一种消防管道监控系统及方法与流程

本发明属于消防施工，具体而言，涉及一种消防管道监控系统及方法。

背景技术：

1、消防工程管道是指用于消防方面，连接消防设备、器材，输送消防灭火用水，气体或者其他介质的管道材料；由于特殊需求，消防工程管道的厚度与材质都有特殊要求，并喷红色油漆，输送消防用水。有些特殊的地方，例如电梯井的消防工程管道在安装时，需要在墙壁上进行开槽，然后再将消防工程管道安装在开的槽内，这样可以避免占用过多的电梯运行的空间，有效防止二者里的过近带来风险。

2、目前随着城市规模的扩大，城市楼宇呈现出与日俱增的趋势，由于高层楼宇现代化设施多，人员密集，另外，由于不能实时监控楼宇消防管道水压状态，管理人员巡查不到位，有些楼宇消防管道水压异常不能及时被发现，耽误了解决消防管道问题的时间，为此，需要设计一种能够对消防管道进行监控的消防管道监控系统及方法。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种消防管道监控系统及方法，解决了不能实时监控楼宇消防管道水压状态，管理人员巡查不到位，耽误了解决消防管道问题的时间的问题。

2、鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

3、本发明提供一种消防管道监控系统及方法，包括消防管道、物联网云平台、监控中心、手机端和数字孪生模型，所述消防管道包括若干个管道、若干个阀门和若干个感知层，所述感知层和所述阀门均设置在所述管道上，所述感知层包括无线温度传感器、无线压力传感器和无线液位传感器，所述物联网云平台为数据监测数据接口服务，所述物联网云平台的输入端与所述感知层的输出端无线通讯连接，所述物联网云平台的输出端与所述阀门、所述监控中心、所述手机端和所述数字孪生模型无线通讯连接，所述手机端设置有与消防管道对应的手机app，从而实现设备管理、报警信息管理以及维保管理的功能；

4、所述监控中心包括实时监控模块、异常报警模块和自动控制模块，所述实时监控模块用于接收来自所述物联网云平台的监测数据，所述异常报警模块用于在监测数据异常时进行报警，所述自动控制模块用于对所述消防管道进行控制；

5、所述数字孪生模型包括消防管道仿真模型、分析判断模块、预测模块、可视化模块和操作模拟模块，所述消防管道仿真模型是通过孪生数字技术与消防管道进行1:1的模型建立。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述自动控制模块包括温度控制单元和压力控制单元，所述温度控制单元是根据所述无线温度传感器监测的数据对消防管道进行温度调节，所述压力控制单元是根据所述无线压力传感器监测的压力数据对消防管道进行压力的调节。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述分析判断模块是用于对接收到的监测数据进行分析判断，所述预测模块是根据所述实时监控模块接收的数据进行数据预测，所述可视化模块利用使用three.js技术将所述消防管道仿真模型进行可视化展示，所述操作模拟模块是根据所述预测模块预测出的变化数值在所述消防管道仿真模型上进行模拟操作。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述分析判断模块包括数据分析单元和数据分析单元，所述数据分析单元根据接受到的实时监测数据与在所述物联网云平台预设的标准数据进行比对，分析出数据差，所述数据分析单元用于将所述数据分析单元分析出的数据差传输到所述可视化模块，通过所述可视化模块将数据差进行可视化展示。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述预测模块根据所述分析判断模块得出的数据差进行曲线模型展示，所述预测模块是以加权算术平均数方法对预测对象进行预测。

10、另一方面，一种消防管道监控系统的方法，包括以下步骤：

11、s1，对干管、支管、管道支架和阀门进行安装，需要根据设计图和综合管线图确定干管、支管、管道支架和阀门的位置、标高、管径等，正确地按图示位置，先安装管道支架，并在地面进行下料、预制和预组装，应将干管和支管的各分支口封好，防止泥沙进入管内，将干管和支管安全放置在支架上，用预先准备好的u型卡将管子固定，并根据施工需求将阀门等距分段安装在管道上；

12、s2，在消防管道安装完成后，根据管道的长度和需求等距设置无线温度传感器、无线压力传感器和无线液位传感器，通过传感器对消防管道的使用状态进行监控，并将监控数据存储在物联网云平台上；

13、s3，通过物联网云平台将感知层、监控中心和手机端连接，进行数据的互通，并通过数字孪生技术对消防管道进行仿真模拟，通过消防管道仿真模型可对消防管道进行可视化的实时监控，并可在监控中心和手机端进行查看；

14、s4，通过实时监控的数据，在仿真模型上进行数据变化的展示，并对数据变化进行预测，根据预测情况进行仿真处理，在确定处理方案后，在对消防管道进行预防工作。

15、作为本发明的一种优选技术方案，所述s3的可视化实时监控是利用webgl的第三方三维引擎three.js和blender软件进行消防管道的三维建模，并且使用lod算法对场景进行优化，并利用利用snmp协议和物联网云平台的数据，同时使用websocket协议实现物理消防管道和消防管道仿真模型之间的实时数据交互，使得消防管道仿真模型可以实时获取设备的运行数据。

16、相对于现有技术，本发明的有益效果是：

17、(1)本发明通过在消防管道上设置传感器对消防管道的使用状态进行监测，并设置物联网云平台将数据与手机和监控中心互通，从而对消防管道的使用状态进行实时监控，并通过孪生数字技术对消防管道进行仿真模型，从而能够在仿真模型上预测消防管道使用状态的变化，并进行仿真处理，从而能够提前对消防管道出现的问题进行预防，并得到合适的处理方案，从而对消防管道进行实时监控，并及时处理问题。

18、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种消防管道监控系统，其特征在于，包括消防管道(100)、物联网云平台(200)、监控中心(300)、手机端(400)和数字孪生模型(500)，所述消防管道(100)包括若干个管道、若干个阀门(101)和若干个感知层(102)，所述感知层(102)和所述阀门(101)均设置在所述管道上，所述感知层(102)包括无线温度传感器(1021)、无线压力传感器(1022)和无线液位传感器(1023)，所述物联网云平台(200)为数据监测数据接口服务，所述物联网云平台(200)的输入端与所述感知层(102)的输出端无线通讯连接，所述物联网云平台(100)的输出端与所述阀门(101)、所述监控中心(300)、所述手机端(400)和所述数字孪生模型(500)无线通讯连接，所述手机端(400)设置有与消防管道(100)对应的手机app，从而实现设备管理、报警信息管理以及维保管理的功能；

2.根据权利要求1所述的一种消防管道监控系统，其特征在于，所述自动控制模块(303)包括温度控制单元(3031)和压力控制单元(3032)，所述温度控制单元(3031)是根据所述无线温度传感器(1021)监测的数据对消防管道(100)进行温度调节，所述压力控制单元(3032)是根据所述无线压力传感器(1022)监测的压力数据对消防管道(100)进行压力的调节。

3.根据权利要求1所述的一种消防管道监控系统，其特征在于，所述分析判断模块(501)是用于对接收到的监测数据进行分析判断，所述预测模块(502)是根据所述实时监控模块(301)接收的数据进行数据预测，所述可视化模块(503)利用使用three.js技术将所述消防管道仿真模型(600)进行可视化展示，所述操作模拟模块(504)是根据所述预测模块(502)预测出的变化数值在所述消防管道仿真模型(600)上进行模拟操作。

4.根据权利要求3所述的一种消防管道监控系统，其特征在于，所述分析判断模块(501)包括数据分析单元(5011)和数据分析单元(5012)，所述数据分析单元(5011)根据接受到的实时监测数据与在所述物联网云平台(200)预设的标准数据进行比对，分析出数据差，所述数据分析单元(5012)用于将所述数据分析单元(5011)分析出的数据差传输到所述可视化模块(503)，通过所述可视化模块(503)将数据差进行可视化展示。

5.根据权利要求3所述的一种消防管道监控系统，其特征在于，所述预测模块(502)根据所述分析判断模块(501)得出的数据差进行曲线模型展示，所述预测模块(502)是以加权算术平均数方法对预测对象进行预测。

6.一种消防管道监控系统的方法，应用于权利要求1～5中任一项所述的一种消防管道监控系统，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种消防管道监控系统的方法，其特征在于，所述s3的可视化实时监控是利用webgl的第三方三维引擎three.js和blender软件进行消防管道(100)的三维建模，并且使用lod算法对场景进行优化，并利用利用snmp协议和物联网云平台(200)的数据，同时使用websocket协议实现物理消防管道(100)和消防管道仿真模型(600)之间的实时数据交互，使得消防管道仿真模型(600)可以实时获取设备的运行数据。

技术总结本发明提供了一种消防管道监控系统及方法，属于消防施工技术领域，包括消防管道、物联网云平台、监控中心、手机端和数字孪生模型，消防管道包括若干个管道、若干个阀门和若干个感知层，物联网云平台为数据监测数据接口服务，物联网云平台的输入端与感知层的输出端无线通讯连接，物联网云平台的输出端与阀门、监控中心、手机端和数字孪生模型无线通讯连接，手机端设置有与消防管道对应的手机APP，解决了不能实时监控楼宇消防管道水压状态，管理人员巡查不到位，耽误了解决消防管道问题的时间的问题。技术研发人员：刘高峰,杨国林,杨勇军,丁文玲,张颖,马万军,洪磊受保护的技术使用者：中国建筑第二工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/11