一种基于无线传感器网络的井盖防盗系统及方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及井盖防盗领域，尤其涉及的是一种基于无线传感器网络的井盖防盗系统及方法。
【【背景技术】】
[0002]近年来，随着城市各项功能日益完善，井盖也像巨大机器上的螺丝钉一样镶嵌在城市的各条街道。这些井盖分属市政、通讯、燃气、热力、电力、交管等多个行业部门，权属复杂，管理难度大。其中电力、通讯线缆井盖占相当大的部分。井盖的被盗、缺失损坏，主要造成两方面的影响:一是给行人和车辆带来安全隐患，变成马路杀手；二是通过井盖入口盗窃地下电线缆，影响供电和通讯。偷盗井盖和盗窃地下线缆已成为当前影响我国市政建设和电力、通讯安全的一个突出问题。目前技术防范的问题是成本过高，其防盗成本远远超出井盖本身的实际成本和损失被盗的成本。要实现对大区域井盖监控和线缆防范就更加困难。可以说目前没有任何一个方案能真正从技术上解决井盖防盗和大面积监管问题。
[0003]本发明采用了带有加速度传感器的无线传感器网络监测节点以一对一的方式对井盖进行准确监测，能真正实现实时监控，对每一个井盖进行管理；又能高效处警，对盗窃井盖和线缆的行为进行精确打击；当防盗系统对所控制的各区域路段井盖进行布防后，系统各部分即开始对所有井盖实行自动监测。一旦有人非法开启井盖，系统立即完成报警信息对总控、中心和相关人员的发送，并于总控中心显示出报警井盖的具体地理位置。值班人员对报警情况进行确认后可迅速指挥调度巡逻车辆或通过公安110处警，实现快速精确打击的目标。其次从井盖监测节点到无线汇聚节点是通过无线自组网方式实现的，这样就降低了系统的运营维护成本，提高了系统组网的灵活性为系统的广泛应用创造了有利条件。由于整个系统建设费用低，采用GIS井盖定位和GPRS通讯方式，对所有井盖实现联网终端统一接入和管理，能实现对大范围的城区街道甚至整个城市井盖监控。
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【发明内容】
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[0004]本发明的目的在于提供一种基于无线传感器网络的井盖防盗系统及方法，采用该系统能够减小整个系统的运营维护成本，提高监控精度和效率。
[0005]一种基于无线传感器网络的井盖防盗系统，该系统包括井盖感应装置、无线传感器网络路由节点、GPRS模块和总控中心，所述井盖感应装置位于井盖上方，将采集到的井盖信息以无线的方式实时传输到无线传感器网络路由节点，路由节点通过无线多跳将信息转发到一个无线传感器网络汇聚节点，该汇聚节点连接一个GPRS通讯模块，通过GPRS网络将井盖信息传输至所述总控中心进行处理、显示、管理。
[0006]优选地，井盖感应装置包括带有加速度传感器的无线传感器网络监测节点和井盖信息处理软件；所述无线传感器网络监测节点对井盖的位置和状态进行监测，传递到井盖信息处理软件，然后将处理后的井盖信息以无线的方式传输到无线传感器网络路由节点；无线传感器网络监测节点与路由节点之间采用一跳的方式传输数据。
[0007]优选地，GPRS模块包括无线传感器网络汇聚节点和GPRS通讯模块；所述无线传感器网络汇聚节点接收无线传感器网络路由节点转发的数据；无线传感器网络路由节点之间采用洪泛的方式把数据传输至无线传感器网络汇聚节点，该洪泛局限在路由节点和汇聚节点之间。
[0008]优选地，总控中心包括应用软件和GIS(Geographic Informat1n System)电子地图；所述应用软件对接收到的井盖信息进行分析处理，结合GIS电子地图，显示出井盖的地理位置和状态信息，并在发现存在井盖盗窃行为时进行警情指挥调度处理；总控中心可通过应用软件对辖区内所属井盖进行权限管理、状态管理。
[0009]优选地，所述GPRS通讯模块以有线方式连接到无线传感器网络汇聚节点；所述无线传感器网络汇聚节点可对井盖感应装置进行控制，根据需要进行布防和解防。
[0010]一种基于无线传感器网络的井盖防盗方法，包括如下步骤:a:无线传感器网络汇聚节点对井盖感应装置进行控制，根据需要进行布防；b:无线传感器网络监测节点对所布防井盖实行自动监测，并将采集到的井盖信息以无线的方式实时传输到无线传感器网络路由节点；c:无线传感器网络路由节点通过无线多跳将井盖信息转发到无线传感器网络汇聚节点；d:GPRS通讯模块将无线传感器网络汇聚节点接收到的井盖信息通过GPRS网路发送至总控中心；e:总控中心应用软件对接收到的井盖信息进行分析处理，结合GIS电子地图，显示出井盖的地理位置和状态信息，并在发现有井盖盗窃行为时进行警情指挥调度处理。
[0011]本发明所提供的一种基于无线传感器网络的井盖防盗系统，采用带有加速度传感器的无线传感器网络监测节点以一对一的方式对井盖进行实准确探测，能真正实现实时监控；而且从数据采集终端到处理中心采用了无线自组网方式，这样降低了系统的运营维护成本，提高了系统组网的灵活性为系统的推广应用提供了可能。
【【附图说明】】
[0012]图1是本发明提出一种基于无线传感器网络的井盖防盗系统体系结构图；
[0013]图2是本发明提出一种基于无线传感器网络的井盖防盗系统流程图。
【【具体实施方式】】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0015]本实施例所提供的井盖防盗系统包括井盖感应装置1，无线传感器网络路由节点2，GPRS模块3和总控中心4 ；GPRS模块3与井盖感应装置I通过无线传感器网络路由节点2自组网连接；井盖感应装置I包括带有加速度传感器的无线传感器网络监测节点10和井盖信息处理软件11，GPRS模块3包括无线传感器网络汇聚节点30和GPRS通讯模块31，总控中心4包括GIS电子地图40和应用软件41。带有加速度传感器的无线传感器网络监测节点10以一对一的方式对井盖进行实时监测，井盖信息处理软件11负责井盖信息的管理、统计并将处理结果通过无线传感器网络路由节点2传输到无线传感器网