用于消防栓的监测装置以及状态监测方法和状态监测装置

摘要

本申请公开了用于消防栓的监测装置以及状态监测方法和状态监测装置。基于本申请，监测装置可以包括法兰盘、以及集成在法兰盘内部的监测组件、处理模组、通讯模组以及电源模组，并且，通过将法兰盘装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置处，监测装置即可对流经法兰盘的中空盘孔的消防给水实施给水状态的监测。其中，该监测装置通过以法兰盘为集成载体的隐藏式安装，可以避免在消防栓安装区域的额外空间占用，而且，隐藏式安装的法兰盘不易被盗取，因而无需为了防盗而增设用于定位的额外部件，由此可以将用于防盗的功耗代价最小化。

说明书

技术领域

本申请涉及消防领域，特别涉及一种用于消防栓的监测装置、一种状态监测方法以及一种状态监测装置。

背景技术

消防栓部署消防给水管网的供水节点，是扑救火灾的重要设施。

为了确保消防栓在突发火灾的紧急时刻能够正常供水，需要实时监测消防给水管网对消防栓的给水状态，以便于在给水状态有任何异常的情况下可以及时采取维修措施。

目前对消防栓的给水状态监测只能依赖于外挂设备，即，在消防栓的外侧、或消防给水管网的管路外侧安装外挂设备，由外挂设备依据植入在消防栓或管路中的监测组件产生的监测结果来确定消防栓的给水状态。

然而，外挂设备会导致在消防栓安装区域的额外空间占用，而且，该外挂设备存在被拆卸盗取的风险，若要降低这样的风险，不得不在该外挂设备中进一步内置例如位置传感器和GPS定位模块等部件，这将导致外挂设备的空间占用进一步增大、并提升该外挂设备的功耗。

由此可见，如何减小对消防栓的给水状态监测所需的空间占用以及用于防盗的功耗代价，成为现有技术中有待解决的技术问题。

发明内容

在本申请的实施例中，提供了一种用于消防栓的监测装置、一种状态监测方法以及一种状态监测装置，有助于减小对消防栓的给水状态监测所需的空间占用以及用于防盗的功耗代价。

在一个实施例中，提供了一种用于消防栓的监测装置，包括：

法兰盘，所述法兰盘包括中空盘孔、以及与所述中空盘孔密封隔离的防水密封腔；

监测组件，所述监测组件内嵌在所述中空盘孔的孔壁；

处理模组，所述处理模组内置于所述防水密封腔中，并且，所述处理模组与所述监测组件信号连接；

通讯模组，所述通讯模组内置于所述防水密封腔中，并且，所述通讯模组与所述处理模组信号连接；

电源模组，所述电源模组内置于所述防水密封腔中，并且，所述电源模组用于向所述监测组件、所述处理模组、以及所述通讯模组供电；

其中，当所述法兰盘装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置时，所述中空盘孔位于所述消防给水管网向所述消防栓提供消防给水的流通路径中；

并且，所述处理模组被配置为：

响应于所述监测组件的监测结果，确定所述消防栓的给水状态；

通过所述通讯模组，向管理设备提供用于表征所述给水状态的状态信息。

在一些示例中，可选地，所述监测组件包括压力监测元件；所述监测结果包括所述压力监测元件产生的对所述中空盘孔内的压力感应结果；所述处理模组被具体配置为：将所述压力感应结果与预设的压力阈值进行比较，确定所述给水状态中的给水水压状态；其中，当所述压力感应结果所表征的压力值低于所述压力阈值时，所述给水水压状态被确定为欠压状态；并且，所述状态信息包括响应于所述欠压状态而产生的欠压报警信息。

在一些示例中，可选地，所述监测组件包括超声波组件；所述监测结果包括所述超声波组件产生的超声波信号的回波消耗时长；所述处理模组被具体配置为：基于所述回波消耗时长，确定所述给水状态，其中，所述给水状态包括给水温度状态、给水统计流量、给水泄漏状态以及给水波动状态中的至少之一。

在一些示例中，可选地，所述处理模组被具体配置为：基于所述回波消耗时长，确定流经所述中空盘孔的所述消防给水的水流速度；基于所述水流速度，确定所述给水统计流量以及所述给水泄漏状态中的至少之一。

在一些示例中，可选地，所述处理模组被具体配置为：基于所述水流速度、以及所述中空盘孔的横截面积，确定所述消防栓的出水期间内的给水统计流量；其中，所述状态信息包括所述给水统计流量。

在一些示例中，可选地，所述处理模组被具体配置为：基于所述水流速度、以及所述中空盘孔的横截面积，确定所述消防栓的关闭期间内的给水统计流量；基于所述消防栓的关闭期间内的所述统计用水量，确定所述给水泄漏状态；其中，当所述给水统计流量在所述消防栓的关闭期间内的增幅超出预设安全阈值时，所述给水泄漏状态被确定为发生泄漏；并且，所述状态信息包括响应于所述给水泄漏状态被确定为发生泄漏而产生的漏水报警信息。

在一些示例中，可选地，所述超声波组件包括第一超声波收发器和第二超声波收发器，其中，所述第一超声波收发器和所述第二超声波收发器沿所述法兰盘的轴向方向布置；所述回波消耗时长包括：所述第一超声波收发器发射的第一超声波信号经所述中空盘孔的孔壁反射后到达所述第二超声波收发器的第一回波耗时时长、以及所述第二超声波收发器发射的第二超声波信号经所述中空盘孔的孔壁反射后到达所述第一超声波收发器的第二回波耗时时长；其中，所述第一超声波信号被发射和反射所途经的第一信号回路具有沿所述法兰盘的轴向方向与水流方向同向的第一偏移，所述第二超声波信号被发射和反射所途经的第二信号回路具有沿所述法兰盘的轴向方向与水流方向反向的第二偏移，并且，所述第一超声波信号和所述第二超声波信号分时发射；并且，所述处理模组被具体配置为：基于所述第一回波耗时时长和所述第二回波耗时时长的时长差幅，确定所述水流速度。

在一些示例中，可选地，所述第一超声波收发器和所述第二超声波收发器以彼此对射的方式相对倾斜布置，以使得所述第一信号回路具有所述第一偏移、所述第二信号回路具有所述第二偏移；或者，所述第一超声波收发器和所述第二超声波收发器以所述第一超声波信号和所述第二超声波信号平行射出的方式布置，其中，所述中空盘孔的孔壁在与所述第一超声波收发器和所述第二超声波收发器相对的位置处设置有沿所述法兰盘的轴向方向延伸的反射槽，所述反射槽用于使所述第一信号回路具有所述第一偏移、所述第二信号回路具有所述第二偏移。

在一些示例中，可选地，所述处理模组被具体配置为：在所述消防栓的关闭期间内，控制所述第一超声波收发器和所述第二超声波收发器分别以第一频率分时发射所述第一超声波信号和所述第二超声波信号；在所述消防栓的出水期间内，控制所述第一超声波收发器和所述第二超声波收发器分别以第二频率分时发射所述第一超声波信号和所述第二超声波信号；其中，所述第一频率低于所述第二频率。

在一些示例中，可选地，所述处理模组被具体配置为：基于所述回波消耗时长，确定所述中空盘孔内的超声波传播速度；基于所述超声波传播速度，确定所述给水温度状态和所述给水波动状态中的至少之一。

在一些示例中，可选地，所述处理模组被具体配置为：基于所述超声波传播速度、以及预先标定的超声波传播速度与水温的对应关系，确定所述消防栓的关闭期间内的所述给水温度状态；其中，所述状态信息包括在所述给水温度状态表示水温相比于0℃的差值小于预设温差阈值时产生的结冰报警信息。

在一些示例中，可选地，所述处理模组被具体配置为：基于所述超声波传播速度与预先设定的速度阈值范围的比较，确定所述给水波动状态；其中，当所述超声波传播速度位于所述速度阈值范围之外时，所述给水波动状态被确定为发生水锤现象和管道脉动中的至少之一，所述速度阈值范围用于表征超声波在水中的参考传播速度范围；并且，所述状态信息包括响应于所述水锤现象和所述管道脉动中的至少之一的发生而产生的消防栓受损预警信息。

在一些示例中，可选地，所述通讯模组包括第一通讯模组和第二通讯模组，其中，所述第一通讯模组的信号传输距离，大于所述第二通讯模组的信号传输距离；所述处理模组被配置为通过所述第一通讯模组向管理设备提供所述供水管路的状态信息；所述处理模组还被配置为在所述法兰盘完成在所述供水管路的安装后的首次启动时，通过所述第二通讯模组进行初始化配置。

在一些示例中，可选地，所述法兰盘的外周壁具有径向外凸的天线接口，所述天线接口用于装设与所述通讯模组信号连接的天线模组。

在一些示例中，可选地，所述防水密封腔在所述法兰盘的一侧端面具有开口；所述防水密封腔的所述开口被可拆卸的盖板密封封盖；所述法兰盘和所述盖板均由塑料材质注塑成型。

在一些示例中，可选地，所述防水密封腔包括第一腔体、以及在所述法兰盘的周向方向上与所述第一腔体相邻的第二腔体；所述处理模组和所述通讯模组集成于电路板，所述电路板位于所述第一腔体中，并且，所述电源模组位于所述第二腔体中；所述第一腔体和所述第二腔体均在所述法兰盘的同一端面具有被所述盖板密封封盖的开口。

在另一个实施例中，提供了一种状态监测方法，包括：获取监测组件产生的监测结果，其中，所述监测组件内嵌在法兰盘的中空盘孔的孔壁，所述法兰盘装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置；响应于所述监测结果，确定所述消防栓的给水状态；通过内置于所述法兰盘的通讯模组，向管理设备提供用于表征所述给水状态的状态信息。

在一些示例中，可选地，所述监测组件包括压力监测元件；所述监测结果包括所述压力监测元件产生的对所述中空盘孔内的压力感应结果；所述响应于所述监测结果，确定所述消防栓的给水状态，包括：将所述压力感应结果与预设的压力阈值进行比较，确定所述给水状态中的给水水压状态，其中，当所述压力感应结果所表征的压力值低于所述压力阈值时，所述给水水压状态被确定为欠压状态，并且，所述状态信息包括响应于所述欠压状态而产生的欠压报警信息。

在一些示例中，可选地，所述监测组件包括超声波组件；所述监测结果包括所述超声波组件产生的超声波信号的回波消耗时长；所述响应于所述监测结果，确定所述消防栓的给水状态，包括：基于所述回波消耗时长，确定所述给水状态，其中，所述给水状态包括给水温度状态、给水统计流量、给水泄漏状态以及给水波动状态中的至少之一。

在一些示例中，可选地，所述基于所述回波消耗时长，确定所述给水状态，包括：基于所述回波消耗时长，确定流经所述中空盘孔的所述消防给水的水流速度；基于所述水流速度，确定所述给水统计流量以及所述给水泄漏状态中的至少之一。

在一些示例中，可选地，所述基于所述水流速度，确定所述给水统计流量以及所述给水泄漏状态中的至少之一，包括：基于所述水流速度、以及所述中空盘孔的横截面积，确定所述消防栓的出水期间内的给水统计流量；其中，所述状态信息包括所述给水统计流量。

在一些示例中，可选地，所述基于所述水流速度，确定所述给水统计流量以及所述给水泄漏状态中的至少之一，包括：基于所述水流速度、以及所述中空盘孔的横截面积，确定所述消防栓的关闭期间内的给水统计流量；基于所述消防栓的关闭期间内的所述统计用水量，确定所述给水泄漏状态；其中，当所述给水统计流量在所述消防栓的关闭期间内的增幅超出预设安全阈值时，所述给水泄漏状态被确定为发生泄漏；并且，所述状态信息包括响应于所述给水泄漏状态被确定为发生泄漏而产生的漏水报警信息。

在一些示例中，可选地，所述超声波组件包括第一超声波收发器和第二超声波收发器，其中，所述第一超声波收发器和所述第二超声波收发器沿所述法兰盘的轴向方向布置；所述回波消耗时长包括：所述第一超声波收发器发射的第一超声波信号经所述中空盘孔的孔壁反射后到达所述第二超声波收发器的第一回波耗时时长、以及所述第二超声波收发器发射的第二超声波信号经所述中空盘孔的孔壁反射后到达所述第一超声波收发器的第二回波耗时时长；其中，所述第一超声波信号被发射和反射所途经的第一信号回路具有沿所述法兰盘的轴向方向与水流方向同向的第一偏移，所述第二超声波信号被发射和反射所途经的第二信号回路具有沿所述法兰盘的轴向方向与水流方向反向的第二偏移，并且，所述第一超声波信号和所述第二超声波信号分时发射；并且，所述基于所述回波消耗时长，确定流经所述中空盘孔的所述消防给水的水流速度，包括：基于所述第一回波耗时时长和所述第二回波耗时时长的时长差幅，确定所述水流速度。

在一些示例中，可选地，所述状态检测方法还包括：在所述消防栓的关闭期间内，控制所述第一超声波收发器和所述第二超声波收发器分别以第一频率分时发射所述第一超声波信号和所述第二超声波信号；在所述消防栓的出水期间内，控制所述第一超声波收发器和所述第二超声波收发器分别以第二频率分时发射所述第一超声波信号和所述第二超声波信号；其中，所述第一频率低于所述第二频率。

在一些示例中，可选地，所述基于所述回波消耗时长，确定所述给水状态，包括：基于所述回波消耗时长，确定所述中空盘孔内的超声波传播速度；基于所述超声波传播速度，确定所述给水温度状态和所述给水波动状态中的至少之一。

在一些示例中，可选地，所述基于所述超声波传播速度，确定所述给水温度状态和所述给水波动状态中的至少之一，包括：基于所述超声波传播速度、以及预先标定的超声波传播速度与水温的对应关系，确定所述消防栓的关闭期间内的所述给水温度状态；其中，所述状态信息包括在所述给水温度状态表示水温相比于0℃的差值小于预设温差阈值时产生的结冰报警信息。

在一些示例中，可选地，所述基于所述超声波传播速度，确定所述给水温度状态和所述给水波动状态中的至少之一，包括：基于所述超声波传播速度与预先设定的速度阈值范围的比较，确定所述给水波动状态；其中，当所述超声波传播速度位于所述速度阈值范围之外时，所述给水波动状态被确定为发生水锤现象和管道脉动中的至少之一，所述速度阈值范围用于表征超声波在水中的参考传播速度范围；并且，所述状态信息包括响应于所述水锤现象和所述管道脉动中的至少之一的发生而产生的消防栓受损预警信息。

在又一个实施例中，提供了一种状态监测装置，包括：

结果获取模块，用于获取监测组件产生的监测结果，其中，所述监测组件内嵌在法兰盘的中空盘孔的孔壁，所述法兰盘装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置；

状态确定模块，用于响应于所述监测结果，确定所述消防栓的给水状态；

信息发送模块，用于通过内置于所述法兰盘的通讯模组，向管理设备提供用于表征所述给水状态的状态信息。

在又一个实施例中，提供了一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储指令，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行如前述实施例所述的状态监测方法。

基于上述实施例，监测装置可以包括法兰盘、以及集成在法兰盘内部的监测组件、处理模组、通讯模组以及电源模组，并且，通过将法兰盘装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置处，监测装置即可对流经法兰盘的中空盘孔的消防给水实施给水状态的监测。其中，该监测装置通过以法兰盘为集成载体的隐藏式安装，可以避免在消防栓安装区域的额外空间占用，而且，隐藏式安装的法兰盘不易被盗取，因而可以无需为了防盗而增设用于定位的额外部件，由此可以将用于防盗的功耗代价最小化。

附图说明

以下附图仅对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围：

图1为本申请一个实施例中用于消防栓的监测装置的局部剖视图；

图2为如图1所示监测装置在轴向方向上的外观示意图；

图3为如图1所示监测装置在径向方向上的外观示意图；

图4为如图1所示监测装置中的电气架构示意图；

图5为如图1所示监测装置中的双超声波收发器的部署方式的示意图；

图6为如图5所示部署方式的第一实例结构示意图；

图7为如图5所示部署方式的第二实例结构示意图；

图8为本申请另一个实施例中的状态监测方法的示例性流程示意图；

图9为如图8所示的状态检测方法基于压力感应结果的实例流程示意图；

图10为如图8所示的状态检测方法基于回波耗时时长的实例流程示意图；

图11为本申请另一个实施例中的状态监测装置的示例性结构示意图。

附图标记说明

10法兰盘；100安装孔；11中空盘孔；12防水密封腔；121第一腔体；122第二腔体；123第三腔体；13环形凸筋；14天线接口；151第一斜孔；152第二斜孔；161第一径向孔；162第二径向孔；17反射槽；18盖板；19密封圈；20处理模组；21处理器；22采集电路；23驱控电路；24存储介质；30通讯模组；300天线模组；31第一通讯模组；32第二通讯模组；40电源模组；50超声波组件；51第一超声波收发器；52第二超声波收发器；60压力监测元件

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请进一步详细说明。

图1为本申请一个实施例中用于消防栓的监测装置的局部剖视图。图2为如图1所示监测装置在轴向方向上的外观示意图。图3为如图1所示监测装置在径向方向上的外观示意图。请参见图1至图3，在该实施例中，用于消防栓的监测装置可以包括法兰盘10、监测组件、处理模组20、通讯模组30以及电源模组40。

法兰盘10可以包括中空盘孔11、以及与中空盘孔11密封隔离的防水密封腔12。可以理解的是，本申请中的法兰盘10不应当被认为是仅局限于本申请的附图中所示出的形态，即，本申请中的法兰盘应当被理解为满足以下条件的任意形态的结构件：周边具有用于与其他结构件对接安装的盘体(例如盘体具有用于通过螺钉实现与其他结构件对接安装的安装孔100)、以及具有中空盘孔11和防水密封腔12。

其中，当该法兰盘10装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置时，该法兰盘10的中空盘孔11可以位于消防给水管网向消防栓提供消防给水的流通路径中。

监测组件内嵌在中空盘孔11的孔壁。在本申请的实施例中，以该监测组件包括超声波组件50(例如超声波收发器)和压力监测元件60(例如压力传感器)为例，超声波组件50和压力监测元件60均内嵌在中空盘孔11的孔壁内、并且均在中空盘孔11的孔壁暴露，并且，超声波组件50和压力监测元件60在中空盘孔11的孔壁的内嵌位置在绕法兰盘10的轴线的周向方向上存在相位差，即，超声波组件50和压力监测元件60在中空盘孔11的孔壁错相内嵌。

处理模组20、通讯模组30以及电源模组40内置于法兰盘10的防水密封腔12中，其中，处理模组20与监测组件和通讯模组30信号连接，并且，电源模组40用于向监测组件、处理模组20、以及通讯模组30供电，例如，电源模组40可以包括诸如锂电池等电池。也就是说，法兰盘10的防水密封腔12与中空盘孔11之间的密封隔离，是指在允许信号连接和供电连接的情况下的密封隔离，例如，当通过导线实现信号连接和供电连接，则，导线被允许穿透防水密封腔12的腔壁，并且，在防水密封腔12的腔壁被导线穿透的位置处可以点胶密封。

并且，处理模组20被配置为：

响应于监测组件的监测结果，确定消防栓的给水状态；

通过通讯模组30，向管理设备提供用于表征给水状态的状态信息。

基于上述实施例，监测装置可以包括法兰盘10、以及集成在法兰盘10内部的监测组件、处理模组20、通讯模组30以及电源模组40，并且，通过将法兰盘10装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置处，监测装置即可对流经法兰盘10的中空盘孔11的消防给水实施给水状态的监测。其中，该监测装置通过以法兰盘10为集成载体的隐藏式安装，可以避免在消防栓安装区域的额外空间占用，而且，隐藏式安装的法兰盘10不易被盗取(例如，若要盗取法兰盘10则必须先拆卸消防栓)，因而可以无需为了防盗而增设用于定位的额外部件，由此可以将用于防盗的功耗代价最小化。

请再参见图1至图3，为了便于处理模组20、通讯模组30以及电源模组40的安装、维护以及置换，防水密封腔12可以在法兰盘10的一侧端面具有开口，并且，防水密封腔12的该开口能够被可拆卸的盖板18密封封盖，例如，盖板18的外边缘与防水密封腔的开口边缘之间可以装设有密封圈19。

而且，如前文所述，法兰盘10的盘体可以具有用于通过螺钉实现与其他结构件对接安装的安装孔100，而防水密封腔12的空间需要足以容纳处理模组20、通讯模组30以及电源模组40，这就可能引发防水密封腔12与安装孔100之间在法兰盘10的盘体径向方向上存在位置竞争。若要解决该位置竞争，可以考虑增大法兰盘10的盘体径向尺寸，但在本申请的实施例，试图不以增大法兰盘10的盘体径向尺寸为代价，在此情况下，为了避免由于该位置竞争所引发的安装孔100数量减少、或防水密封腔12的空间不足，在本申请的实施例中，可以将防水密封腔12设置为包括与安装孔100交错布置的多个独立分腔。

例如，法兰盘10的防水密封腔12可以包括第一腔体121、以及在法兰盘10的周向方向上与第一腔体121相邻(例如隔着一个安装孔100相邻)的第二腔体122，即，相应地，处理模组20和通讯模组30可以以集成形态位于第一腔体121中，电源模组40可以位于第二腔体122中，并且，第一腔体121和第二腔体122均在法兰盘10的同一端面开口、并被盖板18密封封盖。其中，处理模组20和通讯模组30的集成形态可以为处理模组20和通讯模组30集成于电路板。

图4为如图1所示监测装置中的电气架构示意图。请参见图4：

处理模组20可以包括处理器21和存储介质24，其中，该存储介质24至少可以存储处理器21运行所需的计算机程序，并且，以该监测组件包括超声波组件50和压力监测元件60为例，该处理模组20还可以包括与压力监测元件60信号连接的采集电路22、以及与超声波组件50信号连接的驱控电路23；

通讯模组30可以包括第一通讯模组31和第二通讯模组32，其中，第一通讯模组31的信号传输距离可以大于第二通讯模组32的信号传输距离。

在实际使用时，第一通讯模组31可以用于向管理设备的状态信息传输，相应地，处理模组20(例如处理器21)可以被配置为通过第一通讯模组向管理设备提供供水管路的状态信息。第一通讯模组31可以包括采用窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)、第四代移动通信技术(4G)或长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络用户终端设备无线性能的第1分类(LTE-UE-Category1，CAT1)等通信标准的无线通信模块，以便于将本申请实施例中用于消防栓的监测装置部署在物联网中、并通过物联网向管理设备提供状态信息。

在实际使用时，第二通讯模组32可以用于在监测装置安装后的初始化配置，相应地，处理模组20(例如处理器21)可以被配置为在法兰盘10完成在供水管路的安装后的首次启动时，通过第二通讯模组进行初始化配置。例如，第二通讯模组32可以包括蓝牙模块。

其中，本申请实施例中的监测装置在出厂时可以缺省处于休眠状态，以便于在该监测装置被安装使用之前尽可能减少功耗、以及对电源模组40的电池电量消耗，若如此，则，基于第二通讯模组32的初始化过程可以在监测装置被成功激活后被使能触发，即，当监测装置被激活后，处理模组20方可正常启动初始化过程，以通过从存储介质24加载程序来实现各种功能配置。例如，对监测装置的激活可以通过磁力感应方式，即，本申请实施例中的监测装置可以进一步包括磁感应元件，管理员可以通过使用磁力发生元件对监测装置的磁感应元件产生磁力信号，以使得磁感应元件响应于磁力信号激活监测装置，从而唤醒监测装置中处于休眠状态中的各部分。可以理解的是，该激活过程并不是必要环节，而是可以根据需要被选择性省略。

并且，上述的初始化过程可以包括：在该监测装置通过法兰盘10完成安装后对该监测装置的配置，即：

管理员所使用的诸如移动终端等终端设备(可以是管理设备、或者也可以是不同于管理设备的其他设备)可以运行指定应用程序(APP)，该指定APP可以使终端设备通过第二通讯模组32发起对该监测装置的搜索；当终端设备成功搜索到监测装置、并且通过第二通讯模组32与该监测装置成功建立通讯连接后，管理员可以利用终端设备向该监测装置发起基于用户名和密码的登录认证，登录认证通过后，管理员即可利用终端设备对该监测装置进行配置，配置的内容可以包括处理模组20根据监测组件的监测结果确定给水状态所要使用的参考信息，并且，配置的内容还可以包括管理设备的访问地址信息，以供该监测设备的处理模组20可以通过第一通讯模组31向该访问地址信息所对应的管理设备提供状态信息。

从图4中还可以看出，通讯模组30可以连接天线模组300，在该实施例中，通讯模组30所连接的天线模组300可以不内置在法兰盘300的内部，而是可以采用外接形式。

请回看图1至图3，法兰盘10的外周壁可以具有径向外凸的天线接口14，该天线接口14用于装设与通讯模组30信号连接的天线模组300。

为了避免天线接口14与集成了处理模组20和通讯模组300的电路板发生干涉，法兰盘10的防水密封腔12可以进一步具有在法兰盘10的周向方向上与第一腔体11相邻(例如隔着一个安装孔100相邻)的第三腔体123，该第三腔体123与第二腔体122分别位于第一腔体11在法兰盘10的周向方向上的相反两侧、并且可以被盖板18一起密封封盖。

天线接口14可以从法兰盘10的外周面部分穿入至第三腔体123内。也就是，第三腔体123可以用作天线接口14与集成了处理模组20和通讯模组300的电路板之间的信号连线的布线腔。并且，内嵌在法兰盘10的中空盘孔11的孔壁的压力监测元件60可以位于与第三腔体123对应的相位位置处，由此，该第三腔体123还可以用作安装和维护压力监测元件60的操作腔。

可以理解的是，本申请的附图中未示出可用于对电源模组40实施电池充电的充电接口，这是因为，本申请实施例中的监测装置为低功耗设备，为其配备的电源模组40的电池电量足以维持其长时间(例如不短于5年)运行。但是，这并不意味着本申请实施例中排斥在法兰盘10的外周壁设置充电接口的方案。而且，若电源模组40还包括电池管理系统(Battery Management System，BMS)，则，处理模组20还可以与电池模组40信号连接，以便于处理模组20能够将BMS提供的电池状态通过通讯模组30提供至管理设备，从而可以在电源模组40的电池电量不足或电池状态异常时提醒维护人员更换电源模组40。

以上是对本申请实施例中用于消防栓的监测装置的整体说明，其中，对于处理模组20所确定的给水状态、以及处理模组20通过通讯模组30向管理设备提供的状态信息，都可以包括多种，下面分别进行详细说明。

在监测组件包括压力监测元件60的情况下，处理模组20从监测组件获取到的监测结果可以包括压力监测元件60产生的对中空盘孔11内的压力感应结果，处理模组20确定的给水状态可以包括给水水压状态，并且，处理模组20(例如处理器21)可以被具体配置为：

将对中空盘孔11内的压力感应结果与预设的压力阈值进行比较，确定给水状态中的给水水压状态，其中，当压力感应结果所表征的压力值低于压力阈值时，给水水压状态被确定为欠压状态。

在此情况下，处理模组20(例如处理器21)通过讯通模组30向管理设备提供的状态信息可以包括：响应于欠压状态而产生的欠压报警信息。

例如，在初始化配置时，配置内容中的参考信息可以包括上述的压力阈值，进一步可选地，配置内容中的参考信息还可以包括欠压状态触发产生欠压报警信息的灵敏度，例如，该灵敏度可以表示足以触发欠压报警信息所需的欠压状态持续时长。

在监测组件包括超声波组件50的情况下，处理模组20(例如采集电路22)从监测组件获取到的监测结果可以包括超声波组件50产生的超声波信号在中空盘孔11内的回波消耗时长，处理模组20(例如处理器21)确定的给水状态还可以包括给水温度状态、给水统计流量、给水泄漏状态以及给水波动状态中的至少之一，这些给水状态都可以依据超声波组件50的监测结果来确定。

即，处理模组20(例如处理器21)可以被具体配置为：基于回波消耗时长，确定给水状态包括的给水温度状态、给水统计流量、给水泄漏状态以及给水波动状态中的至少之一。其中，回波消耗时长表示超声波组件50发射的超声波信号经中空盘孔11的孔壁反射后回到该超声波组件50所消耗的时长，即，超声波信号从超声波组件50的发射时刻、与该超声波信号经反射后到达超声波组件50的到达时刻之间的时间差。

其中，对于给水统计流量以及给水泄漏状态，可以先基于回波消耗时长来确定消防给水流经中空盘孔11的水流速度，即，给水统计流量以及给水泄漏状态的确定依据可以是消防给水流经中空盘孔11的水流速度。相应地，处理模组20(例如处理器21)可以被具体配置为：

基于超声波组件50产生的超声波信号在中空盘孔11内的回波消耗时长，确定消防给水流经中空盘孔11的水流速度；

基于水流速度，确定给水统计流量以及给水泄漏状态中的至少之一。

并且，对于给水温度状态和给水波动状态，可以先基于回波消耗时长确定中空盘孔11内的超声波传播速度，即，给水温度状态和给水波动状态的确定依据可以是中空盘孔11内的超声波传播速度。相应地，处理模组20(例如处理器21)可以被具体配置为：

基于回波消耗时长，确定中空盘孔11内的超声波传播速度；

基于中空盘孔11内的超声波传播速度，确定给水温度状态和给水波动状态中的至少之一。

下面，对于上述各给水状态的确定方式分别予以说明。

首先，给水统计流量以及给水泄漏状态的确定依据可以是消防给水流经中空盘孔11的水流速度，在此情况下，给水统计流量以及给水泄漏状态的准确性，依赖于水流速度的准确性，因此，在本申请的实施例中，提供了一种能够有助于提高水流速度的准确性的确定方式。

图5为如图1所示监测装置中的双超声波收发器的部署方式的示意图。请参见图5，为了更准确地基于回波消耗时长确定水流速度，在本申请实施例中，超声波组件50可以包括第一超声波收发器51和第二超声波收发器52，其中，第一超声波收发器51和第二超声波收发器52沿法兰盘10的轴向方向布置。

在此情况下，超声波组件50的回波消耗时长可以包括：

第一超声波收发器51发射的第一超声波信号经中空盘孔11的孔壁反射后到达第二超声波收发器52所消耗的第一回波耗时时长，其中，第一超声波信号被发射和反射所途经的第一信号回路具有沿法兰盘10的轴向方向与水流方向同向的第一偏移；

第二超声波收发器52发射的第二超声波信号经中空盘孔11的孔壁反射后到达第一超声波收发器51所消耗的第二回波耗时时长，其中，第二超声波信号被发射和反射所途经的第二信号回路具有沿法兰盘10的轴向方向与水流方向反向的第二偏移。

也就是，在消防给水流动途经中空盘孔11的情况下，第一超声波收发器51产生的第一超声波信号在其途经的第一信号回路中会受到消防给水的流动助力，而第二超声波收发器52产生的第二超声波信号在其途经的第二信号回路中会受到消防给水的流动阻滞。虽然，消防给水的流速会远远低于超声波传播速度，但是，流动助力对第一超声波信号的正向影响与流动阻滞对第二超声波信号的反向影响之间还是会使第一回波耗时时长和第二回波耗时时长之间存在差异。

因此，处理模组20(例如处理器21)可以被具体配置为：

基于第一回波耗时时长和第二回波耗时时长的时长差幅，确定水流速度。

例如，第一超声波收发器51产生的第一超声波信号的第一信号回路，可以与第二超声波收发器52产生的第二超声波信号的第二信号回路具有相同的回路长度L，并且，水流速度记为v、超声波在水中的传播速度记为c，则，第一回波耗时时长t1可以等效地表示为L/(c+v)，第二回波耗时时长t2可以等效地表示为L/(c-v)，并且，第一回波耗时时长t1和第二回波耗时时长t2的时长差幅t1-t2可以等效地表示为2Lv/(c

消防给水的水流速度v＝(t1-t2)c

并且，为了避免第一超声波信号和第二超声波信号之间的干扰，第一超声波信号和第二超声波信号可以分时发射，即，处理模组20(例如受控于处理器21的驱控电路23)可以控制第一超声波收发器51和第二超声波收发器52以分时交错的方式分别产生第一超声波信号和第二超声波信号。

图6为如图5所示部署方式的第一实例结构示意图。请参见图6，为了使第一超声波收发器51产生的第一超声波信号的第一信号回路具有沿法兰盘10的轴向方向与水流方向同向的第一偏移、并使第二超声波收发器52产生的第二超声波信号的第二信号回路具有沿法兰盘10的轴向方向与水流方向反向的第二偏移，第一超声波收发器51和第二超声波收发器52以彼此对射的方式相对倾斜布置。

即，第一超声波收发器51产生第一超声波信号的信号发射方向、第一超声波收发器51接收第二超声波信号的信号接收方向、第二超声波收发器52产生第二超声波信号的信号发射方向、以及第二超声波收发器52接收第一超声波信号的信号接收方向均相对于法兰盘10的轴线的垂直方向倾斜。

其中，第一超声波收发器51和第二超声波收发器52的信号发射方向之间可以呈预设夹角2θ，其中，θ可以是第一超声波收发器51倾斜的信号发射方向和信号接收方向相对于法兰盘10的轴线的垂直方向的角度(例如下倾角度)，同时也是第二超声波收发器52倾斜的信号发射方向和信号接收方向相对于法兰盘10的轴线的垂直方向的角度(例如上仰角度)，并且，θ可以取5°～30°的角度范围内的任意值。

例如，法兰盘10可以具有在中空盘孔11的孔壁与防水密封腔12(例如第一腔体111)之间延伸的第一斜孔151和第二斜孔152，第一斜孔151和第二斜孔152的轴线均相对于法兰盘10的轴线的垂直方向呈角度θ倾斜，并且，第一斜孔151和第二斜孔152在中空盘孔11的孔壁的端部间距，小于第一斜孔151和第二斜孔152在靠近防水密封腔12(例如第一腔体111)的端部间距，从而，装设于第一斜孔151内的第一超声波收发器51与装设于第二斜孔152内的第二超声波收发器52可以呈夹角为2θ的倾斜对射。

在此情况下，以前述方式确定的消防给水的水流速度v可以看作是在倾斜方向上的速度分量，并且，在初始化配置时，配置内容中的参考信息可以包括对前述方式确定的水流速度v的矫正参数，以通过对前述方式确定的水流速度v的矫正，得到趋近于法兰盘10的轴线方向上的真实水流速度。

图7为如图5所示部署方式的第二实例结构示意图。请参见图7，作为如图6所示第一实例结构的替代方案，在第二实例结构中，第一超声波收发器51和第二超声波收发器52以第一超声波信号和第二超声波信号平行射出的方式布置，其中，中空盘孔11的孔壁在与第一超声波收发器51和第二超声波收发器52相对的位置处设置有沿法兰盘10的轴向方向延伸的反射槽17，反射槽17用于使第一信号回路具有第一偏移、第二信号回路具有第二偏移。

即，第一超声波收发器51产生第一超声波信号的信号发射方向、第一超声波收发器51接收第二超声波信号的信号接收方向、第二超声波收发器52产生第二超声波信号的信号发射方向、以及第二超声波收发器52接收第一超声波信号的信号接收方向均平行于法兰盘10的轴线的垂直方向。

例如，法兰盘10可以具有在中空盘孔11的孔壁与防水密封腔12(例如第一腔体111)之间延伸的第一径向孔161和第二径向孔162，第一径向孔161和第二径向孔162的轴线均平行于法兰盘10的轴线的垂直方向，从而，装设于第一径向孔161内的第一超声波收发器51与装设于第二径向孔162内的第二超声波收发器52的信号发射方向和信号接收方向都可以平行于法兰盘10的轴线的垂直方向。

在此情况下，消防给水的真实水流速度主要在反射槽17内的局部范围内对第一超声波信号和第二超声波信号的传播速度产生影响，而不是在回路长度L的全程均匀地对第一超声波信号和第二超声波信号的传播速度产生影响，并且，在初始化配置时，配置内容中的参考信息可以包括对前述方式确定的水流速度v的矫正参数，以通过对前述方式确定的水流速度v的矫正，以补偿水流速度影响不均匀所可能导致的偏差。

无论是如图6所示的第一实例结构还是如图7所示的第二实例结构，为了沿轴向部署第一超声波收发器51和第二超声波收发器52，在靠近中空盘孔11的位置处沿轴向方向存在两处邻近的开孔，这会削弱法兰盘10在靠近中空盘孔11处的强度，为此，法兰盘10可以在中空盘孔11的两个端面开口处进一步形成环形凸筋13。

另外，以上述方式确定水流速度，可以是一个持续的过程，即，第一超声波收发器51和第二超声波收发器52都可以以一定频率反复错时发射第一超声波信号和第二超声波信号，并且，该频率是可调节地，即，处理模组20(例如处理器21和驱控电路23)被具体配置为：

在消防栓的关闭期间内，控制第一超声波收发器51和第二超声波收发器52分别以第一频率分时发射第一超声波信号和第二超声波信号；

在消防栓的出水期间内，控制第一超声波收发器51和第二超声波收发器52分别以第二频率分时发射第一超声波信号和第二超声波信号；

其中，第一频率低于第二频率，例如，第一频率可以为每2秒一次，第二频率可以为每500毫秒一次。

也就是，在消防栓的关闭期间内对水流速度的监测频率可以低于在消防栓的出水期间内对水流速度的监测频率，这样，可以在消防栓出水时确保对水流速度的足够高的采样率，并在消防栓关闭时节省监测装置的功耗、进而节省电源组件40的电池耗电量。

基于以上述方式确定的消防给水的水流速度，处理模组20(例如处理器21)即可确定给水统计流量以及给水泄漏状态中的至少之一。

其中，为确定给水统计流量，处理模组20(例如处理器21)可以被具体配置为：

基于水流速度、以及中空盘孔11的横截面积，确定消防栓的出水期间内的给水统计流量，其中，处理模组20(例如处理器21)通过讯通模组30向管理设备提供的状态信息可以包括给水统计流量。

例如，给水统计流量可以包括从监测设备完成初始化开始统计的历史累积流量，也可以包括以诸如小时、天、周、月等预设周期时长为统计单位的周期累积流量，还可以包括以诸如分、秒等单位时长为时间粒度的当前实时流量。

并且，为确定给水泄漏状态，处理模组20(例如处理器21)可以被具体配置为：

基于水流速度、以及中空盘孔11的横截面积，确定消防栓的关闭期间内的给水统计流量；

基于消防栓的关闭期间内的统计用水量，确定给水泄漏状态，其中，当给水统计流量在消防栓的关闭期间内的增幅超出预设安全阈值时，给水泄漏状态被确定为发生泄漏，在此情况下，处理模组20(例如处理器21)通过讯通模组30向管理设备提供的状态信息可以包括：响应于给水泄漏状态被确定为发生泄漏而产生的漏水报警信息。

上述的预设安全阈值可以是存储在存储介质24中的固化值。或者，预设安全阈值也可以是可配置的值，例如，在初始化配置时，配置内容中的参考信息也可以包括对该预设安全阈值的配置值。

对于给水温度状态，在消防栓布置于环境温度可能低于0℃的室外的情况下，可以关注如何对消防给水结冰的预警。而且，消防给水的结冰尤其容易发生在消防栓的关闭期间内。

在消防栓的关闭期间内，水流速度v的理论值为0，在此情况下，超声波信号(例如第一超声波信号和第二超声波信号)的回波耗时时长t(例如第一回波耗时时长t1和第二回波耗时时长的其中之一或二者的均值)可以等效地表示为回路长度L与超声波传播速度c的商L/c，也就是，通过实际监测到的第一超声波信号或第二超声波信号的回波耗时时长t、以及作为已知量的回路长度L，可以得到第一超声波信号或第二超声波信号在消防栓的关闭期间内的实际传播速度c。其中，该实际传播速度c可以随水温的不同而变化，因此，在消防栓的关闭期间内，可以依据预先标定的实际传播速度c与水温的关系，确定消防给水在中空盘孔11处的给水温度状态，用于对消防给水的结冰预警。

相应地，处理模组20(例如处理器21)可以被具体配置为：

基于中空盘孔11内的超声波传播速度、以及预先标定的超声波传播速度与水温的对应关系，确定消防栓的关闭期间内的给水温度状态。

在此情况下，处理模组20(例如处理器21)通过讯通模组30向管理设备提供的状态信息可以包括：在给水温度状态表示水温相比于0℃的差值小于预设温差阈值时产生的结冰报警信息。

例如，在初始化配置时，配置内容中的参考信息可以包括预设温差阈值。而预先标定的超声波传播速度与水温的对应关系则可以在监测装置出厂时被固化存入在存储介质24中，并且，在超声波传播速度与水温的对应关系中，可以包含以1℃为精度标定的各关键温度点所对应的超声波传播速度。例如，关键温度点的最高点可以不低于25℃，相应地，对应关系中可以包含对超声波在25℃的水中传播速度的标定值1500米/秒，并且，关键温度点的最低值可以不高于0℃。

也就是，在本申请实施例中，通过超声波组件50来实现给水温度状态的监测，可以允许监测装置中省去温度传感器，有助于降低监测装置的成本、并进一步降低监测装置的功耗并节省电源模组40的电池耗电量。

对于给水波动状态，可以重点关注水锤现象和管道脉动。由于消防栓作为消防给水管网的末端设备、且长期处于不被使用的关闭状态，因此，消防给水管网中的空气漂移容易对消防栓产生冲击，这种冲击即为水锤现象，即便消防给水管网中的空气漂移对消防栓的影响未达到冲击的程度，该波动也仍然可能引发消防栓附近的管路震动，这种震动即为管道脉动。也就是，水锤现象和管道脉动都是由于消防给水管网中的空气到达或临近消防栓所致。

由于超声波信号在水和空气中的传播速度不同，因此，通过中空盘孔11内的超声波传播速度，可以判别是否有空气到达或临近消防栓。

相应地，处理模组20(例如处理器21)可以被具体配置为：

基于中空盘孔11内的超声波传播速度与预先设定的速度阈值范围的比较，确定给水波动状态，其中，当中空盘孔11内的超声波传播速度位于速度阈值范围之外时，给水波动状态被确定为发生水锤现象和管道脉动中的至少之一，并且，该速度阈值范围用于表征超声波在水中的参考传播速度范围，因此，当中空盘孔11内的超声波传播速度位于速度阈值范围之外时，即表示中空盘孔11内存在空气和水的混合传播介质。

并且，在此情况下，处理模组20(例如处理器21)通过讯通模组30向管理设备提供的状态信息可以包括：响应于水锤现象和管道脉动中的至少之一的发生而产生的消防栓受损预警信息。

上述的速度阈值范围可以是存储在存储介质24中的固化值。或者，速度阈值范围也可以是可配置的值，例如，在初始化配置时，配置内容中的参考信息也可以包括对该速度阈值范围的配置值。

另外，在监测装置的初始化过程中，处理模组20(例如处理器21)可以依据超声波传播速度执行监测装置安装后的给水缺水检测，即，给水状态中还可以包括给水到位状态，相应地，处理模组20(例如处理器21)可以被进一步配置为：

基于中空盘孔11内的超声波传播速度与预先设定的无水阈值范围的比较，确定给水到位状态，其中，当中空盘孔11内的超声波传播速度位于无水阈值范围之内时，给水到位状态被确定为缺水，并且，该无水阈值范围用于表征超声波在空气中的参考传播速度范围。

并且，在初始化过程中，处理模组20(例如处理器21)通过讯通模组30向管理设备提供的状态信息可以包括：响应于缺水的发生而产生的无水报警信号。

可选地，处理模组20(例如处理器21)还可以在初始化过程中确定给水水压状态、水温度状态、给水统计流量、给水泄漏状态以及给水波动状态中的任意一个、并通过通讯模组30向管理设备首次提供相应的状态信息。

在本申请的另一个实施例中，还提供了一种状态监测方法，该状态监测方法可以适用于对消防栓的给水状态的监测。

图8为本申请另一个实施例中的状态监测方法的示例性流程示意图。请参见图8，该实施例中的状态监测方法可以包括：

S810，获取监测组件产生的监测结果，其中，监测组件内嵌在法兰盘的中空盘孔的孔壁，该法兰盘装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置；

S830，响应于获取到的监测结果，确定消防栓的给水状态；

S850，通过内置于法兰盘的通讯模组，向管理设备提供用于表征给水状态的状态信息。

若由与监测组件和通讯模组一起内置于法兰盘的处理组件执行上述流程，则，通过将法兰盘装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置处，可以在法兰盘处于隐藏式安装的情况下，实现对给水状态的监测以及相应状态信息的上报。其中，通过以法兰盘为集成载体的隐藏式安装，可以避免在消防栓安装区域的额外空间占用，而且，隐藏式安装的法兰盘不易被盗取，因而可以无需为了防盗而增设用于定位的额外部件，由此可以将用于防盗的功耗代价最小化。

对于如图8所示流程中确定的给水状态、以及通过通讯模组向管理设备提供的状态信息，都可以包括多种，下面分别进行详细说明。

在监测组件包括压力监测元件的情况下，S810从监测组件获取到的监测结果可以包括压力监测元件产生的对中空盘孔内的压力感应结果，S830确定的给水状态可以包括给水水压状态。

图9为如图8所示的状态检测方法基于压力感应结果的实例流程示意图。请参见图9，本申请实施例中的状态监测方法可以包括：

S910，获取监测组件产生的监测结果，其中，监测组件内嵌在法兰盘的中空盘孔的孔壁，该法兰盘装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置，监测组件包括压力监测元件，并且，监测结果包括压力监测元件产生的对法兰盘的中空盘孔内的压力感应结果；

S930，将获取到的监测结果中的压力感应结果与预设的压力阈值进行比较，确定消防栓的给水状态中的给水水压状态，其中，当压力感应结果所表征的压力值低于压力阈值时，给水水压状态被确定为欠压状态；

S950，通过内置于法兰盘的通讯模组，向管理设备提供用于表征给水状态的状态信息，其中，该状态信息包括响应于欠压状态而产生的欠压报警信息。

基于上述流程，可以对消防栓的欠压状态向管理设备发出预警，以便于尽快对消防栓的欠压状态采取维护措施。

在监测组件包括超声波组件的情况下，S810从监测组件获取到的监测结果可以包括超声波组件产生的超声波信号在中空盘孔内的回波消耗时长，S830确定的给水状态还可以包括给水温度状态、给水统计流量、给水泄漏状态以及给水波动状态中的至少之一，这些给水状态都可以依据超声波组件的监测结果来确定。

图10为如图8所示的状态检测方法基于回波耗时时长的实例流程示意图。请参见图10，本申请实施例中的状态监测方法可以包括：

S1010，获取监测组件产生的监测结果，其中，监测组件内嵌在法兰盘的中空盘孔的孔壁，该法兰盘装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置，监测组件包括超声波组件，并且，监测结果包括超声波组件产生的超声波信号在法兰盘的中空盘孔内的回波消耗时长；

其中，超声波信号在法兰盘的中空盘孔内的回波消耗时长，可以是指：超声波信号从超声波组件的发射时刻、与该超声波信号经反射后到达超声波组件的到达时刻之间的时间差；

S1030，基于超声波组件产生的超声波信号在法兰盘的中空盘孔内的回波消耗时长，确定给水状态，其中，给水状态包括给水温度状态、给水统计流量、给水泄漏状态以及给水波动状态中的至少之一。

S1050，通过内置于法兰盘的通讯模组，向管理设备提供用于表征给水状态的状态信息。

其中，对于给水统计流量以及给水泄漏状态，S1030可以具体包括：

基于超声波组件产生的超声波信号在法兰盘的中空盘孔内的回波消耗时长，确定消防给水流经中空盘孔的水流速度；

基于消防给水流经中空盘孔的水流速度，确定给水统计流量以及给水泄漏状态中的至少之一。

具体地，为确定给水统计流量，S1030可以：基于消防给水流经中空盘孔的水流速度、以及中空盘孔的横截面积，确定消防栓的出水期间内的给水统计流量；在此情况下，S1050提供的状态信息可以包括给水统计流量。

例如，给水统计流量可以包括从监测设备完成初始化开始统计的历史累积流量，也可以包括以诸如小时、天、周、月等预设周期时长为统计单位的周期累积流量，还可以包括以诸如分、秒等单位时长为时间粒度的当前实时流量。

而且，为确定给水泄漏状态，S1030可以：基于消防给水流经中空盘孔的水流速度、以及中空盘孔的横截面积，确定消防栓的关闭期间内的给水统计流量；基于消防栓的关闭期间内的统计用水量，确定给水泄漏状态；其中，当给水统计流量在消防栓的关闭期间内的增幅超出预设安全阈值时，给水泄漏状态被确定为发生泄漏；在此情况下，S1050提供的状态信息包括响应于给水泄漏状态被确定为发生泄漏而产生的漏水报警信息。

对于确定给水统计流量和给水泄漏状态所使用的水流速度，本申请实施例可以提供一种有助于提高其准确度的优选方式，在该优选方式中：

超声波组件可以包括第一超声波收发器和第二超声波收发器，其中，第一超声波收发器和第二超声波收发器沿法兰盘的轴向方向布置；

回波消耗时长可以包括：第一超声波收发器发射的第一超声波信号经中空盘孔的孔壁反射后到达第二超声波收发器的第一回波耗时时长、以及第二超声波收发器发射的第二超声波信号经中空盘孔的孔壁反射后到达第一超声波收发器的第二回波耗时时长；

其中，第一超声波信号被发射和反射所途经的第一信号回路具有沿法兰盘的轴向方向与水流方向同向的第一偏移，第二超声波信号被发射和反射所途经的第二信号回路具有沿法兰盘的轴向方向与水流方向反向的第二偏移，并且，第一超声波信号和第二超声波信号分时发射；

从而，S1030可以通过如下方式确定流经中空盘孔的消防给水的水流速度：

基于第一回波耗时时长和第二回波耗时时长的时长差幅，确定水流速度。

而且，为了节省功耗，本申请实施例中的状态监测方法还可以进一步：

在消防栓的关闭期间内，控制第一超声波收发器和第二超声波收发器分别以第一频率分时发射第一超声波信号和第二超声波信号；

在消防栓的出水期间内，控制第一超声波收发器和第二超声波收发器分别以第二频率分时发射第一超声波信号和第二超声波信号；

其中，第一频率低于第二频率。

对于给水温度状态和给水波动状态，S1030可以具体包括：

基于回波消耗时长，确定中空盘孔内的超声波传播速度；

基于超声波传播速度，确定给水温度状态和给水波动状态中的至少之一。

具体地，为确定给水温度状态，S1030可以：基于超声波传播速度、以及预先标定的超声波传播速度与水温的对应关系，确定消防栓的关闭期间内的给水温度状态；在此情况下，S1050提供的状态信息可以包括在给水温度状态表示水温相比于0℃的差值小于预设温差阈值时产生的结冰报警信息。

为确定给水波动状态，S1030可以：基于超声波传播速度与预先设定的速度阈值范围的比较，确定给水波动状态；其中，当超声波传播速度位于速度阈值范围之外时，给水波动状态被确定为发生水锤现象和管道脉动中的至少之一，速度阈值范围用于表征超声波在水中的参考传播速度范围；在此情况下，S1050提供的状态信息可以包括响应于水锤现象和管道脉动中的至少之一的发生而产生的消防栓受损预警信息。

在另一个实施例中，还提供了一种适用于对消防栓实施给水状态监测和状态信息上报的状态监测装置。

图11为本申请另一个实施例中的状态监测装置的示例性结构示意图。请参见图11，该状态监测装置可以包括：

结果获取模块1110，用于获取监测组件产生的监测结果，其中，监测组件内嵌在法兰盘的中空盘孔的孔壁，法兰盘装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置；

状态确定模块1130，用于响应于获取到的监测结果，确定消防栓的给水状态；

信息发送模块1150，用于通过内置于法兰盘的通讯模组，向管理设备提供用于表征给水状态的状态信息。

若由与监测组件和通讯模组一起内置于法兰盘的处理组件承载上述状态监测装置，则，通过将法兰盘装设在消防栓与消防给水管网的对接安装位置处，可以在法兰盘处于隐藏式安装的情况下，实现对给水状态的监测以及相应状态信息的上报。其中，通过以法兰盘为集成载体的隐藏式安装，可以避免在消防栓安装区域的额外空间占用，而且，隐藏式安装的法兰盘不易被盗取，因而可以无需为了防盗而增设用于定位的额外部件，由此可以将用于防盗的功耗代价最小化。

对于上述状态监测装置中的状态确定模块1130所确定的给水状态、以及信息发送模块1150通过通讯模组向管理设备提供的状态信息，都可以包括多种，下面分别进行详细说明。

在监测组件包括压力监测元件的情况下，结果获取模块1110从监测组件获取到的监测结果可以包括压力监测元件产生的对中空盘孔内的压力感应结果，状态确定模块1130确定的给水状态可以包括给水水压状态。

在监测组件包括压力监测元件的情况下，监测结果包括压力监测元件产生的对法兰盘的中空盘孔内的压力感应结果，并且，状态确定模块1130可以被具体配置为；

将获取到的监测结果中的压力感应结果与预设的压力阈值进行比较，确定消防栓的给水状态中的给水水压状态，其中，当压力感应结果所表征的压力值低于压力阈值时，给水水压状态被确定为欠压状态。

从而，信息发送模块1150通过内置于法兰盘的通讯模组向管理设备提供的状态信息，可以包括响应于欠压状态而产生的欠压报警信息。

在监测组件包括超声波组件的情况下，结果获取模块1110从监测组件获取到的监测结果可以包括超声波组件产生的超声波信号在中空盘孔内的回波消耗时长，状态确定模块1130确定的给水状态还可以包括给水温度状态、给水统计流量、给水泄漏状态以及给水波动状态中的至少之一，这些给水状态都可以依据超声波组件的监测结果来确定。其中，超声波信号在法兰盘的中空盘孔内的回波消耗时长，可以是指：超声波信号从超声波组件的发射时刻、与该超声波信号经反射后到达超声波组件的到达时刻之间的时间差。

即，在监测组件包括超声波组件的情况下，结果获取模块1110获取到的监测结果可以包括超声波组件产生的超声波信号在法兰盘的中空盘孔内的回波消耗时长，并且，状态确定模块1130可以被具体配置为：

基于超声波组件产生的超声波信号在法兰盘的中空盘孔内的回波消耗时长，确定给水状态，其中，给水状态包括给水温度状态、给水统计流量、给水泄漏状态以及给水波动状态中的至少之一。

具体地，对于给水统计流量以及给水泄漏状态，状态确定模块1130可以被具体配置为：

基于超声波组件产生的超声波信号在法兰盘的中空盘孔内的回波消耗时长，确定消防给水流经中空盘孔的水流速度；

基于消防给水流经中空盘孔的水流速度，确定给水统计流量以及给水泄漏状态中的至少之一。

例如，为确定给水统计流量，状态确定模块1130可以被具体配置为：基于消防给水流经中空盘孔的水流速度、以及中空盘孔的横截面积，确定消防栓的出水期间内的给水统计流量；在此情况下，从而，信息发送模块1150通过内置于法兰盘的通讯模组向管理设备提供的状态信息，可以包括给水统计流量。

其中，给水统计流量可以包括从监测设备完成初始化开始统计的历史累积流量，也可以包括以诸如小时、天、周、月等预设周期时长为统计单位的周期累积流量，还可以包括以诸如分、秒等单位时长为时间粒度的当前实时流量。

再例如，为确定给水泄漏状态，状态确定模块1130可以被具体配置为：基于消防给水流经中空盘孔的水流速度、以及中空盘孔的横截面积，确定消防栓的关闭期间内的给水统计流量；基于消防栓的关闭期间内的统计用水量，确定给水泄漏状态；其中，当给水统计流量在消防栓的关闭期间内的增幅超出预设安全阈值时，给水泄漏状态被确定为发生泄漏；在此情况下，从而，信息发送模块1150通过内置于法兰盘的通讯模组向管理设备提供的状态信息，可以包括响应于给水泄漏状态被确定为发生泄漏而产生的漏水报警信息。

对于确定给水统计流量和给水泄漏状态所使用的水流速度，本申请实施例可以提供一种有助于提高其准确度的优选方式，在该优选方式中：

超声波组件可以包括第一超声波收发器和第二超声波收发器，其中，第一超声波收发器和第二超声波收发器沿法兰盘的轴向方向布置；

回波消耗时长可以包括：第一超声波收发器发射的第一超声波信号经中空盘孔的孔壁反射后到达第二超声波收发器的第一回波耗时时长、以及第二超声波收发器发射的第二超声波信号经中空盘孔的孔壁反射后到达第一超声波收发器的第二回波耗时时长；

其中，第一超声波信号被发射和反射所途经的第一信号回路具有沿法兰盘的轴向方向与水流方向同向的第一偏移，第二超声波信号被发射和反射所途经的第二信号回路具有沿法兰盘的轴向方向与水流方向反向的第二偏移，并且，第一超声波信号和第二超声波信号分时发射；

从而，状态确定模块1130可以被具体配置为：基于第一回波耗时时长和第二回波耗时时长的时长差幅，确定水流速度。

而且，为了节省功耗，结果获取模块1110可以被进一步配置为：

在消防栓的关闭期间内，控制第一超声波收发器和第二超声波收发器分别以第一频率分时发射第一超声波信号和第二超声波信号；

在消防栓的出水期间内，控制第一超声波收发器和第二超声波收发器分别以第二频率分时发射第一超声波信号和第二超声波信号；

其中，第一频率低于第二频率。

对于给水温度状态和给水波动状态，状态确定模块1130可以被具体配置为：

基于回波消耗时长，确定中空盘孔内的超声波传播速度；

基于超声波传播速度，确定给水温度状态和给水波动状态中的至少之一。

例如，为确定给水温度状态，状态确定模块1130可以被具体配置为：基于超声波传播速度、以及预先标定的超声波传播速度与水温的对应关系，确定消防栓的关闭期间内的给水温度状态；在此情况下，从而，信息发送模块1150通过内置于法兰盘的通讯模组向管理设备提供的状态信息，可以包括在给水温度状态表示水温相比于0℃的差值小于预设温差阈值时产生的结冰报警信息。

再例如，为确定给水波动状态，状态确定模块1130可以被具体配置为：基于超声波传播速度与预先设定的速度阈值范围的比较，确定给水波动状态；其中，当超声波传播速度位于速度阈值范围之外时，给水波动状态被确定为发生水锤现象和管道脉动中的至少之一，速度阈值范围用于表征超声波在水中的参考传播速度范围；在此情况下，从而，信息发送模块1150通过内置于法兰盘的通讯模组向管理设备提供的状态信息，可以包括响应于水锤现象和管道脉动中的至少之一的发生而产生的消防栓受损预警信息。

在另一个实施例中，还提供了一种非瞬时计算机可读存储介质(例如图4中示出的存储介质24、但不限于该存储介质24)，该非瞬时计算机可读存储介质可以存储指令，这些指令在由处理器执行时使得处理器执行如前述实施例中所述的状态监测方法。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。