一种智能型电缆井井盖监测预警装置的制作方法

1.本发明属于电力设备、电缆在线监测领域，具体涉及一种智能型电缆井井盖监测预警装置。


背景技术：

2.随着国家城市化进程，市政公用设施建设发展迅速，各种管道井盖随处可见，水、气、电力、通信等部门的线缆也大都采取地埋方式。由于城区面积扩大，井盖分布范围广、数量大，出现下水道井盖破损、被偷或者被雨水冲走而导致人员伤亡的事件时有发生；丢失井盖的井口对路面的车辆、行人造成极大的危害，对社会安定、安全造成负面影响。
3.就目前而言，电缆井井盖的监管还基本停留在靠人员手工巡查管理的阶段。但井盖数量大，分布地域性广，单纯依靠人工巡检排查，根本无法实时获得这些井盖的状态信息，更无法在出现异常情况时迅速响应。针对国内多地井盖伤人、导致人员死亡的事故，明确要求加强对电缆井井盖的管理监测；包括城市供水、排水、燃气、热力、房产（物业）、电力、电信、广播电视等部门也被要求实行井盖的数字化管理，实现社会资源有效的监管，确保人民群众人身安全；因此，提供一种性能稳定、安全可靠、实时监测、运维成本低的一种智能型电缆井井盖监测预警装置是非常有必要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种性能稳定、安全可靠、实时监测、运维成本低的一种智能型电缆井井盖监测预警装置。
5.本发明的目的是这样实现的：一种智能型电缆井井盖监测预警装置，它包括固定在电缆井侧壁上的检测终端和用于传输信息的传输基站以及服务器与通讯终端，所述的检测终端的内部包括：供电电源、感应采集单元、通讯单元、存储单元、dtu设备，定位单元、数据处理单元、识别单元，所述的感应采集单元包括：气体检测单元、井盖开合检测单元、水深检测单元、湿度检测单元、电缆检测单元、震动检测单元、温度检测单元，所述的传输基站包括：2g/3g基站与nb-iot基站，所述的通讯终端包括：web终端、app终端，所述的服务器包括：web服务器、应用服务器、数据库服务器，所述的nb-iot基站还连接有综合云计算平台，所述的综合云计算平台连接有应用服务器。
6.进一步优选的，所述的供电电源容量为3500mha，所述的供电电源为二节功率电池串联，所述的供电电源的电池电压为7.2v，所述的供电电源的待机电流小于10ma，检测终端无事件报警情况下自动进入休眠状态，所述的供电电源的休眠电流小于5ua，所述的存储单元为存储硬盘，所述的识别单元的为唯一的id编码。
7.进一步优选的，所述的感应采集单元还包括：温度传感器、湿度传感器、震动传感器、水位传感器、电流互感器、红外传感器、烟雾传感器，其中所述的烟雾传感器用有检测一氧化碳、甲烷等可燃性气体，其中所述的红外传感器用于检测电缆井内部电缆的表面温度，检测电缆安全环境。
8.进一步优选的，所述的通讯单元连接窄带物联网，所述的窄带物联网布置如下：nb-iot基站放置在检测终端附近，检测终端通过通讯单元与nb-iot基站进线无线数据传输，与运营商申请nb-iot和2g/3g线路，采用nb-iot基站与2g/3g基站共同投入使用，检测终端通过nb-iot基站与2g/3g基站接入服务器与综合云计算平台。
9.进一步优选的，所述的检测终端还包括警示单元，所述的警示单元包括：警示灯与扬声器，所述的警示灯与扬声器分别设置有检测终端的上侧，所述的扬声器还与通讯单元连接。
10.进一步优选的，所述的综合云计算平台主要用于计算数据与数据储存等处理，感应采集单元所收集到的传感器数据通过传输基站上传至综合云计算平台，并通过服务器进行数据整合，通过服务器传输至通讯终端。
11.进一步优选的，所述的检测终端通过螺钉固定在电缆井内部侧壁上，所述的检测终端的上方设置有电子锁井盖，所述的检测终端的下侧设置有感应采集单元，所述的感应采集单元下侧设置有水深检测杆，水深检测杆的右侧设置有温度传感器、湿度传感器、红外传感器、烟雾传感器，所述的检测终端的左侧设置有震动传感器。
12.进一步优选的，所述的烟雾传感气与气体检测单元连接，所述的水深传感器与水深检测单元连接，所述的温度传感器与温度检测单元连接，所述的湿度传感器与湿度检测单元连接，所述的红外传感器与电缆检测单元连接，所述的震动传感器与震动检测单元连接，多种传感器实时监测电缆井内部环境，能够及时检测电缆井内部状况，便于及时检修。
13.进一步优选的，所述的检测终端采用data-6216遥测终端，其防水等级为ip68，防腐等级为wf1，检测终端具有良好的防水防腐性能，我国的南北气候差异大，并且具有明显的季节性气候，良好的防水与防腐性能够使本发明具有更长的使用寿命与更大的适用范围。
14.本发明的有益效果：1、本发明采用温度传感器、湿度传感器、震动传感器、水位传感器、电流互感器、红外传感器、烟雾传感器等一系列传感器进行电缆井内部环境数据采集，通过感应采集单元将环境数据整合，对境内情况作出故障判断，及时发现危险预警，并通过nb-iot基站与2g/3g基站将环境数据，通过物联网进行传输至服务器，并通过通讯终端作出预警，便于工作人员了解电缆井的相关信息，及时发现异常情况，降低维护成本，满足了现场运维人员的需要，2、本发明的检测终端实行id识别功能，每个终端具有唯一id号，详细的井盖参数信息；并能够将井盖检测终端将异常情况实时上报，周期巡检上报电缆井环境参数；井盖检测终端无事件报警情况下自动进入休眠状态，整机耗电电流不超过10ua，一组电池可供调和正常工作2年以上的时间；井盖状态实时监测，实时监测井盖状态，一旦井盖异常开启或移动，及时发成警报并其异常情况发送至通讯终端，及时将异常情况上报给监控中心，便于工作人员及时预警维护，避免危险发生；本发明具有性能稳定、安全可靠、实时监测、运维成本低的优点。
附图说明
15.图1为本发明一种智能型电缆井井盖监测预警装置的连接框图。
16.图2为本发明一种智能型电缆井井盖监测预警装置的连接示意图。
17.图3为本发明一种智能型电缆井井盖监测预警装置的原理框图。
18.图4为本发明一种智能型电缆井井盖监测预警装置的检测终端结构示意图。
19.图5为本发明一种智能型电缆井井盖监测预警装置的感应采集单元示意图。
20.图6为本发明一种智能型电缆井井盖监测预警装置的检测终端安装示意图。
21.图中：1、检测终端
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2、电子锁井盖
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3、扬声器
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4、警示灯
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5、感应采集单元
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6、传输基站
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7、nb-iot基站
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8、2g/3g基站
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9、综合云计算平台
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10、服务器
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13、通讯单元
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14、存储单元
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15、dtu设备
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16、定位单元
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17、数据库服务器
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18、应用服务器
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19、web服务器
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20、通讯终端
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21、app终端
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22、web终端
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23、监控中心
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24、供电电源
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26、存储硬盘
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27、数据处理单元
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28、识别单元
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29、id编码
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30、gprs定位
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31、警示单元
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32、水深探测杆
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121、气体检测单元
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122、井盖开合检测单元
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123、水深检测单元
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124、湿度检测单元
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125、电缆检测单元
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126、温度检测单元
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127、震动检测单元
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128、烟雾传感器
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129、电流互感器
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1210、水深传感器
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1211、湿度传感器
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1212、红外传感器
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1213、温度传感器
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1214、震动传感器。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明做进一步的说明。
23.实施例1如图1-6所示，一种智能型电缆井井盖监测预警装置，它包括固定在电缆井侧壁上的检测终端1和用于传输信息的供电电源6以及服务器与通讯终端20，所述的检测1端的内部包括：供电电源24、感应采集单元5、通讯单元13、存储单元14、dtu设备15，定位单元16、数据处理单元27、识别单元28，所述的感应采集单元5包括：气体检测单元121、井盖开合检测单元122、水深检测单元123、湿度检测单元124、电缆检测单元125、震动检测单元127、温度检测单元126，所述的供电电源6包括：2g/3g基站8与nb-iot基站7，所述的通讯终端20包括：web终端22、app终端21、监控中心2323，所述的服务器10包括：web服务器19、应用服务器18、数据库服务器17，所述的nb-iot基站7还连接有综合云计算平台9，所述的综合云计算平台9连接应用服务器18。
24.进一步优选的，所述的供电电源24容量为3500mha，所述的供电电源24为二节功率电池串联，所述的供电电源24的电池电压为7.2v，所述的供电电源24的待机电流小于10ma，检测终端1无事件报警情况下自动进入休眠状态，所述的供电电源24的休眠电流小于5ua，井盖检测终端1无事件报警情况下自动进入休眠状态，整机耗电电流不超过10ua，一组电池可供调和正常工作2年以上的时间，所述的存储单元14为存储硬盘26，所述的识别单元28的为唯一的id编码29。
25.进一步优选的，所述的感应采集单元5还包括：温度传感器126、湿度传感器1211、震动传感器1214、水深传感器1210、电流互感器129、红外传感器1212、烟雾传感器128，其中所述的烟雾传感器128用有检测一氧化碳、甲烷等可燃性气体，其中所述的红外传感器1212用于检测电缆井内部电缆的表面温度，检测电缆安全环境。
26.进一步优选的，所述的通讯单元13连接窄带物联网，所述的窄带物联网布置如下：nb-iot基站7放置在检测终端1附近，检测终端1通过通讯单元13与nb-iot基站7进线无线数
据传输，与运营商申请nb-iot和2g/3g线路，采用nb-iot基站7与2g/3g基站8共同投入使用，检测终端1通过nb-iot基站7与2g/3g基站8接入服务器与综合云计算平台9。
27.进一步优选的，所述的检测终端1还包括警示单元31，所述的警示单元31包括：警示灯4与扬声器3，所述的警示灯4与扬声器3分别设置有检测终端1的上侧，所述的扬声器3还与通讯单元13连接。
28.进一步优选的，所述的综合云计算平台9主要用于计算数据与数据储存等处理，感应采集单元5所收集到的传感器数据通过供电电源6上传至综合云计算平台9，并通过服务器10进行数据整合，通过服务器10传输至通讯终端20。
29.进一步优选的，所述的检测终端1通过螺钉固定在电缆井内部侧壁上，所述的检测终端1的上方设置有电子锁井盖2，所述的检测终端1的下侧设置有感应采集单元5，所述的感应采集单元5下侧设置有水深检测杆32，水深检测杆32的右侧设置有温度传感器126、湿度传感器1211、红外传感器1212、烟雾传感器128，所述的检测终端1的左侧设置有震动传感器1214。
30.进一步优选的，所述的烟雾传感器128与气体检测单元121连接，所述的水深传感器1210与水深检测单元123连接，所述的温度传感器126与温度检测单元126连接，所述的湿度传感器1211与湿度检测单元124连接，所述的红外传感器1212与电缆检测单元125连接，所述的震动传感器1214与震动检测单元连接，多种传感器实时监测电缆井内部环境，能够及时检测电缆井内部状况，便于及时检修。
31.本发明采用检测终端1，检测终端1包括：供电电源24、感应采集单元5、通讯单元13、存储单元14、dtu设备15，定位单元16、数据处理单元、识别单元28、警报单元，等各种环境数据采集单元，实时监测电缆井内部的各种数据状况，其中感应采集单元5中的烟雾传感器128能够及时检测电缆井内空气是否含有一氧化碳、甲烷等可燃性气体，避免发生火灾，其中的水深传感器1210、湿度传感器1211能够及时检测电缆井内是否存在积水情况，及时通报工作人员进行安全维护，减少安全隐患，本发明采用nb-iot基站7与2g/3g基站8进行数据无线传输，窄带物联网与2g/3g基站8投入使用能够使用特定网络进入服务器，并通过服务器进行数据传输，本发明采用通讯终端20，通讯终端20包括：web终端22、app终端21、监控中心23，具有运行情况实时监测、环境异常警报、检测数据统计等功能，通过通讯终端20能够及时辨别发生报警的电缆井的具体位置，方便工作人员及时进行维护，本发明采用警报单元31，警报单元13包括：警示灯4与扬声器3，当电子锁井盖2发生偏移或是被意外打开时，能够及时通过警示灯4与扬声器3进行警示，并能够通过扬声器3采用通讯终端20与现场进行实时沟通，便于检修人员现场操作，满足同坐人员的实时通讯要求；本发明具有性能稳定、安全可靠、实时监测、运维成本低的优点。
32.实施例2如图1-6所示，一种智能型电缆井井盖监测预警装置，它包括固定在电缆井侧壁上的检测终端1和用于传输信息的供电电源6以及服务器与通讯终端20，所述的检测1端的内部包括：供电电源24、感应采集单元5、通讯单元13、存储单元14、dtu设备15，定位单元16、数据处理单元27、识别单元28，所述的感应采集单元5包括：气体检测单元121、井盖开合检测单元122、水深检测单元123、湿度检测单元124、电缆检测单元125、震动检测单元127、温度检测单元126，所述的供电电源6包括：2g/3g基站8与nb-iot基站7，所述的通讯终端20包括：
web终端22、app终端21、监控中心2323，所述的服务器10包括：web服务器19、应用服务器18、数据库服务器17，所述的nb-iot基站7还连接有综合云计算平台9，所述的综合云计算平台9连接应用服务器18。
33.进一步优选的，所述的供电电源24容量为3500mha，所述的供电电源24为二节功率电池串联，所述的供电电源24的电池电压为7.2v，所述的供电电源24的待机电流小于10ma，检测终端1无事件报警情况下自动进入休眠状态，所述的供电电源24的休眠电流小于5ua，井盖检测终端1无事件报警情况下自动进入休眠状态，整机耗电电流不超过10ua，一组电池可供调和正常工作2年以上的时间，所述的存储单元14为存储硬盘26，所述的识别单元28的为唯一的id编码29。
34.进一步优选的，所述的感应采集单元5还包括：温度传感器126、湿度传感器1211、震动传感器1214、水深传感器1210、电流互感器129、红外传感器1212、烟雾传感器128，其中所述的烟雾传感器128用有检测一氧化碳、甲烷等可燃性气体，其中所述的红外传感器1212用于检测电缆井内部电缆的表面温度，检测电缆安全环境。
35.进一步优选的，所述的通讯单元13连接窄带物联网，所述的窄带物联网布置如下：nb-iot基站7放置在检测终端1附近，检测终端1通过通讯单元13与nb-iot基站7进线无线数据传输，与运营商申请nb-iot和2g/3g线路，采用nb-iot基站7与2g/3g基站8共同投入使用，检测终端1通过nb-iot基站7与2g/3g基站8接入服务器与综合云计算平台9。
36.进一步优选的，所述的检测终端1还包括警示单元31，所述的警示单元31包括：警示灯4与扬声器3，所述的警示灯4与扬声器3分别设置有检测终端1的上侧，所述的扬声器3还与通讯单元13连接。
37.进一步优选的，所述的综合云计算平台9主要用于计算数据与数据储存等处理，感应采集单元5所收集到的传感器数据通过供电电源6上传至综合云计算平台9，并通过服务器进行数据整合，通过服务器传输至通讯终端20。
38.进一步优选的，所述的检测终端1通过螺钉固定在电缆井内部侧壁上，所述的检测终端1的上方设置有电子锁井盖2，所述的检测终端1的下侧设置有感应采集单元5，所述的感应采集单元5下侧设置有水深检测杆32，水深检测杆32的右侧设置有温度传感器126、湿度传感器1211、红外传感器1212、烟雾传感器128，所述的检测终端1的左侧设置有震动传感器1214。
39.进一步优选的，所述的烟雾传感器128与气体检测单元121连接，所述的水深传感器1210与水深检测单元123连接，所述的温度传感器126与温度检测单元126连接，所述的湿度传感器1211与湿度检测单元124连接，所述的红外传感器1212与电缆检测单元125连接，所述的震动传感器1214与震动检测单元连接，多种传感器实时监测电缆井内部环境，能够及时检测电缆井内部状况，便于及时检修。
40.进一步优选的，所述的检测终端1采用data-6216遥测终端，其防水等级为ip68，防腐等级为wf1，检测终端具有良好的防水防腐性能，我国的南北气候差异大，并且具有明显的季节性气候，良好的防水与防腐性能够使本发明具有更长的使用寿命与更大的适用范围。
41.本发明采用检测终端1，检测终端1包括：供电电源24、感应采集单元5、通讯单元13、存储单元14、dtu设备15，定位单元16、数据处理单元、识别单元28、警报单元，等各种环
境数据采集单元，实时监测电缆井内部的各种数据状况，其中感应采集单元5中的烟雾传感器128能够及时检测电缆井内空气是否含有一氧化碳、甲烷等可燃性气体，避免发生火灾，其中的水深传感器1210、湿度传感器1211能够及时检测电缆井内是否存在积水情况，及时通报工作人员进行安全维护，减少安全隐患，本发明采用nb-iot基站7与2g/3g基站8进行数据无线传输，窄带物联网与2g/3g基站8投入使用能够使用特定网络进入服务器，并通过服务器进行数据传输，本发明采用通讯终端20，通讯终端20包括：web终端22、app终端21、监控中心23，具有运行情况实时监测、环境异常警报、检测数据统计等功能，通过通讯终端20能够及时辨别发生报警的电缆井的具体位置，方便工作人员及时进行维护，本发明采用警报单元31，警报单元31包括：警示灯4与扬声器3，当电子锁井盖2发生偏移或是被意外打开时，能够及时通过警示灯4与扬声器3进行警示作用，并能够通过扬声器3采用通讯终端20与现场进行实时沟通，便于检修人员现场操作，满足同坐人员的实时通讯要求；本发明具有性能稳定、安全可靠、实时监测、运维成本低的优点。