CN204614125U - 一种管道智能窨井盖及其防盗控制系统 - Google Patents

Abstract

一种智能窨井盖及其防盗控制系统，整个系统包括智能模块、网络转接器和控制台以及运行于此架构上的软件；该智能模块包括蓝牙接口、CPU、多轴传感器和电池电源以及CPU中的软件，模块内嵌于窨井盖中，构成一个智能窨井盖；网络转接器至少具有两个接口，以及告警装置和内嵌带软件的MCU，一个是蓝牙接口，一个是网络接口，网络转接器放置在智能模块的蓝牙链所能覆盖的区域中；控制台包括服务器、PC终端、移动终端以及运行在其上的软件，控制台通过网络与网络转接器可进行信息交换，控制台的终端屏幕上能显示智能模块和网络转接器的运行信息，通过终端的按键设置运行参数。通过网络可随时了解每个窨井盖的状况，窨井盖的遗失、偷窃和损坏能非常及时的得到通知，彻底能解决窨井盖由于遗失给行人带来的危害。也是城市智能化管理的一个部分。

Description

一种管道智能窨井盖及其防盗控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种管道智能窨井盖及其防盗控制系统，尤其是一种智能化的窨井盖和防止窨井盖被偷盗、遗失的控制系统。

背景技术

随着城市的发展，马路巷道的窨井盖也越来越多，可以说各职能部门的窨井盖遍布城市的每个角落，水、电、气、线缆、排污等等的窨井盖大部分都排布在车道和人行道上，这一个个窨井盖如果被盗、或遗失、或损坏，没有及时发现进行补救，就像一个个陷阱，令人防不胜防。这近几年也不是有新闻报道，某个城市由于窨井盖遗失，没有及时补上，致使行人掉落到井下，而致人伤亡的事情一再发生。如何造就一个智能化的窨井盖及其一套控制系统，使得在窨井盖被盗、遗失或损坏能及时通知相关部门，及时采取补救措施，防止成为吃人的陷阱。

发明内容

为了克服现有窨井盖遗失、被盗或损坏后，产权单位无法及时发现，而致事故不断发生的情况。本实用新型提供一种管道智能窨井盖及其防盗控制系统，该窨井盖不仅具有离开管道口就可以在本地进行声光报警，而且可以同时向防盗控制系统送出报警信号，使管理部门及时发现窨井盖缺失，及时进行补救。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种管道智能窨井盖及其防盗控制系统，整个系统包括智能模块、网络转接器和控制台以及运行于此架构上的软件；该智能模块包括蓝牙接口、CPU、多轴传感器和电池电源以及内置于CPU中的软件，整个模块内嵌于窨井盖中，与窨井盖一起构成一个智能窨井盖；网络转接器至少具有两个接口、一个备用的告警装置和一个带软件的MCU控制器，其中两接口一个是蓝牙接口，另一个是网络接口，网络转接器放置在智能模块的蓝牙链所能覆盖的区域中；控制台包括服务器、PC终端、移动终端以及运行在其上的软件，控制台通过网络与网络转接器进行信息交换，控制台的终端屏幕上显示智能模块和网络转接器的运行信息，通过终端的按键设置运行参数。

所述的智能窨井盖、网络转接器、网络和控制台，共同构成一个三层的系统架构，第一层探测层主要包括安置在管道口的智能窨井盖，第二层汇聚层主要包括网络转接器，第三层应用层主要包括控制台，第一层与第二层之间通过蓝牙链进行相连和通信，第二层与第三层之间通过网络进行连接和通信，其中的网络包括有线网络和无线网络。其中的无线网络是WIFI网络、或4G网络、或3G网络、或2G网络、或短信网，该无线网络是网络转接器的网络接口，或移动终端与服务器之间的网络接口。

所述的智能窨井盖就是窨井盖的上下、前后、左右的移动，随时会被内嵌的智能模块中的多轴传感器探测到，探测到的信息通过智能模块的蓝牙接口向网络转接器发送信息，也可以收到来自网络转接器的信息。发送的信息包括握手信息、报警信息、告警信息、欠压信息等，收到的信息包括握手回馈信息、停止报警信息、设置参数信息等。

所述的智能模块是一个软硬件相结合的电子产品，其中的蓝牙接口、CPU是两个各自独立通过控制信号相连接，或采用一个自带蓝牙接口的CPU；模块平时都处于微耗电的休眠脉动状态，维持握手信息的脉动，只有在智能模块探测到位置的移动，模块才从休眠脉动状态进入工作状态。此设计使得一个纽扣式电池就可以支撑模块一年甚至更长时间的运行，从而也充分降低系统的运行成本。

本实用新型所述的所述的网络转接器，是一台软件和硬件相结合的电子产品，网络转接器一方面收集来自所辖区域内各智能模块的握手信息、报警信息和跨区来的告警信息，一方面把相关信息送到控制台；同时接受来自控制台的信息，经过处理把相关信息送给智能窨井盖。另一方面如果网络转接器在一个预订的时间内没有收到智能窨井盖的握手信息也会把此异常信息及时通知控制台，以便控制台及时进行异常处理。还有网络转接器接收到所辖区域内智能窨井盖发出的告警信息后，如果没有在预定时间内收到来自控制台的回馈信息，就会自动触发备用的告警装置发出声光告警，警示本区域内窨井盖异常。

本实用新型的控制台是连接在网络上的服务器、PC终端和移动终端，该服务器上有管理智能窨井盖的表格，表格中详细描述每个智能窨井盖安装的准确位置和相关信息，该服务器不断收集来自各个区域网络转接器的每个智能窨井盖的状态，并且在WEB终端上显示，收到一个智能窨井盖的报警信号，则立即改为红色告警，同时把此信息通过短信的方式告诉负责此窨井盖的负责人。以便第一时间清楚了解此窨井盖异常，人员马上到现场处理。如果窨井盖被盗，窨井盖在离开管道口后就会不停发送报警信息，由于城市全覆盖这样的系统，工作人员也可以马上找到此窨井盖的大致方位，可以迅速找回窨井盖。

再次描述一下本实用新型的一个工作流程：首先是每个智能窨井盖都内嵌一个带蓝牙接口、多轴传感器、低功耗CPU、电池电源接口于一体的智能模块，而且每个模块都有一个独一无二的ID号，此号可以是蓝牙的MAC地址，也可以再独立的一个编号，总之在整个系统中是唯一的。该模块具有防水防潮保温的结构。模块的电源采用电池供电，整个模块99.9％的时间一般都处于在微功耗的休眠状态，功耗非常低，一个纽扣电池确保一年甚至一年以上的使用时间。

智能窨井盖盖在管道口以后，电池开始给智能模块进行供电，模块有三种工作模式：模式一、电池初始供电，从蓝牙口送出握手信息，并且收到来自网络转接设备的正确反馈信息后，模块即进入休眠脉动工作状态，所谓休眠脉动状态，就是智能模块处于休眠情况下在预定的时间到后自己醒来发送一个握手信号，收到回馈的握手信号又重新进入休眠，如此循环往复，就像一个跳动的脉搏一样，只要窨井盖处于正常管道口，模块始终以这样的模式工作；模式二、窨井盖中的智能模块检测到窨井盖被移动，模块进入报警信息工作模式，报警信息间隔性的不停发送，直到接收到来自网络转接设备发出停止发送信息为止，或直到电池电量用完为止；模式三、智能模块自己检测到电池的电量欠压，间隔发送更换电池信息给网络转接设备。

网络转接设备从蓝牙侧接口收到来自智能模块的信息，通常情况下会把此信息通过加工处理后，从网络侧的接口把相关信息送到后台的控制台，特殊情况下如果网络侧的接口有故障，则一方面把来自智能模块的信息进行保存，以便网络接口恢复后再传送。对于智能模块传送的握手信息，网络转接设备哪怕离开控制台，也会做出正确的应答，以保障智能模块始终处于模式一的休眠脉动工作状态。

后台的控制台实际上是根据规模配置的一台服务器或多台服务器和相应的软件，根据功能可划分数据库服务器、WEB服务器、地图服务器等，这是一个智能窨井盖的控制系统，包括窨井盖的一些档案，比如窨井盖的具体位置、对应智能模块的ID号、窨井盖的类别、窨井盖的产权单位和维护单位信息、窨井盖电池的使用时间、以及窨井盖应急管理人员的联系电话等等。控制台还可以配置短信接口，一旦窨井盖出现状况可以第一时间告知相关人员前去处理。

本实用新型的有益效果是，对遍及城市每个角落的窨井盖完全智能化管理起来，通过网络可随时了解每个窨井盖的状况，窨井盖的遗失、偷窃和损坏能非常及时的得到通知，彻底能解决窨井盖由于遗失给行人带来的危害。也是城市智能化管理的一个部分。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的架构示意图。

图2是本实用新型智能模块的逻辑架构示意图。

图3系统的三层架构示意图。

图中101.智能模块，102.智能窨井盖，103.网络转接器，104.网络，105.蓝牙链，106.服务器，107.PC终端，108.移动终端，109.无线链，110.网络接口，201.蓝牙接口，202.CPU单元，203.多轴传感单元，204.电池电源单元。

具体实施方式

在图示中，智能模块(101)内嵌在智能窨井盖(102)中，智能模块(101)有蓝牙接口(201)、CPU单元(202)、多轴传感单元(203)和电池电源单元(204)组成，网络转接器(103)安置在所在区域智能模块(101)的蓝牙链(105)能覆盖的范围内，网络转接器(103)至少具有两个接口，一个接口是蓝牙接口(201)，另一个是网络接口(110)，蓝牙接口通过蓝牙链(105)与所在区域的智能窨井盖(102)中的智能模块(101)进行连接和通信，网络接口(110)可以是有线接口，也可以是无线接口，比如4G接口、2G接口、WIFI接口或短信接口；网络接口(110)与网络(104)连通；服务器(106)、PC终端(107)、移动终端(108)也都与网络(104)连通，这样通过运行安装在服务器(106)、PC终端(107)与移动终端(108)上的相关软件，就可以构成整个系统的运行，完成本实用新型所述的架构和功能。整个系统是一个三层架构，最低层是探测层主要包括智能窨井盖(102)，第二层汇聚层主要包括各个区域的网络转接器(103)，第三层应用层主要是在网络上的服务器(106)、PC终端(107)和移动终端(108)。第一层和第二层之间通过蓝牙链(105)相连和通信，第二次与第三层之间通过网络(104)相连和通信。

本实施例的工作原理及过程如下：在正常情况下，第一层中的智能窨井盖(102)中的智能模块(101)始终处于休眠脉动模式中，按照预定的节奏，休眠、苏醒发握手信息，再休眠、再苏醒发握手信息，如此循环往复；网络转接器(103)不停地收到区域内各个智能窨井盖(102)的握手信息，经过识别确认，回馈握手信息给发出者，同时把此握手正常信息报告给后台的服务器(106)；服务器(106)收到握手正常信息，就刷新对应智能模块(101)的表格中的数据，各终端可随时查看此信息。

异常情况，智能窨井盖(102)被移动，智能模块(101)探测到此情况，智能模块(101)马上从原先的休眠脉动状态完全恢复到工作状态，迅速把报警信息发送到网络转接器(103)，网络转接器(103)把报警信息送给后台的控制台，控制台收到此报警信息，马上在终端发出报警提示，如果这是一个正常的工人作业，控制台马上给网络转接器(103)一个正常回馈信息，网络转接器(103)收到此信息马上给智能模块(101)一个停止发送报警信息，智能模块(101)收到后就重新进入休眠脉动状态；如果这是一个非正常工人作业，后台会把此信息通过网络或短信告知相关人员，此窨井盖目前处于非法移动状态，相关人员及时到现场处理，同时发送一个非法移动信息给网络转接器(103)，网络转接器(103)收到此信息，通过自带的报警器发出声光报警，警告正在移动窨井盖的非法人员停止移动窨井盖。同时智能模块(101)也会收到此移动为非法移动，智能模块(101)会间隔很短的时间不停发送广播式报警信息，在窨井盖移动的路线中只要有网络转接器(103)都会收到此信息，网络转接器(103)会把此信息报告给后台的控制台，从控制台也可以清楚了解告警的窨井盖目前在那个区域，以便相关人员到此区域拦截处理。

综上所述，本实用新型所述的智能窨井盖及其防盗控制系统，使每个窨井盖都处于智能管理系统中，随时发现窨井盖的状况，多种措施保障窨井盖的使用安全，防止窨井盖被偷盗、遗失、损坏。

Claims (7)

1.一种管道智能窨井盖及其防盗控制系统，其特征是：整个系统包括智能模块、网络转接器和控制台以及运行于此架构上的软件；该智能模块包括蓝牙接口、CPU、多轴传感器和电池电源以及内置于CPU中的软件，整个模块内嵌于窨井盖中，与窨井盖一起构成一个智能窨井盖；网络转接器至少具有两个接口、一个备用的告警装置和一个带软件的MCU控制器，其中两接口一个是蓝牙接口，另一个是网络接口，网络转接器放置在智能模块的蓝牙链所能覆盖的区域中；控制台包括服务器、PC终端、移动终端以及运行在其上的软件，控制台通过网络与网络转接器进行信息交换，控制台的终端屏幕上显示智能模块和网络转接器的运行信息，通过终端的按键设置运行参数。

2.根据权利要求1所述的一种管道智能窨井盖及其防盗控制系统，其特征是，所述的智能窨井盖、网络转接器、网络和控制台，共同构成一个三层的系统架构，第一层探测层主要包括安置在管道口的智能窨井盖，第二层汇聚层主要包括网络转接器，第三层应用层主要包括控制台，第一层与第二层之间通过蓝牙链进行相连和通信，第二层与第三层之间通过网络进行连接和通信，其中的网络包括有线网络和无线网络。

3.根据权利要求2所述的一种管道智能窨井盖及其防盗控制系统，其特征是，所述的无线网络是WIFI网络、或4G网络、或3G网络、或2G网络、或短信网，该无线网络是网络转接器的网络接口，或移动终端与服务器之间的网络接口。

4.根据权利要求1所述的一种管道智能窨井盖及其防盗控制系统，其特征是，所述的智能窨井盖就是窨井盖的上下、前后、左右的移动，随时会被内嵌的智能模块中的多轴传感器探测到，探测到的信息通过智能模块的蓝牙接口向网络转接器发送信息，也可以收到来自网络转接器的信息。

5.根据权利要求1所述的一种管道智能窨井盖及其防盗控制系统，其特征是所述的智能模块是一个软硬件相结合的电子产品，其中的蓝牙接口、CPU是两个各自独立通过控制信号相连接，或采用一个自带蓝牙接口的CPU；模块平时都处于微耗电的休眠脉动状态，维持握手信息的脉动，只有在智能模块探测到位置的移动，模块才从休眠脉动状态进入工作状态。

6.根据权利要求1所述的一种管道智能窨井盖及其防盗控制系统，其特征是所述的网络转接器，是一台软件和硬件相结合的电子产品，网络转接器一方面收集来自所辖区域内各智能模块的握手信息、报警信息和跨区来的告警信息，一方面把相关信息送到控制台；同时接受来自控制台的信息，经过处理把相关信息送给智能窨井盖。

7.根据权利要求一种管道智能窨井盖及其防盗控制系统，其特征是控制台，是连接在网络上的服务器、PC终端和移动终端，该服务器上有管理智能窨井盖的表格，表格中详细描述 每个智能窨井盖安装的准确位置和相关信息，该服务器不断收集来自各个区域网络转接器的每个智能窨井盖的状态，并且在WEB终端上显示，收到一个智能窨井盖的报警信号，则立即改为红色告警，同时把此信息通过短信的方式告诉负责此窨井盖的负责人。