多功能智能井蓋系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能智能井蓋系統(tǒng)，其特征在于，包括:井蓋；智能集成裝置，用于對所述井蓋進行智能化處理；信息獲取裝置，用于獲取所述井蓋的相關信息；輔助服務裝置，用于對所述智能集成裝置和所述信息獲取裝置提供應用服務。采用本發(fā)明的多功能智能井蓋系統(tǒng)，可對井蓋進行定位、唯一標識、報警和監(jiān)測。
【專利說明】多功能智能井蓋系統(tǒng)

【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種給水、雨水、污水、中水、燃氣、熱力、電力、電信等市政領域使用的地下管線井蓋，特別是涉及一種多功能智能井蓋。

【背景技術(shù)】
[0002]市政地下管線井蓋，包括城市給水、雨水、污水、中水、燃氣、熱力、電力、電信等各類地下管線檢查井、閥門井等的井蓋。由于井蓋被盜、被惡意搬移、井蓋檢查人員工作疏忽忘記蓋好等原因造成的井蓋丟失，會導致行人或車輛陷入其中，危害人民群眾的安全。因此，在日常的井蓋維護中需要及時獲取井蓋的安全信息。同時，井蓋是市政管線系統(tǒng)中重要的基礎設施，但是目前市政井蓋的功能過于單一，僅是起到覆蓋保護和防墜落的功能，沒有附加的定位、唯一標識、報警、監(jiān)測等功能，不能動態(tài)反映井蓋及所覆蓋管線的運行情況，不利于市政管理部門及運行維護單位的狀態(tài)監(jiān)控與維護管理。
[0003]現(xiàn)在國內(nèi)對于市政井蓋的管理大多是由相應的管線運行維護單位負責。對于管線的巡查養(yǎng)護大多采用人工在現(xiàn)場將井蓋掀開，進行運行狀態(tài)的定性或定量監(jiān)測，這樣的方式不能全面反映市政管線運行狀態(tài)的長期變化規(guī)律；同時由于關鍵井蓋沒有建立資產(chǎn)唯一標識功能，不能有效建立市政井蓋資產(chǎn)管理系統(tǒng)，不利于管理者進行市政管線的精細化管理；再次目前井蓋丟失或破損事件多依賴于人工巡查和市民投訴，在發(fā)生井蓋丟失后不能迅速報警和采取有力措施，大大增加了行人或車輛陷入檢查井的風險。
[0004]目前對于管網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的動態(tài)獲取主要是依賴于專用監(jiān)測儀器實現(xiàn)的，如對于雨水和污水管網(wǎng)，大多是采用液位計或流量計等在線監(jiān)測設備獲取運行數(shù)據(jù)；供水管網(wǎng)和燃氣管網(wǎng)，大多采用壓力計或流量計等在線監(jiān)測設備獲取運行數(shù)據(jù)。監(jiān)測設備通常需要在現(xiàn)場進行專業(yè)安裝，將監(jiān)測主機固定在檢查井井壁，通訊天線埋入附近地面下或置于井蓋之外以防止信號屏蔽。在此過程中，如果現(xiàn)場操作人員經(jīng)驗不足，會導致儀器安裝調(diào)試存在問題，從而導致監(jiān)測數(shù)據(jù)不準確或不能進行在線傳輸。同時，在運行過程中需要根據(jù)監(jiān)測情況更換監(jiān)測點位，或者在設備運行一段時間后對沒有現(xiàn)場供電條件的管井還需要更換設備供電電池，如果不能在現(xiàn)場進行快速維護作業(yè)，而是需要將監(jiān)測主機從檢查井井壁卸下，進行相關維護工作后再固定安裝，不僅將增大現(xiàn)場工作人員的維護工作量，而且會增大現(xiàn)場工作人員的施工風險。
[0005]因此，迫切的需要一種集定位、唯一標識、報警、監(jiān)測等功能于一體的多功能智能井蓋，實現(xiàn)市政設施的便捷維護和相關信息的準確、快速獲取。近年來，無線射頻識別技術(shù)(RFID, Rad1 Frequency Identificat1n)、二維碼、近距離無線通信(NFC, Near FieldCommunicat1n)、IC 卡、全球定位系統(tǒng)(GPS, Global Posit1ning System)、無線通信等技術(shù)的發(fā)展為多功能智能井蓋的實現(xiàn)提供了技術(shù)支撐。在井蓋上采用電子化的標簽可以有效的對密集的城市市政管線和重要設施進行唯一標識，從而準確、安全、快速地對設施進行定位，大大提高管理水平和工作效率。在日常巡查、養(yǎng)護和應急搶修時，通過電子化的標簽可以從資產(chǎn)及運營數(shù)據(jù)庫中快速查到設施的資產(chǎn)信息、巡查管養(yǎng)記錄、監(jiān)測數(shù)據(jù)等綜合內(nèi)容，為市政管理提供快速、全面、有效的信息支持。將GPS模塊、無線網(wǎng)絡與觸發(fā)開關進行集成，在井蓋位置發(fā)生變化時進行自動記錄和報警，可以輔助對井蓋丟失等事故隱患進行快速處理，防止墜落事件的發(fā)生。在井蓋上按照設備要求規(guī)范化固定監(jiān)測主機(如:液位計、壓力計、流量計等)，嵌入通訊天線，不僅可以保證監(jiān)測設備的安裝到位及運行工況，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性及通訊信號強度，而且便于對監(jiān)測設備進行定期維護，快速更換監(jiān)測點位，避免復雜繁瑣的監(jiān)測主機拆卸和安裝過程。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種多功能智能井蓋，能夠進行井蓋位置變化的異常情況報警，降低井蓋丟失后的事故風險；同時能夠在日常維護中進行資產(chǎn)的唯一標識，輔助操作人員快速獲取并更新設施的相關信息，實現(xiàn)設施問題的及時準確上報和處理過程跟蹤；此外，實現(xiàn)管井監(jiān)測設備與井蓋的一體化，便于設備的可靠穩(wěn)定運行，減少設備現(xiàn)場安裝維護及更換監(jiān)測點的工作量。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種多功能智能井蓋系統(tǒng)，包括:
[0009]井蓋；
[0010]智能集成裝置，用于對所述井蓋進行智能化處理；
[0011]信息獲取裝置，用于獲取所述井蓋的相關信息；
[0012]輔助服務裝置，用于對所述智能集成裝置和所述信息獲取裝置提供服務；其中，
[0013]所述智能集成裝置，包括通訊天線、標識元件、監(jiān)測傳感器、監(jiān)測主機、GPS模塊、觸發(fā)開關、處理器、攝像頭；
[0014]所述信息獲取裝置，包括無線網(wǎng)絡、移動終端或主站系統(tǒng)；
[0015]所述輔助服務裝置，包括固定裝置和防護外殼；
[0016]其中，所述智能集成裝置安裝于所述井蓋的底面，并且
[0017]所述處理器分別與所述GPS模塊、觸發(fā)開關、攝像頭、監(jiān)測主機通過連接線纜相互連接。
[0018]進一步地，所述井蓋包括但不限于以下類型的地下管線的檢查井或閥門井:給水、雨水、污水、中水、燃氣、熱力、電力、電信；
[0019]所述井蓋材質(zhì)包括但不限于以下材質(zhì):金屬井蓋、高強鋼纖維水泥混凝土井蓋、再生樹脂井蓋、聚合物基復合材料檢查井蓋；以及
[0020]所述井蓋形狀包括但不限于以下形狀:圓形、方形。
[0021]進一步地，所述標識元件用于對城市市政管線和重要設施進行唯一標識，以獲取設施的重要資產(chǎn)信息、巡查管養(yǎng)記錄或監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合內(nèi)容，用以實現(xiàn)實物信息與移動終端或者主站系統(tǒng)信息的實時同步一致，其包括但不限于以下技術(shù):RFID、二維碼、IC卡、NFC,其中，
[0022]所述資產(chǎn)信息，包括但不限于以下信息:井蓋的材質(zhì)、半徑、形狀、建設及竣工年代、井深、其下埋管線的管徑、管材、高程、埋深、編號、建設及竣工年代信息；
[0023]所述巡查管養(yǎng)記錄，包括但不限于以下記錄:巡查養(yǎng)護人員、巡查養(yǎng)護時間、巡查養(yǎng)護現(xiàn)場情況文字記錄、現(xiàn)場記錄的圖片、現(xiàn)場記錄的錄音、現(xiàn)場記錄的視頻、巡查養(yǎng)護工單的相關信息；其中，
[0024]所述巡查養(yǎng)護工單的相關信息包括但不限于派發(fā)人、派發(fā)時間、委托單位、回單時間、執(zhí)行內(nèi)容及情況說明、審核人。
[0025]進一步地，所述監(jiān)測傳感器用于直接獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，用以實現(xiàn)將監(jiān)測到的信息變換成電信號或其他所需形式的信息進行輸出。
[0026]進一步地，所述監(jiān)測主機與所述監(jiān)測傳感器相連接，用于接收所述監(jiān)測傳感器獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)，其包括但不限于流量計、液位計、壓力計、水質(zhì)檢測儀。
[0027]進一步地，所述GPS模塊通過所述移動終端或主站系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對于所述井蓋的精確定位。
[0028]進一步地，所述觸發(fā)開關用于根據(jù)所述井蓋是否被打開移動或人為按下，來觸發(fā)所述GPS模塊獲取定位信息，并以此來判斷所述井蓋的位置。
[0029]進一步地，所述處理器用于根據(jù)所述觸發(fā)開關記錄所述井蓋的經(jīng)緯度，在位置發(fā)生變化時，生成報警信息并通過所述無線網(wǎng)絡將信息上傳至所述移動終端或主站系統(tǒng)，并且通過所述處理器還可以設置通過所述監(jiān)測傳感器獲取的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸時間間隔和判斷傳感器的工作狀況。
[0030]進一步地，所述攝像頭與所述觸發(fā)開關相連接，用于當井蓋位置變化時進行自動拍照記錄或者當所述處理器判斷所述傳感器的工作狀況異常時進行自動拍照，其中，所述自動拍照的信息可以通過所述移動終端來獲取。
[0031]進一步地，所述無線網(wǎng)絡用于信息的傳送，傳送介質(zhì)包括但不限于通用分組無線服務技術(shù)(GPRS, General Packet Rad1 Service)或者基于碼分多址(CDMA, CodeDivis1n Multiple Access)技術(shù)的網(wǎng)絡或其他的無線網(wǎng)絡。
[0032]更進一步地，所述移動終端包括PDA、平板電腦、手持終端。
[0033]所述主站系統(tǒng)為與GIS技術(shù)結(jié)合的根據(jù)用戶實際需要開發(fā)的應用系統(tǒng)，包括但不限于地圖管理、資產(chǎn)管理、在線監(jiān)測功能模塊，其中，
[0034]所述地圖管理模塊，根據(jù)獲取到的管井的位置信息，展現(xiàn)指定范圍內(nèi)的電子地圖并進行當前查詢井的位置標注，同時也能展示任意位置的井蓋的信息；
[0035]所述資產(chǎn)管理模塊，通過將獲取到的各設施的信息進行傳輸，達到實物信息與所述主站系統(tǒng)信息的實時同步一致，最終實現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期管理；同時，接收所述處理器上報的報警信息，輔助對井蓋丟失、井蓋異位等事故隱患進行快速處理，減少因井蓋丟失、井蓋異位等異常情況出現(xiàn)的安全隱患；此外，在對設施進行巡查、養(yǎng)護和應急搶修時，外業(yè)作業(yè)人員可以通過所述移動終端準確獲取設施的信息，實現(xiàn)資產(chǎn)管理與運行維護業(yè)務緊密結(jié)合和充分應用；以及
[0036]所述在線監(jiān)測模塊，用以實現(xiàn)對所述監(jiān)測傳感器獲取的監(jiān)測信息的查詢統(tǒng)計，并將查詢統(tǒng)計的監(jiān)測信息進行展示；同時，還可以通過設置一定閾值，實現(xiàn)系統(tǒng)自動報警，并以不同的警戒顏色顯示，以提醒管理人員和相關部門對異常進行處理，從而保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。
[0037]采用本發(fā)明所述的多功能智能井蓋系統(tǒng)，其優(yōu)點在于:
[0038](I)所述多功能智能井蓋對RFID技術(shù)、NFC技術(shù)、IC卡、二維碼等技術(shù)的應用，使得信息的采集受環(huán)境影響小，適用于惡劣環(huán)境。而且信息讀取速度快，并能同時處理多個電子化標識，高效且準確；
[0039](2)所述多功能智能井蓋對RFID技術(shù)、NFC技術(shù)、IC卡、二維碼、GPS等技術(shù)的應用，有效地實現(xiàn)了對市政管線和重要設施資產(chǎn)信息、巡查管養(yǎng)記錄、監(jiān)測數(shù)據(jù)等各類信息的唯一標識、實時追蹤和整合，實現(xiàn)資產(chǎn)管理的移動化、智能化以及全生命周期管理。同時，在進行市政管線和重要設施日常巡查、養(yǎng)護和應急搶修時，外業(yè)作業(yè)人員可以準確獲取設施各類信息，達到減輕工作人員的工作強度、提高工作效率、節(jié)省人力成本及增加安全性等好處，實現(xiàn)資產(chǎn)管理與運行維護業(yè)務的緊密結(jié)合和充分應用；
[0040](3)所述多功能智能井蓋能夠通過監(jiān)測主機在井蓋上的可靠安裝與固定，改變現(xiàn)在監(jiān)測主機的現(xiàn)場固定安裝方式，同時嵌入通訊天線，不僅可以保證監(jiān)測設備的安裝到位及運行與通訊工況，實現(xiàn)動態(tài)、準確獲取信息且提高通訊信號強度，從而為管網(wǎng)的運行狀態(tài)診斷等決策評估提供可靠的數(shù)據(jù)支撐；而且便于對監(jiān)測設備進行定期維護，快速更換監(jiān)測點位，避免復雜繁瑣的監(jiān)測主機拆卸和安裝過程；
[0041](4)所述多功能智能井蓋可以固定任意類型的監(jiān)測主機，并且僅需變更井蓋的電子標識信息，就可實現(xiàn)研究范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的全面獲取，從而降低設備的購買成本，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益；
[0042](5)所述多功能智能井蓋通過各種信息傳輸設備，如RFID裝置、監(jiān)測傳感器等獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)絡等網(wǎng)絡進行信息的傳送與交互，采用智能計算技術(shù)對信息進行分析處理，實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，構(gòu)建了市政管線和重要設施的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1是本發(fā)明的多功能智能井蓋系統(tǒng)的系統(tǒng)概念圖。
[0044]圖2是本發(fā)明的多功能智能井蓋系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)背面示意圖。
[0045]圖3是本發(fā)明的多功能智能井蓋系統(tǒng)的各元件的連接示意圖。
[0046]圖4是本發(fā)明的多功能智能井蓋系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)正面示意圖。

【具體實施方式】
[0047]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。以下實施方式對本發(fā)明進行更為詳細的描述，但其并不限制本發(fā)明的范圍?；诒緦嵤├绢I域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0048]圖1是本發(fā)明的多功能智能井蓋系統(tǒng)的系統(tǒng)概念圖。圖2是本發(fā)明的多功能智能井蓋系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)背面示意圖。圖3是本發(fā)明的多功能智能井蓋系統(tǒng)的各元件的連接示意圖。圖4是本發(fā)明的多功能智能井蓋系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)正面示意圖。
[0049]首先參照圖1至圖3對本發(fā)明的多功能智能井蓋系統(tǒng)進行介紹。
[0050]參見圖1至圖3，本發(fā)明的多功能智能井蓋系統(tǒng)，包括井蓋；用于對所述井蓋進行智能化處理的智能集成裝置；用于獲取所述井蓋的相關信息的信息獲取裝置；以及用于對所述智能集成裝置和所述信息獲取裝置提供服務的輔助服務裝置；其中:
[0051]所述智能集成裝置，包括通訊天線、標識元件、監(jiān)測傳感器、監(jiān)測主機、GPS模塊、觸發(fā)開關、處理器、攝像頭；
[0052]所述信息獲取裝置，包括無線網(wǎng)絡、移動終端或主站系統(tǒng)；
[0053]所述輔助服務裝置，包括固定裝置和防護外殼；
[0054]其中，所述智能集成裝置安裝于所述井蓋的底面，并且
[0055]所述處理器分別與所述GPS模塊、觸發(fā)開關、攝像頭、監(jiān)測主機通過連接線纜相互連接。
[0056]所述井蓋可包括各種類型、不同材質(zhì)和不同形狀的井蓋，其中各種類型井蓋可包括給水、雨水、污水、中水、燃氣、熱力、電力、電信等各類地下管線檢查井、閥門井等的井蓋；不同材質(zhì)井蓋可包括鑄鐵、球墨鑄鐵、青銅井蓋等金屬井蓋、高強鋼纖維水泥混凝土井蓋、再生樹脂井蓋及聚合物基復合材料檢查井蓋等；不同形狀井蓋包括圓形、方形等。
[0057]所述通訊天線用于發(fā)射或者接收無線電波，緊貼井蓋固定在其背面或嵌入井蓋中，以及通過線纜連接監(jiān)測主機用于增強通訊信號強度。
[0058]所述標識元件包括RFID、IC卡、NFC和二維碼等，不同的井蓋的標識元件將對應不同的唯一編碼，從而實現(xiàn)對安裝點的城市市政管線和重要設施的唯一標識。標識元件支持通過移動終端掃描、讀卡器讀取等方式獲取唯一編碼，并利用該唯一編碼進行設施信息的查詢，獲取設施相關的重要資產(chǎn)信息、巡查管養(yǎng)記錄、監(jiān)測數(shù)據(jù)等綜合內(nèi)容，實現(xiàn)實物信息與移動終端或者主站系統(tǒng)信息的實時同步一致。其中，RFID、IC卡可以固定在井蓋正面、背面或嵌入井蓋中，NFC、二維碼需要固定在井蓋正面。下面以RFID為例來對標識元件進行詳細說明。
[0059]在實際操作中，管理人員對指定井蓋配上一個RFID電子標簽，同時資產(chǎn)信息、巡查管養(yǎng)記錄、監(jiān)測數(shù)據(jù)等綜合內(nèi)容寫入RFID電子標簽，并將其他關聯(lián)的文字、圖片、錄像與視頻等信息通過相應的軟件存入主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。在進行井蓋巡查養(yǎng)護或者資產(chǎn)管理時，只需手持移動終端就可讀取到井蓋上的RFID電子標簽信息，如果發(fā)現(xiàn)掃描的數(shù)據(jù)與主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)存的數(shù)據(jù)有沖突時，則產(chǎn)生報警。在巡查養(yǎng)護的過程中，可以通過掃描RFID電子標簽直接進行城市市政管線和重要設施的定位，調(diào)出相關信息輔助現(xiàn)場人員進行設施運行情況的判斷，并通過手持終端采集和記錄現(xiàn)場情況，并將相關信息更新到主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，保證了對現(xiàn)場設施的精確識別和安全管理，實現(xiàn)了資產(chǎn)管理與運行維護業(yè)務緊密結(jié)合和充分應用，將帶來管網(wǎng)巡查養(yǎng)護模式的重大變革。當井蓋發(fā)生異位、損壞或者被盜等異常情況時，井蓋上安裝的觸發(fā)開關會自動開啟，處理器將記錄信息并生成報警信息，通過無線網(wǎng)絡快速傳輸給主站系統(tǒng)，以便工作人員及時采取措施，減少不必要的損失，真正意義上實現(xiàn)資產(chǎn)的全生命周期管理。
[0060]其中，所述資產(chǎn)信息包括井蓋的材質(zhì)、半徑、形狀、建設及竣工年代、井深、其下埋管線的管徑、管材、高程、埋深、編號、建設及竣工年代等信息。所述巡查管養(yǎng)記錄包括巡查養(yǎng)護人員、巡查養(yǎng)護時間、巡查養(yǎng)護現(xiàn)場情況文字記錄、現(xiàn)場記錄的圖片、現(xiàn)場記錄的錄音、現(xiàn)場記錄的視頻、巡查養(yǎng)護工單的相關信息(包括:派發(fā)人、派發(fā)時間、委托單位、回單時間、執(zhí)行內(nèi)容及情況說明、審核人等)。
[0061 ] 所述監(jiān)測傳感器用于直接獲取包括液位、流速、流量等在內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)將監(jiān)測到的信息變換成電信號或其他所需形式的信息輸出。
[0062]所述監(jiān)測主機用于接收所述監(jiān)測傳感器獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)。所述井蓋背面可以固定多個所述監(jiān)測主機，且所述監(jiān)測傳感器可以根據(jù)需要對不同位置信息進行監(jiān)測。下面以液位監(jiān)測主機為例來對監(jiān)測主機的工作原理進行詳細說明。
[0063]在實際操作中，管理人員將液位監(jiān)測主機固定在井蓋的背面，液位傳感器與液位監(jiān)測主機通過線纜連接，直接自由懸掛在檢查井中，液位傳感器通過傳感元件的感應來獲取相關液位信息，液位傳感器所采集的信息會傳送給液位監(jiān)測主機，液位監(jiān)測主機將獲取的信息通過所述通訊天線經(jīng)無線網(wǎng)絡傳送到主站系統(tǒng)，在主站系統(tǒng)中，實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，為決策支持提供基礎數(shù)據(jù)支撐。將液位監(jiān)測主機固定在井蓋背面的優(yōu)點在于:一方面在多功能智能井蓋出廠前，可以按照標準化流程進行監(jiān)測主機的固定安裝和配置調(diào)試，從而簡化現(xiàn)場安裝工作，保證設備安裝的正確性，而如果在現(xiàn)場直接安裝監(jiān)測主機，由于受到場地、設備、用電、現(xiàn)場安裝人員技術(shù)能力等客觀限制，會導致監(jiān)測設備安裝效果不佳、運行工況不良、監(jiān)測數(shù)據(jù)準確性低等問題；另一方面當需要對監(jiān)測設備進行定期維護或更換監(jiān)測點位時，只需更換或移動多功能智能井蓋即可滿足需求，避免了采用現(xiàn)場直接安裝模式導致的復雜繁瑣的監(jiān)測主機拆卸和安裝過程，在提高工作效率的同時保證了現(xiàn)場作業(yè)人員的安全。而傳統(tǒng)的液位計主機是固定在井壁上的，通訊天線埋入附近地面下或置于井蓋之外以防止信號屏蔽。在此過程中，如果現(xiàn)場操作人員經(jīng)驗不足，會導致儀器安裝調(diào)試存在問題，從而導致監(jiān)測數(shù)據(jù)不準確或不能進行在線傳輸。同時，在運行過程中需要根據(jù)監(jiān)測情況更換監(jiān)測點位，或者在設備運行一段時間后對沒有現(xiàn)場供電條件的管井還需要更換設備供電電池，如果不能在現(xiàn)場進行快速維護作業(yè)，而是需要將監(jiān)測主機從檢查井井壁卸下，進行相關維護工作后再固定安裝，不僅將增大現(xiàn)場工作人員的維護工作量，而且會增大現(xiàn)場工作人員的施工風險。
[0064]所述無線網(wǎng)絡主要用于信息的傳送，與處理器集成在密閉盒子內(nèi)，固定在井蓋背面，并通過外部接口與通訊天線連接，傳送介質(zhì)為通用分組無線服務技術(shù)(GPRS，GeneralPacket Rad1 Service)或者基于碼分多址(CDMA,Code Divis1n Multiple Access)技術(shù)的網(wǎng)絡或其他的無線網(wǎng)絡。
[0065]所述GPS模塊是GPS信號的接收裝置，緊貼井蓋固定在其背面或嵌入井蓋中，通過移動終端或主站系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對于井蓋的精確定位。
[0066]所述觸發(fā)開關，安裝在井蓋背面的邊緣處，當井蓋位置發(fā)生變化自動觸發(fā)或人為操作觸發(fā)時，處理器將接收到觸發(fā)信號，通過GPS模塊獲取定位信息，利用攝像頭獲取現(xiàn)場照片，并進行自動記錄和無線發(fā)送。以井蓋位置變化為例進行詳細說明，當井蓋未被移動的情況下，觸發(fā)開關處于關閉狀態(tài)，但是當有人挪動井蓋時觸發(fā)開關將自動開啟，同時向處理器發(fā)出觸發(fā)信號，處理器啟動GPS模塊，獲取并記錄定位信息，同時通過無線網(wǎng)絡將位置信息發(fā)送到主站系統(tǒng)。
[0067]所述處理器，與所述無線網(wǎng)絡集成在密閉盒子內(nèi)，固定在井蓋背面，用于根據(jù)所述觸發(fā)開關記錄位置信息或現(xiàn)場圖片，還可以設置通過所述監(jiān)測傳感器獲取的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸時間間隔，判斷傳感器的工作狀況，并通過所述無線網(wǎng)絡將上述信息上傳至移動終端或王站系統(tǒng)。
[0068]所述攝像頭，固定在井蓋背面，用于當井蓋位置變化時進行自動拍照記錄或者當所述處理器判斷傳感器工作狀況異常時進行自動拍照記錄。自動拍照記錄的信息可以通過移動終端獲取。以井蓋位置變化為例進行詳細說明，當井蓋未被移動的情況下，觸發(fā)開關處于關閉狀態(tài)，與觸發(fā)開關相連的攝像頭也處于閉合的狀態(tài)，當井蓋被移動時觸發(fā)開關自動開啟，同時與其相連的攝像頭也自動打開，并進行自動拍照，實現(xiàn)現(xiàn)場狀況的實時記錄。
[0069]所述移動終端主要包括PDA、平板電腦、手持終端。
[0070]所述主站系統(tǒng)為與GIS技術(shù)結(jié)合的根據(jù)用戶實際需要開發(fā)的應用系統(tǒng)，包括但不限于地圖管理、資產(chǎn)管理、在線監(jiān)測等功能模塊。其中:
[0071]所述地圖管理模塊根據(jù)獲取到的管井的位置信息，展現(xiàn)指定范圍內(nèi)的電子地圖并進行當前查詢井的位置標注，同時也能展示任意位置的井的信息。
[0072]所述資產(chǎn)管理模塊通過將獲取到的各設施的重要資產(chǎn)信息、巡查管養(yǎng)記錄、監(jiān)測數(shù)據(jù)等的傳輸，達到實物信息與主站系統(tǒng)信息的實時同步一致，最終實現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期管理。同時，接收上報的報警信息，輔助對井蓋丟失、井蓋異位等事故隱患進行快速處理，減少因井蓋丟失、井蓋異位等異常情況出現(xiàn)的安全隱患。此外，在對設施進行巡查、養(yǎng)護和應急搶修時，外業(yè)作業(yè)人員可以準確獲取設施的重要資產(chǎn)信息、巡查管養(yǎng)記錄、監(jiān)測數(shù)據(jù)等綜合內(nèi)容，實現(xiàn)資產(chǎn)管理與運行維護業(yè)務緊密結(jié)合和充分應用。
[0073]所述在線監(jiān)測模塊實現(xiàn)監(jiān)測傳感器獲取的監(jiān)測信息的查詢統(tǒng)計，并以曲線、表格等多種形式展示。同時，還可以通過設置一定閾值，實現(xiàn)系統(tǒng)自動報警，并以不同的警戒顏色顯示，以提醒管理人員和相關部門對異常進行處理，從而保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。
[0074]所述固定裝置包括用于放置IC卡的卡槽、NFC芯片的卡槽、RFID卡的卡槽、固定監(jiān)測主機的固定板、支架、固定軸等。
[0075]所述防護外殼為用于保護所述監(jiān)測主機、GPS模塊等的外殼，包括符合各種外殼防護等級標準的外殼。
[0076]接下來，如圖4所示，為本發(fā)明多功能智能井蓋系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)正面示意圖，包括井蓋、通訊天線、GPS模塊、標識元件、無線網(wǎng)絡、移動終端或主站系統(tǒng)，以及包括相應的固定裝置和防護外殼。標識元件包括二維碼、數(shù)字標識、NFC等。由于在上述已對這些元件進行了介紹，為方便起見，此處就不再論述。
[0077]需要說明的是，所述二維碼只需進行編譯后印制在相應的井蓋上，易制作、保密性、防偽性好，且成本低，持久耐用。
[0078]綜上可知，本發(fā)明的多功能智能井蓋具有全面感知、可靠、智能等特征，將市政管線和重要設施資產(chǎn)信息、巡查管養(yǎng)記錄、監(jiān)測數(shù)據(jù)等各類信息進行唯一標識，使得實物信息與移動終端或者主站系統(tǒng)信息的實時同步一致，最終實現(xiàn)資產(chǎn)的全生命周期管理以及資產(chǎn)管理與運行維護業(yè)務緊密結(jié)合和充分應用。運用監(jiān)測傳感器實現(xiàn)運行信息的動態(tài)采集，通過無線或有線的方式進行數(shù)據(jù)傳輸和交互，統(tǒng)一進行數(shù)據(jù)的分析、處理與應用，實現(xiàn)相關管網(wǎng)系統(tǒng)的運行監(jiān)管、科學預警和統(tǒng)一調(diào)度，最終實現(xiàn)管網(wǎng)系統(tǒng)的智能化、數(shù)字化管理。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能智能井蓋系統(tǒng)，其特征在于，包括: 井蓋; 智能集成裝置，用于對所述井蓋進行智能化處理； 信息獲取裝置，用于獲取所述井蓋的管理信息； 輔助服務裝置，用于對所述智能集成裝置和所述信息獲取裝置提供服務；其中， 所述井蓋包括但不限于以下類型的地下管線的檢查井或閥門井:給水、雨水、污水、中水、燃氣、熱力、電力、電信； 所述井蓋材質(zhì)包括但不限于以下材質(zhì):金屬井蓋、高強鋼纖維水泥混凝土井蓋、再生樹脂井蓋、聚合物基復合材料檢查井蓋；以及 所述井蓋形狀包括但不限于以下形狀:圓形、方形； 所述智能集成裝置，包括通訊天線、標識元件、監(jiān)測傳感器、監(jiān)測主機、GPS模塊、觸發(fā)開關、處理器、攝像頭； 所述信息獲取裝置，包括無線網(wǎng)絡、移動終端或主站系統(tǒng)； 所述輔助服務裝置，包括固定裝置和防護外殼； 其中，所述智能集成裝置安裝于所述井蓋的底面，并且 所述處理器分別與所述GPS模塊、觸發(fā)開關、攝像頭、監(jiān)測主機通過連接線纜相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能井蓋系統(tǒng)，其特征在于，所述標識元件用于對城市市政管線和重要設施進行唯一標識，以獲取設施的管理信息，包括資產(chǎn)信息、巡查管養(yǎng)記錄或監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合內(nèi)容，用以實現(xiàn)實物信息與移動終端或者主站系統(tǒng)信息的實時同步一致，其包括但不限于以下技術(shù):RFID、二維碼、IC卡、NFC，其中， 所述資產(chǎn)信息，包括但不限于以下信息:井蓋的材質(zhì)、半徑、形狀、建設及竣工年代、井深、其下埋管線的管徑、管材、高程、埋深、編號、建設及竣工年代信息； 所述巡查管養(yǎng)記錄，包括但不限于以下記錄:巡查養(yǎng)護人員、巡查養(yǎng)護時間、巡查養(yǎng)護現(xiàn)場情況文字記錄、現(xiàn)場記錄的圖片、現(xiàn)場記錄的錄音、現(xiàn)場記錄的視頻、巡查養(yǎng)護工單的相關信息；其中， 所述巡查養(yǎng)護工單的相關信息包括但不限于派發(fā)人、派發(fā)時間、委托單位、回單時間、執(zhí)行內(nèi)容及情況說明、審核人。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能井蓋系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測傳感器用于直接獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，用以實現(xiàn)將監(jiān)測到的信息變換成電信號或其他所需形式的信息進行輸出； 所述監(jiān)測主機與所述監(jiān)測傳感器相連接，用于接收所述監(jiān)測傳感器獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)，其包括但不限于流量計、液位計、壓力計、水質(zhì)檢測儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能井蓋系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS模塊通過所述移動終端或主站系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對于所述井蓋的精確定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能井蓋系統(tǒng)，其特征在于，所述觸發(fā)開關用于根據(jù)所述井蓋是否被打開移動或人為按下，來觸發(fā)所述GPS模塊獲取定位信息，并以此來判斷所述井蓋的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能井蓋系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器用于根據(jù)所述觸發(fā)開關記錄所述井蓋的經(jīng)緯度，在位置發(fā)生變化時，生成報警信息并通過所述無線網(wǎng)絡將信息上傳至所述移動終端或主站系統(tǒng)，并且通過所述處理器還可以設置通過所述監(jiān)測傳感器獲取的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸時間間隔和判斷傳感器的工作狀況。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能井蓋系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像頭與所述觸發(fā)開關相連接，用于當井蓋位置變化時進行自動拍照記錄或者當所述處理器判斷所述傳感器的工作狀況異常時進行自動拍照，其中，所述自動拍照的信息可以通過所述移動終端來獲取。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能井蓋系統(tǒng)，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡用于信息的傳送，傳送介質(zhì)包括但不限于通用分組無線服務技術(shù)(GPRS, General Packet Rad1Service)或者基于碼分多址(CDMA, Code Divis1n Multiple Access)技術(shù)的網(wǎng)絡或其他的無線網(wǎng)絡。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能井蓋系統(tǒng)，其特征在于，所述移動終端包括PDA、平板電腦、手持終端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能井蓋系統(tǒng)，其特征在于， 所述主站系統(tǒng)為與GIS技術(shù)結(jié)合的根據(jù)用戶實際需要開發(fā)的應用系統(tǒng)，包括但不限于地圖管理、資產(chǎn)管理、在線監(jiān)測功能模塊，其中， 所述地圖管理模塊，根據(jù)獲取到的管井的位置信息，展現(xiàn)指定范圍內(nèi)的電子地圖并進行當前查詢井蓋的位置標注，同時也能展示任意位置的井蓋的信息； 所述資產(chǎn)管理模塊，通過將獲取到的各設施的信息進行傳輸，達到實物信息與所述主站系統(tǒng)信息的實時同步一致，最終實現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期管理；同時，接收所述處理器上報的報警信息，輔助對井蓋丟失、井蓋異位等事故隱患進行快速處理，減少因井蓋丟失、井蓋異位等異常情況出現(xiàn)的安全隱患；此外，在對設施進行巡查、養(yǎng)護和應急搶修時，外業(yè)作業(yè)人員可以通過所述移動終端準確獲取設施的信息，實現(xiàn)資產(chǎn)管理與運行維護業(yè)務緊密結(jié)合和充分應用；以及 所述在線監(jiān)測模塊，用以實現(xiàn)對所述監(jiān)測傳感器獲取的監(jiān)測信息的查詢統(tǒng)計，并將查詢統(tǒng)計的監(jiān)測信息進行展示；同時，還可以通過設置一定閾值，實現(xiàn)系統(tǒng)自動報警，并以不同的警戒顏色顯示，以提醒管理人員和相關部門對異常進行處理，從而保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。
【文檔編號】E02D29/14GK104420482SQ201310368793
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】趙冬泉, 劉小梅, 唐蘭貴, 劉佳 申請人:北京清控人居環(huán)境研究院有限公司