市政井盖智能管理系市政井盖智能管理系统

市政井盖智能管理系统

作者：广州乐儿普信息科技有限企业-08-2412:02:03

1、概述

1.1项目背景

伴随城市化进程加紧，市政公用设施建设发展快速。电力、通信等部门大都有自己部

门管理井盖，因为城区面积扩大，井盖分布范围广、数量大，造成监管难度大，偷窃井盖

犯罪行为越来越猖獗。据统计，通常城市井盖年被盗数量占总数量居左右，市政管理很好

城市也在0.5%左右。也就是说，一个中型城市一年井盖被盗数量平均在~5000个左右。这

些井盖盗损现象，影响了设施功效正常发挥，并造成巨大直接和间接损失。井盖防盗已经

成为困扰市政建设巨大难题。

住建部于4月提出了关于深入加强城市音井盖安全管理通知，要求包含城市供水、排

水、燃气、热力、房产（物业）、电力、电信、广播电视等部门，实施井盖数字化管理，实

现社会资源有效监管，确保人民群众人身安全。即使市政井盖管理需求是非常明确，不过

现在井盖管理多为人工巡查，维护、防盗、排查补救工作效率不高，怎样确保井盖设施能

够及时进行维护，对于出现各种隐患及早发觉和排查，是城市街道管理工作一个主要课

题。

1.2需求分析

市政井盖管理在发展过程中突出问题主要有:

A.监管区域太广，不能全时段防范到位，效率低，成本大，市政管理人员对市政各监

管点井盖详细情况不能实时掌握，无法针对井盖个体监控，对于井盖移动不能及时获取最

新位置信息，增加了风险发生几率。

B.管理单位通知产权单位迟缓：因为是凭借经验判断产权单位，监察人员经常无法及

时准确地判断遗失井盖产权单位，造成产权单位确定过程迟缓，耽搁了及时修护井盖时

间。

C.产权单位寻找井盖丢失位置迟缓：因为只是依靠监察人员经过电话通知产权单位井

盖丢失位置，产权单位人员往往在现场无法及时准确地找到井盖丢失位置，不能在问题出现

第一时间最大化调动可利用资源进行井盖修护。

现在很多地方提出对井盖管理处理方法主要是三种方式，人防、物防和技术防范。然

而这三种方式只能做到井盖局部监控，无法真正广泛对全部区域内井盖进行二十四小时监

控。针对市政井盖监管几项难题，广州乐儿普企业设计出基于RFID技术市政井盖智能化管

理系统，实现了对井盖追溯监管，维护道路安全，同时也表现了了市区当代化、高效性、

有确保科学综合管理水平。

1.3RFID技术介绍

射频识别技术RFID(RadioFrequencyIdentificationTechnology)是成熟于20世纪

末，二十一世纪初一个非接触式最新自动识别技术，现在正在全世界各种行业中得以推广

应用。它经过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID是一项易于操控，简单实

用且尤其适适用于自动化控制灵活性应用技术，其所具务独特优越性是其它识别技术无法

企及。

识别工作无须人工干预；

它可支持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或精准瞄准；

可自由工作在各种恶劣环境下；

可进行高度数据集成；

因为该技术极难被仿冒、侵入，使RFID具备了极高安全防护能力。

RFID系统通常由读写器(READER)、电子标签(TAG)和中央信息系统三个部分组成。其

工作原理也非常简单：读写器经过主动(有源电子标签)或被动(无源电子标签)方式取得电

子标签信号，解码后送至中央信息系统进行关于数据处理。现在市场上无源电子标签占据

80舟以上份额，而有源电子标签不足20%。

条目有源电子标签无源电子标签

电源本身带电池或外接电源本身不带电源

工作方式主动式，可收发信号被动式，被改写信息

信息存放量大存放量小

外观隼量略重和体积略大重.量轻、体积小

距离中、长距离识别中、短距离识别

成本较高较低

在物联网逐步走向成熟过程中，要使物与物之间建立“联络”或者产生“智慧”，那

么深入交流和控制前，首先就必须了解物独特属性，即物身份、位置和状态。这就是RFID

射频识别技术为何如此受到重视原因，因为它生来就是用于进行非接触式身份识别和状态

描述。所以，应用有源RFID技术实现对市政井盖身份识别智能化管理是用物联网技术提升

城市管理信息化水平主要表现。

2、系统总体设计

2.1系统描述

广州乐儿普信息科技有限企业基于现在市政井盖管理所存在问题和挑战所提出井盖智

能管理系统，采取基于RFID无线射频识别技术、传感器技术、地理信息技术技术、计算机

网络技术及其余无线通信技术等物联网相关技术，建立遍布街道井盖管理智能网络，实现

对市政井盖状态主动感知，实时监控，一旦井盖丢失，立刻发送报警信息到后台数据处理

中心，后台经过短信方式将报警信息发送给维护人员，在最短时间内补装井盖，从而提升

时间处置效率.，最大程度保障相关公共设施安全，优化市政管理效能，创新市政井盖管理

模式，完善市政井盖管理流程，促进城市精细化管理水平提升。

2.2系统原理及架构

系统整体由射频识别单元、信息无线传输单元、后台数据处理单元3个部分组成。市

政井盖安装内嵌有各种传感器标识卡，当其姿态、位置或状态发生异常改变时，其上标识

卡经过传感器立刻感知，并向附近信号收发器发送报警信息，信号收发器经过RFID技术接

收相关信号，并经过CDMA通信方式，将信息传送至市政管理中心信息中心，将前端感应装

置编码、编号和位置信息与GIS地图结合，快速判断被监控对象位置与状态并进行报瞥，

报警将通知市政部门管理中心，可及时快速调动相关工作人员，及时处理故障，消除安全

隐患。系统还可实现井盖盘点、定位监控、报警联动、鉴权设置以及对其它路灯、电源箱

等市政设施防盗报警功效，

控

制

中

心

女全新收，

2.3系统特点

1）基「RFID非接触快速获取信息，同时RFID标识卡安全性保密性强;

2）系统兼容性强，兼容无线传感器国际标准;

3）直接监控市政井盖，管理愈加及时、准确、有效。能够实现对市政单个井盖独立监

控和管理，使得市政管理方式愈加灵活应用范围更广。

4）实时监控和主动报警，在物件状态发生异常改变第•时间报警、通知并统计，能够

有效阻止非法行为发生。

5）不限制城市居民实际活动，只对被监管市政物件进行定位监控，降低人员干扰、误

报和监控失效。

6）先进无线射频技术和无线传感技术，实现监管状态信号无线传输。

7）采取跳频通讯，预坊其余外部信号干扰。

8）信号收发器扩展性强，可集成电力线载波、CDMA传输，也可依需求与视频、烟感、

有害气体监控等现有安防体系结合。

9）标识卡体枳小、支持多频点应用（有源/无源结合）、使用寿命长、成本低廉，便于未

来大规模推广。

10）先进姿态、振动、位置识别算法，预防误报。

11）供电安全：整个系统统一供电，能够外接UPS,确保区域停电时，监控依然有效。

12）系统自检：系统本身工作状态异常时，系统会自动发送提醒信息通知系统管理员。

2.4系统设计标准

建设方式灵活

在案件多发地段优先建设前提条件卜，逐步向其它线路扩展辐射，并以此进行集中性

规划与管理。在路段建设数量达成一定规模情况卜，建立区域监控中心，同时采取范围较

小和分辨率较低GIS地图系统降低报警中心构建成本。

经济性

在投资费用许可情况下，应该充分利用现有最新技术，最可靠产品，以使系统在尽可

能长时间内服务于市政管理，这也是最经济。同时还能与现有市政管理原有系统进行系统

对接，以降低重复建设投资成本。

可靠性

采取成熟技术与产品，在设备选型和系统设计中尽可能降低故障发生。

易维护性

系统维护是当今系统应用成功是否很主要原因。该系统易维护性主要针对以下要素进

行设计与应用：易于故障排查、FI常管理简便和低成本维护。

3、系统详细功效

井盖标识卡是由有源RFID模块、感应装置及报警触发器等部分组成，固定安装在井盖

壁边缘。有源RFID模块负责射频信号正常发射，起到实时向市政管理部门“报平安”作

用，也可用于日常市政物资盘点、清查工作，而报警触发器可设计成行程开关/红外感应等

方式，当井盖关闭时开关闭合，井盖感应装置处「深度睡眠状态。当井盖出现非法开启、

井盖标识卡被拆卸等情况时，该装置检测到加速度状态改变同时发射信号时间发生改变,

发出报警信号。总控/分控中心第一时间接收对应反馈做出及时调度及管理。当工程人员需

要对井盖和线路进行维护时，由控制中心经过判断正当性进行解防，或是经授权工程人员

手持终端设备进行解防。井盖卡能够自动唤醒和休眠，经过多级时间管理设置可实现唤醒

功效，既确保了井盖射频卡低功耗睡眠，又确保了对报警状态快速转换。

3.1井盖盘点

RFID标识卡作为井盖标识，其内部都有唯一ID号，而且其按不一样区域.、道路统计

了井盖产权单位、联络人、电话等信息，方便管理部门信息采集及情况处理。因RFID标识

卡无法被仿制，所以能够及时盘点井盖并查对井盖信息，快速掌握井盖流失状态。

3.2定位监控

系统可实时监测市政井盖各种状态信息，经过结合系统宜观市政平面图，可实时查看

井盖在所辖区内位置和基本属性信息，并对各辖区内所属井盖防盗进行统一指挥调度出警

和工程维护。

3.3防盗报警

系统可预先设定报警规则，对市政井盖异常情况进行紧急报警。安装在市政井盖标识

卡内置倾斜及振动感应，当井盖状态正常时，标识卡处于休眠状态，当井盖异常开启时，

标识卡立刻发出报警信号，通知相关负责部门采取方法。

3.4报警联动

发生异常情况向报警中心报警后，同时还会向相关赍任人和管理人员手机等客户端发

送报警信息。

3.5鉴权设置

当工程人员需要对井盖和线路进行维护时，由控制中心经过判断正当性进行解防，或

是经授权工程人员手持终端设备或者监管中心进行匹配解防。

3.6扩展领域

街道资产管理

交通设施管理

通信设施管理

电力设施管理

4、智能终端介绍

4.1BWTF-5032井盖标识卜

产品概述:

BWTF-5032型标识卡(以下简称标识卡)是一个有源主动式标识卡，工作频点在

433MHz,定时发射本身标识信息。具备识别距离远，功耗低，免维护等特点。标识卡内部

含有优良防冲突机制，适合于多标识卡应用场所。标识卡具备物品姿态检测功效，物品被

移动或撞击后姿态发生改变能够发出报警信息，可广泛应用于市政资产如井盖、电源箱管

理等领域。

井盖卡优势：

(1)射频发射功率小，只有-lOdBm,对人体无伤害；

(2)超长工作时间。电路采取低功耗设计，降低电路功耗，安装电池能够维持井盖卡

正常工作3年；

(3)采取有源RFID技术，数据自动发送，无需唤醒机制；

(4)井盖卡支持激活和休眠模式；

(5)RFID和传感技术完美结合。标识卡采取加速度传感器实现倾角、震动检测；

(6)支持双频工作，具备低频唤醒功效；

(7)具备防拆报警功效；

(8)采取高性能锂氢电池适应在户外高低温环境下工作。

主要技术参数：

_L作频率：433MHz

发射功率：20dBm

工作温度：-30℃〜6D℃

识别距离:全向天线500米(空气中无遮挡)

全向天线30()米(标识卡位于井盖下)

工作电压:DC：3.0V

工作电流:最大工作电流125mA,待机电流小于10uA

平均相对湿度：W95$(+25℃)

大气压力：80kPa〜lD6kPa

防护等级：IP67

4.2BWBS-5024信号收发器

产品概述:

BWBS-5024型信号收发器是一款长距离有源RFID读写设备，具备识别距离远、灵敏度

高、识别速度快、抗干扰能力强等特点，经过支架牢靠安装，可用于户外。广泛用于：人

员、车辆、资产定位和跟踪，门禁管理等领域。BWBS-5024型信号收发器可与监控中心进

行双向数据通信，将标识卡全部信息实时上传到监控中心，为系统提供高精度、实时数

据。BWBS-5024型信号收发器能够增配置用电池，在外部电源断开后仍能维持信号收发器

正常工作，提升了信号收发器工作稳定性。

信号收发器优势：

(1)安装灵活方便，不影响周围环境。信号收发器与采集服务器之间使用移动通信技

术进行双向通信，不需要铺设电缆或者光缆，最大程度保护周围环境不受破坏。

(2)信号收发器与采集服务器之间具备双向移动数据通信功效，支持CDMA接口。

(3)信号收发器实现了RFID技术和移动通信技术融合。

(4)信号收发器支持后备电池供电。

(5)独特防冲撞技术使信号收发器在同一区域一次能接收300张定位卡。即使井盖卡

快速移动，数据也能够准确传输。

主要技术参数：

工作频率:433MHz

识别距离：全向天线2kni(无遮挡环境)

全向天线300m(标识卡位于井盖下)

识别角度:全向

增益：全向天线3dBi

安全性:加密算法与匹配机制，预防链路侦测和破解环境适应能力：防水防冲击设计,

满足工业环境要求，防护等级不低于1P67。

接收灵敏度：＞748dBni

接I」标准:CDMAlx

位移速度:0T80km/h

电源标准:DC：12V800mA

后备电池：500()mAh

并发识别数：同时识别50()张及以上标识卡

误读率:W0.01%

外形尺寸:260X180X60(mm)

外壳材质：工程塑料ABS

5、系统管理软件

5.1系统管理软件介绍

市政井盖管理系统是广州乐儿普企业针对政府相关职能部门和行业用户设计一款管理

软件。该软件经过对特定市政井盖身份、位置、状态信息进行实时监控，从而实现对特定

对象主动式管理。该软件可广泛应用于城市内市政部件管理、公共资产管理等领域，为相

关政府部门、企事业单位提供新型物联网服务。

前台掾作层

前台网站

介

业务支捋层

弧警处理f系统I短佶/系发I，行金管理『系统

介

数框〃・储层

介

数据采集层^___

-飞广系统

软件系统架构图

前台网站；用户凭借账号和密码进行登录前台网站，进而使用定位、用户管理等各种

功效项。

报警处理子系统：用于进行处理各种报警情况。

短信子系统：负责向相关责任人发送报警短信。

后台管理子系统：进行各种信号收发器、标识卡维护和管理。

数据库：存放系统需求各种数据。

采集子系统：用于从信号收发器采集数据到数据中心。

5.2系统管理软件主要特点

整个应用平台主要实现产品定位查询和报警功效。软件采取B/S架构设计，采取轻量

级J2EE框架SSH进行开发，城市市政管理平台主要有以下特点：

实用性：满足用户现实需要，处理实际问题，做细关键功效，兼顾辅助功效，实现快

捷、可靠地布署和使用，并节约投资。

易用性：各项功效一目了然，满足用户使用习惯，易使用、易维护、易升级，将实

施、培训成本和周期降到最低。

先进性：采取先进技术架构，结构化程度高，扩展性、升级性好，符合未来发展趋

势。

稳定性：系统从底层数据库到功效层经过严格测试，数据库稳定，功效顺畅，能在不

一样硬件环境中长久平稳运行。

安全性：系统能有效预防外部各种病毒攻击，内部数据具备多个备份方式，经过权限

控制，具备严格、细致访问控制，确保内部数据安全。

5.3系统管理软件系统布署

系统采取Tomcat作为web服务器，采取Oracle作为数据库服务器。为了提升性能,

web服务器和数据库服务器都采取集群方式，同时数据库还有备份服务器用于灾难恢复。

采集服务器也采取集群方式，用于缓解采集压力。短信服务器现在采取是短信猫方式。

5.4系统管理软件主要功效

5.4.1定位显示

实时显示绑定标识卡市政井盖在地图上位置。假如市政井盖发生了移动，能够显示该

市政设施历史位置及历史移动轨迹。

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5.4.2报警管理

显示当前井盖发生各种报警，包含井盖非法移动，能够实现对大区域范围内甚至整个

城区每个井盖联网管理。发生报警时会给相关责任人发送报警短信。

井盖报警类型自定义;

井盖报警数最实时确认;

井盖报警位置实时确认:

工作人员抵达现场后，井盖恢复状态实时确认。

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3井维孝法打开TY780井^2013-09-1610:C|

4井慧车法打开TY780井噩2013-09-1617:力

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5.4.3地图显示

该地图有缩放、鹰眼、测距等功效，地图中心点是市政设施管理区域中心点。

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5.4.4用户管理

用于对市政人员、井盖等维护管理。

市政井盖录入、导出、变更管理；

显示用户基本资料，能够修改密码；

职能部门操作权限管理；

职能部门进行人员、车辆等市政维护资源管理；

统计报表：包含市政设施统计情况、移动统计情况、报警统计情况等报表。

，基本费日

“人员包鹿

・车色管现

♦役0管I?

・基站管理

“鹿屋管理

，车位播讲

♦车位篁樱

”车位组管理

*部门在理

♦区域管理

♦移动当过

»报警设置

5.4.5统计报表

包含市政井盖统计情况、移动统计情况、报警统计情况等报表。

5.5软件运行配置环境

5.5.1软件环境

服务端

支持操作系统：相当于WindowsServer标准版、RedHatEnterpriseCentOSG.2O

支持数据库：oracle10g/llg>Altibase6.1.1.()。

客户端

支持操作系统：WindowsXPProfessionalSP3及以上版本。

支持Web浏览器：InternetExplorer6.0以上及InternetExplorer9.0以下版本

5.5.2硬件环境

服务器性能配置基本要求

CPU：双核处理器

内存：28GBECCDDR31066MHz(2G*2配置)，最大支持28个内存插槽

硬盘：2500G

网卡：主板集成双千兆自适应网卡，支持网络唤醒、网络冗余、负载均衡等网络特

征。

客户端计算机性能要求

CPU：IntelP42.OGHz或以上，提议使用双核

内存：2GB内存或以上

硬盘：120G或以上

6、安装施工

6.1材料标准

对各种型材与铁件材质、规格、型号、外观检验，符合项目设计要求。

对工程中使用线缆规格、型号查对，符合设计要求，电缆所附标志、标识卡内容齐

全、清楚，对线缆特征进行测试，并具备产品合格证。

天线采取屏蔽很好聚氯乙烯外护套同轴电缆，并具备产品合格证。

对设备进行检验，外观、型号应符合设计要