智能井盖(NB-IOT)-下水道水位检测

物联网NB-IOT在智慧城市系统中的应用下水井盖及管道井盖管理、监测、预防、维护方案深圳市唯奥电子有限公司张勇,13824366886为解决目前城市中的洪捞、城市安全及城市排水系统中存在的各种问题，随着智慧城市系统的发展应用和采集城市内的一些重要信息，做到提前预防，实时监测，定时维护，减小国家和居民的损失。随着物联网的发展和应用，该系统主要针对物联网在城市下水井盖和管道井盖的管理、监测、预防、维护的应用及功能的延伸，通过各种感知传感器对监测测下水道水位信息、地表温湿度信息、井盖状态信息（如启闭、松动、损坏等）和车流量信息，并将这些信息传入互联网，且当某部分状态异常时可以自动向用户报警。城市管理者决策者可通过后台或者是便携式设备可以实时查看相关设备和节点的状态，并通过数据分析判断位置等问题。可以更容易地掌握城市各方面的信息，从而大大减少城市管理者和维护人员的工作量，更能精准的做到提前预防、实时监测、定期维护、事件处理方案。城市智慧化，已成为继工业化、信息化、电气化之后的第四次浪潮，建设智慧城市，是世界城市发展的前沿趋势。城市井盖分属市政、通讯、燃气、热力、电力、交管等众多行业部门，权属复杂，管理难度大。利用物联网技术可以给每个井盖装一个“身份证”，方便管理部门的信息采集及情况处理，现如今，许多城市的雨水排水管道经常会出现堵塞现象，人为的破坏，严重影响排水，致使道路频繁出现积水，给人们的生活、出行、安全带来严重不便。另外，井盖被盗、损坏的现象近几年时有发生，并伴随有行人跌落下水道的现象出现。公路车流量过多，也影响到交通状况和人们的出行。对市政各方面的问题进行系统化管理是非常有必要的。同时在技术发展方面，随着无线传感器智能感知技术的进步和物联网(NB-IOT)移动通信技术的飞速发展与部署物联网的相关基础设施的迅速普及，也为“智慧城市”建设提供了坚实的技术基础。1系统功能我们希望为城市管理者打造一款能够远程监测井盖状态，以及管道堵塞情况、水文状态等信息，同时能够在出现问题时及时报警并做出更高效的处理方案的智能型市政管理平台。该产品还可以通过可视化的方式完成全部操作。2基本设计思路智能井盖内置了智能监控设备，可实时监测井盖状态、井盖下水位等情况，并进行动态分析。一旦发现异状、险情，比如井盖非授权开启、损坏、井下水位超过预警值，平台会自动将警情发送给值守人员，便于他们快速定位、及时到场排查，以防发生安全事故。2.1水位状态监测各个节点利用水位传感器模块检测水位高度，相邻节点间水位高度进行比较，从而判断是否发生堵塞（若相邻节点水位相差较大，可认为两结点间排水管道发生堵塞，通过高度差可以大致判断堵塞严重程度）。收集各个时刻的水位信息，生成水位高度变化曲线，当水位高度增加速度过快时，触发报警。2.2井盖姿态检测利用角度传感器检测井盖角度变化，从而判断井盖是否松动或者被无故开启，以实现防盗和检测松动功能。可将角度传感器水平贴附于井盖下端，当井盖被开启时，模块检测出角度变化并返回信息。若井盖松动，当有人或车辆经过井盖时，井盖发生微小角度变化，通过判断传感器检测信息可以判断井盖是否松动。如井盖倾斜大于30°则判断为抬起，角度在-5°～5°之间波动不断则判断为松动。2.3地表环境监控监测地表温度和湿度，判断天气情况，并做出一定反馈。2.3.1湿度检测将湿度传感器安装于井盖内侧边缘处，实时检测湿度状况并反馈给各节点的中央处理系统，当阴雨天气湿度较高或者路面积水通过井盖边缘渗入时，湿度超过特定值，中央处理系统做出响应，提高与主机的通信频率，反馈实时信息，有利于管理人员在紧急状况下掌握更多信息。2.3.2温度检测将温度传感器固定在井盖下方，采集地表温度信息并上报，有利于市政部门掌握城市各处的温度状况，并对温度过高的地区采取降温措施。2.4车流量监测在井盖上加装车辆检测模块，用于检测车流量，并反映给市政管理部门以作参考。2.5数据传输数据分级传输，采用NB-IOT远程连接传输信息，利用NB-IOT传输数据主要有以下优势：（1）NB-IOT信号覆盖范围广；（2）NB-IOT功耗小，网速可以满足传输数据的需求；（3）费用低；（4）操作简单。3整体功能（1）盗窃报警，使用网络通知市政部门及时解决井盖缺失问题。（2）松动报警，排除井盖损坏造成的行人安全隐患。（3）管道堵塞报警，在可视化界面显示堵塞处，协助清洁部门及时清理，排除隐患，防止城市内涝的发生。（4）检测地面温度并传回数据。（5）检测水位并传回数据。（6）检测地面湿度，并在湿度增加时提高传输频率，有助于大雨预警。（7）车流量检测，实时传回数据，协助交通管理。（8）可视化界面显示传回的数据，并进行相应处理与分类，为市政部门提供方便的操作环境。（9）建立数据库，将传回的数据储存，方便调用和分析。本系统旨在为城市打造一款智能型市政管理平台。为市民提供更加便利和安全的生活。把井盖作为一个区域汇聚节点，集中传输和智能处理采集的数据是本项目的一大创新点，对排水、交通、道路安全等市政信息统筹兼顾，建设智慧城市是本项目的一大亮点，可以为人们的安全和生活质量提供更多的保障。4市场需求总的来看，智能井盖还没有大规模运用。有据数据显示，目前，全国范围内已有井盖50亿个以上，全国每年新增、更换井盖1500万个以上。随着城市化进程的加快，对井盖的安全、功能需求越来越高，井盖的智能化是必然趋势，曾经饱受严重内涝等问题困扰的繁华中心城区也不再“灾情告急”。智能安全井盖深圳市唯奥电子有限公司13824366886安全卫士(NB2)主要功能，井盖状态的检测和预防预警：1.内置GPRS/NB-IOT2.内置多功能传感器3.内置数字身份识别ID4.井盖导常开启报警5.井盖移动报警及警示6.内置太阳能充电系统可扩展功能：1.井盖下水位检测2.井盖下有害气体检测3.车流动态检测4.地表温湿度检测5.井盖安全锁