一种智能灭火器远程监控及管理系统
阅读说明：本技术 一种智能灭火器远程监控及管理系统 (Intelligent fire extinguisher remote monitoring and management system ) 是由 谢勇 曹中华 雷雨 王高峰 周严 于 2020-04-12 设计创作，主要内容包括：一种智能灭火器远程监控及管理系统,包括数据服务器、数据存储模块、应用服务器、智能灭火器和通信模块；所述智能灭火器用于实时采集该智能灭火器的监控数据,并通过通信模块将监控数据上传给数据服务器；所述数据服务器用于监控数据的归集整理,并在数据存储模块中保存；所述应用服务器为面向用户的系统,基于所述智能灭火器的监控数据及生命周期管理数据,及时展现智能灭火器的各类状态,并根据设定的各类报警阈值及时向用户发出报警提示。本发明通过信息化、系统化、智能化的管理系统,对灭火器进行全生命周期的管理,提高效率,排除隐患,提高消防应急水平。(A remote monitoring and management system for intelligent fire extinguishers comprises a data server, a data storage module, an application server, the intelligent fire extinguishers and a communication module; the intelligent fire extinguisher is used for acquiring monitoring data of the intelligent fire extinguisher in real time and uploading the monitoring data to the data server through the communication module; the data server is used for collecting and sorting the monitoring data and storing the monitoring data in the data storage module; the application server is a user-oriented system, displays various states of the intelligent fire extinguisher in time based on the monitoring data and the life cycle management data of the intelligent fire extinguisher, and sends alarm prompts to users in time according to various set alarm thresholds. The fire extinguisher management system carries out full-life-cycle management on the fire extinguisher through an informatization, systematization and intellectualization management system, improves the efficiency, eliminates hidden dangers and improves the fire-fighting emergency level.)
技术领域
本发明涉及物联网管理技术，具体涉及一种智能灭火器远程监控及管理系统。
背景技术
随着物联网技术在消防产业中的运用及发展，智慧消防产品逐步增多，智能烟感、智能燃气探测、智慧消防栓、智慧用水、智慧用电等等，与之配套的监控及管理系统也开始增多。然而作为消防产品中使用最广泛最灵活最重要的灭火器，无论是硬件产品还是平台配套技术上都显得不足。
当前市面上针对灭火器的监控和管理手段，一般有四类做法。
1.大部分的灭火器还是传统型的手工巡检管理方式；
2.部分项目建立了消防管理平台，但是灭火器仅作为里边一个小栏目，在其数据的挖掘、展现以及独立性都不足；
3.少部分专门针对智能灭火器的系统，主要展示压力数值、温度数值，缺乏设备准确位置信息；
4.极少数专门针对智能灭火器的系统，为了采集位置信息，采用GPS+视频监控技术，对灭火器进行监控定位。
针对第1种方案：传统的管理方式，依赖于人工巡检频率、巡检水平、消防管理重视程度等等，效率低，成本高；甚至很多灭火器处于失效状态，大大增加了灾害处置隐患。
针对第2种方案：全平台产品，大而全，对资源要求较高，一般适用于项目制的部署，每个项目的建立及布置较为复杂，要求高，成本高。
针对第3种方案：完整充分的数据信息是有必要的，尤其是位置信息，利于快速排障、火情预警、趋势分析等等。
针对第4种方案：GPS+视频技术能够获取准确信息，但是成本十分高昂，灭火器的灵活布置受限，这就导致该方案的使用范围受限。
发明内容
鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本发明实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种智能灭火器远程监控及管理系统，具体方案如下：
一种智能灭火器远程监控及管理系统，包括数据服务器、数据存储模块、应用服务器、基于不同平台的智能灭火器和对应平台的通信模块；
所述智能灭火器用于实时采集该智能灭火器的监控数据，并通过对应平台的通信模块将监控数据上传给数据服务器，所述监控数据包括对应智能灭火器的温度、压力、电量以及加速度数据；
所述数据服务器用于将不同平台不同协议的监控数据进行归集整理，转为统一有效的格式，并在数据存储模块中保存，便于应用服务器使用；
所述应用服务器为面向用户的系统，基于所述智能灭火器的监控数据及生命周期管理数据，及时展现智能灭火器的各类状态，并根据设定的各类报警阈值及时向用户发出报警提示。
进一步地，所述应用服务器还用于通过数据服务器以及对应平台的通信模块向对应平台的智能灭火器发送下发指令，用以控制设备的运行能耗模式。
进一步地，所述应用服务器包含监控模块、设备管理模块、建筑图纸管理模块、报警管理模块以及权限管理模块；
所述建筑图纸管理模块用于管理用户上传的各建筑物及建筑物内楼层的平面图；
所述设备管理模块用于智能灭火器的添加和删除，并基于所述平面图将添加的智能灭火器在对应楼层平面图的对应位置上进行标记，从而进行智能灭火器的室内定位，同时还用于对智能灭火器的状态及生命周期进行管理；
所述监控模块用于基于所述智能灭火器上传的监控数据，并基于楼层平面图及智能灭火器的室内定位，在平面图上可视化显示楼层内各位置处的智能灭火器的实时状态；
所述报警管理模块用于基于智能灭火器的各类状态及根据设定的各类报警阈值判断智能灭火器是否异常，并在异常时及时向用户发出报警；
所述权限管理模块用于进行各类用户的权限管理，给不同层次的用户分配不同的访问及管理权限。
进一步地，考虑到智能灭火器的温度传感器可能的故障或者误报问题，智能灭火器采用分组布置形式，即相邻的智能灭火器布置于同一点位内，每个点位的温度按该点位所有智能灭火器的最高温度计算，并将该最高温度作为该点位的代表温度。
进一步地，监控模块采用两种展现形式显示楼层内各位置处的智能灭火器的实时状态：第一种是数值形式，即直接显示点位的代表温度数值；第二是热力图形式，该形式是在数值形式基础上进行数据加工，将每个点位的温度值根据高低不同赋予不同的颜色，另外根据平面图的大小和点位间的距离确定点位温度影响半径。
进一步地，基于智能灭火器的不同状态，采用不同的颜色在楼层平面图上进行展示。
进一步地，所述设备管理模块还用于存储每个智能灭火器的位置信息，并通过加速度数据判断智能灭火器是否存在晃动及位置改变，并接收位置主动改变请求，当接收到位置主动改变请求后，对于智能灭火器位置的改变，进行智能灭火器位置的同步更新，当未接收到位置主动改变请求且智能灭火器位置存在改变，则进行报警。
进一步地，当智能灭火器处于节能模式时，不采集该智能灭火器的加速度数据。
进一步地，所述设备管理模块中记录有巡检时间表，当位置信息管理模块判断智能灭火器存在晃动时，基于巡检时间表判断晃动前后n分钟内是否有正常巡检行为发生，如果有巡检行为，视为正常的设备晃动，不予报警；如果没有巡检行为，视为异常晃动，发出报警，提请管理人员检查异常。
进一步地，所述报警包括温度报警、压力报警、电量报警、晃动报警、设备掉线报警、例行巡检报警、维保报警以及报废报警。
本发明具有以下有益效果：
针对传统的管理方式，本发明通过系统化、信息化、智能化对灭火器进行全生命周期管理，能系统的提高管理水平；
针对全平台产品，大而全，对资源要求较高的问题，本发明作为一个可独立广泛布置的产品，可企业级布置，也可以家庭布置，使用场景是多样的。因此可以单独针对灭火器使用一套系统。本发明的系统就是如此，用户可以极其便捷简单的创建和管理自己的项目，哪怕只有1台灭火器。
针对数据完整充分的问题，尤其是位置信息，利于快速排障、火情预警、趋势分析等等，本发明的系统涵盖了灭火器的温度、压力、晃动、位置、电量等信息，全方位监控灭火器。
针对GPS+视频技术成本十分高昂以及使用范围受限等问题。本发明的系统采用平面图导入+设备布置定位技术可以准确定位设备，同时获取楼层级的整体布置效果；另外辅助设备位移监控信息+设备巡检的复查校核功能，解决设备挪动的监测。本发明采用的方案十分灵活，成本低，而且行之有效。
附图说明
图1为本发明实施例提供的智能灭火器远程监控及管理系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的应用服务器的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种智能灭火器远程监控及管理系统，包括数据服务器、数据存储模块、应用服务器、基于不同平台的智能灭火器和对应平台的通信模块；
所述智能灭火器用于实时采集该智能灭火器的监控数据，并通过对应平台的通信模块将监控数据上传给数据服务器，如图1所示，通信模块可分为lora版以及nb版两种平台，智能灭火器硬件设备，根据通信模块不同也可分为lora版以及nb版两种平台，该设备实时采集数据，根据固定的发报频率或者异常上报机制发送监控数据给对应平台的通信模块，监控数据内容包括温度、压力、电量、加速度等多个指标；
所述数据服务器用于将不同平台不同协议的监控数据进行归集整理，转为统一有效的格式，并在数据存储模块中保存，便于应用服务器使用；
所述应用服务器为面向用户的系统，基于所述智能灭火器的监控数据及生命周期管理数据，及时展现智能灭火器的各类状态，并根据设定的各类报警阈值及时向用户发出报警提示，其中，生命周期管理数据包括智能灭火器的登记、生产信息追踪、布置使用、巡检、维保、报废等数据，如图1所示，应用服务器可以通过短信、WEB或APP等手段向用户推送报警信息。
优选地，所述应用服务器还用于通过数据服务器以及对应平台的通信模块向对应平台的智能灭火器发送下发指令，用以控制智能灭火器设备的运行能耗模式。
优选地，所述应用服务器包含监控模块、设备管理模块、建筑图纸管理模块、报警管理模块以及权限管理模块；
所述建筑图纸管理模块用于管理用户上传的各建筑物及建筑物内楼层的平面图；
所述设备管理模块用于智能灭火器的添加和删除，并基于所述平面图将添加的智能灭火器在对应楼层平面图的对应位置上进行标记，从而进行智能灭火器的室内定位，同时还用于对智能灭火器的状态及生命周期进行管理，生命周期管理包括进行智能灭火器的登记、生产信息追踪、布置使用、巡检、维保、报废等全生命周期管理。
所述监控模块用于基于所述智能灭火器上传的监控数据，并基于楼层平面图及智能灭火器的室内定位，在平面图上可视化显示楼层内各位置处的智能灭火器的实时状态，在有火情或者智能灭火器压力不足等异常时，能够第一时间准确的定位设备，立即采取措施；
所述报警管理模块用于基于智能灭火器的各类状态及根据设定的各类报警阈值判断智能灭火器是否异常，并在异常时及时向用户发出报警；
所述权限管理模块用于进行各类用户的权限管理，给不同层次的用户分配不同的访问及管理权限，例如，可以对接普通的家庭用户，也可以对接企业用户，还可以对接政府监管需求，项目对系统权进行了系统级、监管级、超级管理员、普通管理员、巡检员、维保员、普通用户等多级多层次的权限管理，可以最大限度的方便不同场景不同人员的使用需。
优选地，考虑到智能灭火器的温度传感器可能的故障或者误报问题，智能灭火器采用分组布置形式，即相邻的智能灭火器布置于同一点位内，相邻的智能灭火器即相隔比较近的智能灭火器，例如，距离相隔1m内的两个智能灭火器，即相邻的智能灭火器，将这两个灭火器布置于同一点位内，例如同一个消防箱内两个智能灭火器，即为同一点位的两个智能灭火器，；每个点位的温度按该点位所有智能灭火器的最高温度计算，并将该最高温度作为该点位的代表温度，这是基于最高风险防范原则制定，当然每个点位可以展开查阅内部每个智能灭火器的数据详情，同一点位内的温度数据具有一定的参照校核和加强判断功能，为判断火情提供更加充分的信息支持。
优选地，监控模块采用两种展现形式显示楼层内各位置处的智能灭火器的实时状态：第一种是数值形式，即直接显示点位的代表温度数值；第二是热力图形式，该形式是在数值形式基础上进行数据加工，将每个点位的温度值根据高低不同赋予不同的颜色，另外根据平面图的大小和点位间的距离确定点位温度影响半径。
优选地，基于智能灭火器的不同状态，采用不同的颜色在楼层平面图上进行展示，在灾害发生时，可以结合人员所处位置、热力图显示以及平面图提供可供参考的逃生路线，例如可以根据平面逃生通道，温度由高至低的原则选择。
优选地，在智能灭火器异常的展现上，可以采用不同的颜色显现不同的设备状态，例如，绿色代表正常，红色代表失压，黄色代表掉线，橘红色代表电池电量不足等，目的在于更直观的显示和区分故障设备。
本发明，智能灭火器设备的布置是获取设备位置信息的手段,出于室内定位技术的问题考量，电池能耗的考量，整体成本的考量等原因，本发明中的智能灭火器不包含定位模块，因此智能灭火器设备的位置信息管理采用了一种新的方式。
具体的，本方案将位置信息分为了两个层次：一是智能灭火器设备所在楼栋的位置；二是智能灭火器设备在对应楼层中的具体位置。楼栋的位置是固定不变的，而且需要与周边真实环境结合，本方案采用的是楼栋的经纬度信息，该信息在用户创建项目的时候，利用第三方地图(例如高德地图\百度地图等)标定技术，可以准确获取，智能灭火器设备的具体位置信息，则是采用的设备在对应平面图中的相对位置。具体的说，楼层平面图由用户上传后保存，保存后的平面图即成为智能灭火器设备的布置背景。设备在布置时，生成一个可移动的图标，用户可以拖动图标到背景图中具体的位置并保存。系统中实际存储的是设备相对整个背景图的偏移比例值(x,y)。保存比例值是为了支持图纸的缩放功能并保持位置一直有效。由此，通过楼栋->楼层->x,y坐标，准确的定位了设备。
优选地，所述设备管理模块还用于存储每个智能灭火器的位置信息，并通过加速度数据判断智能灭火器是否存在晃动及位置改变，并接收位置主动改变请求，当接收到位置主动改变请求后，对于智能灭火器位置的改变，进行智能灭火器位置的同步更新，当未接收到位置主动改变请求且智能灭火器位置存在改变，则进行报警。
本发明位置的变化分两种情况，一种主动可知的改变，这种好处理，因为位置移动是在已知可控下进行，可以在移动时同步更新智能灭火器位置即可，因此本方案中的智能灭火器位置信息是支持动态修改的；第二种是被动不可知的改变，比如非管理人员的移动甚至偷盗行为，这种情况下如果不做任何处理，可能导致智能灭火器位置失效，为解决这个问题，本方案在智能灭火器中增加了晃动报警模块，当智能灭火器发生晃动时及时发出晃动信号，提醒用户处理。晃动模块在硬件层时可通过加速度传感器实现。
优选地，，本发明对智能灭火器晃动信号进行了差异化的处理逻辑，当智能灭火器处于节能模式时(比如运输状态)，智能灭火器端对晃动信号不采集不发送，该方式可以提高电池寿命，所述设备管理模块中记录有巡检时间表，当位置信息管理模块判断智能灭火器存在晃动时，基于巡检时间表判断晃动前后n分钟内是否有正常巡检行为发生，如果有巡检行为，视为正常的设备晃动，不予报警；如果没有巡检行为，视为异常晃动，发出报警，提请管理人员检查异常，如此，可以有效甄别设备的正常晃动和异常晃动，使得管理行为更加有效。
优选地，设备管理增加智能灭火器的生命周期管理，生命周期管理数据涵盖了设备的生产信息追踪、安装使用、巡检、维保、报废等全过程；在系统中可以清晰掌握设备所处状态，并且系统生成对应的管理计划；相比传统的管理方式，可以极大的提升效率，节省成本。更重要的，通过设备的有效管理，可以保证设备一直处于有效状态，在面临灾害时，能真正发挥作用。
优选地，建筑图纸管理是设备布置的基础，用户仅需要根据自身项目上传简单的平面图即可。该信息采集自用户，因此保证了用户的自主性，也使得用户的布置信息能够更加符合实际以及自身需求
优选地，报警管理模块除了常规的温度报警、压力报警、电量报警以外，结合产品的巡检周期以及维保周期，还增加了例行巡检提醒以及维保提醒功能；额外的，为了确保灭火器在位使用的安全性，本发明的智能灭火器硬件模块中包含加速度模块，可以提供设备晃动报警，可有效的监控可能的灭火器盗窃事件，另外通过系统后台监测设备的整体晃动率，可以一定程度检测地震。报警信号根据警报的重要程度不同，在告警推送的范围、方式上也做到了细分处理，保证信息能够有效到达有效的人，提交处理和管理效率
优选地，关于报警阈值的设定，所述报警阈值包括温度报警阈值、压力报警阈值、电量报警阈值、晃动报警阈值、设备掉线报警阈值、例行巡检报警阈值、维保报警阈值以及报废报警阈值，其中，晃动信号是在智能灭火器端判定的，内部基于加速度判定的原理；其他报警阈值是在应用服务器端配置的，温度报警阈值根据用户智能灭火器使用的场景配置；压力报警阈值根据智能灭火器产品型号设定；电量报警阈值根据智能灭火器采用电池型号设定；设备掉线报警的检查周期可根据使用项目的重要程度设为1～3天；例行巡检周期和维保周期根据设备管理要求设定；报废阈值在根据产品生产报废要求设定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。