一种智能井盖管理系统的制作方法

背景技术：
城市路面井盖关乎到一个城市的智慧与良心，城市的主、次干道井盖，加上其他道路和地下管线设施产权单位的各类井盖，少的也有几万个，多的则有上百个不同类型的路面井盖，如此庞大数量的井盖，管理难度之大，可想而知。同时各产权单位在地下管线设施规划和建设的体制下，各自为政，缺乏长远、统一的科学规划，在设施改扩建方面的随意性较大，使现有的城市道路频繁挖掘破坏，也导致了路面井盖的破损。此外，路面井盖长期采用人工看管、维护，且损坏后没有预警机制，无疑也加大了井盖监管难度。城市路面井盖管理问题关乎社会民生，井盖管理水平也反映了一个城市的市政设施综合管理能力，体现了一个城市或者地区的社会整体发展水平。因此如何建立长期有效的预防机制，防止路面井盖的随意破坏，已经显得越来越重要了。

目前，传统的路面井盖管理通常采用路段巡查员监管、城建专线24小时接听市民抢修热线、电视报道、网络邮件、报刊登记等渠道，但是这些方式效率低、较难定位、实时性差，无法实现全城实时监控，反映问题后要等很长时间才能得到解决。为此，CN10377840A公开了一种智能井盖管理系统和方法，该智能井盖管理系统能够实现故障井盖的快速定位，但其无法判断具体是什么故障，需要等维修人员到现场才能确认，导致不能及时消除因故障井盖带来的安全隐患。并且，该智能井盖管理系统是通过移动终端来将井盖信息发送到远程井盖监控总服务器，无法实现实时监控井盖状态。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种智能井盖管理系统，以解决现有智能井盖管理系统不能实时监控井盖状态、无法判断井盖故障原因、不能及时消除故障等的问题。为此，本实用新型采用的具体方案如下：

一种智能井盖管理系统，所述智能井盖管理系统包括智能井盖、节点信息接入基站和远程监控平台，所述智能井盖包括安装在井盖上的多功能节点电子标签，所述节点信息接入基站安装在离智能井盖100米内的固定设施上，与所述智能井盖的多功能节点电子标签建立无线通信连接，并通过远程无线通信方式将所述智能井盖的所述多功能节点电子标签监测到的数据实时传送到所述远程监控平台，所述远程监控平台对接收到的数据进行处理并显示井盖的各种状态信息，以实现对井盖的智能管理。

进一步地，所述智能井盖管理系统还包括智能井盖巡检终端，所述智能井盖巡检终端至少包括有能与所述远程监控平台和/或节点信息接入基站进行远程无线通信数据传输的远程无线通信模块，以用于远距离采集所述多功能节点标签信息。

进一步地，所述智能井盖巡检终端是具有远程无线通信模块的手机。

进一步地，所述远程监控平台包括web服务器、数据服务器、应用服务器、备份服务器、监视器以及网络设备，所述网络设备将所述的web服务器、数据服务器、应用服务器、备份服务器组成一个网络并与所述节点信息接入基站建立远程无线通信连接。

进一步地，所述多功能节点电子标签包括壳体、安装在所述壳体内的电路板、设置在所述电路板的中央控制单元、与所述中央控制单元电连接的射频收发装置、电源、传感器模块，所述电源给所述中央控制单元、射频收发装置、传感器模块供电。

进一步地，所述中央控制单元包括有微控制器、和与所述微控制器电连接的无线通信模块、身份识别模块、信息安全模块、传感信息处理模块、时钟模块以及电源管理模块，所述射频收发装置与所述无线通信模块电连接。

进一步地，所述射频收发装置包括板载天线和与板载天线连接的射频收发前端，所述射频收发前端将来自所述中央控制单元的所述无线通信模块的数据通过板载天线发送到远程控制中心，并将通过板载天线从远程控制中心接收的数据转发给所述中央控制单元。

进一步地，所述传感器模块包括三轴加速度计、重力计、液位计、可燃气体浓度计、温度传感器中的一个或多个。

进一步地，所述多功能节点电子标签还包括报警装置，所述报警装置与所述中央控制单元电连接。

进一步地，所述节点信息接入基站包括控制器、和与所述控制器连接的射频模块、远程无线通信模块和电源模块，所述节点信息接入基站通过射频模块与所述智能井盖的多功能节点电子标签建立无线通信连接，所述信息接入基站通过远程无线通信模块将所述智能井盖监测到的数据实时传送到所述远程监控平台。

采用上述技术方案，本实用新型具有的有益效果是：本实用新型能够有效提高路面井盖管理水平，达到提前预警、及时修复、完整备案等多种功能。

附图说明

图1 示出了本实用新型的结构框图；

图2示出了本实用新型的多功能节点电子标签的结构框图；

图3示出了本实用新型的节点信息接入基站的结构框图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。参照图1，智能井盖管理系统，包括智能井盖、节点信息接入基站和远程监控平台，所述智能井盖包括安装在井盖上的多功能节点电子标签，所述节点信息接入基站安装在离智能井盖100米内的固定设施上，与所述智能井盖的多功能节点电子标签建立无线通信连接，并通过远程无线通信方式将所述智能井盖的所述多功能节点电子标签监测到的数据实时传送到所述远程监控平台，所述远程监控平台对接收到的数据进行处理并显示井盖的各种状态信息，以实现对井盖的智能管理。

所述智能井盖管理系统还包括智能井盖巡检终端，所述智能井盖巡检终端至少包括有能与所述远程监控平台和/或节点信息接入基站进行远程无线通信数据传输的远程无线通信模块，以用于远距离采集所述多功能节点标签信息。智能井盖巡检终端一般是具有远程无线通信模块的手机，例如装有专用智能井盖管理APP的手机，以便于路政巡检人员及时掌握路面井盖信息，能够提供井盖身份识别、井盖异常状态告警、井盖位置识别、应急处理机制、管理服务上传等功能，真正实现全城路面井盖监控，地理位置准确定位，快速上报、处理各类井盖事件。

所述远程监控平台包括web服务器、数据服务器、应用服务器、备份服务器、监视器以及网络设备，所述网络设备将所述的web服务器、数据服务器、应用服务器、备份服务器组成一个网络并与所述节点信息接入基站建立远程无线通信连接。数据服务器中的数据库管理子系统和应用服务器中的应用服务管理子系统采用专业数据库开发，通过高速数据处理支撑井盖登记、井盖损失、井盖状态感知监测、系统告警、应急处理、数据服务、报表生成、管理服务、信息查询与追溯等应用服务。备份服务器通过热备份、通信握手、网络监测、软件自动恢复、底层设备数据存储等方法和机制，应对断网、丢包、死机、溢出等系统工作异常事件。web服务器使公众或相关人员可以通过网络访问智能井盖管理系统，了解井盖相关信息。

参照图2描述多功能节点电子标签。多功能节点电子标签包括壳体和安装在所述壳体内的电路板、设置在所述电路板的中央控制单元、与所述中央控制单元电连接的射频收发装置、电源、传感器模块，所述电源给所述中央控制单元、射频收发装置、传感器模块供电。电源是大容量可充电锂电池，当电池电量不足时，可被更换下来充电。壳体是防水防腐的密封壳体，诸如由ABS材料制成。

所述中央控制单元包括有微控制器、与微控制器电连接的无线通信模块、身份识别模块、传感信息处理模块、信息安全模块、时钟模块、电源管理模块等固件。所述中央控制单元用于对所有模块进行管理，协同各功能模块单元、信息汇聚/处理/传输、精细化管控能耗，实现识别、感知、监测、低功耗、小型化和远距离。无线通信模块和射频收发装置结合一方面使多功能节点电子标签1能够实现互连，另一方面使多功能节点电子标签1能与远程控制中心及例如手机APP的移动智能终端进行数据交换。在本实施例中，所述身份识别模块用于存储井盖的ID标识，通过该ID标识，就能知道与该ID标识对应的井盖的所有信息。井盖的ID标识的编码规则和编码长度可以由用户定制。所述信息安全模块，用于对相关数据信息进行加密，保证多功能节点电子标签的数据信息安全，防止因数据信息被篡改而引起多功能节点电子标签的安全及管理出现问题。所述时钟模块在标签的整个生命周期中连续工作，在信息发送数据包中加入时间属性，以此实现时钟记录。所述电源管理模块用于对多功能节点电子标签的功耗进行管理、对电池的电压、电量进行监控，当出现电压、电量不足时发出报警，提醒用户或维保单位及时进行更换。

所述射频收发装置包括板载天线和与板载天线连接的射频收发前端，所述射频收发前端将来自所述中央控制单元的所述无线通信模块的数据通过板载天线发送到远程控制中心，并将通过天线从远程控制中心接收的数据转发给所述中央控制单元。

在本实施例中，所述传感器模块包括监测井盖位置偏移、井盖倾斜的三轴加速度计和监测井盖跌落的重力计。三轴加速度计和重力计是市场上可购得的常见三轴加速度计和重力计，这里不再作进一步描述。所述传感信息处理模块将从所述传感器模块接收的信号进行处理，以判定所述井盖的位置偏移状态以及偏移量、井盖的倾斜角度和井盖的跌落状态以及跌落强度。当然，所述传感器模块还可以包括其它功能的传感器，例如用于测量井中的可燃气体浓度的可燃气体浓度计、用于测量井中的积水液位的液位计或用于测量井中的温度的温度传感器等。因此，通过监测传感器模块所采集的数据可以快速判断井盖的状态，便于井盖故障的快速解决。

此外，多功能节点电子标签还包括报警装置，报警装置与中央控制单元电连接，中空控制单元在监测到安装有多功能节点电子标签的井盖被移动时，通过相应报警管理模块来控制报警装置发出声光报警，以防止井盖被偷。

可选地，多功能节点电子标签还包括扩展接口，便于进行功能升级和二次开发。

参照图3，描述节点信息接入基站。节点信息接入基站包括壳体和安装在所述壳体内的电路板、设置在所述电路板的控制器、射频模块、远程无线通信模块和电源。电源为控制器、射频模块、远程无线通信模块供电。节点信息接入基站一般安装在离智能井盖100米内的固定设施上，以确保能够通过射频模块与智能井盖上的多功能节点电子标签建立无线通信连接。一个节点信息接入基站可以接入最多100个多功能节点电子标签。节点信息接入基站通常可以插入流量卡，以通过远程无线通信模块与移动网络连接，从而将所述智能井盖监测到的数据实时传送到所述远程监控平台。所述节点信息接入基站采用收发合一模块式高度集成的系统架构，采用共用射频模拟前端上下变频、调制解调、多层滤波等信号收发功能，多路选择硬件编解码，系统中间件多线程管理、透明化处理和顶层无线通信协议加载等技术实现对多功能节点电子标签信息采集、汇聚、处理与传输。

所述节点信息接入基站在操作系统中加载底层驱动程序、中间件数据汇集/预处理/上传、应用层统一管理和协同，并提供USB、UART、GPIO等多种通信控制接口，控制无线自组网协议转换、指示灯、蜂鸣器、电源和存储等，实现各模块协同工作，并提供RJ45、USB2.0、WIFI、RS232等通信接口。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。