CN108986439A - 一种窨井状态监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种窨井状态监控系统，所述窨井状态监控系统包括云服务器和窨井终端，所述云服务器用于接收并分析所述状态数据，对所述窨井状态的异常概率进行评估和预测，并下发控制指令控制所述窨井终端执行相应动作；所述窨井终端包括状态监控模块和天线辐射体，所述状态监控模块用于对所述窨井终端的状态数据进行监控，所述天线辐射体将所述状态数据发送至所述云服务器；且所述天线辐射体接收所述云服务器下发的指令。所述云服务器能够对所述窨井终端的状态进行分析和预测，且所述天线辐射体置于井盖外侧，减少所述窨井盖对信号的干扰，有利于信号的发射和接收。

Description

一种窨井状态监控系统

技术领域

本发明涉及市政工程信息技术领域，特别是涉及一种窨井状态监控系统。

背景技术

随着城市建设脚步地进一步加快，窨井盖作为城市资产重要组成部分，在打造现代智慧城市的过程中扮演越来越重要的角色。然而，传统的城市窨井盖存在“谁需要，谁建设，谁维护”的多头管理模式，物权和管理权的分离容易造成井盖管理工作互相推诿。

目前，窨井管道管理还处于传统的依赖人工专项梳理、专项盯防的模式，这种管理模式面对规模日益庞大的管道和有限的户外管理人员之间，存在着日渐突出的矛盾，越来越难以支撑窨井管道资产的全面、有效地管理。面对这种情况，智能窨井监控系统应运而生，但是目前的智能窨井监控系统存在无法对窨井状态预测及紧急处理窨井故障防误操作的问题。

发明内容

基于此，有必要针对智能窨井监控系统存在无法对窨井状态预测及紧急防止窨井故障的问题问题，提供一种窨井状态监控系统。

一种窨井状态监控系统，所述窨井状态监控系统包括：云服务器和窨井终端，所述云服务器用于接收并分析所述状态数据，且对所述窨井状态的异常概率进行评估和预测，并下发控制指令控制所述窨井终端执行相应动作；所述窨井终端包括状态监控模块和天线辐射体，所述状态监控模块用于对所述窨井终端的状态数据进行监控，所述天线辐射体将所述状态数据发送至所述云服务器；且所述天线辐射体接收所述云服务器下发的指令。

在其中一个实施例中，所述窨井终端的窨井盖金属边框上设置第一缝隙和第二缝隙，且所述第一缝隙和所述第二缝隙之间的金属边框形成所述天线辐射体。

在其中一个实施例中，所述状态监控模块包括数据采集单元、数据分析单元及状态上报单元，所述数据采集单元采集状态数据，所述数据分析单元分析所述状态数据，所述状态上报单元上报所述状态数据。

在其中一个实施例中，所述数据采集单元包括：温度传感单元、电量监控单元、网络信号强度监控单元、光强监控单元、危险气体浓度传感单元和/或烟雾浓度传感单元。

在其中一个实施例中，所述云服务器存储数据包括历史记录数据、地势环境数据和天气预报数据，且所述存储数据结合所述状态数据对所述窨井监控系统进行大数据分析。

在其中一个实施例中，所述窨井终端还包括应急模块，所述应急模块用于异常情况下控制所述窨井状态监控系统相应动作。

在其中一个实施例中，所述应急模块包括驱动远控电子锁，所述驱动远控电子锁用于在紧急状态下闭锁所述窨井盖。

在其中一个实施例中，所述窨井状态监控系统还包括开关模块，所述开关模块用于在系统休眠状态和工作状态间进行切换。

在其中一个实施例中，所述窨井状态监控系统还包括更新模块，所述更新模块用于在线更新参数，且可对所述窨井状态监控系统进行调试。

在其中一个实施例中，，所述天线辐射体配置为收发远场通信信号。

上述窨井状态监控系统，通过所述状态监控模块采集所述状态数据，且利用所述天线辐射体上传至所述云服务器；所述云服务器接受所述状态数据并结合所述存储数据对所述窨井终端的状态进行分析，即评估城市窨井布局的合理性、预测所述窨井状态异常的可能性及所述异常窨井的位置；所述云服务器针对所述异常窨井下发控制指令，控制所述窨井状态监控系统执行相应操作；且所述窨井盖金属边框形成天线辐射体，所述天线辐射体置于井盖外侧，减少所述窨井盖对信号的干扰，有利于信号的发射和接收。

附图说明

图1为本发明一实施例的窨井状态监控系统结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种窨井状态监控系统10包括窨井终端100和云服务器200，如图1所示，窨井状态监控系统10可以包括至少一个窨井终端100。窨井终端100可以包括状态监控模块110和天线辐射体122。状态监控模块110置于窨井终端100的窨井盖上。状态监控模块110用于对窨井终端100的状态数据进行监控并采集状态数据，且将状态数据进行分析和汇总，进一步再利用天线辐射体122将状态数据汇总信息发送至云服务器200。云服务器200用于接收并分析状态数据汇总信息，且通过大数据的云计算处理方法对窨井终端100出现异常状态概率进行评估、预测及处理。

举例来说，若出现异常情况，即天线辐射体122上传的状态数据云服务器200分析后得出结论：存在一个或多个窨井终端100状态出现异常或者出现异常的概率超过阈值，则云服务器200可以下发相应的控制指令来控制窨井终端100实施紧急防护工作。具体来说，窨井终端100上的天线辐射体122接受到云服务器200下发的控制指令，窨井终端100执行相应动作处理故障或者防止异常状态出现。云服务器200还可以通过城市地势环境等大数据分析并合理规划窨井终端100在城市的分布情况会绘制成窨井终端100城市规划图，窨井终端100的管理人员可通过登录云服务器200账号导出各个区域窨井终端100城市规划图，并依照窨井终端100城市规划图来合理对城市窨井进行规划和管理，提高了工作效率。

在其中一个实施例中，如图1所示，窨井终端100包括金属边框120组成的天线辐射体122，窨井盖金属边框120上可以设置有第一缝隙121a和第二缝隙121b，且第一缝隙121a和第二缝隙121a之间的金属边框形成天线辐射体122。天线辐射体122用于在窨井终端100和云服务器200之间传送数据信息，即天线辐射体122能够将窨井终端100的状态数据信息上传至云服务器200，且天线辐射体122亦可以接收云服务器200下发的控制指令。天线辐射体122在窨井终端100的外侧，减少了由于窨井盖的密封性造成网络信号弱进而传输数据信号困难的问题。

在其中一个实施例中，状态监控模块110包括数据采集单元111、数据分析单元112及状态上报单元113，数据采集单元111利用各种传感器单元(图中未示出)来采集窨井终端100的状态数据，数据分析单元112对数据采集单元111采集的状态数据进行分析和汇总，状态上报单元112上报状态数据给天线辐射体122，天线辐射体122将此状态数据上传至云服务器200。

在其中一个实施例中，状态监控模块110的数据采集单元111可以包括温度传感器111a、电量监控计量器111b、网络信号强度传感器111c、光强传感器111d、危险气体浓度传感器111e和/或烟雾浓度传感器111f。数据采集单元111以固定频率上报状态数据，若出现异常情况，则立即向窨井终端100报告当前的状态数据信息的异常情况，以待窨井终端100处理异常或者预防故障。

举例来说，温度传感器111a监控窨井内的温度变化，当窨井内部气温上升至大于上限阈值或者下降至低于下限阈值，则可能出现故障或者即将出现故障，温度传感器以高于正常工作状态的上报频率向窨井状态反馈当前温度，已提示当前情况可能异常；

窨井终端100可以内置供电电源(图中未示出)，电量监控计量器111b用于监控供电电源电量，窨井终端100内置电源132可以是高性能干电池，能够为供电系统提供稳定的3.6V工作电压，需指出的是，工作电压可以为其他参数，不限于3.6V。高性能干电池能够保证低功耗的窨井终端100工作至少三年，当高性能干电池电量低于电量阈值即电量即将不足以支持窨井终端100正常工作时，电量监控计量器111b以高于正常上传频率的频率向窨井终端100反馈当前电量，已提示当前窨井终端100的状态可能异常；

网络信号强度传感器111c用于监控当前网络信号的强弱，当网络信号强度很弱时，网络信号强度传感器以高频率向窨井终端100反馈当前电量，以提示当前窨井状态传输信号可能异常；光强传感器111d用于检测窨井内部光强，举例来说，若窨井盖移位或者被盗，光强传感器111d能够感觉到明显的亮度变化，并以高于正常上传频率的频率向窨井终端100反馈当前光强异常；

危险气体浓度传感器111e用于监控窨井内的危险气体浓度，危险气体可以是沼气、硫化氢、氰化氢、甲烷及/或二氧化碳。其中，危险气体浓度传感器111e可以为一个或者多个，可以是一个危险气体浓度传感器111e监控一种危险气体，也可以是一个危险气体浓度传感器111e监控多种气体。当监控的危险气体浓度高于阈值，即工作人员下窨井存在危险或会对周围环境造成污染，则危险气体浓度传感器111e以高于正常上传频率的频率向窨井终端100反馈当前危险气体浓度异常；

烟雾浓度传感器111f的工作状态和危险气体浓度传感器111e类似，当监控到烟雾浓度高于阈值，则并以高于正常上传频率的频率向窨井终端100反馈当前烟雾浓度异常。综上，数据采集单元包括上述传感器，还可以包括监控窨井盖上积水的压力传感器、监控窨井内液流高度的水位传感器，但不限于上述传感器，传感器在监控窨井终端100状态的工作状态及原理均类似，此处不再累述。还有需要指明白的是上述传感器均以高于正常上传频率的频率反馈家监控数据，但并不表明所有传感器在紧急状态下反馈异常数据方式都一样，亦不表明传感器数据以提示窨井终端100状态数据异常的方式只有高频率一种。具体环境中，传感器紧急反馈异常数据的方式可以不一致，且传递的方式不限于高频率这一种。

在其中一个实施例中，云服务器200的存储数据包括历史记录数据、地势环境数据和天气预报数据，历史记录数据可以为窨井终端100的故障记录，地势环境数据可以为高低凹坑地势、松软土质环境、泥石流、或河床升高等，天气预报数据可以是大雨、暴雨、台风、大雪等可能造成窨井故障的天气预报数据。云服务器200将状态数据结合历史记录数据、地势环境数据和天气预报数据等对窨井监控系统进行大数据分析和归纳总结，分析出且找出存在隐患或者故障的窨井终端100。针对存在故障的窨井终端100采取相应的措施及时采取相应的措施处理；针对存在隐患的窨井终端100采取相应措施来预防故障。

在其中一个实施例中，窨井终端100还包括应急模块140，应急模块140可以包括远控电子锁141(图中未示出)或者孔槽142，用于异常情况下控制窨井状态监控系统10相应动作。举例来说，当窨井终端100状态异常，比如是窨井盖被非法打开，状态监控模块110利用天线辐射体122将异常信号数据传输给云服务器200，云服务器200下发窨井紧急闭锁指令，窨井终端100收到指令后，驱动电机142(图中未示出)控制远控电子锁141使窨井盖紧急闭锁。需指出的是，电机142的工作电压可以与窨井终端100常用工作电压不一致，若电机142工作电压高于窨井终端100的正常工作电压，可通过变压器升高窨井终端100的工作电压以驱动电机142工作，从而实现窨井盖的闭锁。

又如：窨井终端100上可以设置孔槽142，孔槽142可以用于当危险气体浓度过高开启孔槽142释放气体、烟雾浓度过高开启孔槽142释放气体、或者积水压力过大开启孔槽142减少积水。需指出的是，孔槽142可以是常开孔槽，亦可以是紧急情况下可开启的孔槽，且孔槽142可以是一个，可以是多个，图中只显示了孔槽142a和142b，但不限于这两个，此处不再累述。

在其中一个实施例中，窨井状态监控系统10还包括开关模块150(图中未示出)，开关模块150用于在系统休眠状态和工作状态间进行切换。即若窨井终端100的状态全部正常，则窨井监控系统处于休眠状态，此时开关模块150使得窨井监控系统持续保持休眠状态；若任一窨井终端100的状态显示异常，则开关模块150将窨井监控系统切换成工作状态，工作状态情况下：窨井终端100将异常信号数据传输给云服务器200端，云服务器200端根据异常信号数据分析异常原因并下发相应控制指令，窨井终端100根据指令执行相应操作。

在其中一个实施例中，窨井状态监控系统10还包括更新模块，更新模块用于在线更新参数、清除过期缓存，且可对窨井状态监控系统10进行调试。

在其中一个实施例中，天线辐射体122配置为收发远场通信信号。其中远场通信信号包括GPS(Global Positioning System，卫星定位信号)、WIFI(Wireless Fidelity,无线保真信号)和LTE(Long Term Evolution，长期演进)信号等。天线辐射体122可以收发但不限于收发GPS、WIFI和LTE信号，还可以收发其他信号。

上述窨井状态监控系统，通过所述状态监控模块采集所述状态数据，且利用所述天线辐射体上传至所述云服务器；所述云服务器接受所述状态数据并结合所述存储数据对所述窨井终端的状态进行分析，即评估城市窨井布局的合理性、预测所述窨井状态异常的可能性及所述异常窨井的位置；所述云服务器针对所述异常窨井下发控制指令，控制所述窨井状态监控系统执行相应操作；且所述窨井盖金属边框形成天线辐射体，所述天线辐射体置于井盖外侧，减少所述窨井盖对信号的干扰，有利于信号的发射和接收。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。需要说明的是，本申请的“一实施例中”、“例如”、“又如”等，旨在对本申请进行举例说明，而不是用于限制本申请。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种窨井状态监控系统，所述窨井状态监控系统包括：云服务器和窨井终端，其特征在于，

所述云服务器用于接收并分析所述状态数据，且对所述窨井状态的异常概率进行评估和预测，并下发控制指令控制所述窨井终端执行相应动作；

所述窨井终端包括状态监控模块和天线辐射体，所述状态监控模块用于对所述窨井终端的状态数据进行监控，所述天线辐射体将所述状态数据发送至所述云服务器；且所述天线辐射体接收所述云服务器下发的指令。

2.根据权利要求1所述的窨井状态监控系统，其特征在于，所述窨井终端的窨井盖上的金属边框上设置第一缝隙和第二缝隙，且所述第一缝隙和所述第二缝隙之间的金属边框形成所述天线辐射体。

3.根据权利要求1所述的窨井状态监控系统，其特征在于，所述状态监控模块包括数据采集单元、数据分析单元及状态上报单元，所述数据采集单元采集状态数据，所述数据分析单元分析所述状态数据，所述状态上报单元上报所述状态数据。

4.根据权利要求1所述的窨井状态监控系统，其特征在于，所述数据采集单元包括：温度传感单元、电量监控单元、网络信号强度监控单元、光强监控单元、危险气体浓度传感单元和/或烟雾浓度传感单元。

5.根据权利要求1所述的窨井状态监控系统，其特征在于，所述云服务器存储数据包括历史记录数据、地势环境数据和天气预报数据，且所述存储数据结合所述状态数据对所述窨井监控系统进行大数据分析。

6.根据权利要求1所述的窨井状态监控系统，其特征在于，所述窨井终端还包括应急模块，所述应急模块用于异常情况下控制所述窨井状态监控系统相应动作。

7.根据权利要求6所述的窨井状态监控系统，其特征在于，所述应急模块包括驱动远控电子锁，所述驱动远控电子锁用于在紧急状态下闭锁所述窨井盖。

8.根据权利要求1所述的窨井状态监控系统，其特征在于，所述窨井状态监控系统还包括开关模块，所述开关模块用于在系统休眠状态和工作状态间进行切换。

9.根据权利要求1所述的窨井状态监控系统，其特征在于，所述窨井状态监控系统还包括更新模块，所述更新模块用于在线更新参数，且可对所述窨井状态监控系统进行调试。

10.根据权利要求1所述的窨井状态监控系统，其特征在于，所述天线辐射体配置为收发远场通信信号。