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(jìn)行智能化處理；信息獲取裝置，用于獲取所述井蓋的相關(guān)信息；輔助服務(wù)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(yīng)用服務(wù)。采用本發(fā)明的多功能智能井蓋系統(tǒng)，可對井蓋進(jìn)行定位、唯一標(biāo)識、報(bào)警和監(jiān)測。
【專利說明】多功能智能井蓋系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種給水、雨水、污水、中水、燃?xì)?、熱力、電力、電信等市政領(lǐng)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?xì)?、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(dǎo)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(hù)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(chǔ)設(shè)施，但是目前市政井蓋的功能過于單一，僅是起到覆蓋保護(hù)和防墜落的功能，沒有附加的定位、唯一標(biāo)識、報(bào)警、監(jiān)測等功能，不能動態(tài)反映井蓋及所覆蓋管線的運(yùn)行情況，不利于市政管理部門及運(yùn)行維護(hù)單位的狀態(tài)監(jiān)控與維護(hù)管理。
[0003]現(xiàn)在國內(nèi)對于市政井蓋的管理大多是由相應(yīng)的管線運(yùn)行維護(hù)單位負(fù)責(zé)。對于管線的巡查養(yǎng)護(hù)大多采用人工在現(xiàn)場將井蓋掀開，進(jìn)行運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)的長期變化規(guī)律；同時由于關(guān)鍵井蓋沒有建立資產(chǎn)唯一標(biāo)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(jìn)行市政管線的精細(xì)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(bào)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(fēng)險。
[0004]目前對于管網(wǎng)運(yùn)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(shí)現(xiàn)的，如對于雨水和污水管網(wǎng)，大多是采用液位計(jì)或流量計(jì)等在線監(jiān)測設(shè)備獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)；供水管網(wǎng)和燃?xì)夤芫W(wǎng)，大多采用壓力計(jì)或流量計(jì)等在線監(jiān)測設(shè)備獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)。監(jiān)測設(shè)備通常需要在現(xiàn)場進(jìn)行專業(yè)安裝，將監(jiān)測主機(jī)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(yàn)不足，會導(dǎo)致儀器安裝調(diào)試存在問題，從而導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或不能進(jìn)行在線傳輸。同時，在運(yùn)行過程中需要根據(jù)監(jiān)測情況更換監(jiān)測點(diǎn)位，或者在設(shè)備運(yùn)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(shè)備供電電池，如果不能在現(xiàn)場進(jìn)行快速維護(hù)作業(yè)，而是需要將監(jiān)測主機(jī)從檢查井井壁卸下，進(jìn)行相關(guān)維護(hù)工作后再固定安裝，不僅將增大現(xiàn)場工作人員的維護(hù)工作量，而且會增大現(xiàn)場工作人員的施工風(fēng)險。
[0005]因此，迫切的需要一種集定位、唯一標(biāo)識、報(bào)警、監(jiān)測等功能于一體的多功能智能井蓋，實(shí)現(xiàn)市政設(shè)施的便捷維護(hù)和相關(guān)信息的準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)支撐。在井蓋上采用電子化的標(biāo)簽可以有效的對密集的城市市政管線和重要設(shè)施進(jìn)行唯一標(biāo)識，從而準(zhǔn)確、安全、快速地對設(shè)施進(jìn)行定位，大大提高管理水平和工作效率。在日常巡查、養(yǎng)護(hù)和應(yīng)急搶修時，通過電子化的標(biāo)簽可以從資產(chǎn)及運(yùn)營數(shù)據(jù)庫中快速查到設(shè)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(luò)與觸發(fā)開關(guān)進(jìn)行集成，在井蓋位置發(fā)生變化時進(jìn)行自動記錄和報(bào)警，可以輔助對井蓋丟失等事故隱患進(jìn)行快速處理，防止墜落事件的發(fā)生。在井蓋上按照設(shè)備要求規(guī)范化固定監(jiān)測主機(jī)(如:液位計(jì)、壓力計(jì)、流量計(jì)等)，嵌入通訊天線，不僅可以保證監(jiān)測設(shè)備的安裝到位及運(yùn)行工況，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及通訊信號強(qiáng)度，而且便于對監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)，快速更換監(jiān)測點(diǎn)位，避免復(fù)雜繁瑣的監(jiān)測主機(jī)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(jìn)行井蓋位置變化的異常情況報(bào)警，降低井蓋丟失后的事故風(fēng)險；同時能夠在日常維護(hù)中進(jìn)行資產(chǎn)的唯一標(biāo)識，輔助操作人員快速獲取并更新設(shè)施的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)施問題的及時準(zhǔn)確上報(bào)和處理過程跟蹤；此外，實(shí)現(xiàn)管井監(jiān)測設(shè)備與井蓋的一體化，便于設(shè)備的可靠穩(wěn)定運(yùn)行，減少設(shè)備現(xiàn)場安裝維護(hù)及更換監(jiān)測點(diǎn)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(jìn)行智能化處理；
[0011]信息獲取裝置，用于獲取所述井蓋的相關(guān)信息；
[0012]輔助服務(wù)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(wù)；其中，
[0013]所述智能集成裝置，包括通訊天線、標(biāo)識元件、監(jiān)測傳感器、監(jiān)測主機(jī)、GPS模塊、觸發(fā)開關(guān)、處理器、攝像頭；
[0014]所述信息獲取裝置，包括無線網(wǎng)絡(luò)、移動終端或主站系統(tǒng)；
[0015]所述輔助服務(wù)裝置，包括固定裝置和防護(hù)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(guān)、攝像頭、監(jiān)測主機(jī)通過連接線纜相互連接。
[0018]進(jìn)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?xì)?、熱力、電力、電信?br> [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(qiáng)鋼纖維水泥混凝土井蓋、再生樹脂井蓋、聚合物基復(fù)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(jìn)一步地，所述標(biāo)識元件用于對城市市政管線和重要設(shè)施進(jìn)行唯一標(biāo)識，以獲取設(shè)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(shí)現(xiàn)實(shí)物信息與移動終端或者主站系統(tǒng)信息的實(shí)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(shè)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(shè)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(hù)人員、巡查養(yǎng)護(hù)時間、巡查養(yǎng)護(hù)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(hù)工單的相關(guān)信息；其中，
[0024]所述巡查養(yǎng)護(hù)工單的相關(guān)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(jìn)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(shí)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(jìn)行輸出。
[0026]進(jìn)一步地，所述監(jiān)測主機(jī)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(jì)、液位計(jì)、壓力計(jì)、水質(zhì)檢測儀。
[0027]進(jìn)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(jìn)一步地，所述觸發(fā)開關(guān)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(jìn)一步地，所述處理器用于根據(jù)所述觸發(fā)開關(guān)記錄所述井蓋的經(jīng)緯度，在位置發(fā)生變化時，生成報(bào)警信息并通過所述無線網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(jìn)一步地，所述攝像頭與所述觸發(fā)開關(guān)相連接，用于當(dāng)井蓋位置變化時進(jìn)行自動拍照記錄或者當(dāng)所述處理器判斷所述傳感器的工作狀況異常時進(jìn)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(jìn)一步地，所述無線網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(luò)或其他的無線網(wǎng)絡(luò)。
[0032]更進(jìn)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(shí)際需要開發(fā)的應(yīng)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(jìn)行當(dāng)前查詢井的位置標(biāo)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(shè)施的信息進(jìn)行傳輸，達(dá)到實(shí)物信息與所述主站系統(tǒng)信息的實(shí)時同步一致，最終實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期管理；同時，接收所述處理器上報(bào)的報(bào)警信息，輔助對井蓋丟失、井蓋異位等事故隱患進(jìn)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(shè)施進(jìn)行巡查、養(yǎng)護(hù)和應(yīng)急搶修時，外業(yè)作業(yè)人員可以通過所述移動終端準(zhǔn)確獲取設(shè)施的信息，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理與運(yùn)行維護(hù)業(yè)務(wù)緊密結(jié)合和充分應(yīng)用；以及
[0036]所述在線監(jiān)測模塊，用以實(shí)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(jì)，并將查詢統(tǒng)計(jì)的監(jiān)測信息進(jìn)行展示；同時，還可以通過設(shè)置一定閾值，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動報(bào)警，并以不同的警戒顏色顯示，以提醒管理人員和相關(guān)部門對異常進(jìn)行處理，從而保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)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(diǎn)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(yīng)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(biāo)識，高效且準(zhǔn)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(yīng)用，有效地實(shí)現(xiàn)了對市政管線和重要設(shè)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(biāo)識、實(shí)時追蹤和整合，實(shí)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(jìn)行市政管線和重要設(shè)施日常巡查、養(yǎng)護(hù)和應(yīng)急搶修時，外業(yè)作業(yè)人員可以準(zhǔn)確獲取設(shè)施各類信息，達(dá)到減輕工作人員的工作強(qiáng)度、提高工作效率、節(jié)省人力成本及增加安全性等好處，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理與運(yùn)行維護(hù)業(yè)務(wù)的緊密結(jié)合和充分應(yīng)用；
[0040](3)所述多功能智能井蓋能夠通過監(jiān)測主機(jī)在井蓋上的可靠安裝與固定，改變現(xiàn)在監(jiān)測主機(jī)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(shè)備的安裝到位及運(yùn)行與通訊工況，實(shí)現(xiàn)動態(tài)、準(zhǔn)確獲取信息且提高通訊信號強(qiáng)度，從而為管網(wǎng)的運(yùn)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(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)，快速更換監(jiān)測點(diǎn)位，避免復(fù)雜繁瑣的監(jiān)測主機(jī)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(jī)，并且僅需變更井蓋的電子標(biāo)識信息，就可實(shí)現(xiàn)研究范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的全面獲取，從而降低設(shè)備的購買成本，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益；
[0042](5)所述多功能智能井蓋通過各種信息傳輸設(shè)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(luò)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳送與交互，采用智能計(jì)算技術(shù)對信息進(jìn)行分析處理，實(shí)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(shè)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(shí)施方式】
[0047]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。以下實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)的描述，但其并不限制本發(fā)明的范圍?；诒緦?shí)施例，本領(lǐng)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(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)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(jìn)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(jìn)行智能化處理的智能集成裝置；用于獲取所述井蓋的相關(guān)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(wù)的輔助服務(wù)裝置；其中:
[0051]所述智能集成裝置，包括通訊天線、標(biāo)識元件、監(jiān)測傳感器、監(jiān)測主機(jī)、GPS模塊、觸發(fā)開關(guān)、處理器、攝像頭；
[0052]所述信息獲取裝置，包括無線網(wǎng)絡(luò)、移動終端或主站系統(tǒng)；
[0053]所述輔助服務(wù)裝置，包括固定裝置和防護(hù)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(guān)、攝像頭、監(jiān)測主機(jī)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?xì)狻崃?、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(qiáng)鋼纖維水泥混凝土井蓋、再生樹脂井蓋及聚合物基復(fù)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(jī)用于增強(qiáng)通訊信號強(qiáng)度。
[0058]所述標(biāo)識元件包括RFID、IC卡、NFC和二維碼等，不同的井蓋的標(biāo)識元件將對應(yīng)不同的唯一編碼，從而實(shí)現(xiàn)對安裝點(diǎn)的城市市政管線和重要設(shè)施的唯一標(biāo)識。標(biāo)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(jìn)行設(shè)施信息的查詢，獲取設(shè)施相關(guān)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(shí)現(xiàn)實(shí)物信息與移動終端或者主站系統(tǒng)信息的實(shí)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(biāo)識元件進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0059]在實(shí)際操作中，管理人員對指定井蓋配上一個RFID電子標(biāo)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(biāo)簽，并將其他關(guān)聯(lián)的文字、圖片、錄像與視頻等信息通過相應(yīng)的軟件存入主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。在進(jìn)行井蓋巡查養(yǎng)護(hù)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(biāo)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(bào)警。在巡查養(yǎng)護(hù)的過程中，可以通過掃描RFID電子標(biāo)簽直接進(jìn)行城市市政管線和重要設(shè)施的定位，調(diào)出相關(guān)信息輔助現(xiàn)場人員進(jìn)行設(shè)施運(yùn)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(guān)信息更新到主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，保證了對現(xiàn)場設(shè)施的精確識別和安全管理，實(shí)現(xiàn)了資產(chǎn)管理與運(yùn)行維護(hù)業(yè)務(wù)緊密結(jié)合和充分應(yīng)用，將帶來管網(wǎng)巡查養(yǎng)護(hù)模式的重大變革。當(dāng)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(guān)會自動開啟，處理器將記錄信息并生成報(bào)警信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)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(shí)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(shè)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(shè)及竣工年代等信息。所述巡查管養(yǎng)記錄包括巡查養(yǎng)護(hù)人員、巡查養(yǎng)護(hù)時間、巡查養(yǎng)護(hù)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(hù)工單的相關(guān)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(shí)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(jī)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(jī)，且所述監(jiān)測傳感器可以根據(jù)需要對不同位置信息進(jìn)行監(jiān)測。下面以液位監(jiān)測主機(jī)為例來對監(jiān)測主機(jī)的工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0063]在實(shí)際操作中，管理人員將液位監(jiān)測主機(jī)固定在井蓋的背面，液位傳感器與液位監(jiān)測主機(jī)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(yīng)來獲取相關(guān)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(jī)，液位監(jiān)測主機(jī)將獲取的信息通過所述通訊天線經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳送到主站系統(tǒng)，在主站系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，為決策支持提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。將液位監(jiān)測主機(jī)固定在井蓋背面的優(yōu)點(diǎn)在于:一方面在多功能智能井蓋出廠前，可以按照標(biāo)準(zhǔn)化流程進(jìn)行監(jiān)測主機(jī)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(shè)備安裝的正確性，而如果在現(xiàn)場直接安裝監(jiān)測主機(jī)，由于受到場地、設(shè)備、用電、現(xiàn)場安裝人員技術(shù)能力等客觀限制，會導(dǎo)致監(jiān)測設(shè)備安裝效果不佳、運(yùn)行工況不良、監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性低等問題；另一方面當(dāng)需要對監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)或更換監(jiān)測點(diǎn)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(dǎo)致的復(fù)雜繁瑣的監(jiān)測主機(jī)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(jì)主機(jī)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(yàn)不足，會導(dǎo)致儀器安裝調(diào)試存在問題，從而導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或不能進(jìn)行在線傳輸。同時，在運(yùn)行過程中需要根據(jù)監(jiān)測情況更換監(jiān)測點(diǎn)位，或者在設(shè)備運(yùn)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(shè)備供電電池，如果不能在現(xiàn)場進(jìn)行快速維護(hù)作業(yè)，而是需要將監(jiān)測主機(jī)從檢查井井壁卸下，進(jìn)行相關(guān)維護(hù)工作后再固定安裝，不僅將增大現(xiàn)場工作人員的維護(hù)工作量，而且會增大現(xiàn)場工作人員的施工風(fēng)險。
[0064]所述無線網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(luò)或其他的無線網(wǎng)絡(luò)。
[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(guān)，安裝在井蓋背面的邊緣處，當(dāng)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(jìn)行自動記錄和無線發(fā)送。以井蓋位置變化為例進(jìn)行詳細(xì)說明，當(dāng)井蓋未被移動的情況下，觸發(fā)開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，但是當(dāng)有人挪動井蓋時觸發(fā)開關(guān)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(luò)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(luò)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(guān)記錄位置信息或現(xiàn)場圖片，還可以設(shè)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(luò)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(dāng)井蓋位置變化時進(jìn)行自動拍照記錄或者當(dāng)所述處理器判斷傳感器工作狀況異常時進(jìn)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(jìn)行詳細(xì)說明，當(dāng)井蓋未被移動的情況下，觸發(fā)開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，與觸發(fā)開關(guān)相連的攝像頭也處于閉合的狀態(tài)，當(dāng)井蓋被移動時觸發(fā)開關(guān)自動開啟，同時與其相連的攝像頭也自動打開，并進(jìn)行自動拍照，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場狀況的實(shí)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(shí)際需要開發(fā)的應(yīng)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(jìn)行當(dāng)前查詢井的位置標(biāo)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(shè)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(dá)到實(shí)物信息與主站系統(tǒng)信息的實(shí)時同步一致，最終實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期管理。同時，接收上報(bào)的報(bào)警信息，輔助對井蓋丟失、井蓋異位等事故隱患進(jìn)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(shè)施進(jìn)行巡查、養(yǎng)護(hù)和應(yīng)急搶修時，外業(yè)作業(yè)人員可以準(zhǔn)確獲取設(shè)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(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理與運(yùn)行維護(hù)業(yè)務(wù)緊密結(jié)合和充分應(yīng)用。
[0073]所述在線監(jiān)測模塊實(shí)現(xiàn)監(jiān)測傳感器獲取的監(jiān)測信息的查詢統(tǒng)計(jì)，并以曲線、表格等多種形式展示。同時，還可以通過設(shè)置一定閾值，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動報(bào)警，并以不同的警戒顏色顯示，以提醒管理人員和相關(guān)部門對異常進(jìn)行處理，從而保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)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(jī)的固定板、支架、固定軸等。
[0075]所述防護(hù)外殼為用于保護(hù)所述監(jiān)測主機(jī)、GPS模塊等的外殼，包括符合各種外殼防護(hù)等級標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)識元件、無線網(wǎng)絡(luò)、移動終端或主站系統(tǒng)，以及包括相應(yīng)的固定裝置和防護(hù)外殼。標(biāo)識元件包括二維碼、數(shù)字標(biāo)識、NFC等。由于在上述已對這些元件進(jìn)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(jìn)行編譯后印制在相應(yīng)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(shè)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(jìn)行唯一標(biāo)識，使得實(shí)物信息與移動終端或者主站系統(tǒng)信息的實(shí)時同步一致，最終實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的全生命周期管理以及資產(chǎn)管理與運(yùn)行維護(hù)業(yè)務(wù)緊密結(jié)合和充分應(yīng)用。運(yùn)用監(jiān)測傳感器實(shí)現(xiàn)運(yùn)行信息的動態(tài)采集，通過無線或有線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交互，統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、處理與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)相關(guān)管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)管、科學(xué)預(yù)警和統(tǒng)一調(diào)度，最終實(shí)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(jìn)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(wù)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(wù)；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?xì)?、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(qiáng)鋼纖維水泥混凝土井蓋、再生樹脂井蓋、聚合物基復(fù)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(biāo)識元件、監(jiān)測傳感器、監(jiān)測主機(jī)、GPS模塊、觸發(fā)開關(guān)、處理器、攝像頭； 所述信息獲取裝置，包括無線網(wǎng)絡(luò)、移動終端或主站系統(tǒng)； 所述輔助服務(wù)裝置，包括固定裝置和防護(hù)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(guān)、攝像頭、監(jiān)測主機(jī)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(biāo)識元件用于對城市市政管線和重要設(shè)施進(jìn)行唯一標(biāo)識，以獲取設(shè)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(shí)現(xiàn)實(shí)物信息與移動終端或者主站系統(tǒng)信息的實(shí)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(shè)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(shè)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(hù)人員、巡查養(yǎng)護(hù)時間、巡查養(yǎng)護(hù)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(hù)工單的相關(guān)信息；其中， 所述巡查養(yǎng)護(hù)工單的相關(guān)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(shí)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(jìn)行輸出； 所述監(jiān)測主機(jī)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(jì)、液位計(jì)、壓力計(jì)、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(guān)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(guān)記錄所述井蓋的經(jīng)緯度，在位置發(fā)生變化時，生成報(bào)警信息并通過所述無線網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(guān)相連接，用于當(dāng)井蓋位置變化時進(jìn)行自動拍照記錄或者當(dāng)所述處理器判斷所述傳感器的工作狀況異常時進(jìn)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(luò)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(wù)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(luò)或其他的無線網(wǎng)絡(luò)。
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(shí)際需要開發(fā)的應(yīng)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(jìn)行當(dāng)前查詢井蓋的位置標(biāo)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(shè)施的信息進(jìn)行傳輸，達(dá)到實(shí)物信息與所述主站系統(tǒng)信息的實(shí)時同步一致，最終實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期管理；同時，接收所述處理器上報(bào)的報(bào)警信息，輔助對井蓋丟失、井蓋異位等事故隱患進(jìn)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(shè)施進(jìn)行巡查、養(yǎng)護(hù)和應(yīng)急搶修時，外業(yè)作業(yè)人員可以通過所述移動終端準(zhǔn)確獲取設(shè)施的信息，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理與運(yùn)行維護(hù)業(yè)務(wù)緊密結(jié)合和充分應(yīng)用；以及 所述在線監(jiān)測模塊，用以實(shí)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(jì)，并將查詢統(tǒng)計(jì)的監(jiān)測信息進(jìn)行展示；同時，還可以通過設(shè)置一定閾值，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動報(bào)警，并以不同的警戒顏色顯示，以提醒管理人員和相關(guān)部門對異常進(jìn)行處理，從而保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)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