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观点评论|智能取水栓(公益用水定点取水计量收费)( 二 )


消防用水属于公益水 ， 而在许多商户及个人眼中 ， 消火栓的水就是“不要钱的水” 。 偷接消火栓、私用公益水现象严重 ， 不仅会造成大量的水资源流失 ， 还会降低消防管道水压 ， 给公共安全带来隐患 。 由于消火栓分布地域较广 ， 管理执法人员不能及时监管所有消火栓 ， 即使被盗用 ， 执法人员也很难取证 ， 导致违法人员逍遥法外 。
基于以上背景 ， 唐山市自来水公司对消火栓的管理提出了新模式 ， 并联合相关研究中心研发了2款新产品：
(1) DATA–6241刷卡计量取水装置 。 自来水公司新增了专用取水栓且通体刷成绿色 ， 与红色的消火栓区别开来 ， 在取水栓顶部安装DATA–6241刷卡计量取水装置 ， 取水车辆只有通过刷IC卡才能开阀取水 。
(2) DATA–6242消火栓防盗水报警装置 。 在红色消火栓的出水口安装DATA–6242消火栓防盗水报警装置 ， 自动监控消火栓用水状态 。
以上2款产品（见图1）均已申请了发明专利 ， 目前正在受理中 。
观点评论|智能取水栓(公益用水定点取水计量收费)
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2 刷卡计量取水栓监管系统
专用取水栓由消火栓改造而成：① 在阀杆上加装电动锁止装置（装置利用棘轮、棘爪原理控制阀杆的旋转 ， 并具有开关状态反馈功能）；② 使用DATA–6241替换原有顶部盖帽 ， 使用电缆与电动锁止装置连接 。
改造好的取水栓具备IC卡识别和刷卡解锁功能 ， 取水人员需使用专用IC卡解锁后 ， 才能开阀取水 。 取水时 ， 井下计量设备自动计量取水量 。
取水栓一般安装在马路边 ， 现场取电、布线很麻烦 ， 电子设备露天使用还要防水、防潮 。 因此 ， DATA–6241采用微功耗工作模式 ， 定时采集和传输数据 ， 闲时休眠 ， 忙时唤醒 。 产品内置4节大容量锂电池（14AH） ， 能够保证10000次的取水动作正常运行 。 设备自动采集电池电压 ， 电压过低时自动报警 。
DATA–6241采用上下两层结构设计 ， 上层内安装PCB电路板及锂电池 ， 采用2道硅胶密封圈及多个不锈钢螺钉紧固 ， 防水等级达到IP68；下层采取遮罩式设计 ， 用来保护电动锁止装置 ， 电动锁止装置经试验可在水中可靠工作 ， 完全适应现场的恶劣环境 。 同时DATA–6241集成了GPRS、433M和蓝牙3种无线通信功能 ， 充分利用各种网络的优势构成成套系统 ， 并采用了独特的防水设计 ， 防护等级达到了IP68 。
GPRS具备远距离数据传输功能 ， 可将现场多个传感器的数据远程传输至数据监管中心；433M具备中距离数据传输功能 ， 不产生通讯费用 ， 通过它可采集井下计量设备的数据 ， 避免了布线的麻烦；蓝牙具备短距离传输功能 ， 传输速度快 ， 通过手机APP可对设备进行升级维护 。
在每个取水栓旁的阀门井内安装计量装置（水表或流量计）和压力变送器 。计量装置用来计量取水户的单次取水量以及取水栓的瞬时、累计流量 。 压力变送器用来采集管道压力数据 ， 它可以检测管道是否有水以及水压的大小 ， 用以确定取水栓是否可以正常使用 。 计量装置和压力变送器都具备传输接口 ， 能够通过标准的4~20mA、RS485、脉冲等信号进行数据传输 。 阀门井内另需安装一台IP68防护等级的RTU设备 ， 即 DATA–7601微功耗采集终端 。 该设备具备多种变送器信号采集接口 ， 还具备433M无线传输功能 ， 能够与井上的DATA–6241刷卡计量取水装置进行双向数据传输 。
使用流程： 洒水车取水时 ， 取水人员先将车上取水带连接至取水栓出水口 ， 将IC卡置于取水栓的刷卡区内 ， 这时系统会自动验证IC卡芯片中的身份信息 ， 身份合法则自动打开电动锁止装置 ， 并通知井下DATA–7601微功耗采集终端准备采集数据 。 此时取水人员可使用专用开阀扳手打开取水栓阀门给车辆加水 。 电动锁止装置延时若干秒（可设置）后自动上锁 ， 但不影响取水栓的关闭 ， 为下一次刷卡取水做好准备 。 取完水后 ， 取水人员用扳手关闭取水阀门 。 井下DATA–7601微功耗采集终端检测井下计量装置没有瞬时流量后 ， 将此次用水数据传输至DATA–6241刷卡计量取水装置 ， DATA–6241再通过GPRS远程传输至数据监管中心 ， 至此完成一次取水作业 。 刷卡计量取水栓监管系统现场设备以及网络拓扑见图2 。
3 消火栓报警监管系统
常用消火栓有3个出水口 ， 1个100mm口径、2个65mm口径 ， 每个出水口均安装一个闷盖 。 闷盖是一个附属装置 ， 起到了封堵出水口的作用 ， 只要密封效果达到原有闷盖的标准 ， 更换它不会影响消火栓的正常使用 。 因此 ， DATA–6242消火栓防盗水报警装置的外形就设计成一个消火栓闷盖形状 ， 通过替代消火栓原有闷盖 ， 可实现消火栓用水报警功能 ， 而且不改变消防部门的使用功能 。
消火栓防盗水报警装置内部集成了微功耗电子电路和2节大容量锂电池 ， 同时具备GPRS、蓝牙、433M无线通信功能 ， 并且产品的防护等级同样做到了IP68 。 消火栓正常工作时 ， 不管是正常取水还是非法用水 ， 用户从哪个出水口取水 ， 消火栓报警装置均可以检测到 ， 并自动向数据监管中心报警 。


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