一种基于物联网的智能井盖报警装置及智能井盖的制作方法

1.本实用新型涉及智能井盖技术，尤其涉及一种基于物联网的智能井盖报警装置及智能井盖。


背景技术：

2.随着城市化进程的进一步加快，市政公用设施建设发展迅速。市政、电力、通信等部门有大量市政设备、资产需要管理。其中井盖成为不可忽视的一项。
3.大量井盖由于缺乏有效的监管手段，井盖的移位、丢失、损坏，不仅影响了相关设备的正常工作，造成直接或间接的经济损失，同时也会对道路上的车辆、行人造成极大的损害，对社会安定、安全造成负面影响。
4.因此，急需提供有效的井盖监管。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种基于物联网的智能井盖报警装置及智能井盖，可以提供有效的井盖监管。
6.本实用新型实施例的第一方面，提供一种基于物联网的智能井盖报警装置，包括电源模块，还包括：
7.传感器模块，所述传感器模块包括传感器，所述传感器用于测量井盖的动态加速度、静态加速度及位移角度；
8.控制模块，对所述动态加速度、所述静态加速度及所述位移角度处理，生成监测数据，并在所述监测数据超出预设范围时，生成预警信息；
9.通讯模块，无线连接所述控制模块与运维平台。
10.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述传感器为三轴加速度传感器。
11.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述三轴加速度传感器的工作模式包括：
12.待机模式，处于暂停测量状态；
13.唤醒模式，低于预设次数测量井盖的所述动态加速度和所述静态加速度，并在所述动态加速度和所述静态加速度超出预设值时，生成唤醒信号；
14.测量模式，响应所述唤醒信号实时测量井盖的所述动态加速度、所述静态加速度及所述位移角度。
15.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述三轴加速度传感器以所述待机模式上电时，所有传感器处于关闭状态。
16.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述三轴加速度传感器处于所述唤醒模式时，每秒6次测量井盖的所述动态加速度和所述静态加速度；
17.当所述电源模块的供电电压为2.0v时，所述三轴加速度传感器的功耗低于270na。
18.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述三轴加速度传感器处于所述测
量模式时，其输出数据速率为12.5hz～400hz；
19.当所述电源模块的供电电压为2.0v时，所述三轴加速度传感器的功耗小于3μa。
20.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述控制模块包括cpu单元、存储器和时钟单元；
21.所述cpu单元对所述动态加速度、所述静态加速度及所述位移角度处理，生成监测数据，并在所述监测数据超出预设范围时，生成预警信息。
22.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述通信模块包括4g通信单元、3g通信单元、2g通信单元或nb-iot通信单元中的一种。
23.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括壳体，所述壳体为防水隔爆壳体；
24.所述电源模块、传感器模块、控制模块和通讯模块均位于所述壳体内。
25.本实用新型实施例的第二方面，提供一种智能井盖，包括井盖、以及如第一方面任意所述的基于物联网的智能井盖报警装置；
26.所述基于物联网的智能井盖报警装置安装在所述井盖上。
27.技术效果：
28.1、本装置所采用的传感器可监测的位移角度范围从-350
°
至350
°
，对井盖的位移、跌落可实现全方位的监测，当井盖被打开20
°
或者井盖产生非匀速运动时发出预警信号，预警信号通过通讯模块传输至中心机房的运维平台，运维中心管理员作出相应处理；
29.2、该装置采用防水设计，防护等级可达ip68；
30.3、该装置壳体采用隔爆壳体，防爆等级满足国家要求；
31.4、该装置可直接加装至现有的井盖上，不需要额外更换井盖，成本得到有效的控制，现场安装、维护简便快捷；
32.5、低功耗设计可有效延长电池的使用寿命，减少维护频率。
附图说明
33.图1是本实施例用于体现一种基于物联网的智能井盖报警装置的结构示意图；
34.图2是本实施例用于体现控制模块的结构示意图。
具体实施方式
35.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
37.应当理解，在本实用新型的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行
顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本实用新型实施例的实施过程构成任何限定。
38.应当理解，在本实用新型中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
39.应当理解，在本实用新型中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含a、b和c”、“包含a、b、c”是指a、b、c三者都包含，“包含a、b或c”是指包含a、b、c三者之一，“包含a、b和/或c”是指包含a、b、c三者中任1个或任2个或3个。
40.应当理解，在本实用新型中，“与a对应的b”、“与a相对应的b”、“a与b相对应”或者“b与a相对应”，表示b与a相关联，根据a可以确定b。根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其他信息确定b。a与b的匹配，是a与b的相似度大于或等于预设的阈值。
41.取决于语境，如在此所使用的“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。
42.下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
43.实施例1
44.一种基于物联网的智能井盖报警装置，参见图1，包括电源模块，还包括传感器模块、控制模块和通讯模块，其中，电源模块为其余模块供电，电源模块例如可以是一次性锂电池，能启动供电作用的其他电源也可以作为本方案的电源模块，在此不再赘述。
45.在一些实施例中，传感器模块包括传感器，传感器用于测量井盖的动态加速度、静态加速度及位移角度。
46.可以理解的是，通过传感器采集以上数据，可以实现对井盖所发生的位移(如拖动、翻开)进行有效监测。
47.在实际应用中，传感器可以是三轴加速度传感器，三轴加速度传感器是一种超低功耗加速度测量系统，能够测量动态加速度(由运动或冲击导致)或静态加速度(即重力)，三轴加速度传感器可监测的位移角度范围从-350
°
至350
°
，对井盖的位移、跌落可实现全方位的监测。
48.其中，三轴加速度传感器的工作模式有三种，具体如下：
49.待机模式：
50.在此模式下，本装置处于暂停测量状态。另外，三轴加速度传感器以待机模式上电时，所有传感器处于关闭状态。
51.测量模式：
52.本模式为正常工作模式，在此模式下，器件会持续读取加速度数据。其输出数据速率为12.5hz～400hz，当电源模块的供电电压为2.0v时，三轴加速度传感器的功耗小于3μa。
53.需要说明的是，由于能够以所有数据速率针对其传感器的全部带宽持续采样，因
此三轴加速度传感器不会出现欠采样和混叠现象。
54.唤醒模式：
55.当三轴加速度传感器处于唤醒模式时，每秒6次测量井盖的动态加速度和静态加速度，当电源模块的供电电压为2.0v时，三轴加速度传感器的功耗低于270na。
56.可以理解的是，唤醒模式非常适合以极低功耗(电源电压为2.0v时功耗为270na)简单地检测是否存在运动。唤醒模式在实施运动激活开关时尤其有用，可让系统的其余部分保持关断，直至检测到运动。在唤醒模式下，每秒只进行6次加速度测量，以确定是否存在运动，这样可将功耗降至非常低的水平。在唤醒模式下，除了活动定时器，可以使用加速度计的其它所有功能，可访问所有寄存器，也可从器件中获取实时数据。
57.需要说明的是，控制模块对动态加速度、静态加速度及位移角度处理，生成监测数据，并在监测数据超出预设范围时，生成预警信息。示例性的，当井盖被打开20
°
或者井盖产生非匀速运动时发出预警信号。
58.在实际应用中，参见图2，控制模块包含cpu单元、存储器和时钟单元，cpu单元是信息处理、程序运行的最终执行单元；存储器采用工业级大容量存储芯片，可直接和cpu单元连接，提供4m字节的存贮空间，一小时采样一次可以存储一年的数据；系统自带精密时钟单元，可通过手动校时和网络自动校时。
59.本方案的通讯模块用于无线连接控制模块与运维平台。在实际应用中，通信模块包括4g通信单元、3g通信单元、2g通信单元或nb-iot通信单元中的一种。
60.此外，本方案还一种智能井盖，包括井盖、以及上述的基于物联网的智能井盖报警装置，基于物联网的智能井盖报警装置安装在井盖上。可以理解的是，上述的装置可直接加装至现有的井盖上，不需要额外更换井盖，成本得到有效的控制，现场安装、维护简便快捷。
61.需要说明的是，本方案的井盖不做限定，属于井盖范围的均在本方案的实施范围内，在此不再赘述。
62.实施例2
63.一种基于物联网的智能井盖报警装置，与实施例1不同之处在于，本方案还包括壳体，壳体为防水隔爆壳体，电源模块、传感器模块、控制模块和通讯模块均位于壳体内。
64.需要说明的是，本方案的防护等级可达ip68，防爆等级满足国家要求，来确保壳体内部器件的稳定工作，从而实现本装置的稳定运行。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。