[发明专利]城市窨井远程综合监控数字化信息系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种远程监控数字化信息系统，尤其涉及一种城市窨井远程综合监控数字化信息系统及方法。

背景技术

对于城市窨井监控系统产品的研发，国内主要有以下现有技术：

1.长沙高新开发区玺天科技开发有限公司的“信号旗井盖防盗系统”，采用井下有线信号传输，井盖前置传感装置为一种集报警、数字编解码、GPS地理位置信号接收为一体的触发装置，通过一根信号线与GSM报警主机相连，同时通过特殊的电路设计与数字编解码技术相结合，可对单元内任一井盖实现GPS全球精确定位，便于与报警指挥中心GIS地理信息平台相结合，进行实时监控和指挥调度，因使用有线传输，施工成本提高，会出现断线可导致整个信号回路中断。

2.深圳市中朗科技发展有限公司研制的“WELOCK-1型窨井盖防盗电子密码锁系统”，采用电子锁和电子钥匙，结合密码烧制技术，做到一对一开启，但未实现联网及井盖位置定位功能。

3.专利号200810070351.4，公开了一种窨井集群远程监测管理系统，在窨井盖被盗和损坏的情况下，发送窨井的地址编码到数据管理中心，以及时对窨井进行维修和维护。但该系统只实现对井盖状态的采集，对于窨井内的环境信息采集并未涉及，功能有限而且缺少对井盖的远程控制。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种城市窨井远程综合监控数字化信息系统及方法，它具有位置定位，信号稳定，成本低廉的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种城市窨井远程综合监控数字化信息系统及方法，包括若干防盗窨井井盖、若干无线网络节点、GPRS模块、数字化信息系统中心，防盗窨井井盖通过无线网络节点和GPRS模块与数字化信息系统中心建立远程通信连接。

防盗窨井井盖内侧装有电动锁，内侧的电动锁与外部送电装置连接；

防盗窨井井盖：井盖的开启方式有两种，一种是通过电动锁钥匙开启另一种是通过数字化信息系统中心进行远程开启。

无线网络节点通过自组网形成一个或是若干个无线网络，在无线网络中至少有一个无线网络节点通过串口与GPRS模块连接，并且通过GSM/GPRS网络与数字化信息系统中心建立无线通信；

无线网络节点按照功能的不同分为网络协调器、路由器和无线终端节点，其中无线终端节点与防盗窨井井盖一一对应，并且汇集到路由器，所述路由器与网络协调器连接。

网络协调器：用来搭建网络并给其他加入此网络的节点分配网络短地址；

路由器：负责建立、搜寻数据包路径；

无线终端节点：由唯一的ID号进行标识，用来采集并上传窨井环境信息和井盖状态。

网络协调器和路由器包括电源模块、数据处理和控制模块、通信模块，无线终端节点包括电源模块、数据采集模块、数据处理和控制模块、通信模块，数据处理和控制模块与数据采集模块连接，并且通过SPI总线与通信模块相连接，电源模块分别与数据采集模块、数据处理和控制模块、通信模块连接；

电源模块：负责给数据采集模块、数据处理和控制模块、通信模块供电。

数据采集模块上集成了温湿度传感器、可燃性气体传感器、光敏传感器、传感器通用接口，并且通过A/D输入与数据处理和控制模块连接，所述光敏传感器安装在防盗窨井井盖内侧，经过调理电路与数据处理和控制模块主控制芯片的P1.0端口连接；

温湿度传感器：采集窨井的温度和湿度；

可燃性气体传感器：采集窨井里的可燃性气体浓度百分比；

光敏传感器：用来监测井盖状态；

传感器通用接口：包括SPI、I2C、单总线和模拟量输入，能够自动辨别该传感器类型，将其中两条线作为总线类型选择，则可以选择四种输入方式：00，SPI接口；01，IIC接口；10，单总线接口；11，模拟量输入，另外两条线则作为传感器类型选择，用来判断接入的是何种设备。

数据处理和控制模块的主控制芯片为STC12C5A60S2系列LQFP-44，主控制芯片上设有8路12位A/D输入、PWM调制电路、内部60K Flash、看门狗、定时器电路、I/O接口、SPI接口；

数据处理和控制模块：是目前最流行的国产单片机STC单片机中功能最强大的一种，基本上覆盖了市面常见的各类传感器接口，方便以后扩展无线节点。