RFID电子标签智能化井盖运维方案

基于物联网的市政井盖远程监控系统

一、背景与意义

1.1有关政策背景

2023年4月，住建部颁发了“有关深入加强都市窖井盖安全管理的

告知”，规定包括都市供水、排水、燃气、热力、房产（物业）、电力、电

信、广播电视等部门，实行井盖的数字化管理，实现社会资源有效的监管,

保证人民群众人身安全.

2023年7月3日，李克强总理在湖南视察，参观了“下水道井盖警

报系统”。对系统大加赞赏，称井盖管理报警系统是“惠国惠民的工程，

可以大力推广J

2023年7月4日，经李克强总理签批，国务院日前印发《有关积极

推进“互联网+”行动的指导意见》，这是推进互联网由消费领域向生产领

域拓展，加速提高产业发展水平，增强各行业创新能力，构筑经济社会发

展新优势和新动能的重要举措。

1.2为何要对井盖进行监控和管理

原因一：井盖管理的一种突出问题就是井盖的权属及出现问题的I追

责非常困难，各个部门互相推责，延误了抢修时间，因此有必要进行统一

管理。同步井盖数量庞大，规格、用途、有关参数多样，靠老式的人工管

理很难做到精细化，长期化管理，并且牵扯大量人员，费用开销也很大。

原因二：一旦碰到井盖破损或是被盗，假如得不到及时处理，会成

为“马路杀手”，安全隐患很大，因此，对井盖的缺失或损坏必须做到第一

时间报警，维护人员接到报警后第一时间去现场处理，提高了运维效率，

也很快排除了隐患。

1.3处理方案

♦在井盖上安装基于RFTD的电子标签，为井盖唯一日勺身份标识，对井

盖日勺信息（归属单位，负责人，GPS位置，井盖大小，井下状况等

待）统一归档、统一管理，以便查询，数字化管理。

♦给井盖配装基于轨迹分析和倾角检测日勺井盖监控器，可以实时监控

井盖的运动状态，当井盖发生翻转或是移动后会第一时间启动报警

告知监控中心。

♦建立基于物联网的智能井盖运维平台对都市中各个部门的井盖进行

统一管理，实时监控，提高管控效率。

♦通过APP也可以实现井盖信息查看、状态监控、接受报警，井盖

平常巡检，井盖状态图文上报等功能，实现监控前移。

方案构成如下图所示:

二、基于物联网的井盖监控系统总体设计

2.1系统总体方案设计

针对井盖监控系统存在的管理难，自动化程度低等一系列问题，提

出了一种基于物联网的井盖监控系统方案，采用无线物联网技术，处理了

老式监控方式的局限性，提高了井盖状态数据管理的自动化和智能化程

度。

系统采用物联网模式，很好的处理了井盖状态数据采集、存储和分

析。从技术架构上来看，分为三层：感知层、网络层和应用层。

感知层由井盖监控器、RFID标签和读写器（手持式PDA）构成。

感知层的作用相称于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物

体、采集信息的来源，其重要功能是识别物体，采集信息。

网络层由多种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系

统和云计算平台等构成，相称于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感

知层获取的信息。

应用层是物联网和顾客（包括人、组织和其他系统）的接口，它与

行业需求结合，实现物联网的智能应用。系统框架如下图所示:

2.2系统构成和技术指标规定

2.2.1井盖监控器

井盖监控器实时监测井盖的倾角和运动轨迹，井盖异常启动后及

时上报监控平台，告知有关人员立即处理。

倾角检测+轨迹分析

异常打开，即时报警

监控器的安装:

井盖钻孔监控器安装App才入井盖信息手机app设防

注册成功

监控器性能指标：

♦通过螺丝固定在智能井盖内侧，安装以便，适应路面绝大部分

的井盖日勺智能化改造。

♦通过监测井盖的翻转倾角和运动轨迹分析来判断井盖与否为异

常打开，一旦判断异常，立即发送告警信息到后台。

♦先进的轨迹分析算法（发明专利）保证了井盖状态的精确判断,

大型车辆碾压致井盖震动时不会误发报警。整体误报率低于千

分之二。

♦低功耗设计，正常工作状况下的定期向后台发送（短信或GPRS）

状态信息（剩余电压、设备编号、信号强度等）、不更换电池的

状况下，可以发送1200次，待机工作时间不少于3年。

♦支持蓝牙通讯，可以通过APP进行设防解防，参数配置。

♦独有的井下溢水报警功能。

♦支持市场上所有的井盖监控平台或数字城管平台接入。

♦支持GPRS（SIM,CDMA）o

♦支持NB-IoT低功耗广域网布署。

♦外观密封，耐腐蚀，耐磨，耐压，抗震，防水等级IP68。

♦工作环境温度-20C~60℃o

井盖监控器优势：

新光智能井盖监控器友商井盖报警产品

先进的轨迹分析算法（发明专利）保证了井盖状态的准确

判断，大型车辆碾压致井盖震动时不会误发报警，整体误简单的开关检测，误报率高

报率低于0.2%。

支持蓝牙通讯，可以通过手机叩进行设防解防，参

BLEA不具备无线通讯

数配置，更加便捷的同时也节约了成木.BLE

多种组网方式，满足客户个性化需求。提供多运营商通讯

支持，支持CDMA、GSM,支持NB-IoT、LoRa低功耗广较为单一

域网部署。

基于物联网的井盖管理系统，井盖的管理，报警，日常维

护更加便捷，手机APP和后台数据同步，实现井盖监控便多为C/S架构，不利于扩展

携化。采用B/S架构，扩展功能强。

可扩展温度检测，井下溢水报警功能不具备此功能

外观密封，耐腐蚀，耐磨，耐压，抗震，防水等级IP68密封性差，不具备防水功能

2.2.2无源RFID电子标签和手持PDA

基于RFTD的井盖身份管理单元由无源RFTD电子标签和具有

RFID读取功能的手持式PDA构成。

RFID电子标签镶嵌在井盖表面，便于工作人员进行身份信息读

取，相称于井盖日勺身份证。

PDA是一种装有安卓APP的手持终端,可以实现井盖身份的读取,

并将对应井盖的信息展示给操作人员，操作人员通过PDA和RFID电

子标签可以实现：

•井盖身份信息的读取

・读取身份信息后，可实现井盖的巡检，后台签到和井盖异常状

况的图文上报

工作流程如图：

电子标签的安装

电子标签的安装也相对简朴，在井盖上做出一种高4mm的圆柱

凹槽后，将电子标签用螺钉固定并用固化胶封紧即可。

电子标签安装位置示意

无源电子标签性能参数：

♦工作频率：860-960MHz

♦抗金属标签

♦符合原则：ISO18000-6C

♦读写距离：0.2~lm

♦工作温度：-20℃〜+60℃

♦数据保持：不小于23年

手持式PDA性能参数:

塞本参数

类型工业级物联网平板电脑

处理器四核ARMCortexA7主频为1.3Ghz

图形处理器Mali760-MP2

存储器2GLPDDR2RAM+16GEMMCROM

操作系统Android5.1

屏幕7英寸高清液晶屏，辨别率1280*7205点触摸3个可触摸按键

输入法手写、笔画、拼音输入法

GSM/WCDMA/FDD/TDS/TDD；

支持频段

GSM四频，TDSB34/39,WCDMABl/2/5/8,TDDB38/39/40,FDDB1/3/7/8/20

GPS导航内置GPS全球定位系统、支持A-GPS；GPS+BDS,米级定位

接口MicroUSB2.0接口，支持OTG

存储接口TF卡槽(MicroSD卡)可以支持2G到32G

蓝牙传播Bluetooth4.0+EDR

扬声器单扬声器、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加密协议

摄像头后摄800万像素，前摄200万像素，后摄支持自动对焦功能、补光灯

电池容量锂聚合物电池，7200mAh

待机时间一周

续航时间20小时（全功能）

认证/防护3C、CE

防护等级IP65

物联网功能（RFID,条码）

*全面支持NFC。支持14443A/B、15693协议！读卡距离2cm~5cm,读卡位置，电池盖位置。

物联网RFID*内置900MUHFRFID模块,支持EPCC1/G2、18000-6C协议卡片和标签的读写（选配）。

工作环境

工作温度-25~65℃

储存温度-30〜70℃

湿度0~95%

2.2.3智能井盖监控平台

该监控平台的重要功能包括井盖位置地图管理、井盖资产管理、

井盖告警实时监控、井盖故障派单处理，井盖巡检记录等。管理机

构可通过云端服务器和APP理解信息和制定管理方略，组织和安排

人力、进行施工登记、区域管理等。

监控中心重要功能：

•所有井盖的地理信息和有关数据时显示，随时搜索，便捷查询、

-

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•井盖状态信息分析,井盖丢失报警;

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井盖控制历史信息：无A,MIR01

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长房东郡

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短信通知堆护人员.

谙及时处理！长房德政国

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•管理人员权限分派，权限验证，井盖施工人员的任务分派。

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目用团衰

监控中心性能指标：

♦井盖状态监测：实时监测井盖状态，一旦井盖异常启动或移动,

及时报警并启动处理机制。

♦查看异常状况图文上报信息：对平常维护人员巡查时发现井盖

异常后状况进行查看，处理。

♦巡检员签到管理：可以查看工作人员的签到记录，做到追溯化

管理。

♦坐席员派工：异常状况派工处理，竣工状况上报，支持自动派工

模式。

♦健康汇报查询：监控器在正常状况下，定期发送一次状态信号,

告知后台工作正常。

♦井盖监控器的管理：井盖监控器可以通过APP进行系统注册,

注销。

♦多部门统一管理：通过运维平台，可以将电力，水务，通讯等

各个部门的井盖实现统一管理。

终端APP

APP可以安装在一般的安卓端供工作人员使用，假如用到

RFID读取功能，则需要配置专用的JPDA,安装在一般和PDA肚IAPP

是同一种版本。

APP重要完毕如下功能：

•井盖注册：包括地理信息，图片信息和井盖其他参数日勺录入：

电15:17■72%

<井盖安装提交

*井盖标签CS0005

•所属部门测试部门

•管理人员彭工

•井英定位Q我取定位

珠海市香洲区明珠南路靠近摩

♦井鳖地址BB

国标舞蹈培训学院

•K片

*井盖编号md0005

•井差名祢md0005

维护人员abe

•井盖信息查看和报警信息接受

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智能井盖

消息

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井盖编号：md0011,并普报警

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•巡检人员到岗签到，井盖状态上报;

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<巡检签到<井盖报警

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注册信息

报警信息

开井费结时权限

情况异常上报

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•井盖RFID标签身份读取和数据调用;

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连接井盖<井盖详情