RFID電子標(biāo)簽智能化井蓋運(yùn)維方案

基于物聯(lián)網(wǎng)的市政井蓋遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

一、背景與意義

1.1有關(guān)政策背景

2023年4月，住建部頒發(fā)了“有關(guān)深入加強(qiáng)都市窖井蓋安全管理的

告知”，規(guī)定包括都市供水、排水、燃?xì)?、熱力、房產(chǎn)（物業(yè)）、電力、電

信、廣播電視等部門，實(shí)行井蓋的數(shù)字化管理，實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源有效的監(jiān)管,

保證人民群眾人身安全.

2023年7月3日，李克強(qiáng)總理在湖南視察，參觀了“下水道井蓋警

報(bào)系統(tǒng)”。對系統(tǒng)大加贊賞，稱井蓋管理報(bào)警系統(tǒng)是“惠國惠民的工程，

可以大力推廣J

2023年7月4日，經(jīng)李克強(qiáng)總理簽批，國務(wù)院日前印發(fā)《有關(guān)積極

推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》，這是推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)由消費(fèi)領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng)

域拓展，加速提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，增強(qiáng)各行業(yè)創(chuàng)新能力，構(gòu)筑經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)

展新優(yōu)勢和新動(dòng)能的重要舉措。

1.2為何要對井蓋進(jìn)行監(jiān)控和管理

原因一：井蓋管理的一種突出問題就是井蓋的權(quán)屬及出現(xiàn)問題的I追

責(zé)非常困難，各個(gè)部門互相推責(zé)，延誤了搶修時(shí)間，因此有必要進(jìn)行統(tǒng)一

管理。同步井蓋數(shù)量龐大，規(guī)格、用途、有關(guān)參數(shù)多樣，靠老式的人工管

理很難做到精細(xì)化，長期化管理，并且牽扯大量人員，費(fèi)用開銷也很大。

原因二：一旦碰到井蓋破損或是被盜，假如得不到及時(shí)處理，會(huì)成

為“馬路殺手”，安全隱患很大，因此，對井蓋的缺失或損壞必須做到第一

時(shí)間報(bào)警，維護(hù)人員接到報(bào)警后第一時(shí)間去現(xiàn)場處理，提高了運(yùn)維效率，

也很快排除了隱患。

1.3處理方案

?在井蓋上安裝基于RFTD的電子標(biāo)簽，為井蓋唯一日勺身份標(biāo)識(shí)，對井

蓋日勺信息（歸屬單位，負(fù)責(zé)人，GPS位置，井蓋大小，井下狀況等

待）統(tǒng)一歸檔、統(tǒng)一管理，以便查詢，數(shù)字化管理。

?給井蓋配裝基于軌跡分析和傾角檢測日勺井蓋監(jiān)控器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控

井蓋的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)井蓋發(fā)生翻轉(zhuǎn)或是移動(dòng)后會(huì)第一時(shí)間啟動(dòng)報(bào)警

告知監(jiān)控中心。

?建立基于物聯(lián)網(wǎng)的智能井蓋運(yùn)維平臺(tái)對都市中各個(gè)部門的井蓋進(jìn)行

統(tǒng)一管理，實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高管控效率。

?通過APP也可以實(shí)現(xiàn)井蓋信息查看、狀態(tài)監(jiān)控、接受報(bào)警，井蓋

平常巡檢，井蓋狀態(tài)圖文上報(bào)等功能，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控前移。

方案構(gòu)成如下圖所示:

二、基于物聯(lián)網(wǎng)的井蓋監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

針對井蓋監(jiān)控系統(tǒng)存在的管理難，自動(dòng)化程度低等一系列問題，提

出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的井蓋監(jiān)控系統(tǒng)方案，采用無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，處理了

老式監(jiān)控方式的局限性，提高了井蓋狀態(tài)數(shù)據(jù)管理的自動(dòng)化和智能化程

度。

系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)模式，很好的處理了井蓋狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和分

析。從技術(shù)架構(gòu)上來看，分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

感知層由井蓋監(jiān)控器、RFID標(biāo)簽和讀寫器（手持式PDA）構(gòu)成。

感知層的作用相稱于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物

體、采集信息的來源，其重要功能是識(shí)別物體，采集信息。

網(wǎng)絡(luò)層由多種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系

統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)等構(gòu)成，相稱于人的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理感

知層獲取的信息。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和顧客（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與

行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。系統(tǒng)框架如下圖所示:

2.2系統(tǒng)構(gòu)成和技術(shù)指標(biāo)規(guī)定

2.2.1井蓋監(jiān)控器

井蓋監(jiān)控器實(shí)時(shí)監(jiān)測井蓋的傾角和運(yùn)動(dòng)軌跡，井蓋異常啟動(dòng)后及

時(shí)上報(bào)監(jiān)控平臺(tái)，告知有關(guān)人員立即處理。

傾角檢測+軌跡分析

異常打開，即時(shí)報(bào)警

監(jiān)控器的安裝:

井蓋鉆孔監(jiān)控器安裝App才入井蓋信息手機(jī)app設(shè)防

注冊成功

監(jiān)控器性能指標(biāo)：

?通過螺絲固定在智能井蓋內(nèi)側(cè)，安裝以便，適應(yīng)路面絕大部分

的井蓋日勺智能化改造。

?通過監(jiān)測井蓋的翻轉(zhuǎn)傾角和運(yùn)動(dòng)軌跡分析來判斷井蓋與否為異

常打開，一旦判斷異常，立即發(fā)送告警信息到后臺(tái)。

?先進(jìn)的軌跡分析算法（發(fā)明專利）保證了井蓋狀態(tài)的精確判斷,

大型車輛碾壓致井蓋震動(dòng)時(shí)不會(huì)誤發(fā)報(bào)警。整體誤報(bào)率低于千

分之二。

?低功耗設(shè)計(jì)，正常工作狀況下的定期向后臺(tái)發(fā)送（短信或GPRS）

狀態(tài)信息（剩余電壓、設(shè)備編號(hào)、信號(hào)強(qiáng)度等）、不更換電池的

狀況下，可以發(fā)送1200次，待機(jī)工作時(shí)間不少于3年。

?支持藍(lán)牙通訊，可以通過APP進(jìn)行設(shè)防解防，參數(shù)配置。

?獨(dú)有的井下溢水報(bào)警功能。

?支持市場上所有的井蓋監(jiān)控平臺(tái)或數(shù)字城管平臺(tái)接入。

?支持GPRS（SIM,CDMA）o

?支持NB-IoT低功耗廣域網(wǎng)布署。

?外觀密封，耐腐蝕，耐磨，耐壓，抗震，防水等級IP68。

?工作環(huán)境溫度-20C~60℃o

井蓋監(jiān)控器優(yōu)勢：

新光智能井蓋監(jiān)控器友商井蓋報(bào)警產(chǎn)品

先進(jìn)的軌跡分析算法（發(fā)明專利）保證了井蓋狀態(tài)的準(zhǔn)確

判斷，大型車輛碾壓致井蓋震動(dòng)時(shí)不會(huì)誤發(fā)報(bào)警，整體誤簡單的開關(guān)檢測，誤報(bào)率高

報(bào)率低于0.2%。

支持藍(lán)牙通訊，可以通過手機(jī)叩進(jìn)行設(shè)防解防，參

BLEA不具備無線通訊

數(shù)配置，更加便捷的同時(shí)也節(jié)約了成木.BLE

多種組網(wǎng)方式，滿足客戶個(gè)性化需求。提供多運(yùn)營商通訊

支持，支持CDMA、GSM,支持NB-IoT、LoRa低功耗廣較為單一

域網(wǎng)部署。

基于物聯(lián)網(wǎng)的井蓋管理系統(tǒng)，井蓋的管理，報(bào)警，日常維

護(hù)更加便捷，手機(jī)APP和后臺(tái)數(shù)據(jù)同步，實(shí)現(xiàn)井蓋監(jiān)控便多為C/S架構(gòu)，不利于擴(kuò)展

攜化。采用B/S架構(gòu)，擴(kuò)展功能強(qiáng)。

可擴(kuò)展溫度檢測，井下溢水報(bào)警功能不具備此功能

外觀密封，耐腐蝕，耐磨，耐壓，抗震，防水等級IP68密封性差，不具備防水功能

2.2.2無源RFID電子標(biāo)簽和手持PDA

基于RFTD的井蓋身份管理單元由無源RFTD電子標(biāo)簽和具有

RFID讀取功能的手持式PDA構(gòu)成。

RFID電子標(biāo)簽鑲嵌在井蓋表面，便于工作人員進(jìn)行身份信息讀

取，相稱于井蓋日勺身份證。

PDA是一種裝有安卓APP的手持終端,可以實(shí)現(xiàn)井蓋身份的讀取,

并將對應(yīng)井蓋的信息展示給操作人員，操作人員通過PDA和RFID電

子標(biāo)簽可以實(shí)現(xiàn)：

?井蓋身份信息的讀取

?讀取身份信息后，可實(shí)現(xiàn)井蓋的巡檢，后臺(tái)簽到和井蓋異常狀

況的圖文上報(bào)

工作流程如圖：

電子標(biāo)簽的安裝

電子標(biāo)簽的安裝也相對簡樸，在井蓋上做出一種高4mm的圓柱

凹槽后，將電子標(biāo)簽用螺釘固定并用固化膠封緊即可。

電子標(biāo)簽安裝位置示意

無源電子標(biāo)簽性能參數(shù)：

?工作頻率：860-960MHz

?抗金屬標(biāo)簽

?符合原則：ISO18000-6C

?讀寫距離：0.2~lm

?工作溫度：-20℃?+60℃

?數(shù)據(jù)保持：不小于23年

手持式PDA性能參數(shù):

塞本參數(shù)

類型工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)平板電腦

處理器四核ARMCortexA7主頻為1.3Ghz

圖形處理器Mali760-MP2

存儲(chǔ)器2GLPDDR2RAM+16GEMMCROM

操作系統(tǒng)Android5.1

屏幕7英寸高清液晶屏，辨別率1280*7205點(diǎn)觸摸3個(gè)可觸摸按鍵

輸入法手寫、筆畫、拼音輸入法

GSM/WCDMA/FDD/TDS/TDD；

支持頻段

GSM四頻，TDSB34/39,WCDMABl/2/5/8,TDDB38/39/40,FDDB1/3/7/8/20

GPS導(dǎo)航內(nèi)置GPS全球定位系統(tǒng)、支持A-GPS；GPS+BDS,米級定位

接口MicroUSB2.0接口，支持OTG

存儲(chǔ)接口TF卡槽(MicroSD卡)可以支持2G到32G

藍(lán)牙傳播Bluetooth4.0+EDR

揚(yáng)聲器單揚(yáng)聲器、8±15%ohm

wifi功能支持802.lla/b/g/n模式，支持WEP\WPA\WPA2-PSK\AES\WAPIPSK\802.lxEAP加密協(xié)議

攝像頭后攝800萬像素，前攝200萬像素，后攝支持自動(dòng)對焦功能、補(bǔ)光燈

電池容量鋰聚合物電池，7200mAh

待機(jī)時(shí)間一周

續(xù)航時(shí)間20小時(shí)（全功能）

認(rèn)證/防護(hù)3C、CE

防護(hù)等級IP65

物聯(lián)網(wǎng)功能（RFID,條碼）

*全面支持NFC。支持14443A/B、15693協(xié)議！讀卡距離2cm~5cm,讀卡位置，電池蓋位置。

物聯(lián)網(wǎng)RFID*內(nèi)置900MUHFRFID模塊,支持EPCC1/G2、18000-6C協(xié)議卡片和標(biāo)簽的讀寫（選配）。

工作環(huán)境

工作溫度-25~65℃

儲(chǔ)存溫度-30?70℃

濕度0~95%

2.2.3智能井蓋監(jiān)控平臺(tái)

該監(jiān)控平臺(tái)的重要功能包括井蓋位置地圖管理、井蓋資產(chǎn)管理、

井蓋告警實(shí)時(shí)監(jiān)控、井蓋故障派單處理，井蓋巡檢記錄等。管理機(jī)

構(gòu)可通過云端服務(wù)器和APP理解信息和制定管理方略，組織和安排

人力、進(jìn)行施工登記、區(qū)域管理等。

監(jiān)控中心重要功能：

?所有井蓋的地理信息和有關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)顯示，隨時(shí)搜索，便捷查詢、

-

^0

?一

?

?

RWirZa?2017Auton?.1?cs<2015)7i0<

?井蓋狀態(tài)信息分析,井蓋丟失報(bào)警;

東豌門

?東望門

馬

交送便心*域.&周

圭，&方心況y.R

井益編號(hào)：YH33118卮其；I二”學(xué)③臺(tái)再■含品

中7i?w?S

諦細(xì)地址:忌颼瞄,88awr?

A南苗天空寫字履4

荷花路由通大局門前10米算⑥東方新W

柒號(hào)：YH33118

'花速荷花踏一

?JTCJ8111C*

111----0

?斫金3?集團(tuán)大?火業(yè)代行

應(yīng)槽花兒

街U著花匠”弓根

所屬單位；水多社區(qū)東方新城

安蕓時(shí)間：2016.2.18⑥彼花四5號(hào)H

維護(hù)人員：張二

聯(lián)系手機(jī)/p>

,,氏力市笑備X@腫子公用宿W

需J6iS6>??Stt

井蓋控制歷史信息：無A,MIR01

SEKK-H因提糧0小區(qū)

良旗大廈

WHIE*

心北海庭

長房東郡

井蓋非正常開啟,已1?3135

短信通知堆護(hù)人員.

諳及時(shí)處理！長房德政國

3RO

X公四

，方舟大11

?管理人員權(quán)限分派，權(quán)限驗(yàn)證，井蓋施工人員的任務(wù)分派。

*奧

目用團(tuán)衰

監(jiān)控中心性能指標(biāo)：

?井蓋狀態(tài)監(jiān)測：實(shí)時(shí)監(jiān)測井蓋狀態(tài)，一旦井蓋異常啟動(dòng)或移動(dòng),

及時(shí)報(bào)警并啟動(dòng)處理機(jī)制。

?查看異常狀況圖文上報(bào)信息：對平常維護(hù)人員巡查時(shí)發(fā)現(xiàn)井蓋

異常后狀況進(jìn)行查看，處理。

?巡檢員簽到管理：可以查看工作人員的簽到記錄，做到追溯化

管理。

?坐席員派工：異常狀況派工處理，竣工狀況上報(bào)，支持自動(dòng)派工

模式。

?健康匯報(bào)查詢：監(jiān)控器在正常狀況下，定期發(fā)送一次狀態(tài)信號(hào),

告知后臺(tái)工作正常。

?井蓋監(jiān)控器的管理：井蓋監(jiān)控器可以通過APP進(jìn)行系統(tǒng)注冊,

注銷。

?多部門統(tǒng)一管理：通過運(yùn)維平臺(tái)，可以將電力，水務(wù)，通訊等

各個(gè)部門的井蓋實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。

終端APP

APP可以安裝在一般的安卓端供工作人員使用，假如用到

RFID讀取功能，則需要配置專用的JPDA,安裝在一般和PDA肚IAPP

是同一種版本。

APP重要完畢如下功能：

?井蓋注冊：包括地理信息，圖片信息和井蓋其他參數(shù)日勺錄入：

電15:17■72%

<井蓋安裝提交

*井蓋標(biāo)簽CS0005

?所屬部門測試部門

?管理人員彭工

?井英定位Q我取定位

珠海市香洲區(qū)明珠南路靠近摩

?井鱉地址BB

國標(biāo)舞蹈培訓(xùn)學(xué)院

?K片

*井蓋編號(hào)md0005

?井差名禰md0005

維護(hù)人員abe

?井蓋信息查看和報(bào)警信息接受

笊銀甯中田取信…17:52

中國移動(dòng)co0第':川?09:28

智能井蓋

消息

中通快遵

2016.12^5.<$>

0小保燃烤

井蓋編號(hào)：md0011,并普報(bào)警

?Q金上期

201&1Z2S.；8九峰莒率

井蓋編號(hào)：md0019,井蓋報(bào)警姐號(hào):grptOOi部門:水務(wù)局

井■:grptOOl負(fù)責(zé)人：張三

街道:音陵中路其它:鑄鐵井釜

2016.1225.狀態(tài):

井蓋編號(hào)：md0025,并蓋報(bào)警家“國（西

2016122s.

井蓋編號(hào)：md0016,并蓋報(bào)警O信箱超而

2016.1Z25.中國即收儲(chǔ)St

4銀行24小時(shí)日

井蓋編號(hào)：md0016,并蓋報(bào)警即蟻行

中國部政￡

常州府金屋活

網(wǎng)百松公司

我的

?巡檢人員到崗簽到，井蓋狀態(tài)上報(bào);

中國移動(dòng)4G-*€管二川ID1114。國守R。g9:3d■63%

<巡檢簽到<井蓋報(bào)警

選擇井建md(XX)5

井蓋關(guān)不至地

并趁信息md0005

注冊信息

報(bào)警信息

開井費(fèi)結(jié)時(shí)權(quán)限

情況異常上報(bào)

<3O□

?井蓋RFID標(biāo)簽身份讀取和數(shù)據(jù)調(diào)用;

??令S3*11:59■78%

連接井蓋<井蓋詳情