[发明专利]一种窨井盖无线监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感网络技术领域，尤其涉及到一种城市窨井盖远程无线监测的方法与系统。

背景技术

近年来，国内关于窨井盖丢失所导致的安全事故时有发生，给社会和人民生命财产安全造成了重大损失。为避免窨井盖丢失而导致安全事故的发生，需要在在窨井盖丢失后，及时通知相关市政部门补全井盖，这就涉及到了对窨井盖进行实时监控。

目前国内对城市窨井井盖监控系统产品的都存在一定的缺陷，如专利号ZL201110351316.1公开了一种城市窨井远程综合监控数字化信息系统，实现了窨井井盖的无线组网和远程监控。但是该系统没有解决系统低功耗问题，所以需要与外部送点装置连接。而实际下水道是无法提供外部电源。实践证明，要实现窨井井盖的无线监控，必须要解决监控设备防水防腐并且能够长航时等难题。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种窨井盖无线监测系统及方法，它具有无线自组网、低功耗、长航时和自供电能的优点。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种窨井盖无线监测系统，包括井下装置和井上装置，所述井下装置包括电源接通开关、无线发射模块、井下MCU和储能电源，所述电源接通开关连接储能电源，所述井下MCU串口控制所述无线发射模块发送窨井盖丢失报警信号；所述井上装置包括井上MCU、无线接收模块、供电电源和GPRS远传模块，所述无线接收模块接收井下装置发送的无线信号，所述井上MCU把无线接收模块接收到的信号通过GPRS远传模块传输给终端服务器。

所述井下装置还包括用于固定所述电源接通开关、无线发射模块、井下MCU和储能电源的安装壁架。

所述电源接通开关为摇臂开关。

所述摇臂开关通过导线连接到所述储能电源。

所述储能电源为锂电池。

所述供电电源包括太阳能电池板、充电管理模块以及锂电池，所述充电管理模块对太阳能电池板的充电和锂电池的放电进行管理，当锂电池电压低于3.7V的时候，对锂电池进行恒流充电、当电压高于3.7V时，则进行恒压充电，并且对锂电池充放电进行保护，防止电池过充和过放。

所述井下MCU通过AD转换将储能电源的电压转换为数字信号，并通过串口控制无线发射模块发送储能电源的电压信号，以便在主控制软件上能同步了解电池电量信息。

所述MCU、无线发射模块、以及储能电源安装在井下铸铝防水密封盒中。

所述充电管理模块、井上MCU、无线接收模块以及锂电池安装在井上铸铝防水密封盒中。

一种窨井盖无线监测方法，采用上述的系统，包括步骤如下：

第一步：在井盖盖上时，电源接通开关处于常开状态，井下装置处于待机状态并时刻监测窨井盖是否发送移动；

第二步：当窨井盖被移动时，井下装置接通储能电源，向附近的井上装置发送报警信号；

第三步：井上装置一旦接收到报警信号，立即将井盖信号连同报警窨井的编号打包成一个数据包，通过井上装置的自组网络，将数据包发送给无线/GPRS网关；

第四部：当无线/GPRS网关接收到数据包后通过GPRS远传模块传输给终端服务器，进而在监控平台上发布报警信号。

本发明技术方案，将一个窨井的监测系统分为两个独立部分，即井上装置和井下装置。并且井上装置负责对井下装置进行网络管理和传输中继。本发明不仅实现窨井井盖的无线监控，且解决了监控设备防水防腐并且能够长航时的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例的安装壁架结构示意图；

图2为本发明一实施例的井下装置结构示意图；

图3为本发明一实施例的井上装置结构示意图；

图4为本发明的工作流程图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步的说明，以充分了解本发明的目的、特征和效果。

图1～图3所示，本发明所提供的窨井盖无线监测系统，包括井下装置和井上装置。井下装置包括电源接通开关、无线发射模块、井下MCU（微控制器）和储能电源，电源接通开关连接储能电源，井下MCU串口控制所述无线发射模块发送窨井盖丢失报警信号和储能电源的电压信号。