隨著城市化進程的進一步加快，市政公用設施建設發(fā)展迅速，市政、電力、通信等部門有大量市政設備、資產(chǎn)需要管理，井蓋就是其中之一。大量在外井蓋由于缺乏有效的實時監(jiān)控管理手段，給不法分子提供了可乘之機，不僅影響相關設備的正常工作，造成直接或間接經(jīng)濟損失，而且丟失井蓋的井口對道路上的車輛、行人來說就是極大的安全隱患。
為更好地保障公共設施安全，保護井下重要資源，迫切需要采用新技術、新模式加強對井蓋的管理，對井蓋數(shù)字化管理，實現(xiàn)社會資源有效的監(jiān)管，確保人民群眾人身安全，勢在必行。
行業(yè)需求
01、城市井蓋被人盜走，易產(chǎn)生安全問題
02、城市井蓋破損，市政部門無法得知破損信息
03、井蓋分布范圍廣，無法實時獲取井蓋信息，導致異常情況無法快速處理
方案介紹
智能井蓋監(jiān)測系統(tǒng)由LoRaWAN智能井蓋終端、LoRaWAN基站、NS服務器、CS平臺、APP組成，智能井蓋終端嵌入四信LoRaWAN模塊、傾角傳感器、液位傳感器、電池。
防水等級為IP67的智能井蓋終端由電池供電，考慮到功耗問題，平常每隔12小時采集液位、傾角傳感器狀態(tài)及電池電量作為心跳包，通過LoRaWAN基站上報到服務器，產(chǎn)品電池壽命設計5年。另一方面，當發(fā)生異常情況時，如井蓋被打開產(chǎn)生中斷信號，通過傾角傳感器檢測到井蓋發(fā)生明顯位移或者井下水位超過設定的閾值時，會立即喚醒智能井蓋終端及時向服務器報警。
用戶可通過手機端APP、電腦端Web瀏覽器登錄平臺，查看管理轄區(qū)內的每一個井蓋的狀態(tài)，包括井蓋的編號、安裝位置、井蓋是否打開、傾角多少、井蓋下水位等等，出現(xiàn)問題第一時間報警通知檢修人員。如當井蓋被偷盜打開時，立即喚醒智能井蓋終端并上報當前狀態(tài)到服務器，服務器收到報警信息后記錄到后臺數(shù)據(jù)庫，同時通過電話或短信方式報警，通知工作人員及時處理。
智能井蓋終端功能設計
1)撬井告警
當傾角傳感器探測到井蓋被打開或產(chǎn)生異動時，終端會實時將告警信息推送到維護人員手機APP和監(jiān)控平臺。
2)水位告警
智能終端會通過液位傳感器監(jiān)測井內水位信息，一旦檢測到水位漫出井蓋影響交通時，會實時將水位告警信息推送到維護人員手機APP和監(jiān)控平臺。
上報機制
平常終端處于深度休眠模式，定時12小時喚醒1次，采集傾角傳感器、液位傳感器信息、電池電壓作為心跳包，用非確認包模式發(fā)送到平臺，發(fā)送完畢立刻再次進入深度休眠，如此循環(huán)工作，達到省電目的。當出現(xiàn)異常情況時，如井蓋被撬開，智能井蓋終端隨即喚醒，將報警信息及各類狀
態(tài)信息封裝成確認包，要求NS服務器做ack應答，若收到服務器的應答信息，則終端再次進入休眠;若沒收到服務器的應答信號，終端將啟用重發(fā)機制，最大重發(fā)30次，以確保服務器能可靠地收到報警信息，心跳包和報警包的機制設計平衡了功耗與可靠性。
低功耗設計
考慮到井蓋現(xiàn)場的特殊性，智能井蓋終端需由電池供電并做低功耗設計，平常處于深度休眠狀態(tài)，每隔12小時定時喚醒僅發(fā)送一次心跳包。電池壽命設計3-5年。
天線設計
結合智能井蓋終端產(chǎn)品結構由專業(yè)天線廠家設計LoRa天線，以發(fā)揮最優(yōu)性能，實現(xiàn)井蓋下優(yōu)異的信號穿透能力。
方案價值
? 低功耗，處于深度休眠模式的LoRa模塊功耗僅2uA級別。
? 組網(wǎng)容量大，LoRaWAN基站采用semtech 8通道sx1301芯片方案，可容納更多的節(jié)點。
? 通信距離遠，采用LoRa調制技術及-142的超低靈敏度，特別適合井蓋下的惡劣環(huán)境。
? 平衡功耗與安全，平常低頻率上報，異常時觸發(fā)式喚醒，立即報警。
? 可視化管理，通過APP、Web可查看智能井蓋終端歷史報表數(shù)據(jù)、當前狀態(tài)、報警情況。
? 便捷高效，省去人工巡檢的麻煩及解決低效問題，第一時間獲取井蓋異常信息。
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