-
智能消防栓监控系统
解决方案
温州市魔豆科技有限公司
2017<
/p>
年
9
月
消防栓建设实施方案
目录
一、
项目背景
............
......................................
3
（一）立项背景
< br>..............................................
3
（二）产品价值
< br>..............................................
3
二、指导思想
................................................ ....
5
三、
建设目标
.................................................
..
5
（一）系统建设目标
..........................................
5
（二）社会建设目标
..........................................
5
四、
<
/p>
产品介绍
.........................
..........................
6
（一）硬件介绍
.....................
.........................
6
（二）软件介绍
.....................
........................
1
1
（三）
产品的主要特性
................................
.......
2
2
五、售后服务
............................
.......................
2
2
六、项
目案例
....................................
...............
2
3
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消防栓建设实施方案
一、项目背景
（一）立项背景
消防栓是城市供水管
网附属设施之一，也是火灾控制重要设备。其作用是控制可燃
物、隔绝助燃物、消除着火
源，它能否发挥作用直接关系着人们的生命和财产安全。当
前多数城市的消防栓由供水企
业进行管理，部分城市由城管部门管理。在实际应用中消
防栓存在安装分散、易破坏、保
养难、管理复杂等特点，使得消防栓漏水、违规用水、
工地施工偷水等现象屡有发生，导
致居民生活用水压力不足，消防设施损毁严重，甚至
出现火灾现场供水压力不足、抢修停
水等现象，延误了灭火的最佳时段，造成重大人身
财产损失，影响城市消防安全。
消防栓管理不论是在国内还是国外都是一个普遍性难题。在国外比较
发达地区，消
防栓管理主要依靠法律的威慑力和民众的自我约束力，但在发展中国家和地
区，消防栓
的管理只能依靠加强稽查人员巡检，必然会造成监管不到位，消防栓上的用水
基本处于
失控状态。
我国人口占世界
人口总数的
20%
，但是水源只有世界水资源的
7%
，人均水资源量约
2220
立方米，是世界平均水平的
1/4
，人均水资源匮乏。供水企
业需要承担消防灭火的
供水责任，人力成本高以及严重的产销差问题是影响供水企业经济
效益的两个重要因
素。鉴于传统消防栓管理方式的不足，因此采用智能消防栓加强对消防
栓的管理，对于
供水企业经济效益和保障城市消防安全具有重大现实意义。
（二）产品价值
1
、消防栓的产销差
造成产销差的原因非常复杂，既有物理性的管网漏损，也有很多管理上的因素，比
如非法接水，计量误差以及消防栓非法用水等。这些因素中最令供水企业难以控制的就
是消防栓上的非法用水。
供水企业需要承担消防灭火的供水责
任，
因此市政管网中按照相关规定每隔一定距
离就要安装消防栓
。考虑到在消防栓接入管上安装计量水表可能会堵塞管道
,
从而
有影
响消防灭火任务的风险，因此道路消防栓上往往没有计量设施，这就导致了消防栓上
的
用水难以监控的问题。
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消防栓建设实施方案
在国外比较发达地区，
消防栓上的用水主要依靠法律的威慑力和民众的自我约
束力
来控制。但在发展中国家和地区，消防栓上的用水就完全处于失控状态。居民、施工
工
地、绿化养护公司、道路养护公司等用户完全可以从消防栓上取水而无需向供水企业申
请许可并缴纳相关费用，因为供水企业缺乏相应的手段来监控，即便偶有发现，也会因<
/p>
为执法权等问题而无法有效处理。
因此
，为消防栓增加一道行之有效的“防护锁”是必要且迫切的。
2
、消防栓建设必要性
目前消防栓及其管理存在的问题和难点有：
（
1
）市政消防栓盗水、遭破坏程度大
一是非法使用消防栓免费水，例如，洗车，
临时施
工，园林绿化等，甚至有些门店，由于市政消防栓在店门口，影响车辆、人员通
行，害怕
耽误了生意，擅自拆除、迁移市政消防栓；二是街道两旁的自行车停车场以及
堆放垃圾等
场所埋压、
圈占市政消防栓；
三是由于道路改造施工、
车辆撞击等各种原因，
致使市政消防栓遭到破坏，关键时刻严重影响看消
防灭火救援的顺利开展；四是一些不
法分子盗窃市政消防栓。
（
2
）目前
，消防栓没有有效的监管措施，只能依靠水司稽查人员巡检，必然会造
成监管不到位，从
而为私自动消防栓和用消防栓的免费水，提供了环境，并且造成维护
和保养的落实不到位
。所以这个问题是水司和消防部门都头疼的问题。
目前消防栓管理的主要隐患有：
（<
/p>
1
）管理机制尚未健全。前期通过协调住建、自来水等部门，各地
工作未能协调
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消防栓建设实施方案
统一，涉及权责
部门较多，消防栓管理工作存在一定缺陷，存在推诿、拖拉的现象，完
好率不能确保导致
影响灭火救援的使用。
（
2
）供水压力不够稳定。部分地区出现缺水情况，受其影响，消防栓普遍压力不
足，特别是用水高峰期，消防栓甚至出现断续供水和无水可供的情况。
（
3
）日常维保困难较大。现有消防栓并非全部完
整好用，部分消防栓因各种人为
原因，管理维护不周，在不同程度上遭到损坏，如部分消
防栓已报废或者没有水，有水
却又压力不足，形同虚设，有的栓口盖打不开或缺失，有的
出水口堵塞，阀杆锈蚀无法
正常使用，少数消防栓还存在被圈占、埋压和遮挡的现象。<
/p>
二、指导思想
智能消防栓项目的实施对智能城市的建设有重大的意义，
对城市的消防安全有重要
的作用。我们的思想是建设智慧消防，保障城市消防安全。
三、建设目标
（一）系统建设目标
1
、智能消防栓监控系统可以全天对消防栓进行监控，能够实现非现场无人实时监
控，节约人力成本，解决了需要投入大量人力巡查和社会反馈的问题；
2
、及时处理突发事件，系统能够在发生事故后提示巡查人员，前往事发地点
进行
调查、维修；
3
、报警的精确度，智能消防栓闷盖内设备可即时反馈警报信息，使巡查人员可以
更加精确的确认目标，降低报错情况，减少巡查人员的错误判断。
（二）社会建设目标
1
、从消防部门和各单位社区建设角度看，我们的建设目标是：
（
1
）免去日常到现场监督管理消防栓的任务；
（
2
）在火情发
生时候可以快速定位消防栓和进行最优路径导航；
（
3
）通过实时监测被撞倒、破坏等造成的消防栓不可用的事件，
避免因消防栓不可用造成的生命财产损失，提高城市消防安全；
（
4
）通过消防栓水压远程监测，为灭
火行动提供决策支持，
提高消防部门救火的成功率；
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消防栓建设实施方案
（
5
）辅助决策城市消防栓布局的合理性。
2
、从供水企业建设角度看，我们的建设目标是：
（
1
）能够及时快速的对消防栓进
行维护、抢修；
（
2
）节约了大量的淡水资源，挽回了因漏水和不良用水造成的经济财产损。
3
、从社会建设角度看，我们的建设目标是：
（
1
）避免了因消防栓不可用而造
成的生命财产损失；
（
2
）提高了公共服务水平和社会化水平；
（
3
）降低了消防栓的管理、维护成本。
<
/p>
我们最终的建设目标是建设智慧城市，而智慧城市的核心特征——以人为本。任何
技术的本质，都是要让人变得更加强大、让环境更适宜人的生活、为人提供更多的发展
机会、让人与人的沟通更加顺畅……这就是我们公司的建设目标。
四、产品介绍
（一）硬件介绍
智能消防栓的硬件设
备分为智能消防栓闷盖和水压检测器，具有易实施、免布线、
工作稳定、易于维护等特点
，可广泛应用于各类市政室外消防栓上，产品的适配性强，
地上消防栓与地下消防栓
100MM
出口均通用；
目前智能消防栓监
管平台的主要功能有手
机报装、消防栓管理、
GIS
定位与导航、出水告警、开盖告警、撞到告警、破坏告警、
水压监测、巡检
管理、用户管理、硬件管理等功能。
当消防栓阀门被非法开启
时，水流通过智能闷盖感应模块触发出水告警；当消防栓
被撞到或者人为破坏时，消防栓
发生持续性的震荡、位移及产生倾斜角时触发撞到、破
坏告警；当消防栓闷盖被非法开盖
时，旋转超过特定度数时触发开盖告警，所产生的告
警由物联网传输模块至平台，再通过
手机
APP
向巡查人员发送告警信息。
水压检测设备模块通过在消防供水管网上安装设备采集水压信息，
并定时传输至平
台，
当消防供水管网内的水压低于或者超过设
定阈值时，
触发水压过低和水压过高告警，
所产生的告警由物联
网传输模块至平台，通过手机
APP
向相关负责人推送告警信息
；
1
、版本型号及外观
智能消防栓产品系列具有多种产品型号；有
NB-IOT
版、
CDMA
版各版本特征区分如
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消防栓建设实施方案
下；
相同外观设计；
不同的传输模块（
CDMA/NB-
IOT
）；
不同的功耗与续航时长；
不同的线路板设计；
相同的电池容量；
相同的平台（
APP
与
Web
）
功能；
不同型号的具体使用根据使用地的网络覆盖情况进行选
择；实际产品如下图所
示：
产品实拍图
2
、产品外观设计与尺寸
智能消防栓闷盖产品外观设计与尺寸如图所示：
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消防栓建设实施方案
外观与结构设计图
3
、产品内部硬件架构
智能消防栓产品硬件包含了供电电路、通信电路、
CPU/MCU
主控电路等组成；
如图所示：
4
、硬件介绍
（
1
）消防闷盖
< br>智能消防栓闷盖设备包含水浸传感器、三轴加速度计传感器、智能芯片、物联网
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消防栓建设实施方案
CDMA/NB-IOT
模块，其中水浸传感器用于非法取水的
实时监测，三轴加速度计用于检测
消防栓被撞到、破坏以及非法开盖行为的监测。
消防栓监测器具备的功能有开盖报警、撞到报警、破坏报警等。通过
消防栓监测器
采集的数据分析，可以有利于有针对性地分别采取措施，有效监测消防栓的
情况。
消防栓监测器安装于消防栓闷盖内部，不改变消防栓原
有外观，直接替换原有出水
口闷盖，起到了独特的防盗功能。安装、拆卸只需取下闷盖即
可，无需断水，无需开挖
路面。
（<
/p>
2
）水压监测器
水压监测器设备包含压力变送器、智能芯片、物联网
CDMA/NB-IOT
模块，通过在消
防供水管网上安装的压力变送器采集水压信息，并定时传
输至平台。
对水管内部水压进行监测，当水压过低时触发断水
告警，当压力值低于管网水压时
并超过设定阈值时，触发漏水告警，所产生的告警由物联
网传输模块至平台，通过手机
APP
向相关负责人推送告警信息
。
在数据正常的情况下，每天定时多次收集，定时发送一次至
后台，时间可由客户定
制。
5
、硬件功能介绍
< br>（
1
）压力检测
通过在消防栓给水管网上安装部署智能水压监测终端，
根据预先设置的采集周
期和
上传周期，定时采集消防管网内的水压信息并缓存，再定时通过
CDMA/GPRS/NB-IOT
网
络上传至应用服务器
平台；当水压值不在预先设定的正常值范围内时，即时触发告警并
同时上传告警信息，最
终由手机
APP
推送水压告警信息；
（
2
）开盖报警
通过智能消防栓闷盖设备内置的高精度传感器，全面监测设备的运动状态，并通过<
/p>
自主研发的特征识别算法，实现开盖旋转角度的计算，在智能闷盖旋转超过设定阈值的
时候，触发告警并通过
CDMA/NB-IOT
网络上传至应用服务器，最终由手机
APP
推送开盖
告警信息；
（
3<
/p>
）破坏报警
通过智能消防栓闷盖设备内
置的高精度传感器，全面监测设备运动状态，并通过自
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消防栓建设实施方案
主研发的特征识
别算法，
实现消防栓被破坏行为的识别与告警触发，
并通过
CDMA/NB-IOT
网络上传至应用服务器，最终由手机
APP
推送破坏告警信息；
（
4
）撞倒报警
通过智能消防栓闷盖设备内置的高精度传感器，全面监测设备运动状态，并通过自
< br>主研发的特征识别算法，实现设备倾斜角的计算，在智能消防栓闷盖倾斜超过预先设定
的阈值时，触发告警并通过
CDMA/NB-IOT
网络上
传至应用服务器，最终由手机
APP
推送
撞倒告警信息；
（
5
）出水报警
通过智能消防栓闷盖设备内置的水浸传
感器，能够感应检测消防栓是否存在出水，
当检测到出水时，
触
发告警并通过
CDMA/NB-IOT
网络上传至应用服务器，
最终由手机
APP
推送出水报警信息；
6
、硬件参数
项目
尺寸大小
待机功率
工作功率
消防栓
智能
闷盖
峰值功率
工作温度
贮存温度
防护设计
无线通信方式
传输距离
理论电池寿命
螺纹标准
智能
水压
监测
终端
参数
<
/p>
高
93.5MM
、宽
151.66MM
；
0.03mW
；
25mW
；
6W
；
-4
0
℃
~
﹢
80
℃；
-40
℃
~
﹢
85
℃
；
防水
IP68,
< br>防盐雾、防雷击；
GPRS
、
CDMA
、
NB-
IOT
；
对应版本的网络覆盖；
3-5
年
M125×
6
0.03mW
25mW
6W
-10
℃
~
﹢
80
℃；
待机功率
工作功率
峰值功率
工作温度
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消防栓建设实施方案
贮存温度
防护设计
默认线长
理论电池寿命
量程
检测精度
无线通讯方式
传输距离
-40
℃
~
﹢
85
℃；
防水
IP67
，防盐雾
可定制、默认<
/p>
2
米
3-5
年
可定制、默认
0~1.0MPa
±<
/p>
0.5%
（最大量程）
GPRS
、
CDMA
、
NB-IOT
；
对应版本的网络覆盖；
（二）软件介绍
1
、监控系统
智能消防栓监控系统所采用的核心技术是基于运营商的
CDMA/NB-IoT
技术、
芯片技
术、
W
eb
Server
技术、手机
APP
技术，实现了室外消防栓的智能化管理，鉴于传统消防
栓管理方
式的不足，
采用智能化管理模式对于提高供水企业经济效益和保障城市消防安
全具有重大现实意义。
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