一种智能井盖监测系统、方法、设备及存储介质与流程

1.本发明实施例涉及智能监测技术，尤其涉及一种智能井盖监测系统、方法、设备及存储介质。


背景技术：

2.井盖广泛应用于市政、通信、电力、油气等地下网络管道，是保护城市管道建设的重要设施。但是在户外环境下，井盖通常面临着被盗窃、出现故障无法继续正常工作等问题，因此，需要对井盖情况进行监测。
3.目前，主要是人工定期或不定期进行大范围的井盖监测管理工作。人工工作量大且复杂，给监测、维护工作造成许多问题。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种智能井盖监测系统、方法、设备及存储介质，以实现对大范围井盖进行集中管理的效果。
5.本发明实施例提供了一种智能井盖监测系统，包括：
6.井盖监测终端模块，安装在井盖内侧，用于检测井盖数据并实时上传至监控中心模块；
7.所述监控中心模块，用于对监测范围内所有井盖的井盖数据进行集中管理，实时更新井盖数据，并对所述井盖数据进行处理分析，当所述井盖数据达到触发报警的条件时，将报警信号发送至用户终端模块；
8.所述用户终端模块，用于实时更新并显示监测范围内所有井盖的详细信息，还用于发出报警信号，所述井盖的详细信息包括井盖数据。
9.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种智能井盖监测系统的监测方法，如上所述的智能井盖监测系统的监测方法包括：
10.井盖监测终端模块检测井盖数据并实时上传至监控中心模块；
11.所述监控中心模块对监测范围内所有井盖的井盖数据进行集中管理，实时更新井盖数据，并对所述井盖数据进行处理分析，当所述井盖数据达到触发报警的条件时，将报警信号发送至用户终端模块；
12.所述用户终端模块实时更新并显示监测范围内所有井盖的详细信息，并在接收到所述报警信号时发出警报。
13.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
14.至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；
15.所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线完成三者相互间的通信；
16.所述存储器存储有被所述处理器执行的如上所述的智能井盖监测系统，所述智能井盖监测系统配置为实现如上所述的监测方法。
17.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储
介质上存储有如上所述的智能井盖监测系统，所述智能井盖监测系统被执行时实现如上所述的监测方法。
18.本发明实施例中，井盖内侧设置有井盖监测终端模块，用于对井盖进行实时监测并上传井盖数据；监控中心模块对监测范围内的所有井盖的井盖数据进行集中的分析和管理，并通过用户终端模块将各个井盖的详细信息和报警信号呈现给工作人员。由此，可实现对大范围井盖进行实时且集中的管理，降低了监测工作量和监测过程复杂度，可大幅降低人工监测成本，提高监测效率，给工作人员的监测、维护工作提供了便利。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图虽然是本发明的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本发明的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延伸到其它的结构和附图，毋庸置疑这些都应该是在本发明的权利要求范围之内。
20.图1是本发明实施例提供的一种智能井盖监测系统的示意图；
21.图2是本发明实施例提供的一种智能井盖监测系统的监测方法的示意图；
22.图3为图2所示步骤s2的一种示意图；
23.图4为图3所示步骤s21的一种示意图；
24.图5为图4所示步骤s211的一种示意图。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例所揭示和提示的基本概念，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.参考图1所示，为本发明实施例提供的一种智能井盖监测系统的示意图。本实施例提供的智能井盖监测系统包括：井盖监测终端模块100，安装在井盖内侧，用于检测井盖数据并实时上传至监控中心模块200；监控中心模块200，用于对监测范围内所有井盖的井盖数据进行集中管理，实时更新井盖数据，并对井盖数据进行处理分析，当井盖数据达到触发报警的条件时，将报警信号发送至用户终端模块300；用户终端模块300，用于实时更新并显示监测范围内所有井盖的详细信息，还用于发出报警信号，井盖的详细信息包括井盖数据。
27.本实施例中，井盖包括面向地面的外侧和面向深井通道的内侧，井盖监测终端模块100安装在井盖内侧，每个井盖对应设置有一个井盖监测终端模块100。井盖监测终端模块100与监控中心模块200无线通信，井盖监测终端模块100用于检测其所对应的井盖的井盖数据，并将该井盖数据实时上传至监控中心模块200。
28.监控中心模块200可选为上位机或服务器，与多个井盖监测终端模块100无线通信，用于通过多个井盖监测终端模块100获取多个井盖的井盖数据。可以理解，监控中心模块200对应监测的多个井盖所在范围即为其监测范围。监控中心模块200获取监测范围内所有井盖的井盖数据，并进行集中管理，实时根据获得的井盖数据更新模块内部的每个井盖
的井盖数据。
29.监控中心模块200还分别对每个井盖的井盖数据进行处理分析，具体的，分析每个井盖的井盖数据是否达到触发报警的条件。若任一井盖的井盖数据达到触发报警的条件时，生成该井盖的报警信号并将报警信号发送至用户终端模块300。
30.用户终端模块300与监控中心模块200无线通信，可选用户终端模块300为移动终端等设备，例如智能手机等。用户终端模块300用于通过监控中心模块200获取每个井盖的井盖数据，并根据井盖数据实时更新该井盖的详细信息，可以理解，井盖的详细信息包括井盖数据。另外，用户终端模块300还用于显示或供工作人员查看监测范围内所有井盖的详细信息。当用户终端模块300接收到监控中心模块200发送的报警信号后，用于发出报警信号以提醒工作人员有井盖触发报警条件，且可以具体显示出发出报警的井盖的详细信息。
31.本发明实施例，井盖内侧设置有井盖监测终端模块，用于对井盖进行实时监测并上传井盖数据；监控中心模块对监测范围内的所有井盖的井盖数据进行集中的分析和管理，并通过用户终端模块将各个井盖的详细信息和报警信号呈现给工作人员。由此，可实现对大范围井盖进行实时且集中的管理，降低了监测工作量和监测过程复杂度，可大幅降低人工监测成本，提高监测效率，给工作人员的监测、维护工作提供了便利。
32.示例性的，在上述技术方案的基础上，如图1所示，可选井盖监测终端模块100包括：液位监测装置101，用于监测井盖下方水位变化，并实时将当前水位数据发送至监控中心模块200；位移监测装置102，用于监测井盖的位移和倾斜变化，并实时将当前位移和倾斜数据发送至监控中心模块200；震动监测装置103，用于监测井盖的震动强度变化，并实时将当前震动数据发送至监控中心模块200；光感监测装置104，用于监测井盖下方光照强度变化，并实时将当前井盖下方的光照数据发送至监控中心模块200；电量监测装置105，用于监测液位监测装置101、位移监测装置102、震动监测装置103和光感监测装置104的装置剩余电量，并实时将当前各装置的装置剩余电量数据发送至监控中心模块200；离线报警装置106，用于监测液位监测装置101、位移监测装置102、震动监测装置103、光感监测装置104和电量监测装置105的装置状态，并实时将当前各装置的装置状态数据发送至监控中心模块200。
33.本实施例中，液位监测装置101包括液位计，可用于实时监测井盖下方的水位变化，并生成水位数据，再实时将当前水位数据发送至监控中心模块200。
34.位移监测装置102包括位移传感器，可用于监测井盖的位移和倾斜变化，并生成位移和倾斜数据，可以理解，位移和倾斜数据包括井盖的位移数据和/或井盖的倾斜数据，再实时将当前位移和倾斜数据发送至监控中心模块200。
35.震动监测装置103包括震动传感器，可用于监测井盖的震动强度变化，并生成震动数据，再实时将当前震动数据发送至监控中心模块200。
36.光感监测装置104包括光电传感器，可用于监测井盖下方的光照强度变化，并生成光照数据，再实时将井盖下方的当前光照数据发送至监控中心模块200。
37.电量监测装置105分别与液位监测装置101、位移监测装置102、震动监测装置103和光感监测装置104电连接，可分别监测每个装置的剩余电量，并生成每个装置的装置剩余电量数据，再实时将每个装置的当前装置剩余电量数据发送至监控中心模块200。
38.离线报警装置106分别与液位监测装置101、位移监测装置102、震动监测装置103、
光感监测装置104和电量监测装置105电连接，可分别采集每个装置的装置状态参数，以此生成每个装置的装置状态数据，再实时将每个装置的当前装置状态数据发送至监控中心模块200。
39.由此可知，井盖数据包括但不限于：水位数据、井盖的位移和倾斜数据、震动数据、光照数据、装置剩余电量数据和装置状态数据。
40.本实施例中，井盖监测终端模块内配置有多种监测装置，实现对井盖多种数据的实时监测和采集，从而多方面实时监测井盖数据，使得监测更为全面。可以理解，井盖监测终端模块内配置的监测装置包括但不限于以上几种，例如还可以在井盖监测终端模块内设置有害气体监测装置等，实现更加全面的监测。
41.可选井盖数据至少包括：水位数据、井盖的位移和倾斜数据、震动数据、光照数据、装置剩余电量数据和装置状态数据；监控中心模块200用于当任一井盖的井盖数据触发对应报警条件时，向用户终端模块300发送该井盖所对应的报警信号，其中，当任一井盖的水位数据触发水位报警条件时，向用户终端模块发送该井盖的水位报警信号；或者，当任一井盖的位移和倾斜数据触发位移和倾斜报警条件时，向用户终端模块发送该井盖的移动报警信号；或者，当任一井盖的震动数据触发震动报警条件时，向用户终端模块发送该井盖的震动报警信号；或者，当任一井盖的光照数据触发光照报警条件时，向用户终端模块发送该井盖的光感报警信号；或者，当任一井盖的任一装置的装置剩余电量数据少于预设电量阈值时，向用户终端模块发送该井盖的电量报警信号；或者，当任一井盖的任一装置的装置状态数据处于离线状态时，向用户终端模块发送该井盖的离线报警信号。
42.本实施例中，监控中心模块200通过井盖内侧设置的井盖监测终端模块100获取该井盖的井盖数据，则监控中心模块200可通过监测范围内各井盖监测终端模块100获取每个井盖的井盖数据。
43.监控中心模块200内还存储有井盖数据中每种参数所对应的报警条件和报警信号。具体的，监控中心模块200内存储有对应水位数据的水位报警条件和水位报警信号，对应井盖的位移和倾斜数据的位移和倾斜报警条件以及移动报警信号，对应震动数据的震动报警条件和震动报警信号，对应光照数据的光照报警条件和光感报警信号，对应装置剩余电量数据的预设电量阈值和电量报警信号，对应装置状态数据的离线状态和离线报警信号。
44.基于此，监控中心模块200对任一井盖的井盖数据进行监测，若井盖数据中任一参数触发了对应的报警条件，则监控中心模块200向用户终端模块300发送该井盖数据所对应的报警信号。
45.例如，水位报警条件包括水位数据大于或等于水位报警阈值；位移和倾斜报警条件包括位移数据大于或等于预设位移数据，和/或，倾斜数据大于或等于预设倾斜数据；震动报警条件包括震动数据大于或等于震动报警阈值；光照报警条件包括光照数据大于或等于光照报警阈值；电量报警条件包括井盖中任一装置的装置剩余电量数据少于预设电量阈值；离线报警条件包括井盖中任一装置的装置状态数据处于离线状态。可以理解，井盖所使用的功能不同，井盖数据中各参数的报警条件也可能不同，以上仅是一种简单示例，实际报警条件不限于此。
46.本实施例中，监控中心模块对实时上传的井盖数据进行集中分析和管理，更为系
统规范化，还能够根据井盖数据中不同类型的异常值，发出对应的报警信号，报警信息明确，方便工作人员根据报警信息进行维修等处理工作。
47.如图1所示，可选用户终端模块300包括：地图显示单元301，用于在电子地图上显示监测范围内所有井盖，且以颜色表示井盖状态，还用于在接收到电子地图上任一井盖的选取指令时显示该井盖的详细信息，井盖的详细信息至少包括：井盖编号、信号值、位置、电量、权属、液位、位移报警时间、导航、维修按键和解除报警，还用于在接收到导航指令时生成从当前定位位置到该井盖的导航路线；报警单元302，用于存储报警信息，报警信息包括监测范围内所有井盖的所有报警信息，还用于在接收到整体查看指令时按照最新时间排序显示所有井盖的报警信号，还用于在接收到个体查看指令时显示所对应井盖的所有报警信号；设备管理单元303，用于增加、删除、修改和查看井盖的详细信息。
48.本实施例中，用户终端模块300用于实时更新并显示监测范围内所有井盖的详细信息，并在接收到报警信号后发出警报以警示工作人员。
49.地图显示单元301的电子地图上显示有监测范围内的所有井盖，以颜色表示井盖状态。可选井盖状态包括正常状态、报警状态和离线状态，则正常状态的井盖显示为同一颜色如绿色，报警状态的井盖显示为同一颜色如红色，离线状态的井盖显示为同一颜色如灰色。可以理解，通过不同颜色表征井盖的不同状态，可便于工作人员在用户终端模块300中快速确定发出报警的井盖及其详细信息。
50.工作人员可点击电子地图上任一井盖的图标，如此用户终端模块300根据该输入指令可显示该井盖的详细信息。工作人员可点击该详细信息中每一个项目以进行进一步操作。例如，工作人员点击报警的井盖图标，再在显示的详细信息中点击导航项目，则地图显示单元301可生成并显示从当前终端定位位置到该井盖的导航路线。
51.工作人员通过报警单元302可查看地图中每个井盖的报警信息，井盖的报警信息包括该井盖的所有报警记录。工作人员输入整体查看指令，则通过报警单元302可查看地图中全部井盖的报警记录，可选显示方式为所有报警记录按最新时间排序，显示所有井盖的报警记录。工作人员输入个体查看指令，则通过报警单元302还可查看地图中任一井盖的全部报警记录。
52.工作人员通过设备管理单元303可增加、删除、修改或查看井盖设备。
53.本实施例中，通过用户终端模块统一显示监测范围内所有井盖的设备信息和管理信息等，便于工作人员及时了解各设备信息并进行管理，对异常情况进行及时处理，用户终端模块还可增设其他功能单元，便于操作和管理，例如增加用户单元，可用于显示用户信息、操作日志等。可选用户终端模块包括多种形式，如手机app，电脑pc端应用程序等。用户终端模块可直观显示井盖的详细信息，并可发出报警信号，实现了系统即时对异常情况进行反馈，同时可给工作人员提供详细的报警信息，便于工作人员对井盖进行维护管理工作。
54.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种智能井盖监测系统的监测方法，该智能井盖监测系统为上述任意实施例所述的智能井盖监测系统。
55.参考图2所示，为本发明实施例提供的智能井盖监测系统的监测方法的示意图。如图2所示，本实施例中该监测方法包括：
56.s1、井盖监测终端模块检测井盖数据并实时上传至监控中心模块；
57.s2、监控中心模块对监测范围内所有井盖的井盖数据进行集中管理，实时更新井
盖数据，并对井盖数据进行处理分析，当井盖数据达到触发报警的条件时，将报警信号发送至用户终端模块；
58.s3、用户终端模块实时更新并显示监测范围内所有井盖的详细信息，并在接收到报警信号时发出警报。
59.可选井盖数据至少包括：井盖下方的水位数据、井盖的位移和倾斜数据、井盖的震动数据和井盖下方的光照数据。
60.参考图3所示，为步骤s2的一种示意图。可选，步骤s2的对井盖数据进行处理分析，当井盖数据达到触发报警的条件时，将报警信号发送至用户终端模块的操作，包括如下步骤：
61.s21、对井盖实时上传的含有异常值的井盖数据进行数据清洗，根据经过数据清洗的井盖数据进行判断是否触发报警条件；
62.s22、当水位数据大于或等于水位报警阈值，且持续时间超过预设第一时间时，触发水位报警条件；或者，当位移和倾斜数据中，位移数据大于或等于预设位移数据，且持续时间超过预设第二时间时，触发移动报警条件；或者，当位移和倾斜数据中，倾斜数据大于或等于预设倾斜数据，且持续时间超过预设第三时间时，触发移动报警条件；或者，当震动数据大于或等于震动报警阈值，且持续时间超过预设第四时间时，触发震动报警条件；或者，当光照数据大于或等于光照报警阈值，且持续时间超过预设第五时间时，触发光感报警条件。
63.本实施例中，监控中心模块内设置多种报警阈值以及报警持续时间，防止某个短暂的异常值导致误报警情况的出现，降低误报率，提高系统监测效率和准确性。
64.参考图4所示，为步骤s21的一种示意图。可选，步骤s21的对井盖实时上传的含有异常值的井盖数据进行数据清洗的操作，包括如下步骤：
65.s211、预先获取多个含有异常值且携带误报标签的井盖数据作为误报样本数据集合，将井盖实时上传的含有异常值的井盖数据与误报样本数据集合中各项样本数据进行匹配；
66.s212、若无匹配项，则判定井盖实时上传的含有异常值的井盖数据为非误报数据，再判断该井盖数据是否触发报警条件；
67.s213、若有匹配项，则判定井盖实时上传的含有异常值的井盖数据为误报数据，为该井盖数据添加误报标签并加入误报样本数据集合，且不进行触发报警判断。
68.本实施例中，监控中心模块内设置有误报样本数据集合，误报样本数据集合中包括至少一个样本数据，监控中心模块将井盖实时上传的含有异常值的井盖数据与每一个样本数据进行匹配。
69.若井盖实时上传的含有异常值的井盖数据与误报样本数据集合中至少一个样本数据匹配，则表征该井盖实时上传的含有异常值的井盖数据为误报数据。人工可直接给该井盖数据添加误报标签并加入误报样本数据集合，以此扩充误报样本数据集合。实现了将误报数据清洗除去，不进行触发报警判断。
70.若井盖实时上传的含有异常值的井盖数据与误报样本数据集合中每一个样本数据均不匹配，则表征该井盖实时上传的含有异常值的井盖数据为非误报数据。此时对该井盖数据进行触发报警判断，继续执行步骤s22。
71.本实施例中，监控中心模块对实时上传的含有异常值的井盖数据进行数据清洗，为非误报数据进行是否触发报警条件判断，而对误报数据不进行是否触发报警条件判断，且将误报数据实时扩充至误报样本数据集合，进一步降低误报率，提高系统监测效率和准确性。
72.参考图5所示，为步骤s211的一种示意图。可选，步骤s211的将井盖实时上传的含有异常值的井盖数据与误报样本数据集合中各项样本数据进行匹配的操作，包括如下步骤：
73.s2111、根据误报样本数据集合中，携带误报标签的井盖数据的不同类型，设置每个类型对应的存储区域，不同存储区域存储不同类型的携带误报标签的井盖数据；
74.s2112、根据井盖实时上传的含有异常值的井盖数据的类型，确定与该井盖数据类型匹配的目标存储区域；
75.s2113、计算井盖实时上传的含有异常值的井盖数据与目标存储区域中每一个携带误报标签的井盖数据的海明距离；
76.s2114、若存在至少一个海明距离小于预设海明距离阈值，则判断井盖实时上传的含有异常值的井盖数据为误报数据；
77.s2115、若不存在，则判断该井盖实时上传的含有异常值的井盖数据为非误报数据。
78.本实施例中，监控中心模块内设置有多个存储区域，并对误报样本数据集合中各个样本数据进行类型分类，同一类型的样本数据存储在同一存储区域，不同类型的样本数据存储在不同存储区域内。例如，所有携带误报标签的水位样本数据存储在同一区域a内，所有携带误报标签的电量样本数据存储在同一区域b内，等等。井盖数据的类型有n种，则对应设置n个存储区域，一个存储区域存储同一类型的携带误报标签的样本数据。；
79.监控中心模块首先确定井盖实时上传的含有异常值的井盖数据的类型，然后根据该井盖数据的类型确定其所对应的目标存储区域。
80.监控中心模块计算井盖实时上传的含有异常值的井盖数据与目标存储区域中的每一个携带误报标签的井盖数据的海明距离。例如，井盖实时上传的含有异常值的井盖数据的类型为水位数据，则其所对应的目标存储区域的区域a；假设区域a内有10个携带误报标签的水位样本数据，则监控中心模块可计算获得10个海明距离。监控中心模块内还存储有预设海明距离阈值，不同类型井盖数据的预设海明距离阈值可能不同。
81.若存在至少一个海明距离小于对应类型的预设海明距离阈值，则判定为有匹配项，即执行步骤s213，判定井盖实时上传的含有异常值的井盖数据为误报数据。若不存在，则判定为无匹配项，即执行步骤s212，判定该井盖实时上传的含有异常值的井盖数据是否触发报警条件。
82.本实施例中，监控中心模块首先对实时上传的含有异常值的井盖数据进行数据清洗，所述异常值为与前期一段相对平稳数据相比产生较大波动的值，通过将该井盖数据与误报样本数据集合中的样本数据进行匹配，判断其是否为误报数据；若是，则不进行报警判断，并自动为其增加误报标签，存入误报样本数据集合；若不是，则可根据该井盖数据判断是否触发报警条件。
83.例如，井盖监测终端模块中液位监测装置实时上传了一个与前期相对平稳数据相
比而异常高的水位数据，那么先将该水位数据与误报样本数据集合中水位误报数据进行匹配。若有匹配项，则证明该水位数据为误报数据，不报警并将该水位数据标为水位误报数据，存入误报样本数据集合；若无匹配项，则证明该水位数据为非误报数据，判断该水位数据是否触发水位报警条件。
84.因此，监控中心模块根据经过数据清洗的井盖数据进行报警判断，确定其是否满足报警条件。当不满足时，将实时上传的井盖数据更新显示在用户终端模块中；当满足报警条件时，通过用户终端模块发出对应的报警信号，并且实时更新显示井盖数据。
85.示例性的，井盖x的水位报警阈值为55mm，第一预设时间为1分钟。若井盖x实时上传的水位数据为70mm且持续时间为2分钟，那么当该水位数据经过数据清洗被确认为非误报数据时，由于其高于55mm且持续时间超过1分钟，则触发水位报警条件。监控中心模块向用户终端模块发送井盖x的水位报警信号，并将该水位数据更新显示至井盖x的详细信息中。反之，只更新井盖x的详细信息中的水位数据，不发出报警信号。
86.本实施例中，通过分类存储和计算海明距离的方式，将井盖实时上传的含有异常值的井盖数据与误报样本数据集合中各项样本数据进行快速匹配，便于进行数据清洗。
87.本发明实施例提供的监测方法，井盖监测终端模块多方面实时监测井盖数据，并实时上传至监控中心模块进行集中的分析处理，再将井盖详细信息显示在用户终端模块上，实现了对大范围井盖实时且集中的管理。进一步地，通过设置报警条件以及对含有异常值的井盖数据进行数据清洗，两者结合，可降低系统的误报率，提高系统监测准确度和效率。
88.基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；处理器、存储器和通信接口通过总线完成三者相互间的通信；存储器存储有被处理器执行的如上任意实施例所述的智能井盖监测系统，智能井盖监测系统配置为实现如上任意实施例所述的监测方法。
89.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储介质上存储有如上任意实施例所述的智能井盖监测系统，智能井盖监测系统被执行时实现如上任意实施例所述的监测方法。
90.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。