一、智慧井蓋方案介紹

智慧井蓋主要采用物聯網技術、自供能技術、無線傳感網絡技術等多項先進技術，將監測設備安裝在井蓋上，形成網格網絡體系，達到實時監測井蓋狀況的效果。智慧井蓋系統外觀小巧，直接安裝在井蓋下，簡單方便。支持北斗、GPS等多種定位系統。在內置GSM通訊模塊的基礎上，搭載NB-IoT系統(蜂窩窄帶物聯網)，它構建于蜂窩網絡，具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構優等特點，廣泛應用于各種需要長期穩定工作，但是數據傳輸量小的領域。內置高能電池，最長可待機5年，也就是說五年內可以免維護。根據用戶需求，可以搭載各類傳感器(對水流、溫濕度、水溫、氣體等進行監測)，結合其使用環境，我愛物聯網智慧井蓋實現高等級的防水設計，可以在潮濕的環境下長期穩定工作，具有耐低溫、高溫的特性。

二、智慧井蓋的開發意義

關于城市治理，有一句廣為流傳的話：下水道是一個城市的良心。在城市里，地下有各種密布的管網，用于排污、排水、各種管線鋪設等。在這些管網上，一個一個的節點就是我們能看到的井蓋，散步于馬路、人行道、公園、小區、工廠等各種環境下。

曾經各種井蓋被盜成為都市報經常的新聞，而因此留下的窟窿導致行人、車輛遭殃的事件屢見不鮮，甚至有更嚴重的是，某地暴雨，一個女孩不小心被激流沖進了沒有井蓋的下水道，不幸離世。由此可見，一個井蓋在市政基礎設施中扮演著多么重要的位置，這一個又一個的節點如何管理好給城市治理提出了挑戰。

而我愛物聯網智慧井蓋的出現，在城市治理上至少可以解決以下幾個方面的問題。第一，井蓋防盜，因為井蓋被盜引起的系列困惱都能解決;第二，分散的井蓋被納入信息化的管理平臺;第三，由此提升對井蓋的管理效率，例如井蓋維護、修繕等，定位準確了，處理自然高效;第四，作為監測地下管線、下水道運行情況的節點，進行各種數據采集，如水流、溫濕度、氣體、水位。除此之外，結合用戶需求還能開發出更多滿足城市治理的應用。

三、智慧井蓋的優點

1、構建全方位的城市井蓋資源狀態感知體系。通過多種檢測采集手段，實現資源整合，實現信息共享，真正實現“統一平臺、統一部署、統一管理”的一體化模式，建立城市智慧井蓋管理與服務平臺。

2、建設井蓋資源分布圖。通過GIS地圖、三維等模式將城市所有井蓋設施資源及井下管網狀態直觀、全面地展示在一張地圖上，對基礎信息、分布狀態進行實時監控。

3、實現智能監測預警。強化井下水位動態采集手段，建立、優化防澇監測預警體系和經驗模型，制定應急預案，明確預警等級及相應的措施和處置程序，著力提升市政部門應對排水內澇事件的信息化管控能力，減少因為城市內澇等問題導致的生命財產損失。

4、將物聯網、云計算技術與井蓋管理緊密結合，實現井蓋數字化，管理智能化，維護簡單化，將井蓋管理帶入云時代。提升井蓋管理手段，轉變管理方式，使井蓋管理由被動應付變為主動管理，有效提高井蓋設施管理效率和精準度，減少因井蓋問題帶來的危害。

四、智慧井蓋監測管理系統

智慧井蓋解決方案主要由電子標簽管理、井蓋狀態監控、井蓋智能鎖管理、井下水位智能監控和路面積水智能監控5個部分組成。

1、電子標簽

以R F I D電子標簽為信息感知載體并融合無線網絡，基于GIS建立井蓋全生命周期數字檔案，強化管理部門監管職能。利用電子標簽為井蓋建立唯一的身份標識，把井蓋整個生命周期的事務統一歸檔、統一管理。在施工、維護等各個環節做到快速查詢、溯源，幫助管理部門提升井蓋綜合管理水平，建立規范統一的標準化業務流程。

2、井蓋狀態監控

在井蓋上安裝井蓋智能監控終端，終端通過全軸傾角傳感技術，監控井蓋狀態，當井蓋姿態、形態發生改變時，即時發出井蓋異常報警信號。第一時間得知井蓋異常信息，及時調度處置，大幅提高管理效率。實現發現異常即時報警，提前預防，主動管理，降低養護成本及損失，提前發現并消除安全隱患。

3、井蓋智能鎖

通過在井蓋下第二層安裝井蓋智能鎖，將井口鎖住，非授權人員無法打開井蓋，同時還起到防墜的作用。通過井蓋智能鎖解決井下資產不受保護的問題，僅授權人員方可具備開啟智能鎖權限，同時井蓋鎖開鎖信息記錄到平臺可實時查閱。

4、井下水位智能監控

通過安裝井下水位智能監控終端，強化井下水位動態采集手段，采用適用于工作在復雜環境的投入壓力式高精度液位監測設備，建立、優化防澇監測預警體系和經驗模型，制定應急預案，明確預警等級及相應的措施和處置程序，著力提升市政部門應對排水內澇事件的信息化管控能力，減少因為城市內澇等問題導致的生命財產損失。

5、路面積水智能監控

通過安裝路面積水智能監控終端，實時監測城區下穿通道、隧道等各低洼路段、易積水區的路面積水水位并實現自動預警。市政排水調度管理部門借助該設備可整體把握整個城區道路積水內澇狀況，及時進行排水調度。

五、智慧井蓋主要功能

1、全天候24小時實時監控和管理。

2、井蓋缺失或者被盜實時報警及電子地圖顯示。

3、后臺服務器數據庫可實現信息多重查詢和管理。

4、總部及分中心兩級管理中心模式(報警同步，管理權限分開)。

5、全網系統日常施工和維護管理6、電腦管理平臺、手機APP和手機短信實時監控報警，實現了集中、實時的智慧監管目的。

六、智慧井蓋的特點

1、測量精度準確，誤報率低

具備基于三面加速的原理，根據其軌跡分析出井蓋的傾斜或者打開，從而將井蓋的誤報率降低。

2、安裝更方便

智慧井蓋監控器，只需要在現有的井蓋背面安裝一個終端，就能實現智能監控井蓋的目的，不需要建基站或者。

3、信號接收器，且體較小，安裝比較方便。

4、低功耗設計，節能環保

5、采用先進的節能技術，降低功耗，設備工作時間大于5年。

6、人性化設計，軟件界面簡潔，操作方便易懂。開放的數據平臺，輕松實現GIS系統集成。

7、開放的數據平臺，輕松實現GIS系統集成。

七、智慧井蓋系統組成

智慧井蓋系統主要由監控主機、系統軟件、數據服務器、集中器、井蓋標簽、手持終端組成。

監控主機：負責整個系統監測數據的分析處理、控制等，與前端設備實時數據通訊、統計存儲、屏幕顯示、查詢打印、畫面編輯、網絡通訊等任務。

系統軟件：完成監控數據采集、處理、加工、分析、顯示、存儲、查詢和報表打印。

數據服務器：綜合接收來自系統內所有集中器的上傳數據，作為數據的匯聚接口。

RTU集中管理器：接收覆蓋范圍內所有井蓋標簽發送的RFID數據，并通過NB_IOT網絡傳輸到數據服務器。

井蓋標簽：安裝在井蓋或井壁上，采集井蓋狀態，將井蓋狀態數據通過RFID技術發送到集中器。

手持終端：利用手持終端可在井蓋安裝、維護過程中，實現對井蓋標簽的初始化、信息修改、查詢、維護信息錄入等。

八、智慧井蓋在運營商行業的應用

1、城市治安

實時監控井蓋狀態，當井蓋發生翻轉或移動會啟動報警，確保安全;

2、井下液位檢測

采用超聲波液位計、壓力水位計等水位檢測模式，實時監測易淹易澇點水位情況;

3、淤堵排污檢測

基于多點的監測形成城市小流域液位監測網絡，根據液位數據變化，判斷管網淤堵點，高效安排管網疏通工作，分析異常數據，發現非法排污事件;

4、管網資產保護

在井蓋上安裝智能鎖，通過系統授權開啟管理，有效保護地下管網資產。

九、智慧井蓋工作原理

1、監控器：負責井蓋狀態數據的上報。井蓋通過內嵌無線模塊的監測終端通過NB-IOT等通信方式連接到云平臺。

2、云平臺：數據中轉及監管。將井蓋終端接入云平臺，規模化管理井蓋終端。

3、運維管理系統：負責設備數據的呈現，管理人員能在智慧井蓋管理平臺上對接入的井蓋進行遠程控制、管理。

4、APP：負責設備的注冊，參數修改，警情顯示等。

十、智慧井蓋市場現狀分析

目前智慧井蓋市場上由于環境因素、安全要求、成本過高等一系列原因，一直沒有大面積大范圍布置的通用井蓋遠程管控方案真正落地。由于井下無法取電，井蓋大多為金屬(鑄鐵)材質，對信號有極大的屏蔽效果。市場現有系統多是基于2G M2M模塊，在金屬井蓋關閉時基本無法通信(除非井蓋附近50m內有基站存在)，只有當井蓋打開時，信號方能傳輸。還有2G模塊通信功耗高，若告警次數多或井蓋開啟時間較長，終端電池很容易耗盡電量;若井蓋沒有打開，后臺無法得知終端的工作狀態，若終端電池耗盡或者程序死機(任何電子產品都可能出現)甚至終端脫落，工作人員都不得知，這時若發生井蓋被打開的情況，終端已無法向管理者發出告警信息。

近幾年LPWAN系統分割了許多物聯網市場，也有針對于井蓋的LPWAN技術方案。相較于2G網絡，LPWAN網絡無論是從穿透性還是功耗上都優越很多。但是仍因為鑄鐵井蓋的信號屏蔽效果，即使使用LPWAN網絡進行傳輸，井蓋終端在井下將信號傳出后很難傳到300米以上，這意味著最多每300-500米就需要找點位布置LPWAN AP/網關。這也很大程度的限制了LPWAN技術在井蓋監控應用中的實現:為了數量不多的井蓋監控高密度地布置AP/網關設備極大的增加了方案實施成本。

十一、智慧井蓋發展前景

現在井蓋的需求開始隨著城市化的發展不斷上漲，現在國家對其投資力度也大大增加，如果井蓋丟失很容易造成交通事故，因此現在老百姓對其也十分重視，同時現在不管是城市還是農村，道路發展也是城鎮發展的必需之路，因此水泥地面也已經得到了普及，這樣井蓋不僅在城市得到應用，在農村和城鎮也已經得到了普及，所以井蓋的需求也會呈現上升趨勢。智慧井蓋不論從自身還是需求看，都是我們急需的一種產品，而且將其與普通井蓋相比較而言，有很多優勢，雖然現在還未得到普及，但是隨著經濟的發展，將會得到老百姓的歡迎。

十二、智慧井蓋方案開發商

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