一种智慧井盖系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智慧井盖系统，包括：井盖核心主机、太阳能电池板和天线单元，所述井盖核心主机分别与太阳能电池板和天线单元电性连接，所述井盖核心主机包括边缘计算核心单元、远程通讯单元、本地传感单元、电源控制单元、充电电池和微功耗控制单元；所述远程通讯单元用于和云端服务器远程通讯，所述远程通讯单元还包含了NBIOT低功耗远程通讯单元；所述本地传感单元用于监测地下环境数据；所述充电电池通过电源控制单元为系统供电；所述边缘计算核心单元用于进行逻辑计算和运行控制软件；所述微功耗控制单元与NBIOT低功耗远程通讯单元和边缘计算核心单元连接，用于低功耗维持系统运行。持系统运行。持系统运行。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧井盖系统


[0001]本技术涉及城市井盖管理
，具体为一种智慧井盖系统。

技术介绍

[0002]近年来随着我国城镇化进程不断加快，城市基础设施建设事业的持续高速发展，城市中给排水、燃气、热力、电力、通讯等各类市政公用地下管线设施日益增加，城市路面上相应各类检查井相应地不断增多，城市道路井盖的管理也愈发重要。
[0003]近些年“智慧城市”的理念迅速发展，并逐步在中国落地。2013年住房城乡建设部发布关于进一步加强城市窨井盖安全管理的通知，其中针对部分城市发生多起窨井吞人、伤人的事故，应该实行井盖的数字化管理，提升井盖管理的效率和水平，发挥人防技防的作用，统筹监管井盖安全。2014年8月，国家发展改革委协同七部印发了智慧城市指导意见，指出智慧城市主要是通过新一代信息技术，包括云计算、大数据、物联网等，对城市的规划、建设和服务进行智能化的管理和推进
[0004]现有的智能井盖为功能单一，无法即满足低功耗长期待机和多功能扩展的功能。

技术实现思路

[0005]本技术的专利技术目的在于提供一种智慧井盖系统，以低功耗系统进行实时数据监测并根据需求激活多功能模块，灵活工作减少能耗。
[0006]本技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
[0007]一种智慧井盖系统，包括：井盖核心主机、太阳能电池板和天线单元，所述井盖核心主机分别与太阳能电池板和天线单元电性连接，所述井盖核心主机包括边缘计算核心单元、远程通讯单元、本地传感单元、电源控制单元、充电电池和微功耗控制单元；<br/>[0008]所述远程通讯单元与边缘计算核心单元和天线单元连接，用于和云端服务器远程通讯，所述远程通讯单元还包含了NBIOT低功耗远程通讯单元；
[0009]所述本地传感单元与边缘计算核心单元连接，用于监测地下环境数据；
[0010]所述充电电池通过电源控制单元与边缘计算核心单元连接，用于为系统供电；
[0011]所述边缘计算核心单元用于进行逻辑计算和运行控制软件；
[0012]所述微功耗控制单元与NBIOT低功耗远程通讯单元和边缘计算核心单元连接，所述微功耗控制单元实时采集本地传感单元的数据并根据需求启动边缘计算核心单元，用于低功耗维持系统运行。
[0013]进一步的，所述远程通讯单元内置4G/5G通讯芯片，用于实现和云端服务器远程通讯，所述NBIOT低功耗远程通讯单元受微功耗控制单元控制直接和云端服务器通讯。
[0014]进一步的，所述井盖核心主机还包括本地通讯单元与边缘计算核心单元连接，所述本地通讯单元包含了蓝牙通讯模块和/或LORA通讯模块，用于本地低功耗无线通讯。
[0015]进一步的，所述本地传感单元包含了无线传感器通讯协和/或蓝牙和/或LORA硬件通讯模块，用于各类无线传感器近距离接入。
[0016]进一步的，所述本地传感单元包括温度传感器、湿度传感器、气体传感器、震动传感器和倾角传感器。
[0017]进一步的，所述天线单元包含了4G/5G远程通讯天线以及2.4G/LORA频段的本地通讯天线，所述远程通讯天线可以和云端服务器通讯，本地通讯天线可以和设置PDA、本地无线传感器通讯，并把数据通过远程通讯上传到云端服务器。
[0018]进一步的，所述井盖核心主机还包括加密单元与边缘计算核心单元连接，用于用于远程数据加密通讯。
[0019]进一步的，所述井盖核心主机还包括北斗定位单元与边缘计算核心单元连接，用于结合本地传感单元的数据实现井盖安全、井盖缺失的资产管理功能。
[0020]进一步的，所述井盖核心主机还包括开启限位锁与边缘计算核心单元连接，用于通过机械结构开启或锁闭井盖。
[0021]进一步的，所述井盖核心主机与井盖本体固定连接，所述太阳能电池板和天线与所述井盖本体一体化设计。
[0022]应用本技术的技术方案，日常待机时，通过微功耗控制单元运行了最小实时监控程序的MCU硬件和程序，实现的功能是完成最基本的传感器数据采集、低功耗NBIOT远程通讯、电能管理和充电控制功能，只保留基础功能，进行低功耗状态。微功耗控制单元根据感知硬件的数据实时性，可以启动边缘计算核心单元，连接后台的IOT平台进行数据实时通讯或者APP下发以及系统升级等。本系统集成了众多的硬件系统和模块，把硬件模块通过低功耗设计思路连接起来，实现了整机的低功耗管理。
[0023]技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0024]下面结合附图对本技术进行详细的描述，以使得本技术的上述优点更加明确。
[0025]图1是本技术一种智慧井盖系统的连接框图；
[0026]图2是本技术一种智慧井盖系统的边缘计算核心单元电路图；
[0027]图3是本技术一种智慧井盖系统的微功耗控制单元电路图；
[0028]图4是本技术一种智慧井盖系统的远程通讯单元电路图；
[0029]图5是本技术一种智慧井盖系统的工作示意图；
[0030]图6是本技术一种智慧井盖系统的本地传感单元电路图；
[0031]图7是本技术一种智慧井盖系统的加密单元电路图；
[0032]图8是本技术一种智慧井盖系统的加密传输示意图；
[0033]图9是本技术一种智慧井盖系统的北斗定位；
[0034]图10是本技术一种智慧井盖系统的软件架构。
具体实施方式
[0035]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽
度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0036]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0037]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智慧井盖系统，其特征在于，包括：井盖核心主机、太阳能电池板和天线单元，所述井盖核心主机分别与太阳能电池板和天线单元电性连接，所述井盖核心主机包括边缘计算核心单元、远程通讯单元、本地传感单元、电源控制单元、充电电池和微功耗控制单元；所述远程通讯单元与边缘计算核心单元和天线单元连接，用于和云端服务器远程通讯，所述远程通讯单元还包含了NBIOT低功耗远程通讯单元；所述本地传感单元与边缘计算核心单元连接，用于监测地下环境数据；所述充电电池通过电源控制单元与边缘计算核心单元连接，用于为系统供电；所述边缘计算核心单元用于进行逻辑计算和运行控制软件；所述微功耗控制单元与NBIOT低功耗远程通讯单元和边缘计算核心单元连接，所述微功耗控制单元实时采集本地传感单元的数据并根据需求启动边缘计算核心单元，用于低功耗维持系统运行。2.根据权利要求1所述智慧井盖系统，其特征在于，所述远程通讯单元内置4G/5G通讯芯片，用于实现和云端服务器远程通讯，所述NBIOT低功耗远程通讯单元受微功耗控制单元控制直接和云端服务器通讯。3.根据权利要求1所述智慧井盖系统，其特征在于，所述井盖核心主机还包括本地通讯单元与边缘计算核心单元连接，所述本地通讯单元包含了蓝牙通讯模块和/或LORA通讯模块，用于本地低功耗无线通讯。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志勇，
申请(专利权)人：深圳市德兴达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：