智慧电子井盖物联网监控系统



发明人姓名:何雨洁   方月盈
性别:男
民族:汉族
发明人所在学校:重庆八中宏帆初级中学校
辅导教师姓名:方建东  

作品摘要:
*结构组成:
1)电子锁结构基本原理:电子井盖采用四轴闭锁及解锁机械装置,曲柄连杆机构使锁杆伸缩实现井盖的闭锁和开启。开锁方式有:电脑远程开锁、手机APP开锁、钥匙开锁、内部紧急撤离手动开锁。 2)警示装置安装在井壁上,若井盖被非法移走后警示装置便会在扭簧的拉力下迅速弹起并使监测装置在休眠状态下被唤醒。 3)电子部分,主要基于ARM单片机组成的检测电路、通信电路,通过无线方式输出给基站。
*主要特征:
研究电子井盖控制器,对井盖破坏、移动等非法模式进行监控,确保非法模式下的报警可靠性设计。实现对井盖开闭状态进行实时监测,实现防撬、能够远程开启及应急就地遥控开启等功能。研究四轴闭锁及解锁机械装置,满足可靠的解锁机构装置。当作业人员需要从管廊中紧急撤出时,需要紧急解锁装置,能可靠快速反应,以配合撤退。开锁方式有:电脑远程开锁、手机APP开锁、钥匙开锁、内部紧急撤离手动开锁。
*主要用途:
1、系统在井盖异常挪移时能够自动识别并就地报警,同时通过手机短信或APP进行提示。 2、可结合物联网及数据与算法分析,为智慧城市提供数据支持. 3、井盖有四轴闭锁及解锁机械装置,满足作业人员从管廊中紧急撤出的可靠的解锁机构装置。开锁方式有:电脑远程开锁、手机APP开锁、钥匙开锁、内部紧急撤离手动开锁。
*创新点:
1、对井盖破坏、移动等非法模式进行监控,确保非法模式下的报警可靠性设计。实现对井盖开闭状态进行实时监测,实现防撬、能够远程开启及应急就地遥控开启、异常警示等功能。同时通过手机短信或APP进行提示。 2、可结合物联网及数据与算法分析,为智慧城市提供数据支持. 3、井盖有四轴闭锁及解锁机械装置,满足作业人员从管廊中紧急撤出的可靠的解锁机构装置。
作品说明:
*问题提出:
电力、通信等部门大都有自己部门管理的井盖,由于缺乏有效的实时监控及管理手段,给不法分子提供了可乘之机,偷盗井盖的犯罪行为时有发生,不仅影响了相关设备的正常工作,造成巨大的直接或间接经济损失,而且丢失井盖的井口也会对道路上的车辆、行人造成极大的危害,对社会安定、安全造成负面影响。
*解决方案:
1)电子锁结构基本原理:电子井盖采用四轴闭锁及解锁机械装置,曲柄连杆机构使锁杆伸缩实现井盖的闭锁和开启。开锁方式有:电脑远程开锁、手机APP开锁、钥匙开锁、内部紧急撤离手动开锁。 2)警示装置安装在井壁上,若井盖被非法移走后警示装置便会在扭簧的拉力下迅速弹起并使监测装置在休眠状态下被唤醒。 3)电子部分,主要基于ARM单片机组成的检测电路、通信电路,通过无线方式输出给基站。 4)测试与结果 4.1电子井盖电压范围:12~36VDC;通信方式:lora无线;工作温度:-25℃~+85℃;相对湿度:5%~95%非冷凝;使用寿命:大于10年; 4.2无线基站输入电压:5~12VDC; 最大功耗:1.2W; 通信方式:无线(LORA 433M)、GPRS; 工作温度范围: -40 ~ +80 ℃; 存储温度:-55 ~ +125 ℃; 级联方式:星型/树形 ;
*使用或试用效果:
本系统通过在井盖下井壁安装智能井盖监测装置,实时监测公路路面、人行道或小区用于电力、污水或排洪井井盖的完好情况,并能实时通过无线技术将井盖状态上传至相关管理部门。当井盖发生异常挪移或损坏时,本系统能够自动快速竖立警示灯并闪烁,同时通过手机短信或安装的APP报警,告知相关维护人员,确保行人或车辆在通过井盖时的安全。
*优点:
1、系统在井盖异常挪移时能够自动识别并就地报警,同时通过手机短信或APP进行提示。 2、可结合物联网及数据与算法分析,为智慧城市提供数据支持. 3、井盖有四轴闭锁及解锁机械装置,满足作业人员从管廊中紧急撤出的可靠的解锁机构装置。开锁方式有:电脑远程开锁、手机APP开锁、钥匙开锁、内部紧急撤离手动开锁。
*还需进一步研究的问题:
考虑远程遥控的设计,通过连续的交流电源为智能设备供电,避免由于供电的不可靠引起的监测不连续,通信不稳定等问题。
查新说明:
*自我查新结论:新颖经过科技部西南信息中心查新机构(国家一级科学查新机构)查询证实创新点为: 1、系统主要设备的防护等级为IP65,确保在恶劣环境中正常工作。 2、系统在井盖异常挪移时能够自动识别并就地报警,同时通过手机短信或APP进行提示。 3、装置具有电源管理功能,能在电池欠压时通过短信或APP进行提示报警。 4、使用LORA技术,实现多个监测点实时远距离传输数据,并能进行双向通信。 5、可结合物联网及数据与算法分析,为智慧城市提供数据支持. 6、井盖有四轴闭锁及解锁机械装置,满足作业人员从管廊中紧急撤出的可靠的解锁机构装置。