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智能井盖监测

发表时间: 2018-12-03 15:51:41

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一、研发背景


 随着城市化进程的进一步加快, 市政公用设施建设发展迅速。市政、 电力、通信等部门有大量市政设备、资产需要管理。其中井盖成为了不可忽视的一项。大量在外井盖由于缺乏有效的实时监控管理手段,给不法分子提供了可乘之机,移动、 偷盗井盖等违法行为时有发生,同时,破损、损坏、丢失的井盖也因无法及时获知而得不到及时修复,这样不仅影响了相关设备的正常工作,造成巨大的直接或间接经济损失,而且丢失井盖的井口也会对道路上的车辆、行人造成极大的危害 对社会安定、安全造成了极大负面影响。住建部于2013 年4 月提出了关于进一步加强城市窨井盖安全管理的通知,要求包括城市供水、排水、燃气、热力、房产(物业)、电力、电信、广播电视等部门,实行井盖的数字化管理,实现社会资源有效的监管, 确保人民群众人身安全。虽然市政井盖的管理需求是非常明确的,但是由于城市窨井盖数量庞大,管理部门即使是安排维护人员加强巡视,也无法完全保障窨井盖安全,无法实时有效的获得设备的信息,面对异常情况无法实现实时监控和快速高效的管理。为更好地保障公共设施安全,迫切需要采用新技术、新模式加强针对窨井盖的安全的管理。


业务需求分析


市政部门对井盖数字化管理主要有如下需求:
1、 城市井盖破损, 市政部门无法得知破损信息;
2、 城市井盖被人盗走, 易产生安全问题;
3、 市政井盖靠人工巡查,由于井盖分布在该城市的各个角落,无法实时获取井盖信息,导致异常情况出现时无法快速处理。


三、系统解决方案


1、 基于轨迹分析和倾角检测井盖传感器, 实时监控井盖运动状态,当井盖发生翻转或移动会启动报警系统;

2、 建立***的井盖识别码, 便于井盖统一管理;

3、 基于 NB-IOT 技术传输, 实现低功耗的工作,超长的传输距离及较好的穿透力;

4、 基于物联网智能井盖管理云平台可以对城市的井盖进行统一的管理,提高管控效率 。

 

四、NB-IOT智能井盖监测终端


安装于城市井盖(铸铁井盖、水泥井盖、复合材料井盖)背面,高强度尼龙材料外壳,防护等级 IP68 。终端内置高性能低功耗处理器,高灵敏度的三轴加速度传感器芯片,采用一次性锂亚电池电池+HPC 超级电容供电,通过低功耗 NB-IOT通信模块,将井盖的状态信息、电池电压信息等数据上传到数据管理平台,实现井盖的位置管理及状态监测。


1、 NB-IOT 智能井盖设备工作原理:
三轴加速度传感器安装于智能井盖终端中, 系统电源极微耗电(小于 20uA)。当井盖被搬动并产生一定倾角时(大于 15 度) 时, 三轴加速度传感器触发 CPU中断。 CPU 从低功耗状态醒来, 通过触发 NB-IOT 模组从 PSM 状态进入发射状态,上报报警事件。 同时, 接收监控中心下发的各项设置参数或系统升级等指令。


2、 NB-IOT 智能井盖设备功能:
实时监测报警可对井盖状态变化做出实时响应, 包括井盖倾斜、 井盖翻开、 电池电量低报警。
定时上报可设置的定时上报功能, 包括井盖倾角、 电池电量、 信号强度等。
事件存储设备生成并保存日志(如 NB 模式和应急模式下井盖状态监控、 设备编码等)。
远程布防撤防井盖报警器在运输、 安装或窖井检修过程中, 可以通过平台或 APP 控制井盖报警器撤防, 以免在工作过程中不断发生报警信息。 现场井盖安装完毕后,可通过控制布防,使井盖报警器恢复到正常设防状态。
远程升级内置独有的 IAP 系统程序, 智能应用程序下载、 MD5 校验, 通过系统平台可以对智能井盖设备批量进行远程升级操作。


3、 NB-IOT 智能井盖设备性能及参数:
1) 采用一次性锂亚电池电池+HPC 超级电容供电, 电池容量 8500mAH。
2) 独立的电池仓设计, 更换电池简单便捷。
3) 在无告警时处于休眠状态, 终端静态功耗小于 20uA(通信模组 PSM 状态) .
4) 响应时间<30s。 成功注册入网后, 报警上传信息响应时间小于 10 秒。
5) 设备外壳采用防水设计, 防护等级 IP68.
6) 设备外壳采用高强度尼龙+玻纤材料, 不易变形抗老化。
7) 设备规格参数:
处理器: ARM 32 位 高性能低功耗处理器;
低功耗加速度传感器;
支持中移物联、 上海移远等 NB-IOT 模组;
电源: 8500mAH 大容量锂电池+HPC 超级电容;
待机电流(PSM 状态):<20mA
外形尺寸: φ136mm 圆形
工作环境: 连续工作温度: -40~75℃;
工作湿度: 0%~97%;


4、 NB-IOT 智能井盖设备安装:
安装简单: 由于 NB-IOT 智能井盖设备只是一个密封体, 没有任何外部连线,所以只要用两个不锈钢螺丝固定在井盖底面, 到现场盖在井盖圈上即可, 不增加现场施工成本。 

 

 

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