劉洋　程陽陽　劉陽

摘 要：消防栓是城市供水管網(wǎng)附屬設(shè)施之一，也是火災(zāi)控制重要設(shè)備。消防栓管理不論是在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都是一個(gè)普遍性難題。由于保護(hù)不得到位，很多的地面露天消防栓存在損傷現(xiàn)象，有些已經(jīng)無法正常使用，這對(duì)滅火工作帶來很大的隱患。鑒于傳統(tǒng)消防栓管理方式和設(shè)計(jì)的不足，本文提出了一種智能化升降消防栓的設(shè)計(jì)，用于解決現(xiàn)有的問題。

關(guān)鍵字：消防栓；可升降；智能化

隨著中國(guó)城市化的快速發(fā)展，消防栓已經(jīng)成為城市發(fā)展必不可少的東西。在平時(shí)來看，消防栓一點(diǎn)也不起眼，但是在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，水源的供給是撲救大火的必要條件。在消防隊(duì)裝備的消防車中，因?yàn)檫\(yùn)載水量有限，在撲滅大火時(shí)往往要尋找水源。這時(shí)消防栓就體現(xiàn)其巨大的供水的能力。但是在實(shí)際生活中，由于城市化建設(shè)的快速和個(gè)人消防意識(shí)的淡薄，消防栓的布置和維護(hù)存在不小的問題。據(jù)人民網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)平均每年發(fā)生火災(zāi)14.7萬起，死亡人數(shù)579人，受傷人數(shù)862人，直接財(cái)產(chǎn)損失3.7億元。其中造成火災(zāi)損失的最主要因素就是消防栓的破壞?，F(xiàn)有的消防栓無法滿足城市建設(shè)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(jiān)控連接到互聯(lián)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)智能化城市建設(shè)。

1 消防栓建設(shè)目前現(xiàn)狀和存在問題

1.1 安放布置問題

現(xiàn)有的消防栓基本從發(fā)明并未有過多的改變。消防栓一般立在路邊，廣場(chǎng)旁邊或者大型商場(chǎng)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(yán)寒冬日容易發(fā)生凍裂等問題。暴露在地表的消防栓也會(huì)成為車禍的二次災(zāi)害區(qū)。據(jù)報(bào)道2015年3月12日，新鄉(xiāng)某街道一輛轎車撞壞消防栓逃逸，水柱狂噴一小時(shí)達(dá)10米多高，1小時(shí)后水務(wù)部門才接到市民反映到現(xiàn)場(chǎng)搶修，一個(gè)多小時(shí)至少浪費(fèi)了40噸水。

1.2 缺乏監(jiān)控系統(tǒng)

消防栓的布置基本為一次成型。由于疏于人員管理和數(shù)目眾多，消防栓的檢修和維護(hù)基本得不到保障。部分偏遠(yuǎn)的消防栓出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，冬天又會(huì)結(jié)成冰，給市民出行帶來不小的困擾。而且對(duì)于消防栓的水壓無法監(jiān)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(fā)生火災(zāi)，這些消防栓將無法發(fā)揮

其應(yīng)有的作用。對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。

2 智能化升降消防栓設(shè)計(jì)

針對(duì)以上消防栓建設(shè)的現(xiàn)狀，下面將提出新型智能化消防栓的設(shè)計(jì)。

2.1 智能化升降系統(tǒng)

本消防栓為不工作時(shí)，采用填埋地下的安裝方式，有利于保護(hù)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(cè)安裝有防潮外殼，達(dá)到防護(hù)處理的目的，消防栓安裝在升降平臺(tái)的上方，升降平臺(tái)通過液壓桿與消防栓相連。升降平臺(tái)的一側(cè)安裝有機(jī)箱，便于放置定位系統(tǒng)和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。升降平臺(tái)的下方有進(jìn)水軟管，消防栓的內(nèi)部有抽水泵和出水閥門，這樣就達(dá)到有效供水的目的。在地面上開有伸縮防護(hù)門用于地表的平面。為了下雨天安置地下的消防栓系統(tǒng)不被侵蝕，伸縮防護(hù)門的四周通過橡膠墊圈密閉。保證該產(chǎn)品的使用壽命。

2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

在機(jī)箱中監(jiān)控系統(tǒng)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(huì)有管道破裂的可能。通過溫濕度傳感器監(jiān)控地下消防栓腔內(nèi)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(nèi)的電阻絲發(fā)熱。如果發(fā)生運(yùn)行狀態(tài)異常，例如偷水、被盜、等，智能監(jiān)測(cè)裝置立即觸發(fā)微功耗傳輸模塊將異常信息發(fā)至互聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，平臺(tái)通過其中的平臺(tái)預(yù)警機(jī)制可以通知系統(tǒng)管理人員采取相應(yīng)措施，同時(shí)結(jié)合短信報(bào)警。

2.2.2 通訊模塊

通訊模塊是通過GPS或者北斗導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的定位和實(shí)時(shí)信息的發(fā)送，數(shù)據(jù)的終端將直接和互聯(lián)網(wǎng)融合起來。GPRS模塊可以通用無線通訊網(wǎng)絡(luò)來完成移動(dòng)數(shù)據(jù)的傳輸服務(wù)。 利用該模塊的無線功能，可以不必再另行鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)， 直接將數(shù)據(jù)終端與互聯(lián)網(wǎng)融合起來。定位系統(tǒng)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(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，有效的聯(lián)合信息采集模塊和通訊模塊。

2.3 電能輸送系統(tǒng)

由于本設(shè)計(jì)將消防栓連接到互聯(lián)網(wǎng)，而且消防栓的升降系統(tǒng)需要消耗電能，所以電能的供應(yīng)是此設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。在消防栓腔內(nèi)設(shè)置普通蓄電池保證電能的基本供應(yīng)。在伸縮防護(hù)門上布置有太陽能板或者壓電材料區(qū)域。壓電材料通過行人的踩踏將壓力轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)在蓄電池中，太陽能板也可以將太陽能轉(zhuǎn)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(tài)，只有當(dāng)采集的數(shù)據(jù)異?；蛟O(shè)定的輪換時(shí)間到后才會(huì)進(jìn)行信息的傳輸。 休眠周期可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定的時(shí)間越長(zhǎng)，電池壽命越長(zhǎng)，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(duì)消防栓的位置進(jìn)行定位，并將其位置信息發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)管理平臺(tái)，一旦需要使用該消防栓，互聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)將向消防栓發(fā)送工作指令，然后單片節(jié)控制系統(tǒng)開始協(xié)調(diào)消防栓工作。工作過程中首先將伸縮防護(hù)門打開，同時(shí)控制升降桿上升，將消防栓升至地表位置，然后伸縮防護(hù)門將升降平臺(tái)控制住。單片機(jī)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(jié)語

該智能化升降消防栓，可以在相當(dāng)大的區(qū)域范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)對(duì)全區(qū)域消防栓的在線監(jiān)控，消防栓的有效長(zhǎng)期使用， 簡(jiǎn)化了監(jiān)控流程， 提高了檢查效率，提高了檢查的準(zhǔn)確性。 對(duì)于消除火災(zāi)隱患，保護(hù)人民群眾的切身利益都具有巨大的社會(huì)價(jià)值。

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