CN208796417U - 基于物联网实时监测的市政井盖开关自动预警设备 - Google Patents

Abstract

基于物联网实时监测的市政井盖开关自动预警设备,包括井盖监测器(2)、管理平台(6)和NB‑IOT通信基站(7)；至少一组井盖监测器(2)通过NB‑IoT无线物联网连接NB‑IOT通信基站(7)，NB‑IOT通信基站(7)与管理平台(6)连接。采用NB‑IoT方式通信，支持LPWA低功耗物联网技术，不搭配过多其他无刚需的辅助设施。能实现窖井的监测、管理和维护，也能接入当地已有的数字政务系统，快捷部署实现信息化管理一体化。可在井盖内侧或井壁上安装，成本低，部署方便，接收灵敏度更高。易于井盖下的信号接收。便捷现场维护,易于日常维护。适合多种井盖场景的安装需要。

Description

基于物联网实时监测的市政井盖开关自动预警设备

技术领域

本实用新型涉及通过物联网对市政井盖启闭状态实时智能监测的改进技术，尤其是基于物联网实时监测的市政井盖开关自动预警设备。

背景技术

道路市政井盖是城市地下管道系统中的一项重要公共基础设施，主要用于遮盖地面上的各类深井坑和隔绝保护井下线缆等设备。但随着城市化进程的加快，井盖防盗已经成为困扰市政建设的巨大难题。

据统计，一个中等规模的城市，电力、水务、通信等各种管网的井盖使用量在数十万级别甚至更多，因为经常有井盖被盗、自然损坏、甚至暴雨意外冲走等情况发生。井盖经常发生被盗现象，一旦被盗或者破损，道路上的这一类马路陷阱对过往行人和车辆的安全造成了极大的威胁，因井盖丢失导致人员伤亡和机动车损毁的情况时有发生。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供基于物联网实时监测的市政井盖开关自动预警设备，引入物联网自动监测系统实施智能井盖改造，发挥智能技术，及时发现，自动预警，提升城市管理信息化程度。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：包括井盖监测器、管理平台和NB-IOT通信基站；至少一组井盖监测器通过NB-IoT无线物联网连接 NB-IOT通信基站，NB-IOT通信基站与管理平台连接。

尤其是，至少一辆巡回车辆和维护车辆分别连接NB-IOT通信基站或管理平台。

尤其是，至少一部移动管理终端连接NB-IOT通信基站或管理平台。

尤其是，井盖监测器包括相互连接的伺服感应器和通信控制器，而且伺服感应器上嵌入安装传感器，通信控制器上嵌入安装处理器和通讯模块，通讯模块通过NB-IoT无线物联网通信，远程接入NB-IOT通信基站。

尤其是，井盖监测器上安装电池。

尤其是，管理平台包括依次连接的应用层模块、业务层模块、数据层模块和外部数据库，其中，应用层模块中包括账户管理子模块、设备管理子模块、报表查询子模块、告警提示子模块、配置管理子模块、通信管理子模块、GIS 展现子模块和向外分享子模块；业务层模块包括账户配置子模块、流程管理子模块、LBS子模块、报表业务子模块和信息传递子模块；数据层模块包括内外服务器数据转换子模块、设备入网数据子模块、设备数据采集子模块和设备数据备份子模块。

尤其是，井盖监测器上安装水位监测装置。

本实用新型的优点和效果：采用NB-IoT方式通信，支持LPWA低功耗物联网技术，不搭配过多其他无刚需的辅助设施。能实现窖井的监测、管理和维护，也能接入当地已有的数字政务系统，快捷部署实现信息化管理一体化。可在井盖内侧或井壁上安装，成本低，部署方便，接收灵敏度更高。易于井盖下的信号接收。便捷现场维护,易于日常维护。适合多种井盖场景的安装需要。

附图说明

图1为本实用新型实施例1系统组网结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中井盖监测器结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中设备应用系统架构示意图。

图4为本实用新型实施例1中管理平台分层架构示意图。

附图标记包括：

井盖1、井盖监测器2、巡回车辆3、维护车辆4、移动管理终端 5、管理平台6、NB-IOT通信基站7、伺服感应器201、传感器202、通信控制器203。

具体实施方式

本实用新型原理在于，利用NB-IoT无线网络为市政管理部门提供无线长距离、强穿透性的远程信息化市政设施管理。

NB-IoT是3GPP标准下的主导LPWA技术。NB-IoT基于现有运营商无线蜂窝网络，比传统通信方式高出20DB增益，具有低成本、广覆盖、低功率、大连接等特征，能有效提高信号覆盖，降低建设维护成本。

本实用新型中涉及井盖监测器2以及由巡回车辆3、维护车辆4、移动管理终端5、管理平台6和NB-IOT通信基站7共同支持的云管理系统平台，其中，云管理系统平台可实时监控每一台井盖监测器2的状态，可实现大规模远程监测、状态诊断、数据分析等，极大地方便环卫管理部门检测、维护和统一管理。同时，也可接入当地数字政务系统，实现与数字市政系统互通，在政务系统运作管理模式下，迅速实现井盖监测的信息化管理。

本实用新型的典型应用场景包括：

1)、电力、水务、通信等各种管网井盖的防盗；当井盖发生一定程度的撬动或搬移，监测器就会实时感知，通过NB-IoT网络通知云管理系统平台，触发告警。

2)、防止私穿通信管网的现象发生，通过井盖监测告警，一方面保证已布通信线缆或光缆安全，另一方面防止私穿线缆或光缆，造成管网资产所有者利益受损。

3)、防洪泄涝安全；

(1)在部分需要窖井水位监测的地点，通过在井盖监测器2上加挂水位监测器，设置水位告警门限，当水位超过阈值门限给予远程水位告警。

(2)城市防洪泄涝后实施安全管理，通过井盖监测器2以信息化手段给予部分没有放回原位窖井盖发布提醒预警。

本实用新型可广泛应用于雨水、污水、通信、自来水、电缆等管井场景的井盖状态监测及井下环境监测。井盖监测器2可安装在井盖1上或井壁，并能扩展多种传感器设备，监测井盖1搬动、井内水位等等，并可实时告警，便于市政部门集中管理，保证道路安全。

本实用新型包括：井盖监测器2、管理平台6和NB-IOT通信基站7。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：选择在某城市的重点地区，以区属市政雨水井盖做试点，探索物联网应用。如附图1所示，至少一组井盖监测器2通过NB-IoT无线物联网连接NB-IOT通信基站7，NB-IOT通信基站7与管理平台6连接。

前述中，至少一辆巡回车辆3和维护车辆4分别连接NB-IOT通信基站7或管理平台6。

前述中，至少一部移动管理终端5连接NB-IOT通信基站7或管理平台6。

前述中，如附图2所示，井盖监测器2包括相互连接的伺服感应器201和通信控制器203，而且伺服感应器201上嵌入安装传感器202，通信控制器203上嵌入安装处理器和通讯模块，通讯模块通过NB-IoT无线物联网通信，远程接入NB-IOT通信基站7。

前述中，井盖监测器2上安装电池。该电池支持持续工作年限至少达6年。

前述中，如附图4所示，管理平台6包括依次连接的应用层模块、业务层模块、数据层模块和外部数据库，其中，应用层模块中包括账户管理子模块、设备管理子模块、报表查询子模块、告警提示子模块、配置管理子模块、通信管理子模块、GIS展现子模块和向外分享子模块；业务层模块包括账户配置子模块、流程管理子模块、LBS子模块、报表业务子模块和信息传递子模块；数据层模块包括内外服务器数据转换子模块、设备入网数据子模块、设备数据采集子模块和设备数据备份子模块。

本实施例中，井盖监测器2上底部有安装座或螺钉固定环。井盖监测器2安装在井盖1内侧，或者安装在窨井井壁上，井盖监测器2采用工业级嵌入式处理器和工业级传感器，并能通过NB-IoT无线物联网通信，远程接入云管理系统平台。井盖监测器采用的特种电池支持工作年限至少达6年以上。

本实施例中，如附图3所示，经过井盖监测器2采集井盖1的状态数据输入云管理系统平台后，云管理系统平台包括依次连接的网络层、平台层和应用层，其中，网络层包括NB-IOT通信基站7和运营商核心网，平台层包括运营商核心网NB-IOT管理平台和云远程管理应用平台，应用层连接数字政务平台。

本实施例中，井盖监测器2规格和特点包括：

本实施例中，设备功能和特点包括：

本实施例中涉及某城市重点风景区内市政井盖的智能改造，解决方案中包括井盖监测器2和云管理系统平台，建设范围内存在分布于多个路段的雨水井的共计约1000个井盖1，也即需要对每个井盖1逐一安装井盖监测器2；所有井盖监测器2分别通过NB-IoT无线物联网通信，远程接入云管理系统平台进行相关管理，或者，通过开放的API接口对接当地已有市政数字管理平台，实现管理互通。

本实施例中每个井盖监测器2插接一张支持NB-IoT的物联网SIM卡，除非极端情况一般来说，流量套餐每月不超过20M，SIM卡可在现场施工时装入。如需对接与政府已有系统，需要提前准备相关接口规范和文档。同时，为移动管理终端5提供手机APP便捷现场维护,易于日常维护。

本实施例在应用过程中，井盖1在异常破损、开启或丢失事故发生时，井盖监测器2自动采集信号，并通过NB-IOT通信基站7发送到管理平台6，随即，由管理平台6联系巡回车辆3处警，在需要时还可以同时通知维护车辆4 到现场更换或补齐井盖1，另一方面，管理人员、巡回人员甚至巡回车辆3或维护车辆4随车配置移动管理终端5。

在本实施例基础上，进一步的，可以以点带面逐步扩大在监测全天候、管理全过程的智能化自动监测预警体系应用范围，同时，含可以将管理内容拓展至对立杆、电力箱等易损部件的工作状态监测和管理。

Claims (5)

1.基于物联网实时监测的市政井盖开关自动预警设备,包括井盖监测器(2)、管理平台(6)和NB-IOT通信基站(7)；其特征在于，至少一组井盖监测器(2)通过NB-IoT无线物联网连接NB-IOT通信基站(7)，NB-IOT通信基站(7)与管理平台(6)连接；井盖监测器(2)包括相互连接的伺服感应器(201)和通信控制器(203)，而且伺服感应器(201)上嵌入安装传感器(202)，通信控制器(203)上嵌入安装处理器和通讯模块，通讯模块通过NB-IoT无线物联网通信，远程接入NB-IOT通信基站(7)。

2.如权利要求1所述的基于物联网实时监测的市政井盖开关自动预警设备，其特征在于，至少一辆巡回车辆(3)和维护车辆(4)分别连接NB-IOT通信基站(7)或管理平台(6)。

3.如权利要求1所述的基于物联网实时监测的市政井盖开关自动预警设备，其特征在于，至少一部移动管理终端(5)连接NB-IOT通信基站(7)或管理平台(6)。

4.如权利要求1所述的基于物联网实时监测的市政井盖开关自动预警设备，其特征在于，管理平台(6)包括依次连接的应用层模块、业务层模块、数据层模块和外部数据库，其中，应用层模块中包括账户管理子模块、设备管理子模块、报表查询子模块、告警提示子模块、配置管理子模块、通信管理子模块、GIS展现子模块和向外分享子模块；业务层模块包括账户配置子模块、流程管理子模块、LBS子模块、报表业务子模块和信息传递子模块；数据层模块包括内外服务器数据转换子模块、设备入网数据子模块、设备数据采集子模块和设备数据备份子模块。

5.如权利要求1所述的基于物联网实时监测的市政井盖开关自动预警设备，其特征在于，井盖监测器(2)上安装水位监测装置。