阅读说明：本技术 一种智能化的消火栓流速监测系统、方法及存储介质 (A kind of intelligentized fire hydrant flow rate monitoring system, method and storage medium ) 是由 阮东 于 2019-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种智能化的消火栓流速监测系统、方法及存储介质,包括以下：将整个区域的消火栓划分为若干个流速监测单元,并在所述流速监测单元中建立流速监测基站；对所述流速监测单元内的消火栓按照1-n进行编号,获取整个区域内的消火栓的位置信息,并将所述位置信息关联对应消火栓的编号存入所述流速监测基站；获取流量传感器的实时流量值Q,根据实时流量值Q得到每隔时间T对应时刻的消火栓流速值,对所述流速值分别进行分析判断是否存在流速异常的情况,若存在则进行报警。本发明能够通过划分单元的方式对局部地区的消火栓进行流速智能监控,避免了因为人工检测而带来的准确度不够的问题,系统而有效。(The present invention relates to a kind of intelligentized fire hydrant flow rate monitoring system, method and storage medium, include the following: the fire hydrant of whole region is divided into several flow monitoring units, and establishes flow monitoring base station in the flow monitoring unit；Fire hydrant in the flow monitoring unit is numbered according to 1-n, obtains the location information of the fire hydrant in whole region, and the number that the location information is associated with corresponding fire hydrant is stored in the flow monitoring base station；The real-time flow data Q for obtaining flow sensor, obtains corresponding to the fire hydrant flow speed value at moment every time T according to real-time flow data Q, carries out analyzing and determining the situation that whether there is flow velocity exception respectively to the flow speed value, then alarm if it exists.The present invention can carry out flow velocity intelligent monitoring to the fire hydrant in some areas by way of division unit, avoid because of artificial detection and the inadequate problem of bring accuracy, system and it is effective.)

一种智能化的消火栓流速监测系统、方法及存储介质

技术领域

本发明涉及消火栓技术领域，尤其涉及一种智能化的消火栓流速监测系统、方法及存储介质。

背景技术

随着国民经济的不断发展，城乡基本建设规模逐年增大，特别是城市，高层建筑不断增多，消防系统也是保障楼宇安全的一个重要系统，而作为消防系统中的重要组成部分-消防栓，是保障消防安全的一个重要灭火设备，消火栓在使用的时候，流速是十分关键的，如果流速不够的话很有可能导致火灾营救失败。

当今市场往往都是通过人为等简单的方法来对消火栓的流速进行勘察，不仅费时费力，还可能会因为人工的判断不准而导致错检。

当今市场急需一种智能化的消火栓流速监测系统、方法及存储介质，能够通过划分单元的方式对局部地区的消火栓进行流速智能监控，避免了因为人工检测而带来的准确度不够的问题，系统而有效。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种智能化的消火栓流速监测系统、方法及存储介质。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

提出一种智能化的消火栓流速监测系统，包括：

若干个流速监测单元，所述流速监测单元包括设置于所述流速监测单元内的若干个消火栓以及流速监测基站，所述流速监测单元用于对该单元内的消火栓的流速值进行监测，所述流速监测单元中的消火栓均按照由南向北、自西向东的规则进行依次编号；

WIFI通信模块，所述WIFI通信模块分别设置于所述消火栓以及流速监测基站处，所述WIFI通信模块用于在每个流速监测单元内建立局域网，使所述流速监测基站与消火栓建立通信连接；

流量传感器，所述流量传感器设置于所述消火栓处，所述流量传感器用于实时采集对应消火栓的流量值Q；

GPS定位模块，所述GPS定位模块设置于所述消火栓处，所述GPS定位模块用于获取对应消火栓的位置信息；

双色呼吸灯以及显示器，所述双色呼吸灯以及显示器设置于所述流速监测基站处，所述双色呼吸灯用于在出现流速异常情况时进行报警，所述显示器用于对出现流速异常情况的消火栓编号进行显示同时显示该编号的消火栓所述的位置信息；

数据转化模块，所述数据转化模块用于将消火栓的实时流量值Q转化为流速值；

处理模块，所述处理模块设置于所述流速监测基站处，所述处理模块用于分析判断该消火栓是否出现流速异常情况，若存在流速异常情况，则控制双色呼吸灯进行报警。

本发明一种智能化的消火栓流速监测方法，应用于上述智能化的消火栓流速监测系统，包括以下：

将整个区域的消火栓划分为若干个流速监测单元，并在所述流速监测单元中建立流速监测基站；

对所述流速监测单元内的消火栓按照1-n进行编号，获取整个区域内的消火栓的位置信息，并将所述位置信息关联对应消火栓的编号存入所述流速监测基站；

获取流量传感器的实时流量值Q，根据实时流量值Q得到每隔时间T对应时刻的消火栓流速值，对所述流速值分别进行分析判断是否存在流速异常的情况，若存在则进行报警。

进一步，所述报警的具体方式为：双色呼吸灯在无流速异常情况时第一颜色闪烁，当出现流速异常情况时，所述双色呼吸灯第二颜色闪烁，显示器显示存在流速异常异常情况的消火栓编号以及该消火栓所述的位置信息。

进一步，上述通过实时流量值获得流速值的方法为：

将一段时间T所获取的实时流量值进行m等分，将该段时间T的起始端时刻定义为t₀，则每个等分点依次为(t₀，Q₀)，

则得出每等分段的流速为

将作为时刻的流速值。

进一步，所述将整个区域的消火栓划分为若干个流速监测单元的具体方式包括以下：

获取区域内的城区以及郊区的划分信息；

根据城区以及郊区的划分信息，在城区区域以每个流速监测基站监管2-4公里范围的消火栓为规则进行流速监测单元的划分；

在郊区区域以每个流速监测基站监管6-8公里的消火栓为规则进行流速监测单元的划分。

进一步，上述对流速值是否存在异常的判断方法具体包括以下：

将获得的流速值作为纵坐标y_i，将获取流速值对应的时刻t_i作为横坐标建立函数关系f(t_i，y_i)，其中t_i+1＝t_i+T；

采用N-h个正常的流速值与当前流速值对应的时间以及h个异常的流速值与获取流速值对应的时间作为样本集进行训练得到流速监测模型；

将流量传感器测得的流速值以及测得流速值对应的时间输入所述流速监测模型得到流速异常因子，若所述流速异常因子大于设定的流速异常阈值，则说明该流速值异常。

进一步，所述流速监测模型具体通过以下方式获得：

计算样本点(t_i，y)到样本点(t_j，y)的可达距离RD_k((t_i，y_i)，(t_j，y_j))，得到

RD_k((t_i，y_i)，(t_j，y_j))＝max(||(t_i，y_i)-(t_k，y_i)||，||(t_i，y)-(t_j，y_j)||)；

计算样本点(t_i，y)的局部可达密度LRD_k((t_i，y_i))，得到

其中代表(t_i，y_i)的k邻近邻域中N个样本点的第m个样本点；

计算得到流速监测模型

其中LOF_k((t_i，y_i))为流速异常因子。

进一步，在控制双色呼吸灯进行报警之后，处理模块接收请求指令后生成日志文件，所述日志文件包含以下信息：当前的时间、存在流速异常情况的消火栓的位置信息、存在异常的流速值。

还提出一种计算机可读存储的介质，所述计算机可读存储的介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求2-8任一项所述方法的步骤。

本发明的有益效果为：

本发明通过采用WIFI通信模块以局域网的形式使各个流速监测单元内部的消火栓与流速监测基站建立通信连接，这样一来能够较大地提高流速监测单元的抗干扰能力以及数据传输稳定性，本发明还通过采用数据转化模块将实时监测的流量值转化为阶段性的流速值从而构件智能化的流速监测系统对消火栓的流速进行自动监测报警，十分方便且准确度高。

附图说明

图1所示为本发明一种智能化的消火栓流速监测方法流程图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。

参照图1，本发明提出基于一种智能化的消火栓流速监测系统，包括：

若干个流速监测单元，所述流速监测单元包括设置于所述流速监测单元内的若干个消火栓以及流速监测基站，所述流速监测单元用于对该单元内的消火栓的流速值进行监测，所述流速监测单元中的消火栓均按照由南向北、自西向东的规则进行依次编号；

WIFI通信模块，所述WIFI通信模块分别设置于所述消火栓以及流速监测基站处，所述WIFI通信模块用于在每个流速监测单元内建立局域网，使所述流速监测基站与消火栓建立通信连接；WIFI通信模块以局域网的形式使各个流速监测单元内部的消火栓与流速监测基站建立通信连接，这样一来能够较大地提高流速监测单元的抗干扰能力以及数据传输稳定性，因为局域网的稳定性较高，只需要保证路由的正常运行就可以了，所以用在此处进行构建流速监测单元十分有效。

流量传感器，所述流量传感器设置于所述消火栓处，所述流量传感器用于实时采集对应消火栓的流量值Q；

GPS定位模块，所述GPS定位模块设置于所述消火栓处，所述GPS定位模块用于获取对应消火栓的位置信息；

双色呼吸灯以及显示器，所述双色呼吸灯以及显示器设置于所述流速监测基站处，所述双色呼吸灯用于在出现流速异常情况时进行报警，所述显示器用于对出现流速异常情况的消火栓编号进行显示同时显示该编号的消火栓所述的位置信息；

数据转化模块，所述数据转化模块用于将消火栓的实时流量值Q转化为流速值；

处理模块，所述处理模块设置于所述流速监测基站处，所述处理模块用于分析判断该消火栓是否出现流速异常情况，若存在流速异常情况，则控制双色呼吸灯进行报警。

本发明还提出一种智能化的消火栓流速监测方法，应用于上述智能化的消火栓流速监测系统，包括以下：

将整个区域的消火栓划分为若干个流速监测单元，并在所述流速监测单元中建立流速监测基站；

对所述流速监测单元内的消火栓按照1-n进行编号，获取整个区域内的消火栓的位置信息，并将所述位置信息关联对应消火栓的编号存入所述流速监测基站；

获取流量传感器的实时流量值Q，根据实时流量值Q得到每隔时间T对应时刻的消火栓流速值，对所述流速值分别进行分析判断是否存在流速异常的情况，若存在则进行报警。

作为本方案的优选试试方式，所述报警的具体方式为：所述双色呼吸灯在无流速异常情况时第一颜色闪烁，当出现流速异常情况时，所述双色呼吸灯第二颜色闪烁，显示器显示存在流速异常异常情况的消火栓编号以及该消火栓所述的位置信息。通过采用双色呼吸灯的方式进行报警处理，一目了然，可以选用红色具有危险寓意的颜色来作为报警颜色也就是第一颜色，选用绿色作为第二颜色代表无异常。

作为本方案的优选实施方式，上述通过实时流量值获得流速值的方法为：

将一段时间T所获取的实时流量值进行m等分，将该段时间T的起始端时刻定义为t₀，则每个等分点依次为(t₀，Q₀)，

假定m足够大则得出每等分段的流速为

将作为时刻的流速值。

作为本方案的优选实施方式，所述将整个区域的消火栓划分为若干个流速监测单元的具体方式包括以下：

获取区域内的城区以及郊区的划分信息；

根据城区以及郊区的划分信息，在城区区域以每个流速监测基站监管2-4公里范围的消火栓为规则进行流速监测单元的划分；

在郊区区域以每个流速监测基站监管6-8公里的消火栓为规则进行流速监测单元的划分。考虑到城乡的消火栓的分布位置密集程度可能有所不同，故在本实施例当中做出自适应性的调整。

作为本方案的优选实施方式，上述对流速值是否存在异常的判断方法具体包括以下：

将获得的流速值作为纵坐标yi，将获取流速值对应的时刻t_i作为横坐标建立函数关系f(t_i，y_i)，其中t_i+1＝t_i+T；

采用N-h个正常的流速值与当前流速值对应的时间以及h个异常的流速值与获取流速值对应的时间作为样本集进行训练得到流速监测模型；

将流量传感器测得的流速值以及测得流速值对应的时间输入所述流速监测模型得到流速异常因子，若所述流速异常因子大于设定的流速异常阈值，则说明该流速值异常。

作为本方案的优选实施方式，所述流速监测模型具体通过以下方式获得：

计算样本点(t_i，y)到样本点(t_j，y)的可达距离RD_k((t_i，y_i)，(t_j，y_j))，得到

RD_k((t_i，y_i)，(t_j，y_j))＝max(||(t_i，y_i)-(t_k，y_i)||，||(t_i，y)-(t_j，y_j)||)；

计算样本点(t_i，y)的局部可达密度LRD_k((t_i，y_i))，得到

其中代表(t_i，y_i)的k邻近邻域中N个样本点的第m个样本点；

计算得到流速监测模型

其中LOF_k((t_i，y_i))为流速异常因子。

作为本方案的优选实施方式，在控制双色呼吸灯进行报警之后，处理模块接收请求指令后生成日志文件，所述日志文件包含以下信息：当前的时间、存在流速异常情况的消火栓的位置信息、存在异常的流速值。在本实施例中为了方便工作人员进行分析，还在双色呼吸灯完成报警之后生成日志文件，有利于工作人员进行总结。

还提出一种计算机可读存储的介质，所述计算机可读存储的介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求2-8任一项所述方法的步骤。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储的介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM， Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。