窨井盖无线报警器

城市管联网安防监控综合管理系统简介

一、项目背景

城市各种地下管道及线缆是现代城市的重要基础设施，而人井是地下设施进行建设和维护的入口，也是盗窃破坏案件时常发生的场所，尤其是地下电力电缆、路灯电缆和通信电缆及其窨井盖设施历来是盗窃分子觊觎的重要目标之一，同时，窨井盖被盗形成的“马路黑洞”，经常造成人员伤亡和车辆事故，由此引发的投诉事件令市政管理人员倍感头疼，也给社会带来了越来越多的不和谐因素，已经到了非解决不可的问题。

另外，以往城市管网建设没有统一规划，各自为政，管理混乱，资源浪费严重，也已经到了非解决不可的程度。为此，国家住建部、国务院办公厅和财政部先后发布了关于推进城市智慧管网/管廊建设的有关文件：

《住房城乡建设部关于进一步加强城市窨井盖安全管理的通知（建城【2013】68号》；

《财政部关于开展中央财政支持地下综合管廊试点工作的通知（财建【2014】839号）》；

《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见（国办发【2015】61号）》；

同时，住建部和质检总局发布《城市综合管廊工程技术规范（GB50838-2015）》，住建部正在编制《城市综合管廊国家建筑标准设计体系》。

目前住建部已经公布了第一批15个城市管廊试点城市。每个试点城市国家补贴3-5个亿。

二、系统组网方式

1、主网

城市智慧管网安防监控综合管理系统主要由管网资源综合管理平台、通信网络及管网物联网安防终端设备三部分组成。

针对城市各种窨井量大面广、室外全天候环境及成本的考虑，基于众所周知的理由，我们采用无线通信方式实现窨井盖报警等状态信息的传输。

目前无线通信的组网方式主要有两种，即无线公网和无线专网。

考虑到城市窨井分布特点及建设成本因素，我们采用无线公网与无线专网相结合的组网方案，根据具体情况可采用星形或树形网络拓扑结构。

管网物联网

终端设备

图1 城市管联网无线组网示意图

2、物联网终端无线个域网（WPAN）

城市管网的管理维护及检修施工等都通过窨井实现，一般将管网物联网终端设备配置在窨井内。其设备包括物联网无线终端主机、窨井盖电控锁、窨井盖非法开启报警器、管网环境参数数据采集器及水位、温湿度、有害气体等各种传感器等设备。考虑到各种窨井监控环境及系统的扩展，物联网主机通过无线局域网与各分机实现无线通信连接，大大降低了安装施工成本及故障率。此无线局域网

符合国标GB/T 15629.15-2010中的 《信息技术 系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网 特定要求 第15部分：低速无线个域网（WPAN ）媒体访问控制和物理层规范》。

三、窨井安防主要物联网终端设备及主要性能

本系统提供的窨井安防物联网系列终端设备实现对窨井出入口及地下管网资源的安全防护，并通过各种传感器及数据采集器将有关管网信息传输到监控中心，同时接收和执行监控平台发来的监控指令。

1、窨井安防物联网主机

窨井安防物联网主机是管网安防监控的关键设备之一，实现对窨井设施的异 常安防报警及对窨井环境的监测管理功能。

● 通过无线公网或与无线专网相结合的组网方式传输测控信息；

● 终端设备可采用一次性锂电池供电，电池更换周期三年以上；

● 温湿度、水位、有害气体等环境参数监测报告；

WPAN 温湿度传感器 气体 传感器 物联网 安防主机 布撤防遥控器 水位 传感器 窨井盖 报警器 无线 模块 多功能 电控锁 数据 采集器 井盖移位传感器 图2 管网窨井无线个域网测控系统示意图

●自动故障监测；

●无线遥控布防或撤防

●IP68密封标准；

●手机APP电子地图监控管理软件。

2、窨井盖无线报警器

●通过无线公网或与无线专网相结合的组网方式传输报警信息；

●终端设备达到IP68密封标准；

●可采用一次性锂电池供电，电池更换周期三年以上；

●窨井盖非法开启报警；

●电池欠压预警；

●无线遥控布防或撤防

●GPS定位跟踪功能；

图4 窨井盖无线报警器

图3 管网安防物联网无线终端主机

3、窨井盖多功能电控锁

●通过无线公网或与无线专网相结合的组网方式传输报警及开锁信息；

●彻底解决金属井盖无线屏蔽问题；

●IP68密封标准，可安装于井盖底面或井圈井壁上；

●一次性锂电池供电，电池更换周期三年以上；

●电池欠压预警；

●

电控锁自动故障监测；

●具有蓝牙遥控、手持无线遥控器、手机短信远程、监控平台远程遥控等多种开锁及布撤防方式；

●机械密码应急开锁功能,当电池耗尽或电路故障时应急开启井盖；

●未开锁前钥匙空转，避免强力扭动钥匙损坏锁体;

●用户可根据井盖样式及安装方式定制单锁栓、双锁栓等多种锁定方案；

图5 双锁栓井盖电控锁

3、安防终端设备的无线遥控布撤防

窨井安防终端设备可通过手机蓝牙、无线遥控或磁控方式进行布防或撤防，也可通过短信或监控平台远程布撤防。

4、井盖位移传感器

目前检测井盖开启的传感器一是倾斜角度开关，缺点是不能识别井盖的平移动作；二是磁控开关传感器，缺点是只能检测铁质井盖。

自助研发的井盖位移传感器监测窨井盖的非法开启或位移，并适用于金属或图7终端安防设备的无线遥控、磁控及手机蓝牙遥控

图6 电控锁手机蓝牙控制及密码应急开锁钥匙

非金属井盖，克服了传统传感器的局限性。

四、城市管网安防监控综合管理平台

1、管理平台界面

本系统将窨井终端物联网设备监控软件与电子地图地理信息系统相衔接，提供对管网资源和安防设备的综合管理平台（图9）。监控软件将所有物联网终端设备信息在电子地图上与窨井的地理位置建立关联。点击地图上任一个人井的标号就能立即弹出该人井的相关信息（图10）。某人井报警时，可快速将该人井的地理位置显示在电子地图界面的中间位置（图11）。

图9城市管网安防监控中心管理平台界面

图8 井盖位移传感器及无线传输模块