LORAWAN物联网智慧井盖监测系统的设计

项目背景随着城市化进程的进一步加快，市政公用设施建设发展迅速，市政、电力、通信等部门有大量市政设备、资产需要管理，井盖就是其中之一。大量在外井盖由于缺乏有效的实时监控管理手段，给不法分子提供了可乘之机，不仅影响相关设备的正常工作，造成直接或间接经济损失，而且丢失井盖的井口对道路上的车辆、行人来说就是极大的安全隐患。

为更好地保障公共设施安全，保护井下重要资源，迫切需要采用新技术、新模式加强对井盖的管理，对井盖数字化管理，实现社会资源有效的监管，确保人民群众人身安全，势在必行。

部署在井盖下侧的井盖终端，可以探测井盖的倾斜状态，当井盖发生倾斜并达到设定的倾斜角度时，井盖终端就会 触发告警，并将告警信息通过网关转发给物联网平台。在物联网平台上可以通过图形化界面显示井盖终端的位置、 井盖倾斜度和更新时间等统计信息，维护人员可以远程实时了解井盖是否处于正常状态，方便管理与维护井盖。

行业需求

01、城市井盖被人盗走，易产生安全问题

02、城市井盖破损，市政部门无法得知破损信息

03、井盖分布范围广，无法实时获取井盖信息，导致异常情况无法快速处理

LoRaWAN简介
LoRaWAN（Long Range Wide Area Network，长距离广域网）是由LoRa联盟推出的一种低功耗广域网标准，定义了网络的通讯协议和系统架构。该标准提供智能设备间的互联互通服务，无需复杂配置，便于用户、开 发者和企业灵活、快速部署物联网应用，适用于低速率和小数据传输的应用场景。

技术特色
长距离
相对于Wi-Fi、蓝牙和Zigbee等无线技术，LoRaWAN技术实现了更远距离的覆盖。在建筑密集的城市环境，覆盖 范围2公里左右；在密度较低的郊区，覆盖范围可达10公里。

1)撬井告警

当倾角传感器探测到井盖被打开或产生异动时，终端会实时将告警信息推送到维护人员手机APP和监控平台。

2)水位告警

智能终端会通过液位传感器监测井内水位信息，一旦检测到水位漫出井盖影响交通时，内蒙古德明电子科技有限公司产品解决方案会实时将水位告警信息推送到维护人员手机APP和监控平台。

上报机制

平常终端处于深度休眠模式，定时12小时唤醒1次，采集倾角传感器、液位传感器信息、电池电压作为心跳包，用非确认包模式发送到平台，发送完毕立刻再次进入深度休眠，如此循环工作，达到省电目的。当出现异常情况时，如井盖被撬开，智能井盖终端随即唤醒，将报警信息及各类状态信息封装成确认包，要求NS服务器做ack应答，若收到服务器的应答信息，则终端再次进入休眠;若没收到服务器的应答信号，终端将启用重发机制，最大重发30次，以确保服务器能可靠地收到报警信息，心跳包和报警包的机制设计平衡了功耗与可靠性。

低功耗设计

考虑到井盖现场的特殊性，智能井盖终端需由电池供电并做低功耗设计，平常处于深度休眠状态，每隔12小时定时唤醒仅发送一次心跳包。电池寿命设计3-5年。

审核编辑 黄宇