基于RFID電子標(biāo)簽智能井蓋運(yùn)維方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于物聯(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相關(guān)政策背景2013年4月，住建部頒發(fā)了“關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市窨井蓋安全管理的通知”，要求包括城市供水、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，確保人民群眾人身安全.2014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(duì)系統(tǒng)大加贊賞，稱井蓋管理報(bào)警系統(tǒng)是“惠國(guó)惠民的工程，可以大力推廣?！?2015年7月4日，經(jīng)李克強(qiáng)總理簽批，國(guó)務(wù)院日前印發(fā)關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)，這是推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)由消費(fèi)領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng)域拓展，加速提升產(chǎn)業(yè)發(fā)

2、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(shì)和新動(dòng)能的重要舉措。 1.2為什么要對(duì)井蓋進(jìn)行監(jiān)控和管理原因一：井蓋管理的一個(gè)突出問(wèn)題就是井蓋的權(quán)屬及出現(xiàn)問(wèn)題的追責(zé)非常困難，各個(gè)部門相互推責(zé)，延誤了搶修時(shí)間，所以有必要進(jìn)行統(tǒng)一管理。同時(shí)井蓋數(shù)量龐大，規(guī)格、用途、相關(guān)參數(shù)多樣，靠傳統(tǒng)的人工管理很難做到精細(xì)化，常態(tài)化管理，而且牽扯大量人員，費(fèi)用開(kāi)銷也很大。原因二：一旦遇到井蓋破損或是被盜，如果得不到及時(shí)處理，會(huì)成為“馬路殺手”，安全隱患很大，因此,對(duì)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(chǎng)處理，提高了運(yùn)維效率，也很快排除了隱患。1.3解決方案u 在井蓋上安裝基于RF

3、ID的電子標(biāo)簽，為井蓋唯一的身份標(biāo)識(shí)，對(duì)井蓋的信息（歸屬單位，負(fù)責(zé)人，GPS位置，井蓋大小，井下情況等待）統(tǒng)一歸檔、統(tǒng)一管理，方便查詢，數(shù)字化管理。u 給井蓋配裝基于軌跡分析和傾角檢測(cè)的井蓋監(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)警通知監(jiān)控中心。 u 建立基于物聯(lián)網(wǎng)的智能井蓋運(yùn)維平臺(tái)對(duì)城市中各個(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。 u 通過(guò)手機(jī)APP也可以實(shí)現(xiàn)井蓋信息查看、狀態(tài)監(jiān)控、接收?qǐng)?bào)警，井蓋日常巡檢，井蓋狀態(tài)圖文上報(bào)等功能，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控前移。 方案組成如下圖所示：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(duì)井蓋監(jiān)控系統(tǒng)存在的管

4、理難，自動(dòng)化程度低等一系列問(wèn)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(wú)線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，解決了傳統(tǒng)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，很好的解決了井蓋狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和分析。從技術(shù)架構(gòu)上來(lái)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(xiě)器（手持式PDA）組成。感知層的作用相當(dāng)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(lái)源，其主要功能是識(shí)別物體，采集信息。網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無(wú)線通信網(wǎng)、系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)等組成，相當(dāng)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)

5、網(wǎng)和用戶（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)組成和技術(shù)指標(biāo)要求2.2.1 井蓋監(jiān)控器 井蓋監(jiān)控器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井蓋的傾角和運(yùn)動(dòng)軌跡，井蓋異常開(kāi)啟后及時(shí)上報(bào)監(jiān)控平臺(tái)，通知相關(guān)人員立即處理。監(jiān)控器的安裝：監(jiān)控器性能指標(biāo)：u 通過(guò)螺絲固定在智能井蓋內(nèi)側(cè)，安裝方便，適應(yīng)路面絕大部分的井蓋的智能化改造。 u 通過(guò)監(jiān)測(cè)井蓋的翻轉(zhuǎn)傾角和運(yùn)動(dòng)軌跡分析來(lái)判斷井蓋是否為異常打開(kāi)，一旦判斷異常，馬上發(fā)送告警信息到后臺(tái)。 u 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。整體誤報(bào)率低于千分之二。 u 低功耗設(shè)

6、計(jì)，正常工作情況下的定時(shí)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）、不更換電池的情況下，可以發(fā)送1200次，待機(jī)工作時(shí)間不少于3年。 u 支持藍(lán)牙通訊，可以通過(guò)手機(jī)APP進(jìn)行設(shè)防解防，參數(shù)配置。u 獨(dú)有的井下溢水報(bào)警功能。u 支持市場(chǎng)上所有的井蓋監(jiān)控平臺(tái)或數(shù)字城管平臺(tái)接入。 u 支持GPRS(SIM，CDMA)。 u 支持NB-IoT低功耗廣域網(wǎng)部署。 u 外觀密封，耐腐蝕，耐磨，耐壓，抗震，防水等級(jí)IP68。 u 工作環(huán)境溫度-20 - 60。 井蓋監(jiān)控器優(yōu)勢(shì)：2.2.2 無(wú)源RFID電子標(biāo)簽和手持PDA基于RFID的井蓋身份管理單元由無(wú)源RFID電子標(biāo)簽和具有R

7、FID讀取功能的手持式PDA組成。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，相當(dāng)于井蓋的身份證。PDA是一個(gè)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(duì)應(yīng)井蓋的信息展示給操作人員，操作人員通過(guò)PDA和RFID電子標(biāo)簽可以實(shí)現(xiàn)：l 井蓋身份信息的讀取l 讀取身份信息后，可實(shí)現(xiàn)井蓋的巡檢，后臺(tái)簽到和井蓋異常情況的圖文上報(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(duì)簡(jiǎn)單，在井蓋上做出一個(gè)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(wú)源電子標(biāo)簽性能參數(shù)：u 工作頻率：860-960 MHzu 抗金屬標(biāo)簽u 符合標(biāo)準(zhǔn)：ISO 1

8、8000-6Cu 讀寫(xiě)距離：0.21m u 工作溫度：-20+60u 數(shù)據(jù)保持：大于10年手持式PDA性能參數(shù)：基本參數(shù) 類型工業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)平板電腦處理器四核 ARM Cortex A7 主頻為1.3Ghz圖形處理器Mali760-MP2存儲(chǔ)器2G LPDDR2 RAM+16G EMMC ROM操作系統(tǒng)Android 5.1屏幕7英寸高清液晶屏，分辨率1280*720 5點(diǎn)觸摸3個(gè)可觸摸按鍵 輸入法手寫(xiě)、筆畫(huà)、拼音輸入法支持頻段GSM/WCDMA/FDD/TDS/TDD；GSM四頻，TDS B34/39，WCDMA B1/2/5/8，TDD B38/39/40，F(xiàn)DD B1/3/7/8/20 G

9、PS導(dǎo)航內(nèi)置GPS全球定位系統(tǒng)、支持A-GPS；GPS+BDS,米級(jí)定位接口Micro USB2.0接口，支持OTG存儲(chǔ)接口TF卡槽（Micro SD卡） 可以支持2G到32G藍(lán)牙傳輸Bluetooth 4.0+EDR揚(yáng)聲器單揚(yáng)聲器、8±15% ohmwifi功能支持802.11a/b/g/n模式，支持WEPWPAWPA2-PSKAESWAPI PSK802.1x EAP加密協(xié)議攝像頭后攝800萬(wàn)像素，前攝200萬(wàn)像素，后攝支持自動(dòng)對(duì)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(jí)IP65物聯(lián)網(wǎng)功能（RFID,條碼）

10、 物聯(lián)網(wǎng)RFID*全面支持NFC。支持14443A/B、15693協(xié)議！讀卡距離2cm5cm，讀卡位置，電池蓋位置。*內(nèi)置900M UHF RFID模塊，支持EPC C1/G2、18000-6C協(xié)議卡片和標(biāo)簽的讀寫(xiě)(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)的主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(guò)云端服務(wù)器和APP了解信息和制訂管理策略，組織和安排人力、進(jìn)行施工登記、區(qū)域管理等。監(jiān)控中心主要功能:l 所有井蓋的地理信息和相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示，隨時(shí)搜索，便捷

11、查詢、l 井蓋狀態(tài)信息分析，井蓋丟失報(bào)警；l 管理人員權(quán)限分配，權(quán)限驗(yàn)證，井蓋施工人員的任務(wù)分配。監(jiān)控中心性能指標(biāo):u 井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井蓋狀態(tài)，一旦井蓋異常開(kāi)啟或移動(dòng)，及時(shí)報(bào)警并啟動(dòng)處理機(jī)制。u 查看異常情況圖文上報(bào)信息：對(duì)日常維護(hù)人員巡查時(shí)發(fā)現(xiàn)井蓋異常后情況進(jìn)行查看，處理。 u 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。u 坐席員派工：異常情況派工處理，完工情況上報(bào),支持自動(dòng)派工模式。 u 健康匯報(bào)查詢： 監(jiān)控器在正常情況下，定時(shí)發(fā)送一次狀態(tài)信號(hào)，通知后臺(tái)工作正常。u 井蓋監(jiān)控器的管理：井蓋監(jiān)控器可以通過(guò)APP進(jìn)行系統(tǒng)注冊(cè)，注銷。 u 多部門統(tǒng)一管理：通過(guò)運(yùn)維平臺(tái)，

12、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。 2.2.3手機(jī)終端APP手機(jī)APP可以安裝在普通的安卓手機(jī)端供工作人員使用，如果用到RFID讀取功能，則需要配備專用的PDA,安裝在普通手機(jī)和PDA的APP是同一個(gè)版本。手機(jī)APP主要完成以下功能：l 井蓋注冊(cè)：包括地理信息，圖片信息和井蓋其他參數(shù)的錄入：l 井蓋信息查看和報(bào)警信息接收 l 巡檢人員到崗簽到，井蓋狀態(tài)上報(bào)； l 井蓋RFID標(biāo)簽身份讀取和數(shù)據(jù)調(diào)用； 手機(jī)APP性能指標(biāo):u 井蓋信息和狀態(tài)查看：可查看井蓋信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井蓋狀態(tài)，一旦井蓋異常開(kāi)啟或移動(dòng)，及時(shí)報(bào)警并啟動(dòng)處理機(jī)制。u 監(jiān)控器設(shè)防撤防：根據(jù)實(shí)際部署情況，對(duì)井蓋監(jiān)控進(jìn)行設(shè)防撤防工作，防止誤報(bào)，多報(bào)。u 異常情況圖文上報(bào)：日常維護(hù)人員巡查時(shí)發(fā)現(xiàn)井蓋異常后，通過(guò)app管理系統(tǒng)進(jìn)行圖文上報(bào)。 u 巡檢員簽到：通過(guò)手機(jī)APP，維護(hù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)簽到，將井蓋信息、人員信息、簽到時(shí)間等數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。u 井蓋監(jiān)控器的管理：井蓋監(jiān)控器可以通過(guò)APP進(jìn)行系統(tǒng)注冊(cè)，注銷。 u 井蓋地理位置導(dǎo)航：調(diào)用導(dǎo)航功能，引導(dǎo)工作人員到指定的井蓋進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)辦公。 u 支持安卓系統(tǒng)手機(jī)：安卓版本要求4.3以上，支持藍(lán)牙4.0。u 支持RFID讀取專用PDA:支持超高頻 RFID掃描，支持 ISO18000-6C 協(xié)議 三：知識(shí)產(chǎn)權(quán)及相關(guān)