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　　隨著城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，市政公用設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅速，市政、電力、通信等部門有大量市政設(shè)備、資產(chǎn)需要管理，井蓋就是其中之一。大量在外井蓋由于缺乏有效的實時監(jiān)控管理手段，給不法分子提供了可乘之機(jī)，不僅影響相關(guān)設(shè)備的正常工作，造成直接或間接經(jīng)濟(jì)損失，而且丟失井蓋的井口對道路上的車輛、行人來說就是極大的安全隱患。
 

　　為更好地保障公共設(shè)施安全，保護(hù)井下重要資源，迫切需要采用新技術(shù)、新模式加強(qiáng)對井蓋的管理，對井蓋數(shù)字化管理，實現(xiàn)社會資源有效的監(jiān)管，確保人民群眾人身安全，勢在必行。
 

　　行業(yè)需求
 

　　01、城市井蓋被人盜走，易產(chǎn)生安全問題
 

　　02、城市井蓋破損，市政部門無法得知破損信息
 

　　03、井蓋分布范圍廣，無法實時獲取井蓋信息，導(dǎo)致異常情況無法快速處理
 

　　方案介紹

　　智能井蓋監(jiān)測系統(tǒng)由LoRaWAN智能井蓋終端、LoRaWAN基站、NS服務(wù)器、CS平臺、APP組成，智能井蓋終端嵌入四信LoRaWAN模塊、傾角傳感器、液位傳感器、電池。

　　防水等級為IP67的智能井蓋終端由電池供電，考慮到功耗問題，平常每隔12小時采集液位、傾角傳感器狀態(tài)及電池電量作為心跳包，通過LoRaWAN基站上報到服務(wù)器，產(chǎn)品電池壽命設(shè)計5年。另一方面，當(dāng)發(fā)生異常情況時，如井蓋被打開產(chǎn)生中斷信號，通過傾角傳感器檢測到井蓋發(fā)生明顯位移或者井下水位超過設(shè)定的閾值時，會立即喚醒智能井蓋終端及時向服務(wù)器報警。

　　用戶可通過手機(jī)端APP、電腦端Web瀏覽器登錄平臺，查看管理轄區(qū)內(nèi)的每一個井蓋的狀態(tài)，包括井蓋的編號、安裝位置、井蓋是否打開、傾角多少、井蓋下水位等等，出現(xiàn)問題第一時間報警通知檢修人員。如當(dāng)井蓋被偷盜打開時，立即喚醒智能井蓋終端并上報當(dāng)前狀態(tài)到服務(wù)器，服務(wù)器收到報警信息后記錄到后臺數(shù)據(jù)庫，同時通過電話或短信方式報警，通知工作人員及時處理。

　　智能井蓋終端功能設(shè)計

　　1)撬井告警

　　當(dāng)傾角傳感器探測到井蓋被打開或產(chǎn)生異動時，終端會實時將告警信息推送到維護(hù)人員手機(jī)APP和監(jiān)控平臺。

　　2)水位告警

　　智能終端會通過液位傳感器監(jiān)測井內(nèi)水位信息，一旦檢測到水位漫出井蓋影響交通時，會實時將水位告警信息推送到維護(hù)人員手機(jī)APP和監(jiān)控平臺。

　　上報機(jī)制

　　平常終端處于深度休眠模式，定時12小時喚醒1次，采集傾角傳感器、液位傳感器信息、電池電壓作為心跳包，用非確認(rèn)包模式發(fā)送到平臺，發(fā)送完畢立刻再次進(jìn)入深度休眠，如此循環(huán)工作，達(dá)到省電目的。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，如井蓋被撬開，智能井蓋終端隨即喚醒，將報警信息及各類狀
態(tài)信息封裝成確認(rèn)包，要求NS服務(wù)器做ack應(yīng)答，若收到服務(wù)器的應(yīng)答信息，則終端再次進(jìn)入休眠;若沒收到服務(wù)器的應(yīng)答信號，終端將啟用重發(fā)機(jī)制，最大重發(fā)30次，以確保服務(wù)器能可靠地收到報警信息，心跳包和報警包的機(jī)制設(shè)計平衡了功耗與可靠性。

　　低功耗設(shè)計

　　考慮到井蓋現(xiàn)場的特殊性，智能井蓋終端需由電池供電并做低功耗設(shè)計，平常處于深度休眠狀態(tài)，每隔12小時定時喚醒僅發(fā)送一次心跳包。電池壽命設(shè)計3-5年。

　　天線設(shè)計

　　結(jié)合智能井蓋終端產(chǎn)品結(jié)構(gòu)由專業(yè)天線廠家設(shè)計LoRa天線，以發(fā)揮最優(yōu)性能，實現(xiàn)井蓋下優(yōu)異的信號穿透能力。

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　　方案價值

　　? 低功耗，處于深度休眠模式的LoRa模塊功耗僅2uA級別。

　　? 組網(wǎng)容量大，LoRaWAN基站采用semtech 8通道sx1301芯片方案，可容納更多的節(jié)點。

　　? 通信距離遠(yuǎn)，采用LoRa調(diào)制技術(shù)及-142的超低靈敏度，特別適合井蓋下的惡劣環(huán)境。

　　? 平衡功耗與安全，平常低頻率上報，異常時觸發(fā)式喚醒，立即報警。

　　? 可視化管理，通過APP、Web可查看智能井蓋終端歷史報表數(shù)據(jù)、當(dāng)前狀態(tài)、報警情況。

　　? 便捷高效，省去人工巡檢的麻煩及解決低效問題，第一時間獲取井蓋異常信息。