通讯模组的电路原理图；

图13是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中温度采集的电路原理图；

图14是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中稳压电路的电路原理图；

图15是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中压力传感器的接口电路原理图；

图16是本实用新型所提供的灭火器远程监控器中压力信号放大电路的电路原理图；

附图中标注如下：

1-壳体，2-转接头，3-压力表，4-触发按键，5-LED灯，6-电路板，7-三通管，8-电池。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

实施例1

在本实施例中具体提供了一种灭火器远程监控器，应用时需将该监控器装于灭火器上，该灭火器远程监控器是一种内置电池供电的，并可通过物联网进行压力、姿态和温度数据采集的装置，其主要功能为：对灭火器的设备状态进行实时监测，确保灭火器的工作状态是否正常，产品的实时状态(在线、离线、设备网络信息、压力、温度、和姿态震动数据)，通过运营商网络，上传后台服务器进行解析、处理和汇总展示，可有效的降低巡检和维护成本，降低故障发现周期和使用故障率。

如图1、图2所示，该监控器包括壳体和设于壳体内的电路板，该壳体由上壳体和下壳体组合而成，在电路板上设有数据采集模组、MCU、通讯模组和触发按键，且数据采集模组、通讯模组和触发按键分别与MCU之间通信连接，并通过触发按键唤醒数据采集模组启动以采集灭火器当前的设备状态数据，再通过该通讯模组传递设备状态数据至后台服务器。其中，触发按键装于所述壳体的侧壁上，工作人员可通过触碰触发按键以启动监控器工作，监控器的数据采集模组可采集压力、温度以及姿态信息作为灭火器当前的设备状态数据。具体的电路连接如下：

如图4所示，MCU采用型号为STM32G030F6P6的单片机，如图12所示，通讯模组采用型号为U1A_HM609A-CN-91的通讯芯片，MCU的USART11_RX引脚与模组外围电路Ⅰ的USART11_RX引脚连接，如图9所示，模组外围电路Ⅰ的MAIN_RXD引脚与通讯模组(U1A_HM609A-CN-91)的MAIN_RXD引脚相连接；MCU的USART11_TX引脚与模组外围电路Ⅰ的USART11_TX引脚连接，模组外围电路Ⅰ的MAIN_TXD引脚与通讯模组(U1A_HM609A-CN-91)的MAIN_TXD引脚相连接。同时，如图10所示，通讯模组的USIM_VDD引脚、USIM_RST_N引脚、USIM_CLK引脚以及USIM_DATA引脚分别与模组外围电路Ⅱ的USIM_VDD引脚、USIM_RST_N引脚、USIM_CLK引脚以及USIM_DATA引脚相连接，且模组外围电路Ⅱ为SIM卡卡槽电路，进而可通过通讯模组进行4G通信，将数据采集模组所采集的设备状态信息进行上传至后台服务器。

同时，MCU还连接有触发按键，通过触发按键可唤醒监控器的工作并上传所采集的设备状态信息，如图5所示，具体的电路如下：

触发按键K1通过电阻R33连接有TC233A芯片(单键触摸感应触发芯片)，TC233A芯片的OUT引脚连接至MCU的OUT引脚，在工作人员按动触发按键K1后，其通过高电平信号反馈至MCU，MCU可启动进行相应的工作。

其中，数据采集模组包括压力传感器、三轴传感器和温度传感器，压力传感器、三轴传感器和温度传感器分别与MCU之间通信连接，所述压力传感器的探测端与所述通腔之间密封连接，用以探测灭火器的筒体内压力情况。所述三轴传感器用以探测灭火器的姿态状态，其可远程判断当前的灭火器是否摔倒。所述温度传感器用以探测当前的环境温度。对于压力传感器、三轴传感器和温度传感器部分的具体电路如下：

如图15所示，通过SH1.0-4P接口连接压力传感器，压力传感器可采用市场上通用的压力传感器，SH1.0-4P接口的Follow+引脚和Follow-引脚分别连接至压力信号放大电路(ADC小于1.2V，放大80倍)的Follow+引脚和Follow-引脚，如图16所示，压力信号电路包括两个型号为TP2122-VR的低功耗运放，且压力信号放大电路的ADC1引脚连接至MCU的ADC1引脚，以通过压力传感器对灭火器的内部压力情况进行监测。

如图13所示，通过MCU的ADC2引脚连接至温度传感器(温度传感器采用热敏电阻R21(型号NTC-10K))，温度传感器的一端接地，另一端通过电阻R15串接至VCC_2V2端点，以通过温度传感器对灭火器所处的环境温度进行监测。

如图11所示，选用型号为LSM6DS3TR-C作为三轴传感器，三轴传感器的LSM_INT1引脚、LSM_INT2引脚、LSM_SDA引脚以及LSM_SCL引脚分别连接至的MCU的LSM_INT1引脚、LSM_INT2引脚、LSM_SDA引脚以及LSM_SCL引脚，以通过三轴传感器对灭火器的姿态状态进行监测。

在壳体内还设有电池仓，且电池仓内设有电池，电池通过电源电路与所述MCU电性连接，以实现整个监控器的供电。如图6、图7所示，对于电源电路的具体设计如下：

通过SH1.0-2P接口连接至电池，且SH1.0-2P接口的VCC_3V6引脚通过mos管Q1(型号为AP2301-3A)和mos管Q2(型号为SI2302)连接至MCU的POWER_EN引脚；同时，mos管Q1的D极(漏极)连接至稳压电路的VBAT引脚，如图14所示，稳压电路主要为VRH2201NTX的稳压芯片，稳压芯片的VOUT引脚为VCC_2V2引脚，同时，VOUT引脚通过由电阻R19和电阻R22所组成的分压电路连接至MCU的ADC3引脚。

同时，如图8所示，VOUT引脚通过由电阻R23和电阻R24所组成的分压电路连接至VCC_1V1引脚。由VCC_2V2引脚和VCC_1V1引脚为上述的压力信号放大电路供电。

在壳体的侧壁上设有LED灯，且LED灯与所述MCU电性连接，通过LED灯的闪烁表明当前监控器正在传输数据至后台服务器。如图3所示，该LED灯的一端连接至MCU的LED1引脚，LED灯的另一端通过电阻R34串接接地。

为实现上述电路的正常运行，在硬件结构上设计为：在壳体内设有三通管，且该三通管与灭火器的筒体内腔之间密封连通。现有的灭火器包括筒体和设于筒体瓶口处的阀体，并在筒体瓶口处设置有压力表，在本技术中，可先将原有的压力表拆卸后，该部位通过转接头与三通管相连接。在实际应用时，三通管的第一管口连接有转接头，转接头的另一端与所述灭火器的筒体瓶口处连接，且转接头的两端均套有密封圈，以确保其连接的密封性。

由于原有的压力表被拆卸，因此，需在壳体的一侧设置压力表，且该压力表应当与通腔之间密封连接。具体的，三通管的第一管口通过转接头与灭火器的筒体内腔连通，以实现与筒体的内部压力相通；三通管的第二管口与压力传感器的探测端连通，通过压力传感器可对灭火器的筒体内压力进行探测；三通管的第三管口与所述压力表连通，压力表能够监测并显示出灭火器内的当前压力。

上述所设计的灭火器远程监控器，其工作原理为：工作人员在对场地布置的各个灭火器进行巡检时，通过工作人员触碰触发按键，触发按键反馈电信号至MCU，MCU所连接的三轴传感器、温度传感器和压力传感器分别对灭火器当前的姿态、环境温度以及压力情况进行采集，通过通讯模组上传数据至后台服务器，后台服务器将灭火器远程集中管理，降低人工成本，内置低功耗处理器和大容量电池，提供生命周期内的电力，且设备无需布线。

需要说明的是，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种灭火器远程监控器，该监控器装于灭火器上，其特征在于，该监控器包括：

壳体，所述壳体内设有通腔，且该通腔与灭火器的筒体内腔之间密封连通；

设于壳体内的电路板，所述电路板上设有数据采集模组、MCU和触发按键，且数据采集模组和触发按键分别与MCU之间通信连接，并通过触发按键唤醒数据采集模组启动以采集灭火器当前的设备状态数据；

其中，数据采集模组包括压力传感器，所述压力传感器的探测端与所述通腔之间密封连接。

2.根据权利要求1所述的灭火器远程监控器，其特征在于，所述电路板上还设有通讯模组，通讯模组与MCU之间通信连接且通过该通讯模组传递设备状态数据至后台服务器。

3.根据权利要求1所述的灭火器远程监控器，其特征在于，所述壳体的一侧设有压力表，且该压力表与通腔之间密封连接。

4.根据权利要求3所述的灭火器远程监控器，其特征在于，所述压力传感器与MCU通信连接；所述壳体内装有三通管并通过该三通管形成所述通腔；所述三通管的第一管口与灭火器的筒体内腔连通，三通管的第二管口与压力传感器的探测端连通，三通管的第三管口与所述压力表连通。

5.根据权利要求4所述的灭火器远程监控器，其特征在于，所述三通管的第一管口连接有转接头，转接头的另一端与所述灭火器的筒体瓶口连接，且转接头的两端均套有密封圈。

6.根据权利要求1所述的灭火器远程监控器，其特征在于，所述数据采集模组还包括：三轴传感器和温度传感器，所述三轴传感器和温度传感器分别与MCU电连接。

7.根据权利要求1所述的灭火器远程监控器，其特征在于，所述壳体内设有电池仓，且电池仓内设有电池，电池通过电源电路与所述MCU电性连接。

8.根据权利要求1所述的灭火器远程监控器，其特征在于，所述壳体的侧壁上设有LED灯，且LED灯与所述MCU电性连接。

9.根据权利要求1所述的灭火器远程监控器，其特征在于，所述触发按键装于所述壳体的侧壁上。

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