一：相關(guān)背景
目前市場(chǎng)上有各種式樣的防盜井蓋，但都大同異，都是從井蓋的材料以及防盜設(shè)計(jì)方面來著手解決井蓋被盜現(xiàn)象的。井同時(shí)蓋丟失后不能及時(shí)的確定被盜位置和及時(shí)修補(bǔ)，容易造成安全遺患
本解決提出基于物聯(lián)網(wǎng)模式的井蓋遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，并結(jié)合利用的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)能實(shí)時(shí)對(duì)盜竊井蓋行為進(jìn)行報(bào)警，并且可以根據(jù)內(nèi)置ID和3D地圖及時(shí)的上報(bào)被盜井蓋所處位置，。該解決方案彌補(bǔ)了以及時(shí)的對(duì)被盜井蓋實(shí)施修補(bǔ)，從而快速地解決安全遺患。
二：系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景
本系統(tǒng)主要應(yīng)用于需要智能化管理的電力管道結(jié)合井、通信管網(wǎng)結(jié)合井、城市綜合管廊專用井等場(chǎng)合。
三、基于物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)的井蓋監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
3.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)模式，很好的解決了井蓋狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和分析。從技術(shù)架構(gòu)上來看，分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。
感知層由井蓋監(jiān)控器、RFID 標(biāo)簽和讀寫器（手持式PDA）組成。感知層的作用相當(dāng)于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的來源，其主要功能是識(shí)別物體，采集信息。
網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。
應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。系統(tǒng)框架如下圖所示：
3.2系統(tǒng)組成和技術(shù)指標(biāo)要求
主要由井蓋本體結(jié)構(gòu)、電子鎖具、鎖具控制系統(tǒng)、井蓋狀態(tài)監(jiān)控，監(jiān)控后臺(tái)、手機(jī)APP等六大部分組成。
3.2.1井蓋本體結(jié)構(gòu)：
井蓋蓋板（一蓋）：承載能力人行道B125；車行道D400；材質(zhì)為球墨鑄鐵或玻璃鋼。
井蓋底座：采用雙層井蓋結(jié)構(gòu)；材質(zhì)為球墨鑄鐵或玻璃鋼。
井蓋蓋板（二蓋）：材質(zhì)為玻璃鋼或其他非鐵制材料。
3.2.2電子鎖具：
主體結(jié)構(gòu)采用尼龍1010注塑成型，鎖桿及鎖塞為304不銹鋼或鋁合金材料；電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)。
3.2.3鎖具控制系統(tǒng)：
主要完成遠(yuǎn)程控制自動(dòng)開閉井蓋鎖具，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)指令密碼后自動(dòng)開、閉井蓋鎖具，系統(tǒng)兼容市電（交流220V）和鋰電蓄電池兩種供電模式可選。
3.2.4井蓋狀態(tài)監(jiān)控：
給井蓋配裝基于軌跡分析和傾角檢測(cè)的井蓋監(jiān)控器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控井蓋的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)井蓋發(fā)生翻轉(zhuǎn)或是移動(dòng)后會(huì)時(shí)間啟動(dòng)報(bào)警通知監(jiān)控中心
3.2.5井蓋狀態(tài)監(jiān)控：
該監(jiān)控平臺(tái)的主要功能包括井蓋位置地圖管理、井蓋資產(chǎn)管理、井蓋告警實(shí)時(shí)監(jiān)控、井蓋故障派單處理，井蓋巡檢記錄等。管理機(jī)構(gòu)可通過云端服務(wù)器和APP了解信息和制訂管理策略，組織和安排人力、進(jìn)行施工登記、區(qū)域管理等。
3.2.6手機(jī)APP：
手機(jī)APP主要完成井蓋注冊(cè)、井蓋近/遠(yuǎn)程開關(guān)、井蓋信息查看和報(bào)警信息接收。
四：系統(tǒng)的主要功能
本系統(tǒng)具有以下主要功能：
l 遠(yuǎn)程控制自動(dòng)開閉井蓋鎖具；
l 現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)指令密碼后自動(dòng)開閉井蓋鎖具；
l 停電等緊急狀態(tài)下使用專用工具井蓋內(nèi)部/外部手動(dòng)開閉井蓋鎖具；
l 監(jiān)控后臺(tái)通過電子地圖展示井蓋所處位置、狀態(tài)、報(bào)警信息（片區(qū)責(zé)任人員會(huì)同時(shí)收到報(bào)警信息），監(jiān)控人員可及時(shí)指派維護(hù)人員現(xiàn)場(chǎng)處理并快速解決安全隱患。
五：產(chǎn)品主要性能指標(biāo)
市電（220v）供電模式
l 強(qiáng)度高、耐腐蝕、易于安裝、方便檢修,能夠在各種環(huán)境下使用；
l 遠(yuǎn)程有線控制,支持RS485，光纖實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開閉鎖控制；
l 遠(yuǎn)程無線控制,支持GPRS，NB-Iot實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開閉鎖控制；
l 具有的手機(jī)端APP遠(yuǎn)程控制模式，實(shí)現(xiàn)操作人性化，降低成本。
l 井蓋狀態(tài)監(jiān)控方式：采用全軸傾角測(cè)量，達(dá)到傾角閥值即刻報(bào)警
l 具有健康狀態(tài)定期上報(bào)功能，且上報(bào)時(shí)間間隔可設(shè)
l 控制器防護(hù)等級(jí)為IP65
l 供電范圍：220v；
l 電磁兼容：工業(yè)4級(jí)；
l 工作環(huán)境：-20℃～ 85℃；
鋰電蓄電池供電模式
l 強(qiáng)度高、耐腐蝕、易于安裝、方便檢修，能夠在各種環(huán)境下使用；
l 遠(yuǎn)程無線控制,支持NB-Iot，LoRa實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開閉鎖控制；
l 整體采用超低功耗設(shè)計(jì),采用NB-Iot或LoRa通訊模塊，電池供電方式下能夠可靠工作3年以上。
l 具有的手機(jī)端APP遠(yuǎn)程控制模式，實(shí)現(xiàn)操作人性化。
l 井蓋狀態(tài)監(jiān)控方式：采用全軸傾角測(cè)量，達(dá)到傾角閥值即刻報(bào)警
l 具有健康狀態(tài)定期上報(bào)功能，且上報(bào)時(shí)間間隔可設(shè)
l 具有電池低壓報(bào)警功能
l 控制器防護(hù)等級(jí)為IP65
l 供電范圍：DC12-24V；
l 電磁兼容：工業(yè)4級(jí)；
l 工作環(huán)境：-20℃～ 85℃；
六：產(chǎn)品主要優(yōu)勢(shì)
l 產(chǎn)品部署方便快捷，井蓋規(guī)格可定制，鎖具可用10年以上。
l 平臺(tái)化、數(shù)字化的井蓋管理模式，在井蓋后期的維護(hù)上節(jié)省大量人力物力，井蓋更加安全，有力的保障了井下財(cái)產(chǎn)安全。
l *的軌跡分析算法（發(fā)明）保證了井蓋狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷，大型車輛碾壓致井蓋震動(dòng)時(shí)不會(huì)誤發(fā)報(bào)警。整體誤報(bào)率低于千分之二。
l 低功耗設(shè)計(jì)，正常工作情況下的定時(shí)向后臺(tái)發(fā)送狀態(tài)信息（剩余電壓、設(shè)備編號(hào)、信號(hào)強(qiáng)度等）、不更換電池的情況下，可以發(fā)送3000次，待機(jī)工作時(shí)間不少于3年。
l 支持藍(lán)牙通訊，可以通過手機(jī)APP進(jìn)行設(shè)防解防，參數(shù)配置。
l 的井下溢水報(bào)警功能。
l 支持市場(chǎng)上所有的井蓋監(jiān)控平臺(tái)或數(shù)字平臺(tái)接入。
l 支持GPRS(CDMA,SIM)。
l 支持NB-IoT低功耗廣域網(wǎng)部署。
l 外觀密封，耐腐蝕，耐磨，耐壓，抗震，防水等級(jí)IP68。
l 工作環(huán)境溫度-20 ℃ -- 60℃。
