如今在我国城市化极速发展的过程中,城市供水系统愈发庞大。复杂而庞大的供水系统支撑着生活工农业用水和城市消防用水。连接供水系统的消防栓,是供水网络中重要而相对薄弱的节点。它提供消防用水和一部分市政园林用水,却也是供水系统中自来水非正常流失的主要节点。近年来利用消防栓偷盗自来水的违法现象愈发普遍,严重影响供水系统的安全。部分城市将更换新的防盗消防栓,并配备一种新的更加防盗的消防栓钥匙来控制消防栓的启闭。论文将设计一套消防栓钥匙定位系统,用于部分城市更新后的消防栓钥匙,进行定位监控和防盗。该系统由三大部分构成:在消防栓钥匙内部的定位硬件模块,服务器端软件,手机端应用软件。定位系统设计的主要功能有:指定钥匙的位置查询,区域内钥匙的监控以及定位硬件模块的无线充电功能等。该定位系统为水公司和消防系统提供实时定位查询服务,对消防栓钥匙进行定位和监控。系统实现定位监控的过程是:定位模块通过HTTP方式向服务器发送定位信息,服务器将定位信息储存在数据库,等到用户使用手机App向服务器发起HTTP位置查询请求时,服务器就把用户需要的信息通过HTTP响应传给手机端,最后以高德地图的形式在手机端呈现出定位钥匙的坐标点。从而实现了消防栓钥匙定位和查询的功能,做到了定位监控和防盗。该系统主要有三大特点:(1)定位模块超低功耗并能进行无线充电,(2)能够室内外无缝定位,(3)移动端原生应用软件同时兼容iOS和Android两大平台。系统中定位模块的PIC单片机使用XLP(Extreme Low Power)技术保证单片机的超低功耗,通过引入休眠时间来减小定位模块中单片机与其他硬件的功耗,做到一次无线充电能连续正常工作一个月。而且消防栓钥匙在室外使用后放回室内时,能通过无线充电器对其进行无线充电。定位模块的室内外无缝定位通过北斗(BDS)/GPS卫星定位和LBS基站定位这两种方式相互辅助来完成;在卫星信号优良的地方使用卫星定位,在卫星信号较差时使用LBS基站定位作为辅助。在本设计中,定位系统的应用软件开发也比传统手机应用开发更加高效且低成本:服务器端和手机端都统一使用JavaScript语言,手机App采用React Native开发,同时适配Android和iOS两大平台;服务器端采用Node.js技术开发,高效快速。因为手机App同时适应两大平台,理论上开发周期可以缩短为传统Android和iOS App开发的一半,而Node.js开发服务器端也会比传统方式更快。论文设计的系统无论是在定位模块硬件方面还是在定位监控应用软件方面,都相对于传统的开发有所创新。定位模块低功耗的控制方式能够使模块工作时间更长,并且具有无线充电功能;应用软件使用的前沿开发方式进一步降低了开发成本,提高了应用软件的跨平台特性,也是未来中小型App的发展方向。最后系统的总体测试表明:在Android和iOS设备上,应用软件都能正常使用,该系统能够有效监测到消防栓钥匙的准确位置,能够以低功耗的方式长时间发送定位,避免钥匙丢失,且能够方便使用者找回遗失钥匙,从而减少消防栓盗水现象。