CN112627239A - 一种基于nb-iot技术的智慧井盖监控系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于NB‑IOT技术的智慧井盖监控系统，涉及电缆隧道井盖智慧管理技术领域，其结构为：包括井盖、锁体、控制盒、云服务器、PC端监控系统、移动端APP，控制盒和锁体设置于井盖本体背面，控制盒控制连接锁体，控制盒通过无线网络连接云服务器，云服务器通过网络连接PC端监控系统和移动端APP。本发明的有益效果在于：本发明实现井盖的联网监控，使得井盖不能随意打开，实现远程自动控制开锁和闭锁，实现了井盖受到外力破坏或非法开启时的报警功能。
Description
技术领域
本发明涉及电缆隧道井盖智慧管理技术领域，具体是涉及一种基于NB-IOT技术的智慧井盖监控系统。
背景技术
目前，城市电缆隧道经常出现井内电缆被割盗、电缆接头爆炸、电缆着火、内涝、井盖丢失、外破私拉光缆等问题，从而导致了一系列的设备运行安全问题。要有效的保障电缆隧道设备运行安全，首先就要守好电缆隧道的出入口，也就电缆隧道检查井的井盖。但由于目前对电缆隧道检查井的井盖的管理不够规范，存在被不法分子打开井盖盗割电缆的问题。因此，只有做到对井盖的防盗功能提升及有效实时监控，才能避免电缆被盗割，威胁设备安全运行，造成安全隐患。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点，本发明提出了一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，以NB-IoT技术为基础，具备防盗功能及支持实时远程状态上传功能，实现对于电缆隧道出入口的管理，提高设备运行的环境安全，降低因盗割现象导致的运行故障。
本发明提供一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，包括井盖、锁体、控制盒、云服务器、PC端监控系统、移动端APP。
所述的控制盒和锁体设置于井盖本体背面，控制盒控制连接锁体，控制盒通过无线网络连接云服务器，云服务器通过网络连接PC端监控系统和移动端APP。
所述的控制盒，包括通信模块、控制模块、储能模块、全自动电动控制模块和监测模块；储能模块用于储存和提供电能，通信模块用于接收和发送监控中心的控制和监控指令，全自动电动控制模块执行控制模块的命令，进行锁体的开锁、闭锁。所述的通信模块集成了NB-IoT通信和2G/3G/4G网络通信功能。
所述的监测模块包括倾角传感器、震动传感器、定位器，当监测到传感器异常状况时，通过通信模块向服务器发送信号告警。
所述的监测模块还可以通过网络连接电缆隧道中的烟雾传感器、电缆温度监测器；实现对电缆隧道环境和井盖状态的一体化监测，节省布线工程。
PC端监控系统和移动端APP结合井盖实时反馈数据，对所有井盖实时状态进行监测，通过GIS地图实时显示井盖位置，对人员进行权限和工单管理，巡检人员可以通过APP进行井盖状态查询、警报信息接收、异常情况图文上报、巡检人员签到、接受系统派单等。
PC端监控系统和移动端APP具有地图显示功能、井盖设备状态信息实时显示、远程开锁功能、用户权限管理、日志记录、定期备份、工单管理、数据报表、平台报警等功能，同时平台报警信息可通过PC客户端弹窗、语音报警、手机APP推送、短信报警方式通知用户；PC端监控系统和移动端APP可以发出开锁或者闭锁命令至控制盒中的控制模块，实现远程开启或关闭井盖。
所述的井盖上还设置有井盖识别码，巡检人员可以通过APP扫描井盖识别码获取该井盖信息，并对应于APP中的地图中的井盖位置。
还设置有手持应急开锁仪，采用无线供电模块，与井盖锁芯进行通讯并充能，手持应急开锁仪支持双向加密功能，并能记录完整开闭锁信息，系统对每个手持应急开锁仪进行权限设置，只有经过授权才能开启相应的井盖，如有丢失后可以挂失作废。
所述的锁体具备内部开启逃生功能，无论处于开锁或是闭锁状态，无需任何辅助工具单人可从内部直接打开井盖。
本发明的有益效果在于：NB-IoT技术能够有效解决井下无线信号覆盖差的情况下，监测终端无法上报信息的问题。可满足井盖数量庞大的需求，扩大监测覆盖区域，消除覆盖死角，资费低、低建设维护成本；拥有超低功耗，模块待机时间可长达十年，极大程度的简化了井盖监测在后期的维护。
实现井盖的联网监控，使得井盖不能随意打开，实现远程自动控制开锁和闭锁，实现了井盖受到外力破坏或非法开启时的报警功能。其次，利用先进的窄带物联网、云存储、大数据技术，实时监测电缆隧道的的管道内外环境安全，既可以预防井盖被盗，又可以通过控制入口来防止管道内的电缆和线缆被盗割；可有效降低因不法分子盗割电缆造成的事故隐患，提高设备安全运行能力。
通过信息化手段，将电力的井盖信息、安全、智能化、纳入智慧城市管理范畴。当电力井盖出现状况异常，管理人员即可通过该平台获取报警信息、锁定险情、快速定位并及时处置地井异常状况，减少事故发生。及时阻止设备损坏和电网事故，起到很好的预防和快速维护的作用，具有重要的理论及实际意义。
保证电网安全运行。同时还可以大量减少使用人工、定检费用，减少工作量，节约人力、物力、财力，达到增产、增效、安全的目的，提高了电能质量以及供电的可靠性。
物联网智能防盗井盖独特的锁体防外力破坏空转技术，当锁体闭锁时锁芯处于空转状态，无受力点，使得锁体不容易被外力强行拧坏。
附图说明
图1为本发明各部分连接示意图。
具体实施方式
实施例1，本发明提供一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，包括井盖、锁体、控制盒、云服务器、PC端监控系统、移动端APP。
所述的控制盒和锁体设置于井盖本体背面，控制盒控制连接锁体，控制盒通过无线网络连接云服务器，云服务器通过网络连接PC端监控系统和移动端APP。
所述的云服务器包括数据通信服务器和数据存储服务器。
所述的锁体包括内芯和外芯，内芯和外芯之间设置有微型电磁离合器，外芯的旋转可以带动锁杆进行闭锁和开锁，执行开锁指令后，微型电磁离合器咬合，内芯和外芯连接，使用开锁器拧动锁芯可收回锁杆，进而打开井盖。
所述的控制盒，包括通信模块、控制模块、储能模块、全自动电动控制模块和监测模块；储能模块用于储存和提供电能，通信模块用于接收和发送监控中心的控制和监控指令，全自动电动控制模块执行控制模块的命令，通过微型电磁离合器的开合进行锁体的开锁、闭锁。所述的通信模块集成了NB-IoT通信和2G/3G/4G网络通信功能。
所述的监测模块包括倾角传感器、震动传感器、定位器，当监测到传感器异常状况时，通过通信模块向服务器发送信号告警。实现井盖敲击报警功能、井盖掀开报警功能。
所述的监测模块还可以通过网络连接电缆隧道中的烟雾传感器、电缆温度监测器；实现对电缆隧道环境和井盖状态的一体化监测，节省布线工程。
PC端监控系统和移动端APP结合井盖实时反馈数据，对所有井盖实时状态进行监测，通过GIS地图实时显示井盖位置，对人员进行权限和工单管理，巡检人员可以通过APP进行井盖状态查询、警报信息接收、异常情况图文上报、巡检人员签到、接受系统派单等。
PC端监控系统和移动端APP具有地图显示功能、井盖设备状态信息实时显示、远程开锁功能、用户权限管理、日志记录、定期备份、工单管理、数据报表、平台报警等功能，同时平台报警信息可通过PC客户端弹窗、语音报警、手机APP推送、短信报警方式通知用户；PC端监控系统和移动端APP可以发出开锁或者闭锁命令至控制盒中的控制模块，实现远程开启或关闭井盖。
所述的井盖上还设置有井盖识别码，巡检人员可以通过APP扫描井盖识别码获取该井盖信息，并对应于APP中的地图中的井盖位置。
还设置有手持应急开锁仪，采用无线供电模块，与井盖锁芯进行通讯并充能，手持应急开锁仪支持双向加密功能，并能记录完整开闭锁信息，系统对每个手持应急开锁仪进行权限设置，只有经过授权才能开启相应的井盖，如有丢失后可以挂失作废。在井盖控制盒电能耗尽或通信故障的情况下，井盖仍然为闭锁状态，此时可使用已授权的手持应急开锁仪，通过无线供电和无线通信控制的方式对井盖进行开锁、闭锁操作。
利用电磁耦合原理实现了无线手持开锁终端对井盖电子锁装置进行无线充电，为井盖电子锁的开启提供所需电能。无线供电无线通信可以有效解决锁体不带电池但同时又具备电子锁功能的关键问题。
所述的锁体具备内部开启逃生功能，无论处于开锁或是闭锁状态，无需任何辅助工具单人可从内部直接打开井盖。
Claims (10)
1.一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，其特征在于，包括井盖、锁体、控制盒、云服务器、PC端监控系统、移动端APP。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，其特征在于，所述的控制盒和锁体设置于井盖本体背面，控制盒控制连接锁体，控制盒通过无线网络连接云服务器，云服务器通过网络连接PC端监控系统和移动端APP。
3.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，其特征在于，所述的控制盒，包括通信模块、控制模块、储能模块、全自动电动控制模块和监测模块；储能模块用于储存和提供电能，通信模块用于接收和发送监控中心的控制和监控指令，全自动电动控制模块执行控制模块的命令，进行锁体的开锁、闭锁；所述的通信模块集成了NB-IoT通信和2G/3G/4G网络通信功能。
4.根据权利要求3所述的一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，其特征在于，所述的监测模块包括倾角传感器、震动传感器、定位器，当监测到传感器异常状况时，通过通信模块向服务器发送信号告警。
5.根据权利要求4所述的一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，其特征在于，所述的监测模块还可以通过网络连接电缆隧道中的烟雾传感器、电缆温度监测器。
6.根据权利要求5所述的一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，其特征在于，PC端监控系统和移动端APP结合井盖实时反馈数据，对所有井盖实时状态进行监测，通过GIS地图实时显示井盖位置，对人员进行权限和工单管理，巡检人员可以通过APP进行井盖状态查询、警报信息接收、异常情况图文上报、巡检人员签到、接受系统派单。
7.根据权利要求6所述的一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，其特征在于，PC端监控系统和移动端APP具有地图显示功能、井盖设备状态信息实时显示、远程开锁功能、用户权限管理、日志记录、定期备份、工单管理、数据报表、平台报警功能，同时平台报警信息可通过PC客户端弹窗、语音报警、手机APP推送、短信报警方式通知用户；PC端监控系统和移动端APP可以发出开锁或者闭锁命令至控制盒中的控制模块，实现远程开启或关闭井盖。
8.根据权利要求7所述的一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，其特征在于，所述的井盖上还设置有井盖识别码，巡检人员可以通过APP扫描井盖识别码获取该井盖信息，并对应于APP中的地图中的井盖位置。
9.根据权利要求8所述的一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，其特征在于，还设置有手持应急开锁仪，采用无线供电模块，与井盖锁芯进行通讯并充能，手持应急开锁仪支持双向加密功能，并能记录完整开闭锁信息，系统对每个手持应急开锁仪进行权限设置，只有经过授权才能开启相应的井盖，如有丢失后可以挂失作废。
10.根据权利要求9所述的一种基于NB-IoT技术的智慧井盖监控系统，其特征在于，所述的锁体具备内部开启逃生功能，无论处于开锁或是闭锁状态，无需任何辅助工具单人可从内部直接打开井盖。
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