CN215344629U - 一种基于nb-iot的智能窨井监控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于NB‑IOT的智能窨井监控器,包括监测器、顶盖、底盖和设备端；所述监测器顶部表面开设有第一沉槽，所述第一沉槽中央处开设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有设备端,所述设备端包括窨井监测终端和外接传感器，所述窨井监测终端包括9轴陀螺仪、GPS定位模块、NB‑IOT通讯模块、微处理器、光线监测模块、多功能传感器接口和可拆卸电源接口。本实用新型根据相应场景的窨井搭载相应类型的传感器，方便有效的监测部署，优化了城市环境治理，设备安装简单，可维护性高，应用场景广泛。

Description

一种基于NB-IOT的智能窨井监控器

技术领域

本实用新型涉及井盖技术领域，具体为一种基于NB-IOT的智能窨井监控器。

背景技术

城市市政公用设施建设发展迅速。市政、消防、通讯、电力、供热、供气等部门有窨井管道需要有序监管，窨井管理成为了不可忽视的一项。

在实际生产生活中，经常会有雨水管道偷排污水，管道堵塞造成城市内涝，窨井危险气体富集造成人员设备损失，排污管道水质不达标，窨井井盖丢失，窨井井盖破损，窨井井盖倾斜不归位等情况

上述情况一旦发生都将会对人民的生产生活造成危害跟不便，对社会造成不良的影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提出一种基于NB-IOT的智能窨井监控器。所述基于NB-IOT的智能窨井监控器具有设计新颖、造价低廉和实用性强的特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于NB-IOT的智能窨井监控器,包括监测器、顶盖、底盖和设备端；所述监测器为圆柱形，所述监测器顶部边缘处设有外檐，所述外檐为圆盘形，且与所述监测器为一体成型结构，所述外檐顶部表面设有多个贯穿的固定孔，所述固定孔底部对应的监测器侧壁上开设有供螺栓穿过的半圆形孔槽，所述监测器顶部表面开设有第一沉槽，所述第一沉槽顶部设有与所述第一沉槽相匹配的顶盖，所述第一沉槽中央处开设有第一凹槽，所述第一凹槽呈方形，开口朝上，所述第一凹槽四角处进行倒圆弧角处理，所述第一凹槽四边边缘处对称设有四对螺纹孔，所述螺纹孔顶部对应的所述顶盖上表面设有沉槽孔，所述沉槽孔内设有螺栓，所述监测器与所述顶盖通过所述螺栓和所述螺纹孔盖合连接，每对所述螺纹孔之间开设有两个大小一致的第一凹腔，相邻每对所述螺纹孔之间开设有两个大小一致的第二凹腔，所述第二凹腔侧壁及底壁上均设有贯穿的透气孔，所述监测器底部表面开设有第二沉槽，所述第二沉槽顶部设有与所述第二沉槽相匹配的底盖，所述底盖通过螺栓与所述监测器盖合连接，所述第二沉槽中央处开设有第二凹槽，所述第二凹槽呈方形，开口朝下，所述第二凹槽四角处进行倒圆弧角处理，所述第一凹槽和第二凹槽之间开设有接线孔，所述第二凹槽内部设有电源，所述电源通过数据线穿过所述接线孔与所述设备端连接，所述电源给所述设备端供电，所述第一凹槽内设有设备端,所述设备端包括窨井监测终端和外接传感器，所述窨井监测终端包括9轴陀螺仪、GPS定位模块、NB-IOT通讯模块、微处理器、光线监测模块、多功能传感器接口和可拆卸电源接口，所述9轴陀螺仪、GPS/北斗定位模块、NB-IOT通讯模块、光线监测模块、多功能传感器接口和可拆卸电源接口均与所述微处理器连接，所述多功能传感器接口通过数据线连接有外接传感器，所述外接传感器包括液位传感器、流速传感器、气体传感器、水质传感器和溢水传感器，所述光线监测模块在设备跟系统对时后，每天晚上进行光线强度监测来判断井盖是否存在破损的情况。

液位传感器用于监测雨水、污水管道的排放以及管道堵塞情况，流速传感器用于监测雨水、污水管道的排放以及管道堵塞情况并监测雨水管道在非降雨天时偷排污水的情况，水质传感器用于监测入河、入湖、入海管道的水质排放情况，气体传感器用于监测气体泄漏情况，以及危险气体的富集状况，溢水传感器用于监测汛期的积水情况，9轴陀螺仪用于监测井盖的姿态和方向。

NB-IOT通讯模块具有抗干扰性好，信号稳定，基站覆盖范围广的特点，保证了信息能够准确快速的传递给后端平台。

进一步地，所述可拆卸电源接口连接有采用10000mAH大容量锂电池以及 HPC超级电容。

在设备大部分时间处于50uA左右的低功耗的运行状态，在搭配10000mAh 的大容量电池下保证了能够5年以上的长时间运行，降低能耗节能减排。同时具有可拆卸的电源接口，当电池发生损坏后可以只更换电池不用跟换其他部分，降低成本节省资源。

进一步地，所述GPS定位模块包括GPS传感器，所述GPS传感器将每个井盖的实时位置状态信息传输到平台，当位置偏出平台所划定的围栏位置后将会进行报警。

进一步地，所述窨井监管巡查APP终端为手机或平板移动终端。

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

1、9轴陀螺仪可以监测井盖的方位以及翻动状态，GPS可以跟踪运动轨迹。

2、手持巡查终端在收到派单任务可以准确的到达指定位置进行相应的处理，快捷有效。

3、光线传感器，具有监测井盖破裂，窨井形变的作用，减少井盖破损，窨井破损等造成的损失。

4、根据相应场景的窨井搭载相应类型的传感器，方便有效的监测部署，优化了城市环境治理。

5、设备安装简单，可维护性高，应用场景广泛。

附图说明

图1为本实用新型的监测器整体结构示意图；

图2为本实用新型的监测器顶部结构示意图；

图3为本实用新型的监测器底部结构示意图；

图4为本实用新型的系统连接结构示意图；

其中，1-监测器、2-顶盖、3-沉槽孔、4-螺栓，5-固定孔，6-透气孔，7-半圆形孔槽，8-螺纹孔，9-第一凹槽，10-接线孔，11-外檐，12-第一沉槽， 13-第二凹槽，14-第二沉槽，15-第一凹腔，16-透气孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

一种基于NB-IOT的智能窨井监控器,包括监测器1、顶盖2、底盖、设备端、管理端和巡查人员；所述监测器1为圆柱形，所述监测器1顶部边缘处设有外檐11，所述外檐11为圆盘形，且与所述监测器1为一体成型结构，所述外檐11顶部表面设有多个贯穿的固定孔5，所述固定孔5底部对应的监测器1侧壁上开设有供螺栓穿过的半圆形孔槽7，所述监测器1顶部表面开设有第一沉槽12，所述第一沉槽12顶部设有与所述第一沉槽12相匹配的顶盖2，所述第一沉槽12中央处开设有第一凹槽9，所述第一凹槽9呈方形，开口朝上，所述第一凹槽9四角处进行倒圆弧角处理，所述第一凹槽9四边边缘处对称设有四对螺纹孔8，所述螺纹孔8顶部对应的所述顶盖2上表面设有沉槽孔3，所述沉槽孔3内设有螺栓4，所述监测器1与所述顶盖2通过所述螺栓 4和所述螺纹孔8盖合连接，每对所述螺纹孔8之间开设有两个大小一致的第一凹腔15，相邻每对所述螺纹孔8之间开设有两个大小一致的第二凹腔16，所述第二凹腔16侧壁及底壁上均设有贯穿的透气孔6，所述监测器1底部表面开设有第二沉槽14，所述第二沉槽14顶部设有与所述第二沉槽14相匹配的底盖，所述底盖通过螺栓与所述监测器1盖合连接，所述第二沉槽14中央处开设有第二凹槽13，所述第二凹槽13呈方形，开口朝下，所述第二凹槽 13四角处进行倒圆弧角处理，所述第一凹槽9和第二凹槽13之间开设有接线孔10，所述第二凹槽13内部设有电源，所述电源通过数据线穿过所述接线孔 10与所述设备端连接，所述电源给所述设备端供电，所述第一凹槽9内设有设备端，所述设备端包括窨井监测终端和外接传感器，所述管理端包括城市窨井监控平台和窨井监管巡查APP终端，所述设备端通过无线网络与所述管理端连接，所述窨井监测终端包括9轴陀螺仪、GPS定位模块、NB-IOT通讯模块、微处理器、光线监测模块、多功能传感器接口和可拆卸电源接口，所述9轴陀螺仪、GPS/北斗定位模块、NB-IOT通讯模块、光线监测模块、多功能传感器接口和可拆卸电源接口均与所述微处理器连接，所述多功能传感器接口通过数据线连接有外接传感器，所述外接传感器包括液位传感器、流速传感器、气体传感器、水质传感器和溢水传感器，所述光线检测模块在设备跟系统对时后，每天晚上进行光线强度监测来判断井盖是否存在破损的情况，所述NB-IOT通讯模块用于接收所述窨井监测终端的数据通过无线网络传输至所述城市窨井监控平台，所述城市窨井监控平台通过无线网络窨井监管巡查 APP终端连接，所述窨井监测终端用于监测井盖的姿态和方向，监测雨水、污水管道的排放以及管道堵塞情况并监测雨水管道在非降雨天时偷排污水的情况，监测入河、入湖、入海管道的水质排放情况，监测气体泄漏情况，以及危险气体的富集状况，监测汛期的积水情况，在出现异常时上报至监控平台，所述城市窨井监管平台实时获取每个所述窨井监测终端采集的各种数据，用于分析井盖以及窨井内部现在的状态，设置各种情况的报警值，当出现异常报警时，所述城市窨井监控平台向相应的巡查人员下发巡查任务，所述巡查人员携带装有窨井监管巡查APP终端，登陆个人账号，在接收端平台下发的任务后到指定位置进行巡查，将巡查、处理结果拍照并留取材料后通过巡查 APP终端反馈到所述城市窨井监管平台，等待平台确认是否处理完成。

液位传感器用于监测雨水、污水管道的排放以及管道堵塞情况，流速传感器用于监测雨水、污水管道的排放以及管道堵塞情况并监测雨水管道在非降雨天时偷排污水的情况，水质传感器用于监测入河、入湖、入海管道的水质排放情况，气体传感器用于监测气体泄漏情况，以及危险气体的富集状况，溢水传感器用于监测汛期的积水情况，9轴陀螺仪用于监测井盖的姿态和方向。

NB-IOT通讯模块具有抗干扰性好，信号稳定，基站覆盖范围广的特点，保证了信息能够准确快速的传递给后端平台。

具体而言，所述可拆卸电源接口连接有采用10000mAH大容量锂电池以及 HPC超级电容。

在设备大部分时间处于50uA左右的低功耗的运行状态，在搭配10000mAh 的大容量电池下保证了能够5年以上的长时间运行，降低能耗节能减排。同时具有可拆卸的电源接口，当电池发生损坏后可以只更换电池不用跟换其他部分，降低成本节省资源。

具体而言，所述GPS定位模块包括GPS传感器，所述GPS传感器将每个井盖的实时位置状态信息传输到平台，当位置偏出平台所划定的围栏位置后将会进行报警。

参见图1，图1介绍了本实用新型的监测器整体结构，包括监测器1、顶盖2和底盖；所述监测器1为圆柱形，所述监测器1顶部边缘处设有外檐11，所述外檐11为圆盘形，且与所述监测器1为一体成型结构，所述外檐11顶部表面设有多个贯穿的固定孔5，所述固定孔5底部对应的监测器1侧壁上开设有供螺栓穿过的半圆形孔槽7。

参见图2，图2介绍了本实用的监测器顶部结构，所述监测器1顶部表面开设有第一沉槽12，所述第一沉槽12顶部设有与所述第一沉槽12相匹配的顶盖2，所述第一沉槽12中央处开设有第一凹槽9，所述第一凹槽9呈方形，开口朝上，所述第一凹槽9四角处进行倒圆弧角处理，所述第一凹槽9四边边缘处对称设有四对螺纹孔8，所述螺纹孔8顶部对应的所述顶盖2上表面设有沉槽孔3，所述沉槽孔3内设有螺栓4，所述监测器1与所述顶盖2通过所述螺栓4和所述螺纹孔8盖合连接，每对所述螺纹孔8之间开设有两个大小一致的第一凹腔15，相邻每对所述螺纹孔8之间开设有两个大小一致的第二凹腔16，所述第二凹腔16侧壁及底壁上均设有贯穿的透气孔6。

参见图3，图3介绍了本实用的监测器底部结构，所述监测器1底部表面开设有第二沉槽14，所述第二沉槽14顶部设有与所述第二沉槽14相匹配的底盖，所述底盖通过螺栓与所述监测器1盖合连接，所述第二沉槽14中央处开设有第二凹槽13，所述第二凹槽13呈方形，开口朝下，所述第二凹槽13 四角处进行倒圆弧角处理，所述第一凹槽9和第二凹槽13之间开设有接线孔 10，所述第二凹槽13内部设有电源，所述电源通过数据线穿过所述接线孔10 与所述设备端连接，所述电源给所述设备端供电，所述第一凹槽9内设有设备端。

参见图4，图4介绍了本实用新型的系统连接结构，所述设备端包括窨井监测终端和外接传感器，所述管理端包括城市窨井监控平台和窨井监管巡查 APP终端，所述设备端通过无线网络与所述管理端连接，所述窨井监测终端包括9轴陀螺仪、GPS定位模块、NB-IOT通讯模块、微处理器、光线监测模块、多功能传感器接口和可拆卸电源接口，所述9轴陀螺仪、GPS/北斗定位模块、 NB-IOT通讯模块、光线监测模块、多功能传感器接口和可拆卸电源接口均与所述微处理器连接，所述多功能传感器接口通过数据线连接有外接传感器，所述外接传感器包括液位传感器、流速传感器、气体传感器、水质传感器和溢水传感器。

工作原理：首先将所述设备端安装在井盖的底部，所述光线检测模块在设备跟系统对时后，每天晚上进行光线强度监测来判断井盖是否存在破损的情况，所述窨井监测终端用于监测井盖的姿态和方向，监测雨水、污水管道的排放以及管道堵塞情况并监测雨水管道在非降雨天时偷排污水的情况，监测入河、入湖、入海管道的水质排放情况，监测气体泄漏情况，以及危险气体的富集状况，监测汛期的积水情况，在出现异常时上报至监控平台，所述城市窨井监管平台实时获取每个所述窨井监测终端采集的各种数据，用于分析井盖以及窨井内部现在的状态，设置各种情况的报警值，当出现异常报警时，所述城市窨井监控平台向相应的巡查人员下发巡查任务，所述巡查人员携带装有窨井监管巡查APP终端，登陆个人账号，在接收端平台下发的任务后到指定位置进行巡查，将巡查、处理结果拍照并留取材料后通过巡查APP 终端反馈到所述城市窨井监管平台，等待平台确认是否处理完成。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (2)

1.一种基于NB-IOT的智能窨井监控器,其特征在于：包括监测器(1)、顶盖(2)、底盖和设备端；所述监测器(1)为圆柱形，所述监测器(1)顶部边缘处设有外檐(11)，所述外檐(11)为圆盘形，且与所述监测器(1)为一体成型结构，所述外檐(11)顶部表面设有多个贯穿的固定孔(5)，所述固定孔(5)底部对应的监测器(1)侧壁上开设有供螺栓穿过的半圆形孔槽(7)，所述监测器(1)顶部表面开设有第一沉槽(12)，所述第一沉槽(12)顶部设有与所述第一沉槽(12)相匹配的顶盖(2)，所述第一沉槽(12)中央处开设有第一凹槽(9)，所述第一凹槽(9)呈方形，开口朝上，所述第一凹槽(9)四角处进行倒圆弧角处理，所述第一凹槽(9)四边边缘处对称设有四对螺纹孔(8)，所述螺纹孔(8)顶部对应的所述顶盖(2)上表面设有沉槽孔(3)，所述沉槽孔(3)内设有螺栓(4)，所述监测器(1)与所述顶盖(2)通过所述螺栓(4)和所述螺纹孔(8)盖合连接，每对所述螺纹孔(8)之间开设有两个大小一致的第一凹腔(15)，相邻每对所述螺纹孔(8)之间开设有两个大小一致的第二凹腔(16)，所述第二凹腔(16)侧壁及底壁上均设有贯穿的透气孔(6)，所述监测器(1)底部表面开设有第二沉槽(14)，所述第二沉槽(14)顶部设有与所述第二沉槽(14)相匹配的底盖，所述底盖通过螺栓与所述监测器(1)盖合连接，所述第二沉槽(14)中央处开设有第二凹槽(13)，所述第二凹槽(13)呈方形，开口朝下，所述第二凹槽(13)四角处进行倒圆弧角处理，所述第一凹槽(9)和第二凹槽(13)之间开设有接线孔(10)，所述第二凹槽(13)内部设有电源，所述电源通过数据线穿过所述接线孔(10)与所述设备端连接，所述电源给所述设备端供电，所述第一凹槽(9)内设有设备端，所述设备端包括窨井监测终端和外接传感器，所述窨井监测终端包括9轴陀螺仪、GPS定位模块、NB-IOT通讯模块、微处理器、光线监测模块、多功能传感器接口和可拆卸电源接口，所述9轴陀螺仪、GPS/北斗定位模块、NB-IOT通讯模块、光线监测模块、多功能传感器接口和可拆卸电源接口均与所述微处理器连接，所述多功能传感器接口通过数据线连接有外接传感器，所述外接传感器包括液位传感器、流速传感器、气体传感器、水质传感器和溢水传感器。

2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的智能窨井监控器，其特征在于：所述可拆卸电源接口连接有采用10000mAH大容量锂电池以及HPC超级电容。

Images