智能井盖监控与报警系统及其工作方法与流程

1.本发明涉及基于物联网模式的井盖远程监控系统，尤其是智能井盖监控与报警系统及其工作方法，属于井盖监控技术领域。


背景技术：

2.井盖，用于遮盖道路或家中深井，防止人或者物体坠落。按材质可分为金属井盖、高强度纤维水泥混凝土井盖及树脂井盖等，现有的井盖一般采用圆形，可主要使用范围在绿化带、人行道、机动车道、码头及小巷等场所。现如今道路上的井盖密密麻麻，星罗棋布，几乎遍布于各大城市的每个道路上，且井盖下涉及燃气、供热、供水、雨水、污水及通信等诸多行业。
3.然而，传统的井盖管理以人工巡检为主，具有很多弊端，例如：井盖丢失后不能快的时间知晓，找不到责任人；井盖数量大，人工维护成本高，人员监督难。所以，随着现代智能化、信息化的科技发展方向，我们提出一种智能井盖——井盖的监控器与报警系统，对上述的井盖管理方式进行改进，以提高井盖管理的使用性能。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了解决上述问题，提供智能井盖监控与报警系统及其工作方法，能够实现井盖的数字化管理，不仅可以实时监控井盖状态，还可以在井盖发生翻转或移动后，在最短的时间启内动报警通知监控中心，并利用手机端实时传送报警信息，以防止井盖和设备丢失、损坏或发生人身事故，提高系统的整体性能。
5.本发明的技术解决方案是：智能井盖监控与报警系统，包括井盖监测设备端、智能井盖监控平台及移动设备端，其特点是：所述井盖监测设备端，包括下水道、井盖座、井盖、支撑环套、驱动检测器及水位监测探头，所述井盖座设于下水道的顶端，所述井盖通过支撑环套固定安装于井盖座上，所述驱动检测器、水位监测探头从上至下依次固定安装于下水道内壁表面，所述驱动检测器内部固定安装有单片机和信息采集模块，其中，所述单片机与驱动检测器外部设有的倾斜传感器电性连接，所述单片机通过数据传输模块与cpu之间无线通信连接，所述驱动检测器与水位监测探头之间通过安装于驱动检测器底部的监测盒内设的检测线圈相连接，所述水位监测探头底端延伸至防护架外部且固定安装有接触板，井盖监测设备端用于实时监测井盖的倾角和运动轨迹，在井盖异常开启后及时上报智能井盖监控平台，通知相关人员立即处理；所述智能井盖监控平台包括智能井盖管理应用系统，一旦检测到状态异常，通过井盖上安装集成倾斜传感器的传感节点，井盖挪动后传感节点发出报警信息，将包含井盖呈现状态和井盖编码的报警信息通过传感节点、中继节点和数据中心形成的无线集中传感网络发送给智能井盖管理应用系统的后台数据管理中心，再由数据管理中心转发给移动设备端，智能井盖监控平台用于井盖位置地图管理、井盖资产管理、井盖告警实时监控、井盖
故障派单处理及井盖巡检记录；所述移动设备端通过app或微信小程序等方式提供管理，移动设备端用于井盖状态的实时监控，实时报警，权限查看及移动化办公。
6.进一步地，上述的智能井盖监控与报警系统，其中：所述井盖的外缘凸设有多组复位卡簧，所述井盖座上成型有嵌装复位卡簧的固定槽，所述复位卡簧和固定槽之间设置有活动固定连接井盖和井盖座的智能锁。
7.进一步地，上述的智能井盖监控与报警系统，其中：所述倾斜传感器上设有若干相互连接的传感节点，若干传感节点设置于倾斜传感器和井盖之间并沿倾斜传感器的周向呈阵列分布。
8.更进一步地，上述的智能井盖监控与报警系统，其中：所述驱动检测器的内部还设有供电模块，所述供电模块与单片机之间电性连接。
9.如此，本发明还提供了一种智能井盖监控与报警系统的工作方法，包括以下步骤：（1）首先，将城市内的井盖监测设备端组装后，井盖被挪动时，信息采集模块发出报警信息，报警信息经过数据传输模块上传给cpu。
10.（2）cpu分析报警信息的编码后获取坐标位置，将具体信息发送至智能井盖监控平台，智能井盖监控平台根据坐标位罝自动从后台找出负责该区块的相关人员，并将具体信息发送给相关人员的移动设备端上。
11.（3）相关人员核实信息并进行现场处理，反馈处理结果到智能井盖监控平台，再经由智能井盖监控平台根据处理结果对报警信息进行分类，如果问题解决则关闭报警，否则通知相关人员。
12.（4）移动设备端扫描电子标签获得井盖的详细信息，联系井盖的产权单位或维护单位，在最短时间内补装井盖，最大限度的保障相关公共设施安全，并通过gis地图将城市所有井盖设施资源及井下管网状态直观、全面地展示在一张地图上，对基础信息、分布状态进行实时监控。
13.与现有技术相比，采用本发明技术方案之后，构建全方位的城市井盖资源状态感知体系并对井盖进行逐一编码，当有井盖发生异动后，通过井盖监测设备端向智能井盖监控平台发送的报警信息，工作人员的移动设备端会收到相应报警信息的推送，以及井盖位置的准确定位，以便及时赶到检查；而且，智能井盖监控与报警系统能够对区域内的井盖进行实时监控与措施巡检，能更好地避免井盖异常导致的坠井等意外情况发生，为出群众的人身安全保驾护航，有效实现资源整合、信息共享，搭建了完整的“统一平台、统部署、统一管理”一体化模式，组成城市智能井盖管理与服务网络。
附图说明
14.图1为本发明整体的系统示意图；图2为本发明井盖监测设备端的内部结构示意图；图3为本发明井盖监测设备端的系统示意图；图4为本发明智能井盖监控平台的系统框图。
15.图中各附图标记的含义为：1-下水道，2-井盖座，3-井盖，4-支撑环套，5-驱动检测器，6-监测盒，7-检测线圈，8-水位监测探头，9-接触板，10-防护架，11-单片机，12-供电模
块，13-信息采集模块，14-数据传输模块，15-cpu。
具体实施方式
16.下面结合附图进一步阐述本发明技术方案，以使其更易于理解和掌握。其中涉及到的下水道1、井盖座2、支撑环套4、水位监测探头8、接触板9与防护架10等部件，及单片机11、cpu15等控制元件，均为本领域普通技术人员普遍认知的常用者，本案对其并无特殊要求。
17.如图1所示，智能井盖监控与报警系统，包括井盖监测设备端、智能井盖监控平台及移动设备端，其中，所述移动设备端用于井盖状态的实时监控，实时报警，权限查看及移动化办公，移动设备端通过app或微信小程序等方式提供管理，可利用移动设备端维护人员进行现场签到，将井盖信息、人员信息、签到时间等数据上传到服务器。
18.如图2～图4所示，根据本发明技术方案，所述井盖监测设备端用于实时监测井盖的倾角和运动轨迹，在井盖异常开启后及时上报智能井盖监控平台，通知相关人员立即处理，包括下水道1、井盖座2、井盖3、支撑环套4、驱动检测器5及水位监测探头8，所述井盖座2设于下水道1的顶端，所述井盖3通过支撑环套4固定安装于井盖座2上，所述驱动检测器5固定安装于下水道1内壁表面，所述驱动检测器5内部固定安装有单片机11和信息采集模块13，所述驱动检测器5的内部还设有供电模块12，所述供电模块12与单片机11之间电性连接，其中，所述单片机11与驱动检测器5外部设有的倾斜传感器电性连接，所述单片机11通过数据传输模块14与cpu15之间无线通信连接；所述智能井盖监控平台用于井盖位置地图管理、井盖资产管理、井盖告警实时监控、井盖故障派单处理及井盖巡检记录，智能井盖监控平台包括智能井盖管理应用系统，一旦检测到状态异常，通过井盖3上安装集成倾斜传感器的传感节点，井盖3挪动后传感节点发出报警信息，将包含井盖呈现状态和井盖编码的报警信息通过传感节点、中继节点和数据中心形成的无线集中传感网络发送给智能井盖管理应用系统的后台数据管理中心，再由数据管理中心转发给移动设备端。
19.优选地，以上结构当中：所述水位监测探头8与驱动检测器5之间通过安装于驱动检测器5底部的监测盒6内设的检测线圈7相连接，所述水位监测探头8底端延伸至防护架10外部且固定安装有接触板9，通过安装水位监测探头8，有效强化下水道1的水位动态采集手段，可运用于工作在复杂环境下投入压力式高精度液位监测设备，同时建立、优化防涝监测预警体系和经验模型，并制定应急预案，明确预警等级及相应的措施和处置程序，着力提升市政部门应对排水内涝事件的信息化管控能力，减少起因于城市内涝等问题导致的生命财产损失，提高安全系数。
20.具体地，上述的智能井盖监控与报警系统当中，所述井盖3的外缘凸设有多组复位卡簧，所述井盖座2上成型有嵌装复位卡簧的固定槽，所述复位卡簧和固定槽之间设置有活动固定连接井盖3和井盖座2的智能锁，通过在井盖3下第二层安装井盖智能锁，将井口锁住，非投权人员无法打开井盖，同时还具有防坠的作用，通过该智能锁能够解决井下资产不受保护的问题，仅授权人员方可开启智能锁权限，并将该智能锁该智能锁开锁信息记录到智能井盖监控平台，可提高供实时查阅。
21.更具体地，所述倾斜传感器上设有若干相互连接的传感节点，若干传感节点设置于倾斜传感器和井盖3之间并沿倾斜传感器的周向呈阵列分布，由倾斜传感器得到感应信
息，经过数据管理中心处理后通过gis地图将城市所有井盖设施资源及井下管网状态直观、全面地展示在一张地图上，对基础信息、分布状态进行实时监控。
22.本发明技术方案当中，设置的基于轨迹分析和倾斜传感器感应功能的井盖监测设备端是技术关键，该种设备端弥补了系统中无法及时对被盗井盖实施修补的缺陷，从源头上解决了井盖使用的安全遗患，图2和图3当中重点展示的是井盖监测设备端的相关结构部件与功能原理，其中，对于下水道1、井盖座2、支撑环套4、水位监测探头8、接触板9与防护架10等部件，及单片机11、cpu15等控制元件，本领域普通技术人员根据现有技术进行常规设置即可，本案对其型号选择及组合使用等方面并无特殊要求。
23.如此，采用本发明技术方案，首先，选用的井盖监测设备端设备支持云端配置/近场配置等功能，支持平台下发指令，进行设备配置。支持蓝牙近场配置，支持远程激活、复位设备，具有一键找平功能，支持修改上报周期，将城市内的井盖监测设备端完成组装后，当井盖3被挪动时，信息采集模块13发出报警信息，报警信息经过数据传输模块14上传给cpu15，cpu15分析报警信息的编码后获取坐标位置，将具体信息发送至智能井盖监控平台，智能井盖监控平台根据坐标位罝自动从后台找出负责该区块的相关人员，并将具体信息发送给相关人员的移动设备端上，相关人员核实信息并进行现场处理，反馈处理结果到智能井盖监控平台，再经由智能井盖监控平台根据处理结果对报警信息进行分类，如果问题解决则关闭报警，否则通知相关人员，移动设备端扫描电子标签获得井盖3的详细信息，联系井盖3的产权单位或维护单位，在最短时间内补装井盖3，最大限度的保障相关公共设施安全。
24.通过以上描述可以发现，与现有技术相比，采用本发明技术方案之后，构建全方位的城市井盖资源状态感知体系并对井盖进行逐一编码，当有井盖发生异动后，通过井盖监测设备端向智能井盖监控平台发送的报警信息，工作人员的移动设备端会收到相应报警信息的推送，以及井盖位置的准确定位，以便及时赶到检查；而且，智能井盖监控与报警系统能够对区域内的井盖进行实时监控与措施巡检，能更好地避免井盖异常导致的坠井等意外情况发生，为出群众的人身安全保驾护航，有效实现资源整合、信息共享，搭建了完整的“统一平台、统部署、统一管理”一体化模式，组成城市智能井盖管理与服务网络。
25.以上对本发明的技术方案、工作过程和实施效果进行了详细描述，需要说明的是，所描述的只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。