智能化升降消防栓

劉洋　程陽陽　劉陽

摘 要：消防栓是城市供水管網附屬設施之一，也是火災控制重要設備。消防栓管理不論是在國內還是國外都是一個普遍性難題。由于保護不得到位，很多的地面露天消防栓存在損傷現象，有些已經無法正常使用，這對滅火工作帶來很大的隱患。鑒于傳統消防栓管理方式和設計的不足，本文提出了一種智能化升降消防栓的設計，用于解決現有的問題。

關鍵字：消防栓；可升降；智能化

隨著中國城市化的快速發展，消防栓已經成為城市發展必不可少的東西。在平時來看，消防栓一點也不起眼，但是在火災現場，水源的供給是撲救大火的必要條件。在消防隊裝備的消防車中，因為運載水量有限，在撲滅大火時往往要尋找水源。這時消防栓就體現其巨大的供水的能力。但是在實際生活中，由于城市化建設的快速和個人消防意識的淡薄，消防栓的布置和維護存在不小的問題。據人民網統計，我國平均每年發生火災14.7萬起，死亡人數579人，受傷人數862人，直接財產損失3.7億元。其中造成火災損失的最主要因素就是消防栓的破壞。現有的消防栓無法滿足城市建設和人員管理，所以本文提出一種智能化升降消防栓，將消防栓監控連接到互聯網，從而實現智能化城市建設。

1 消防栓建設目前現狀和存在問題

1.1 安放布置問題

現有的消防栓基本從發明并未有過多的改變。消防栓一般立在路邊，廣場旁邊或者大型商場的角落，更甚至立在盲道的中間。這樣的布置不僅占用了地面空間，妨礙市民通行，而且將消防栓暴露在室外，在嚴寒冬日容易發生凍裂等問題。暴露在地表的消防栓也會成為車禍的二次災害區。據報道2015年3月12日，新鄉某街道一輛轎車撞壞消防栓逃逸，水柱狂噴一小時達10米多高，1小時后水務部門才接到市民反映到現場搶修，一個多小時至少浪費了40噸水。

1.2 缺乏監控系統

消防栓的布置基本為一次成型。由于疏于人員管理和數目眾多，消防栓的檢修和維護基本得不到保障。部分偏遠的消防栓出現漏水現象，冬天又會結成冰，給市民出行帶來不小的困擾。而且對于消防栓的水壓無法監控，容易造成消防栓破損。更致命的是，部分消防栓由于堵塞或者地下水源輸送管道的破損無法供水。一旦發生火災，這些消防栓將無法發揮

其應有的作用。對人民群眾的生命財產安全造成嚴重威脅。

2 智能化升降消防栓設計

針對以上消防栓建設的現狀，下面將提出新型智能化消防栓的設計。

2.1 智能化升降系統

本消防栓為不工作時，采用填埋地下的安裝方式，有利于保護消防栓，防止不必要的損傷，提高了消防栓的空間利用率。消防栓的主體外側安裝有防潮外殼，達到防護處理的目的，消防栓安裝在升降平臺的上方，升降平臺通過液壓桿與消防栓相連。升降平臺的一側安裝有機箱，便于放置定位系統和實時監控系統。升降平臺的下方有進水軟管，消防栓的內部有抽水泵和出水閥門，這樣就達到有效供水的目的。在地面上開有伸縮防護門用于地表的平面。為了下雨天安置地下的消防栓系統不被侵蝕，伸縮防護門的四周通過橡膠墊圈密閉。保證該產品的使用壽命。

2.2 遠程監控系統

在機箱中監控系統有信息采集模塊，通訊模塊，控制模塊三種。

2.2.1 信息采集模塊

信息采集模塊主要是通過壓力傳感線判斷消防栓中的水壓，如果水壓值有突變情況，就會有管道破裂的可能。通過溫濕度傳感器監控地下消防栓腔內溫度濕度，如果溫度過低有上凍的情況，控制器將開啟消防栓腔內的電阻絲發熱。如果發生運行狀態異常，例如偷水、被盜、等，智能監測裝置立即觸發微功耗傳輸模塊將異常信息發至互聯網管理平臺，平臺通過其中的平臺預警機制可以通知系統管理人員采取相應措施，同時結合短信報警。

2.2.2 通訊模塊

通訊模塊是通過GPS或者北斗導航系統實現該系統的定位和實時信息的發送，數據的終端將直接和互聯網融合起來。GPRS模塊可以通用無線通訊網絡來完成移動數據的傳輸服務。 利用該模塊的無線功能，可以不必再另行鋪設網絡， 直接將數據終端與互聯網融合起來。定位系統便于消防員在滅火工作中尋找消防栓，提高救火效率。

2.2.3 控制模塊

控制模塊通過一片單片機系統實現，有效的聯合信息采集模塊和通訊模塊。

2.3 電能輸送系統

由于本設計將消防栓連接到互聯網，而且消防栓的升降系統需要消耗電能，所以電能的供應是此設計的重點。在消防栓腔內設置普通蓄電池保證電能的基本供應。在伸縮防護門上布置有太陽能板或者壓電材料區域。壓電材料通過行人的踩踏將壓力轉化為電能存儲在蓄電池中，太陽能板也可以將太陽能轉化為電能。為了省電，電能傳輸模塊一般采用輪換或者異常喚醒工作模式，一般情況下，傳輸模塊處于休眠狀態，只有當采集的數據異常或設定的輪換時間到后才會進行信息的傳輸。 休眠周期可以根據用戶的需求進行設定，設定的時間越長，電池壽命越長，反之，越短。

3 智能化升降消防栓使用方法

首先定位器通過GPS對消防栓的位置進行定位，并將其位置信息發送到互聯網后臺管理平臺，一旦需要使用該消防栓，互聯網管理平臺將向消防栓發送工作指令，然后單片節控制系統開始協調消防栓工作。工作過程中首先將伸縮防護門打開，同時控制升降桿上升，將消防栓升至地表位置，然后伸縮防護門將升降平臺控制住。單片機控制器控制將防潮外殼去下，通過消防員連接水帶后出水閥打開，工作完成。

4 結語

該智能化升降消防栓，可以在相當大的區域范圍內可實現對全區域消防栓的在線監控，消防栓的有效長期使用， 簡化了監控流程， 提高了檢查效率，提高了檢查的準確性。 對于消除火災隱患，保護人民群眾的切身利益都具有巨大的社會價值。

參考文獻

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