CN108589789A - 一种功能完善的物联网智能井盖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功能完善的物联网智能井盖，包括井盖本体、数据采集设备、终端控制盒和后端管理平台，所述终端控制盒包括微处理器、NB‑IoT通信模块和供电锂电池，所述井盖本体底面设置有导线，导线呈网状分布，导线通过电流传感器与微处理器连接，数据采集设备与微处理器连接，微处理器通过NB‑IoT通信模块与后端管理平台进行通信，供电锂电池提供电源。本发明设计合理，使用安全，误报率低，使用范围广，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能井盖，特别涉及一种功能完善的物联网智能井盖。
背景技术
井盖是一种分布广泛的基础市政设施。长期以来破损、移位、被盗等现象时常发生，以往管理依赖于人工巡检，缺乏有效监管的技术手段，造成车辆陷入受损和人员跌入伤害事故屡见不鲜。物联网技术的发展为井盖实现智能化管理提供了可能，当前增加智能传感器使井盖具备实时监控能力已成为智慧城市建设的一部分。现有智能井盖一般采用倾斜传感器、压板开关等方式，实现对井盖移位、丢失等单一指标监测，不能根据不同人井类型叠加如液位、水质、有毒气体等指标检测，且缺乏井盖破损检测能力。因此有必要让智能井盖具备根据人井类型灵活配置不同传感器的扩展能力，增加破损检测手段，形成功能完善的智能井盖产品。同时现有产品在与后端管理平台通信一般采用2G/3G/4G 方式，而传统通信方式针对长期依赖电池待机物联网设备无优化，容易造成电量消耗过大，存在电池寿命短、现场频繁更换的缺陷，需要采用物联网通信方式进行改进。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种设计合理，使用安全，误报率低的功能完善的物联网智能井盖。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：本发明的功能完善的物联网智能井盖，包括井盖本体、数据采集设备、终端控制盒和后端管理平台，所述终端控制盒包括微处理器、NB-IoT通信模块和供电锂电池，所述井盖本体底面设置有导线，导线呈网状分布，导线通过电流传感器与微处理器连接，数据采集设备与微处理器连接，微处理器通过NB-IoT通信模块与后端管理平台进行通信，供电锂电池提供电源。
作为优选，所述数据采集设备包括陀螺传感器和液位传感器，陀螺传感器设置在井盖本体底部，陀螺传感器和液位传感器与微处理器连接。
作为优选，所述液位传感器采用机械浮子式液位传感器。
作为优选，所述终端控制盒上设置有数个防水接头，微处理器上设置有扩展接口，扩展接口与防水接头连接。
作为优选，还包括一摄像头，所述摄像头设置在井盖本体下方，摄像头与微处理器连接。
作为优选，所述后端管理平台包括服务器、PC端和手机端，服务器通过NB-IoT通信模块与微处理器无线通信，PC端和手机端与服务器连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、井盖本体底部设置网状导线和摄像头，井盖的破埙检测采用实时检测加定时监控方式结合，降低了误报率，弥补了已有井盖监控缺乏破损检测存在较大安全隐患的空白；
2、采用最新NB-IoT通信方式，较传统2G/3G/4G 方式更省电，信号穿透性更好；
3、井盖移位、倾斜的检测采用陀螺仪，与传统采用压板开关等机械方式比较，只需要附着在井盖内侧即可，安装简便。能够通过算法对位移量和轨迹进行判断，精度可以根据井盖位置和环境调整，误报率更低；
4、对水位的检测采用机械浮子结构，相比采用超声波水位仪等方式，不需要长期待机对水位检测，耗电更省，误报率低；
5终端控制盒带扩展接口，能根据不同井类型选择不同传感器，实现多种指标的监控。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构框图；
图3为本发明中井盖的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1、图2和图3，本发明的功能完善的物联网智能井盖，包括井盖本体1、数据采集设备、终端控制盒和后端管理平台，所述终端控制盒包括微处理器、NB-IoT通信模块和供电锂电池，所述井盖本体1底面设置有导线2，导线2呈网状分布，导线2通过电流传感器与微处理器连接，数据采集设备与微处理器连接，微处理器通过NB-IoT通信模块与后端管理平台进行通信，供电锂电池提供电源。
所述数据采集设备包括陀螺传感器和液位传感器，陀螺传感器设置在井盖本体1底部，陀螺传感器和液位传感器与微处理器连接，所述液位传感器采用机械浮子式液位传感器，所述终端控制盒上设置有数个防水接头，微处理器上设置有扩展接口，扩展接口与防水接头连接，还包括一摄像头，所述摄像头设置在井盖本体1下方，摄像头与微处理器连接，所述后端管理平台包括服务器、PC端和手机端，服务器通过NB-IoT通信模块与微处理器无线通信，PC端和手机端与服务器连接。
终端控制盒通过NB-IoT通信方式与后端管理平台连接，采用定时上报和触发上报结合方式，正常情况下处于待机休眠状态，实现电池省电、更换周期长的效果。井盖破损的检测采用在井盖内侧铺设导线2方式，导线2紧贴固定到井盖内侧面，当外力主用于井盖产生变形导致细导线2的断裂造成断路，电流传感器工作，实现破损监测；导线2可铺设在井盖底面或预设在井盖内，为提高破损监测的可靠性，在井盖下方放置一摄像头，定时对井盖内侧照相，在井盖完好情况下井内基本处于黑暗情况；一旦井盖破损漏光后，被摄像头定时铺捉到上传到平台，通过图像的智能分析算法产生告警；井盖本体1底部设置网状导线2和摄像头，井盖的破埙检测采用实时检测加定时监控方式结合，降低了误报率。在井盖底面设置陀螺传感器，通过感知井盖空间位置变化轨迹结合智能算法，实现对井盖移位和倾斜的监测，能够通过算法对位移量和轨迹进行判断，精度可以根据井盖位置和环境调整，如：位于主干道经常被碾压井盖适当增加判断门限值，误报率更低。在井中放置机械浮子式的液位传感器，当水位上涨推动金属触点接通，实现对井中水位上涨达到设定高度监测，不需要长期待机对水位检测，耗电更省，误报率低。微处理器上设置扩展接口，支持根据不同人井类型接入多种类型传感，如液位、水质、有毒气体等传感器。后端管理平台提供PC端管理后台和手机端APP两种界面，实现井盖传感器状态的定时采集及告警消息处理和通知等功能，能通过电子地图查看智能井盖位置、分布、最新状态，当传感器上报告警信息时能通过手机短信或APP接收告警通知。
Claims (6)
1.一种功能完善的物联网智能井盖，包括井盖本体、数据采集设备、终端控制盒和后端管理平台，其特征在于：所述终端控制盒包括微处理器、NB-IoT通信模块和供电锂电池，所述井盖本体底面设置有导线，导线呈网状分布，导线通过电流传感器与微处理器连接，数据采集设备与微处理器连接，微处理器通过NB-IoT通信模块与后端管理平台进行通信，供电锂电池提供电源。
2.根据权利要求1所述的功能完善的物联网智能井盖，其特征在于：所述数据采集设备包括陀螺传感器和液位传感器，陀螺传感器设置在井盖本体底部，陀螺传感器和液位传感器与微处理器连接。
3.根据权利要求2所述的功能完善的物联网智能井盖，其特征在于：所述液位传感器采用机械浮子式液位传感器。
4.根据权利要求1、2所述的功能完善的物联网智能井盖，其特征在于：所述终端控制盒上设置有数个防水接头，微处理器上设置有扩展接口，扩展接口与防水接头连接。
5.根据权利要求1、2所述的功能完善的物联网智能井盖，其特征在于：还包括一摄像头，所述摄像头设置在井盖本体下方，摄像头与微处理器连接。
6.根据权利要求1、2所述的功能完善的物联网智能井盖，其特征在于：所述后端管理平台包括服务器、PC端和手机端，服务器通过NB-IoT通信模块与微处理器无线通信，PC端和手机端与服务器连接。
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