基于物联网技术的智能井盖系统研究
基于物联网的智慧城市井盖监测系统设计与实现
基于物联网的智慧城市井盖监测系统设计与实现发布时间：2021-12-22T08:32:03.872Z 来源：《中国科技人才》2021年第27期作者：周笑含[导读] 提高维护效率，延长使用寿命，保证市民出行安全，助力高度现代化的智慧城市的发展建设。
大庆师范学院计算机科学与信息技术学院黑龙江大庆 163712摘要：由于城市路面上井盖产权不明，导致井盖或井内出现问题但无人负责管理和修复等工作，严重影响了市民人身安全和社会安全。
本项目对井盖进行依次编号，通过在井盖内部安装倾角传感器来监控井盖状态，根据井盖的不同使用要求安装。
传感器收集信息并每隔一定时间通过无线通信模块发送监测的实时数据到管理员的系统监测的APP，当井盖或井内出现状况时发出声光警报，提醒行人及车辆避让，维护行人车辆的安全。
开发研究智能井盖管理系统可以减少城市基建管理成本，提高维护效率，延长使用寿命，保证市民出行安全，助力高度现代化的智慧城市的发展建设。
关键词：智能井盖管理系统；传感器；无线通信引言随着我国经济持续高速发展，推动城市化进程必不可少的城市基础设施建设——城市中各类市政公用设施也日益增加。
城市道路上的各类基建设施的井盖也不断增多。
本项目对井盖进行依次编号，通过在井盖内部安装倾角传感器来监控井盖状态，根据井盖的不同使用要求安装。
传感器收集信息并每隔一定时间通过无线通信模块发送监测的实时数据到管理员的系统监测的APP，当井盖或井内出现状况时发出声光警报，提醒行人及车辆避让，维护行人车辆的安全。
开发研究智能井盖管理系统可以减少城市基建管理成本，提高维护效率，延长使用寿命，保证市民出行安全，助力高度现代化的智慧城市的发展建设。
1 系统设计方案1.1系统总设计智能井盖系统包括智能井盖监控终端系统、无线数据传输模块以及监控平台系统。
通过安装在井盖内的水位、温度、湿度、GPS、可燃气体等传感器来实现对井盖内的实时监控，精准定位，及时消除安全隐患，节约政府人力物力，降低成本提高效率。
基于物联网技术的智能井盖监测终端设计研究
基于物联阿技术的智能井盖监测终端设计研究陈龙飞1傅仁轩2(1.r州杰赛科技股份有限公司，广东广州510220;2.广东工贸职业技术学院，广东广州510510)摘要：各类井盖遍布整个城市，为减少因井盖破损、移位等异常情况对人们的身体、财产造成的危害，笔者设计了一款基于物联网技术的智能井盖监测终端.终端为低功耗设计，使用大容量锂电池供电，防水式结构，安装在井盖背部.终端通过对角度传感器、水浸传感器的数据进行分析，然后依靠物联网通信技术实现对井盖状态的远程实时监测.安装试验结果表明，该终端可以有效监测井盖的异常状态并自动报告，从而使发生异常的井盖能得到及时处理，避免引发安全事故.关键词：井盖监测；低功耗；防水设计；NB-IoT;LoRa;物联网中图分类号：TP23文献标识码：A文章编号：1003-9767(2021)06-142-04Design and Research of Intelligent Manhole Cover Monitoring Terminal Basedon Internet of Things TechnologyCHEN Longfei1,FU Renxuan2(1.Guangzhou Jiesai Technology Co.,Ltd.,Guangzhou Guangdong510220,China;2.Guangdong Polytechnic of Industry andCommerce,Guangzhou Guangdong510510,China)Abstract:Various types of manhole covers are scattered throughout the city.In order to reduce the damage to people's health and property caused by abnormal conditions such as manhole cover damage and displacement,the author designed a smart manhole cover monitoring terminal based on the Internet of Things technology.The terminal is designed for low power consumption,uses a large-capacity lithium battery for power supply,has a waterproof structure,and is installed on the back of the manhole cover.The terminal analyzes the data of the angle sensor and the water immersion sensor,and then relies on the Internet of Things communication technology to realize the remote real-time monitoring of the status of the manhole cover.The installation test results show that the terminal can effectively mon辻or the abnormal state of the manhole cover and automatically report it,so that the abnormal manhole cover can be dealt with in time and avoid safety accidents.Keywords：manhole cover monitoring;low consumption;waterproof design;NB-IoT;Lora;Internet of Thing0引言城区内有各类型的井盖，具有数量多、范围大的特点，井盖发生异常后不仅会影响设施功能的正常发挥，还容易引发安全问题。
智慧井盖管理系统设计方案 (2)
智慧井盖管理系统设计方案智慧井盖管理系统是一种基于现代物联网技术和智能化管理理念的井盖监控和维护系统，旨在实现井盖的实时监控、远程控制和智能化管理。
本文将从系统的整体设计、硬件设备、软件功能和实施计划等方面进行详细阐述。
一、系统整体设计智慧井盖管理系统由井盖监测设备、数据传输网络、云平台和管理终端四个主要部分组成。
井盖监测设备安装在井盖上，通过传感器采集井盖的状态信息，并通过数据传输网络将信息传输至云平台，管理终端可以通过云平台实时查看井盖状态、进行远程控制和管理。
二、硬件设备1. 传感器：用于监测井盖的状态，如开合状态、压力、倾斜度等。
2. 通信模块：用于将采集到的数据传输至云平台，可选用无线通信技术，如4G、NB-IoT等。
3. 控制器：负责处理传感器采集到的数据，并发送控制指令至井盖，保证其正常运行。
4. 云平台：用于接收、存储和处理采集到的井盖数据，并进行数据分析和管理。
5. 管理终端：包括网页端和手机App，用于实时监测井盖状态、进行远程控制和管理。
三、软件功能1. 实时监测：实时监测井盖的状态信息，包括开合状态、压力、倾斜度等。
2. 异常报警：当井盖发生异常情况（如被撞击、被破坏等）时，及时通过短信、邮件等方式向相关人员发送报警信息。
3. 远程控制：支持远程控制井盖的开合状态，可通过管理终端实现远程开启和关闭。
4. 维修管理：记录井盖的维修记录，并进行统计和分析，提前预防维修。
5. 数据分析：对采集到的井盖数据进行分析，生成报表和图表，辅助决策。
四、实施计划1. 前期准备：制定实施计划、确定硬件设备和软件系统、搭建云平台和开发管理终端。
2. 环境布置：安装井盖监测设备，部署传感器和通信模块。
3. 网络搭建：建立数据传输网络，确保数据能够传输到云平台。
4. 系统测试：对整个系统进行功能测试和稳定性测试，修复bug和改进功能。
5. 推广应用：将智慧井盖管理系统推广应用于更多的井盖，扩大系统的应用范围和影响力。
基于物联网技术的城市小区智能井盖管理系统
基于物联网技术的城市小区智能井盖管理系统王猛;刘珈池;王阔瑞;高瑞祥【摘要】There are many safe hidden troubles in our lives caused by the imperfect function and structure manhole cover. Aimed at the existing problem of manhole cover, the project idea on the basic of Internet of things puts forward a kind of urban village intelligence covers safety management system which can be used for detection, maintenance and process. There are many kinds of real-time sensor in the covers to monitor the temperature in the well, the situation of methane and other security situations. The wireless transmission module and PC can be used for remotely controlling the situation in the well, establishing a data system of the cover and carry out the real-time monitoring and alarming for the urban covers. The solar battery can ensure the power supply security and environmental protection, it effectively ensure the safety of citizens.%由于井盖功能、结构的不完善给人们生活带来的安全隐患数不胜数，针对井盖存在的问题，该项目基于物联网的思想，提出一种可检测维护处理的城市小区智能井盖安全管理系统。
智能井盖调研报告
智能井盖调研报告智能井盖调研报告一、调研背景随着城市化的快速发展和城市基础设施的改造和升级，智能井盖的需求逐渐增加。
智能井盖是一种能够监测井盖状态并报警的设备，可以提高城市道路井盖管理的效率和安全性。
本次调研旨在了解智能井盖在市场上的发展状况、应用现状以及存在的问题和发展趋势。
二、调研方法本次调研采用了问卷调查和实地访谈相结合的方法。
问卷调查主要针对智能井盖的用户和厂商进行，通过询问他们对智能井盖需求、使用情况和满意度等方面的问题，获取相关数据。
实地访谈主要针对智能井盖技术开发人员和城市管理部门负责人等进行，了解他们对智能井盖技术、安全性和市场前景等方面的看法。
三、调研结果1. 智能井盖市场发展状况根据问卷调查结果显示，智能井盖市场需求呈现持续增长的趋势，有超过80%的受访者表示对智能井盖感兴趣并愿意使用。
在市场规模方面，预计在未来几年内，智能井盖市场将保持高速增长，尤其是在大城市和发达地区。
目前市场上已经有一些智能井盖产品供应商，但市场并不饱和，还有较大的发展空间。
2. 智能井盖应用现状根据调研结果显示，智能井盖主要应用于城市道路、电力、通信和石油等领域。
在城市道路方面，智能井盖主要起到监测和报警的作用，可以避免因井盖破损导致的交通事故。
在电力、通信和石油领域，智能井盖主要用于监测设备状态和防止盗窃。
此外，一些城市还将智能井盖与智能交通系统相结合，形成更为智能化的交通管理系统。
3. 智能井盖存在问题和发展趋势根据实地访谈结果显示，目前智能井盖仍存在一些问题。
首先是价格较高，智能井盖设备和安装费用相对较高，使得一些中小城市和地区难以承受。
其次是可靠性和维护难题，由于井盖处于恶劣的环境中，存在受损、被破坏等问题，需要及时进行维修和更换。
此外，智能井盖对网络的要求较高，有可能会出现信号不稳定等问题，影响其正常使用。
未来智能井盖的发展趋势主要包括：价格的下降、可靠性的提高、安全性的增强、功能的扩展和应用领域的拓宽。
基于NBIOT的智慧井盖物联网解决方案
2023基于nbiot的智慧井盖物联网解决方案CATALOGUE 目录•引言•基于nbiot的智慧井盖物联网解决方案概述•nbiot通信模组与设备选型•智慧井盖物联网解决方案的应用场景CATALOGUE目录•基于nbiot的智慧井盖物联网解决方案的优势分析•基于nbiot的智慧井盖物联网解决方案的发展前景与挑战01引言背景介绍物联网技术的快速发展物联网技术的不断成熟和普及，为智慧井盖物联网解决方案提供了技术基础。
城市基础设施的智能化需求城市基础设施的智能化需求日益增长，需要借助物联网技术提高管理效率和服务水平。
NB-IoT技术的优势NB-IoT技术具有广覆盖、低功耗、低成本等优势，适合在智慧井盖物联网中应用。
解决方案的意义与应用场景实现智能化监控和管理通过NB-IoT技术，实现对井盖状态的实时监控和远程管理，提高管理效率。
要点一要点二预防性维护与安全保障及时发现异常情况并预警，有效预防事故发生，提高城市基础设施的安全性和可靠性。
优化资源配置与决策支持通过数据分析提供更准确的资源调配方案，优化资源配置，提高城市管理效率。
要点三物联网技术在全球范围内得到广泛应用，NB-IoT技术逐渐成熟并被广泛应用在智慧城市项目中。
国外发展现状国内NB-IoT技术的发展迅速，逐渐被广泛应用于智能家居、智慧城市等领域。
未来发展趋势是实现更广泛的覆盖和跨界融合。
国内发展现状国内外发展现状及趋势02基于nbiot的智慧井盖物联网解决方案概述NB-IoT技术使用少量的带宽，且终端设备功耗低，可延长终端设备电池寿命。
nbiot技术及其优势低功耗NB-IoT技术采用窄带传输，信号穿透能力更强，覆盖范围更广。
覆盖范围广NB-IoT技术使用成熟的CMOS工艺，可降低终端设备和网络设备的成本。
低成本架构基于NB-IoT的智慧井盖物联网解决方案架构包括终端设备、NB-IoT基站和云平台三部分。
特点终端设备可实时监测井盖状态并上报云平台；云平台对数据进行存储、分析和展示；NB-IoT基站负责提供无线通信服务。
运营商智慧窨井盖系统产品设计方案,1200字
运营商智慧窨井盖系统产品设计方案智慧窨井盖系统是基于物联网技术的一种智能化管理系统，通过将窨井盖与互联网进行连接，实现对窨井盖的实时监测、远程控制及数据分析，提高窨井盖的管理效率和安全性。
下面是运营商智慧窨井盖系统产品设计方案的一些建议。
一、系统结构设计智慧窨井盖系统主要由四个部分组成：传感器、数据通信模块、云平台和手机APP。
传感器用于监测窨井盖的状态，如开合状态、被压力、倾斜角度等；数据通信模块用于将传感器采集到的数据传输至云平台；云平台用于存储和处理数据，并提供用户管理、监控报警等功能；手机APP用于用户远程监测和控制窨井盖。
二、传感器设计智慧窨井盖系统需要安装多个传感器来监测窨井盖的状态。
建议使用压力传感器、倾角传感器和开合传感器。
压力传感器用于检测窨井盖是否被压力，避免行人或车辆跌落至窨井中；倾角传感器用于检测窨井盖的倾斜情况，防止窨井盖滑落；开合传感器用于检测窨井盖的开合状态，避免人为损坏或未关闭的情况。
三、数据通信模块设计数据通信模块主要负责将传感器采集到的数据传输至云平台。
建议采用无线通信技术，如NB-IoT、LoRa等。
这些通信技术具有低功耗、远距离传输和宽区域覆盖的特点，适合用于窨井盖系统。
四、云平台设计云平台是智慧窨井盖系统的核心。
建议在云平台上构建一个窨井盖管理系统，包括数据存储、数据处理、设备管理和监控报警等功能。
数据存储用于将传感器采集到的数据进行存储，并提供历史数据查询功能；数据处理用于对采集到的数据进行分析和处理，例如分析窨井盖的使用情况、预测维护周期等；设备管理用于对窨井盖进行管理，例如增加、删除、修改设备信息等；监控报警用于监测窨井盖的状态，并在异常情况下发送报警信息给相关人员。
五、手机APP设计手机APP用于实现用户对窨井盖的远程监测和控制。
建议设计一个简洁直观的界面，可以显示窨井盖的实时状态，如开合状态、倾斜角度、压力等；可以提供历史数据查询功能，例如查询过去一段时间内窨井盖的状态变化；可以实时发送报警信息给用户，在发生异常情况时及时通知用户。
基于物联网(NB-IoT)的城市智慧井盖管理解决方案
智慧井盖管理系统产生政策背景
2015年7月4日，经李克强总理签批，国务院日前印发《关于积极推进“互联网+”行 动的指导意见》（以下简称《指导意见》），这是推动互联网由消费领域向生产领域拓展， 加速提升产业发展水平，增强各行业创新能力，构筑经济社会发展新优势和新动能的重要 举措。 “互联网+”是指利用互联网的平台、信息通信技术把互联网和包括传统行业在内的各 行各业结合起来，从而在新领域创造一种新生态。 2013年4月，住建部颁发了“关于进一步加强城市窨井盖安全管理的通知”，要求包括 城市供水、排水、燃气、热力、房产（物业）、电力、电信、广播电视等部门，实行井盖 的数字化管理，实现社会资源有效的监管，确保人民群众人身安全。
基于物联网(NB-IoT)的城市智慧井盖管理系统
u 背景介绍 u 系统介绍 u 系统优势介绍 u 公司介绍
1
为什么要对井盖进行监控和管理---现实需求
井盖在城市的大街小巷随处可见，一旦遇到井盖破损或是被盗，如果得不到及时处 理，会成为“马路杀手”，”井盖吃人”事件屡有发生，安全隐患很大，2013年，长沙女孩 杨丽君在雨夜掉入下水井，在黑暗中“漂流”近60公里。60天后，她的遗体在岳阳湘阴被 发现，令人惋惜。如果能及早的发现井盖丢失，及时更换，一定能避免此类悲剧的发生。 因此,对井盖的缺失或损坏必须做到第一时间报警。
操作人员通过PDA和RFID电子标签可以实 现： u 井盖身份信息的读取 u 读取身份信息后，可实现井盖的巡检， 后台签到和井盖异常情况的图文上报
智能井盖方案
以我给的标题写文档，最低1503字，要求以Markdown 文本格式输出，不要带图片，标题为：智能井盖方案# 智能井盖方案## 引言智能井盖是一种基于物联网技术的智能设备，可以实现对井盖的实时监测、远程控制和故障诊断等功能。
智能井盖方案结合了传感器技术、通信技术和数据分析技术，为城市管理部门提供了更加高效、智能的井盖管理方案。
本文档将介绍智能井盖方案的原理、应用场景、技术组成以及相关的优势和挑战。
## 1. 原理智能井盖方案基于物联网技术，通过将传感器安装在井盖上，实现对井盖状态的实时监测。
传感器可以监测井盖的开关状态、倾斜角度、温度、湿度等参数，并将数据通过无线网络传输到云端服务器。
云端服务器对接收到的数据进行分析和处理，生成报警信息或者提供给城市管理部门进行数据分析。
## 2. 应用场景智能井盖方案可以应用于城市道路、桥梁或者地铁等场景，用于监测井盖的状态和管理井盖的开闭情况。
以下是几个典型的应用场景：### 2.1 城市道路智能井盖方案可以监测城市道路上的井盖状态，及时发现井盖开放或者倾斜的情况，避免行人或者车辆因此受伤。
同时，可以统计井盖的使用情况，为城市管理部门提供数据支持，优化井盖的布置和维护计划。
### 2.2 桥梁智能井盖方案可以在桥梁上安装传感器，实时监测桥梁上的井盖状态。
一旦发现井盖有异常情况，可以及时通知相关维护人员进行处理，避免因井盖问题导致桥梁崩塌或者交通事故。
### 2.3 地铁地铁井盖是地铁运营的重要组成部分，通过智能井盖方案可以监测地铁井盖的开闭情况、温度和湿度等参数。
及时发现异常情况，提高地铁运营的安全性和可靠性。
## 3. 技术组成智能井盖方案需要包括以下技术组成部分：### 3.1 传感器传感器是智能井盖方案的核心组成部分，用于实时监测井盖的状态。
传感器可以包括开关传感器、倾斜传感器、温度传感器、湿度传感器等。
### 3.2 通信模块通信模块负责将传感器采集到的数据通过无线网络传输到云端服务器。
基于物联网的智能井盖系统解决方案
基于物联网的智能井盖系统解决方案目录一、内容描述 (2)二、项目背景与目标 (2)三、系统架构设计 (3)3.1 整体架构设计思路 (5)3.2 数据采集层 (6)3.3 数据传输层 (7)3.4 数据处理层 (8)3.5 应用层 (9)四、功能模块介绍 (11)4.1 智能井盖监控模块 (12)4.2 数据采集与传输模块 (13)4.3 数据分析与预警模块 (14)4.4 远程管理与控制模块 (15)五、系统实现技术细节 (16)5.1 物联网技术应用 (17)5.2 传感器技术应用 (18)5.3 云计算技术应用 (19)5.4 大数据分析技术应用 (20)六、系统部署与实施流程 (21)6.1 系统部署环境要求 (23)6.2 系统安装与配置流程 (24)6.3 系统测试与调试流程 (25)七、系统性能优化与维护管理策略 (27)一、内容描述本文档旨在为读者提供一个关于基于物联网的智能井盖系统解决方案的全面概述。
我们将介绍智能井盖系统的概念、背景和市场需求，以便让读者了解该解决方案的重要性和应用价值。
我们将详细阐述该解决方案的设计思路、关键技术和功能特点，包括传感器数据采集、数据传输与处理、远程监控与管理等方面。
我们还将讨论该解决方案的优势和潜在应用场景，以及可能遇到的挑战和未来发展趋势。
我们将提供一个实施该解决方案的简要步骤和建议，以帮助有意向的企业和开发者更好地实现这一创新技术。
二、项目背景与目标随着城市化进程的加速，城市基础设施建设日益重要。
作为城市基础设施的重要组成部分，井盖的安全管理直接关系到城市运行的正常与否。
传统的井盖管理方式存在诸多不足，如缺乏实时监控、响应速度慢、事故处理不及时等问题。
基于物联网技术的智能井盖系统应运而生，旨在为城市管理提供更加智能、高效的解决方案。
在当前城市化进程中，城市各类井盖数量众多，管理难度较大。
由于传统管理方式的技术局限性，无法做到实时监控和预警，导致井盖破损、丢失等情况时有发生，不仅影响了城市形象，也给市民的日常生活带来诸多不便。
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基于物联网技术的智能井盖系统研究*
李昱颉，程 强
（陕西服装工程学院，陕西 西安 712046）
摘 要：随着现代化城市的快速发展，井盖的数量直线上升，井盖管理出现了很多问题。
为解决这些问题，文章设计了一款基于物联网技术的智能井盖系统。
该系统可以实时监测井盖的状况，若井盖丢失，可实时报警，这样不仅提高了井盖管理的效率，而且为人们的安全提供了保障。
关键词：实时监测；物联网技术；井盖中图分类号：TU990 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）18-0012-01
——————————————基金项目： 陕西服装工程学院大学生创新创业项目——智慧井盖
（SF201850020）
作者简介： 李昱颉（1996—），男，陕西西安人，本科，研究方向：
物联网工程。
现代化城市的快速发展，推动了城市的基础建设，例如地下天然气管道，排污管道等地下设施，导致城市中的井盖越来越多，井盖管理也随之出现很多问题，例如井盖丢失，影响人们的人身安全；污水溢出，造成街面不卫生，加重保洁人员的任务量等[1]。
为了解决这些问题，许多城市采用人工巡查的方式来对井盖进行监测，这种方式不仅耗时耗力，成本高，而且不能全方位的监测井盖[2]。
随着物联网的快速发展，将科技应用到井盖管理中，能很好地解决人工巡查出现的问题[3]。
文章提出了基于物联网技术的智能井盖系统。
1 系统总体方案
该系统给井盖上面安装ZigBee 终端节点[4]，各终端节点
加入ZigBee 自组的网络后，开始采集井盖的信息参数，例如井盖的倾斜角度、水位、可燃气浓度等参数，然后将采集的数据通过无线网络上传给协调器；协调器将上传的数据进行处理和打包，通过GPRS 通信模块上传到监测软件上，井盖管理员就可以实时监测到井盖的状况，并且能查看历史数据，若井盖发生异常，系统会立即发出报警。
系统整体架构如图1所示。
2 硬件设计
该系统硬件主要包括两个部分，一部分是终端节点，一部分是协调器节点。
终端节点上面挂载着MPU6050角度传感器、SH-RS4超声波测距传感器和MQ-2气体传感器模块来采集井盖的倾斜角度、井中的水位高度和井内的可燃气体浓度，然后终端节点将采集的数据通过无线网络上传给协调器节点；协调器节点采用CC2530为核心处理器，完成数据的接收和处理，最后数据通过GPRS 通信模块上传到监测软件上。
3 软件设计
该系统软件部分包括三部分：终端节点软件设计、协调器软件设计、监测平台软件设计。
终端节点软件设计包括井盖数据采集，加入网络和上传数据；协调器节点软件设计包括网络搭建，数据接收和GPRS 用C#语言进行编写，功能包括数据实时显示、4 结束语
为解决这些问题，笔者专门设计了这款基于物联网技术的智能井盖系统，该系统采用各种传感器，能实时监测井盖的状况，具有一定的实用和推广价值。
参考文献：
[1]沈凯凯,苏小龙,沈康,等.城市窨井盖应用及研究进展[J].工
程与建设,2013(5):580-582.[2]权循华,杜庆朋,李诚,等.窨井盖防盗检测装置[P].CN2064385
41U,2017.[3]楼彬,沈焱鑫.基于物联网技术的智能井盖远程监控平台的研发
与实现[J].智能城市,2018,4(14):3-4.
[4]李志,罗青青.基于井盖安全系统的WSN 网关设计[J].物联网技
术,2014(2):51-52.
（收稿日期：2019-8-15）
图1 系统整体架构。