CN207817478U - 一种基于云平台的智能井盖监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于云平台的智能井盖监测系统，包括云平台、若干GSM监控基站、设置在井壁上的井盖状态监测终端和设置在井盖下的挡板，井盖状态监测终端用于监测其与挡板的位移状态，包括其与挡板的距离以及井盖的旋转角度，并将监测到的信息传送到GSM监控基站；GSM监控基站用于显示监控范围内的井盖信息，并将接收到的信息传送至云平台；云平台用于存储井盖的编号以及状态信息，并将接收到的信息传送给管理人员终端。本实用新型当井盖发生翻转或是移动后会立即启动报警通知监控中心，并且直接通知维修人员，方便了井盖的统一管理，加快了破坏现场的抢修速度，降低了井盖被盗的可能性。
Description
技术领域
本实用新型属于物联网技术领域，涉及一种基于云平台的智能井盖监测系统。
背景技术
随着社会的城市化进程进一步加快，市政设施等基础建设发展迅速。例如通信、电力、天然气、热力等设施的不断完善，大部分都是通过下走线，地面上的井盖必然是只增不减。因此井盖管理也成为不可忽视的一部分。然而现实是大量井盖由于缺乏有效的实时监控管理手段，一旦遇到井盖破损或是被盗的情况，管理人员无法第一时间获知，更无法第一时间到场维修，这不仅影响了井下设备的正常运作，而且对路上的车辆特别是行人存在极大的安全隐患，对人身安全和经济安全产生极大的威胁。且井盖的权属问题，各个部门相互推责，延误了抢修时间。因此对井盖设施进行实时监控、统一管理迫在眉睫。由于井盖数量庞大，种类繁多，分布毫无规律等特点，需要新的监测技术和新管理模式加强对井盖的管理。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于云平台的智能井盖监测系统，用于实时监控井盖的状态。
本实用新型所采用的技术方案是，一种基于云平台的智能井盖监测系统，包括云平台、若干GSM监控基站、设置在井壁上的井盖状态监测终端和设置在井盖下的挡板，
井盖状态监测终端用于监测其与挡板的位移状态，包括其与挡板的距离以及井盖的旋转角度，并将监测到的信息传送到GSM监控基站；
GSM监控基站用于显示监控范围内的井盖信息，并将接收到的信息传送至云平台；
云平台用于存储井盖的编号以及状态信息，并将接收到的信息传送给管理人员终端。
本实用新型的特点还在于，
井盖状态监测终端包括主控模块a，主控模块a分别与超声波测距模块、警报模块、无线通信模块a连接，主控模块a、超声波测距模块、警报模块、无线通信模块a均与电源模块a连接，超声波测距模块通过监测其与挡板的位移状态，得到井盖的状态信息。
警报模块包括LED灯和蜂鸣报警器。
无线通信模块a为nRF24L01无线通讯模块。
GSM监控基站包括主控模块b，主控模块b分别与显示模块、无线通信模块b连接，主控模块b、显示模块、无线通信模块b均与电源模块b连接。
无线通信模块b包括nRF24L01无线通讯模块和GSM模块。
GSM模块型号为SIM900A。
显示模块为OLED显示屏。
主控模块a为STM32F103C8T6单片机。
主控模块b为STM32F103C8T6单片机。
本实用新型的有益效果是，一种基于云平台的智能井盖监测系统，当井盖发生翻转或是移动后会立即启动报警通知监控中心，并且直接通知维修人员，方便了井盖的统一管理，加快了破坏现场的抢修速度。同时在井处发出声光警报警示车辆和路人，进而避免造成财产损失，降低了井盖被盗的可能性。同时井盖信息上传到机智云平台，能够更好地进行实时监测、统一管理。
附图说明
图1是本实用新型一种基于云平台的智能井盖监测系统的结构示意图；
图2是本实用新型中井盖监测终端结构示意图；
图3是本实用新型中GSM监控基站结构示意图；
图4是本实用新型一种基于云平台的智能井盖监测系统运行示意图。
图中，1.挡板，2.井盖状态监测终端，3.井盖，4.主控模块a，5.超声波测距模块，6.警报模块，7.无线通信模块a，8.电源模块a，9.主控模块b，10.无线通信模块b，11.显示模块，12.电源模块b。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种基于云平台的智能井盖监测系统，如图1所示，包括云平台、若干GSM监控基站、设置在井壁上的井盖状态监测终端2和设置在井盖3下的挡板1，挡板1为长方形的，挡板1到井盖状态监测终端2的水平面距离超出5cm。
井盖状态监测终端2用于监测其与挡板1的位移状态，包括其与挡板的距离以及井盖的旋转角度，并将监测到的信息传送到GSM监控基站；GSM监控基站用于显示监控范围内的井盖信息，并将接收到的信息传送至云平台；云平台用于存储井盖的编号以及状态信息，并将接收到的信息传送给管理人员终端。
如图2所示，井盖状态监测终端2包括主控模块a4，主控模块a4分别与超声波测距模块5、警报模块6、无线通信模块a7连接，主控模块a4、超声波测距模块5、警报模块6、无线通信模块a7均与电源模块a8连接，超声波测距模块5通过检测其与挡板1的位移状态，得到井盖的状态信息，超声波测距模块5与挡板1的水平距离超过5cm。
其中主控模块a4为STM32F103C8T6单片机；警报模块6包括LED灯和蜂鸣报警器；无线通信模块a7为nRF24L01无线通讯模块。
当井盖状态正常时，无线通信模块a7处于待机模式，一旦超声波测距模块5检测到井盖异常时，立刻切换到发送模式，负责把经过超声波测距模块5检测，通过主控模块a4处理的井盖状态信息发送到GSM监控基站上。主控模块a4是以ARM Cortex-M3为内核的STM32F103C8T6单片机，通过SPI串行外设接口与无线通信模块a7相连接，作为之间的数据传输通道，并通过普通IO口控制超声波测距模块5和警报模块6。主控模块a4内设置有存储单元和系统时钟，存储单元用于存储终端的配置信息；系统时钟为终端提供准确的实时时钟。警报模块6在一般情况下不工作，只有接收到主控模块a4的命令时其中的LED灯和蜂鸣器报警器通电工作，警示行人、车辆。
如图3所示，GSM监控基站包括主控模块b9，主控模块b9分别与显示模块11、无线通信模块b12连接，主控模块b9、显示模块11、无线通信模块b12均与电源模块b12连接。
其中主控模块b9为STM32F103C8T6单片机；无线通信模块b12包括nRF24L01无线通讯模块和GSM模块；GSM模块型号为SIM900A；显示模块11为OLED显示屏。
GSM监控基站相对于井盖状态监测终端相当于“上位机”，接收多路的井盖状态监测终端数据包。GSM监控基站上的nRF24L01无线通讯模块设置为接收模式，设置一个合适的时间间隔，开启不同的接收地址，与管辖范围内的井盖状态监测终端上的无线通信模块a7进行通信。GSM模块，一方面通过其GSM网络连接云平台，上传接收到的来自井盖状态监测终端的信息；另一方面，当GSM监控基站上的接收到无线通信模块a7发送过来的警报信息，将会发送手机短信给管理人员和维修人员。显示模块11，由一小块OLED屏组成，用来简单的显示此GSM监控基站管辖范围内井盖的状况，一般处于熄屏状态，当工作人员检查时可按边上的按钮激活屏幕。电源模块b12，采用220V交流电供电，包括电源转换及稳压电路和备用电池，为GSM监控基站提供稳定可靠的电源，当GSM监控基站掉电时，电源自动切换到备用电池，并发送掉电信息到云平台，发出警告。主控模块b9是以ARM Cortex-M3为内核的STM32F103C8T6单片机，通过SPI串行外设接口与无线通信模块b12中的nRF24L01无线通讯模块相连接，与GSM模块、显示模块11是通过串口通信进行数据交换的。
一种基于云平台的智能井盖监测系统的运行过程如图4所示，当检测到井盖异常状态时，井盖状态监测终端与GSM监控基站取得联系后，将报警信息发送过去。GSM监控基站通过GSM网络接入云平台，将其管辖内的所有井盖信息上传至云平台，显示井盖信息、编号、所处状态、警示信息种类(级别)。接收到报警信息后，在云平台上更新上传井盖状态信息，提醒、通知管理人员，并通过GSM网络向管理人员、维修人员发送手机短信。根据实际情况，大约一平方公里左右设置一个GSM监控基站。
本实用新型中，井盖状态监测终端通过检测其与井盖下挡板的位移状态变化，可实时检测出井盖的位置状态，甚至是微小的位移(例如转动了一个角度)，此结构新颖、简单，能够分辨出井盖的各种状态，并且不受光强等外界因素的影响，成本低。通过井盖状态监测终端与GSM监控基站组网通信的方法可实现管辖尽可能多的井盖，能覆盖在其通信范围以几百米为半径的圆内。通过云平台，可以实现云端管理，使管理更具统一性、实时性。同时，在井盖出现异常后，GSM监控基站会及时向当地管理人员以及维修人员发送一条短信，提示井盖信息、编号、所处状态、警示信息种类(级别)等，极大方便了针对井盖异常状况的及时处置。
本实用新型基于云平台的智能井盖监测系统，当井盖发生翻转或是移动后会立即启动报警通知监控中心，并且直接通知维修人员，方便了井盖的统一管理，加快了破坏现场的抢修速度。同时在井处发出声光警报警示车辆和路人，进而避免造成财产损失，降低了井盖被盗的可能性。同时井盖信息上传到云平台，能够更好地进行实时监测、统一管理。
Claims (10)
1.一种基于云平台的智能井盖监测系统，其特征在于，包括云平台、若干GSM监控基站、设置在井壁上的井盖状态监测终端(2)和设置在井盖下的挡板(1)，
井盖状态监测终端(2)用于监测其与挡板(1)的位移状态，包括其与挡板(1)的距离以及井盖的旋转角度，并将监测到的信息传送到GSM监控基站；
GSM监控基站用于显示监控范围内的井盖信息，并将接收到的信息传送至云平台；
云平台用于存储井盖的编号以及状态信息，并将接收到的信息传送给管理人员终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的智能井盖监测系统，其特征在于，所述井盖状态监测终端(2)包括主控模块a(4)，主控模块a(4)分别与超声波测距模块(5)、警报模块(6)、无线通信模块a(7)连接，主控模块a(4)、超声波测距模块(5)、警报模块(6)、无线通信模块a(7)均与电源模块a(8)连接，超声波测距模块(5)通过监测其与挡板(1)的位移状态，得到井盖的状态信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于云平台的智能井盖监测系统，其特征在于，所述警报模块(6)包括LED灯和蜂鸣报警器。
4.根据权利要求2所述的一种基于云平台的智能井盖监测系统，其特征在于，所述无线通信模块a(7)为nRF24L01无线通讯模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于云平台的智能井盖监测系统，其特征在于，所述GSM监控基站包括主控模块b(9)，主控模块b(9)分别与显示模块(11)、无线通信模块b(12)连接，主控模块b(9)、显示模块(11)、无线通信模块b(12)均与电源模块b(12)连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于云平台的智能井盖监测系统，其特征在于，所述无线通信模块b(12)包括nRF24L01无线通讯模块和GSM模块。
7.根据权利要求6所述的一种基于云平台的智能井盖监测系统，其特征在于，所述GSM模块型号为SIM900A。
8.根据权利要求5所述的一种基于云平台的智能井盖监测系统，其特征在于，所述显示模块(11)为OLED显示屏。
9.根据权利要求2所述的一种基于云平台的智能井盖监测系统，其特征在于，所述主控模块a(4)为STM32F103C8T6单片机。
10.根据权利要求5所述的一种基于云平台的智能井盖监测系统，其特征在于，所述主控模块b(9)为STM32F103C8T6单片机。
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