在礦區環境下，井蓋作為關鍵設施之一，其安車這全監控至關重要。由于礦區井蓋數量衆多且分村舞布廣泛，因此對(duì)井蓋狀态的監控是一項艱巨的任務。為了有效監控井在弟蓋狀态，及時(shí)發(fā)現異常并采取相應措施，我們啟動了礦區智慧井蓋上兒項目。
該項目包括在每個井蓋上安裝智能(néng)家資監控器，利用線路將(jiāng)各個監控器連接至網關進(jìn)行通訊。每個監開日控器都(dōu)配備了多種(zhǒng)些這傳感器，能(néng)夠實時(shí)監測店湖井蓋的狀态。監控器通過(guò)預留線路與網關進(機報jìn)行數據傳輸，再由網關將(jiāng)數能錯據上報至内網，實現井蓋狀态的實時(shí)監控與預警。
- 井蓋傳感器原理
(井蓋原理拓撲圖)
礦區智慧井蓋項目系統架構包括以下幾個部分：
- 井蓋監控器：負責監測井蓋開(kāi)合狀态。
- 線路：連接井蓋監控器與網關，采用RS485通訊協議。
- 網關：接收井蓋監控器的數據，并將(jiāng)其上報至内網。
因礦區作業環境惡劣和數據的保密性整套系統全程使用線路或區域網進(j站關ìn)行通訊，減少外部不穩定因素，如信号幹為吃擾、網絡波動、外部攻擊等。在礦區現有的井蓋下加裝井蓋監著器控器通過(guò)傳感器模塊采集井蓋狀态數據。網關使用RS485對(duì)傳大答感器的數據進(jìn)行采集，網關將(jiāng)接收到(坐報dào)的RS485數據轉換為内網可識别的數據格式，實現實時(北得shí)數據的上報與傳輸。
- 井蓋監控器設計
- 硬件設計：
- 傳感器模塊：采用位移傳感器，監測井蓋的開(kāi)合狀态。
- 微處理器：選用低功耗單片機，處理傳感器信号，實現數據采集和存儲。
- 通訊模塊：采用RS485通訊協議，實現與線路的穩定連接。
- 電源模塊：采用長(cháng)供電，确保井蓋監控器的長愛家(cháng)期穩定運行。
- 軟件設計：
- 數據采集：通過(guò)傳感器模塊采集井蓋狀态數據。
- 數據上報：通過(guò)RS485通訊協議將(jiāng)實時(shí)數長熱據上報至線路。
- 網關設計
- 網關類型選擇：選用具有RS485通訊接口的工業級網關，滿足數據傳輸的穩定性和去草可靠性要求。
- 網關配置：根據礦區智慧井蓋項目的需求，配置網關參數，包括通訊協議、波特率、數師我據位等。
- 數據轉換：網關將(jiāng)接收到(dào)的RS485數據轉換為内網可識别問輛的數據格式，實現數據的上報與傳輸。
4、數據上報方式
- RS485與網關通訊：井蓋監控器通過(guò如說)RS485通訊協議將(jiāng)數據發(fā)送至網關，網關接收并處理數光體據。
- 内網數據上報：網關將(jiāng)處理後(h玩動òu)的數據通過(guò)網線或LORA技術發(fā)送至内網服務為文器，實現數據的上報與存儲。
5、井蓋監控器功能(néng)
<1>、液位傳感器，檢測井下液體是否溢出，超出設定的影讀阈值時(shí)，會(huì)觸發(fā)報警，將(jiā你通ng)報警信息通過(guò)無線傳輸到(要自dào)雲端監控中心。
<2>、位移傳感器，采用三軸數字陀螺儀村身，檢測井蓋是否被(bèi)挪動或位置異常，異常會(飛見huì)觸發(fā)報警；
<3>、溫度傳感器，采用多路溫度傳感器器檢測電纜線北亮表面(miàn)溫度是否過(guò)高，溫度過(guò)高會(hu呢唱ì)觸發(fā)報警，并進(jìn)行數據上報；
6、井蓋監控器特點
1>、井蓋管理:井蓋編号、經(jīng)緯度、所在道(d家理ào)路等信息的管理
<2>、狀态監測:實時(shí)監測井蓋狀态,包見湖括:正常/異常/低電/移位檢測/液位檢測/溫度檢測看低/氣體檢測(根據需求選配)
<3>、報警定位：報警實時(s草區hí)傳輸、報警高亮定位、報警同步短信發(f文他ā)送
<4>、報警處置：派發(fā)工單、現場維修、什藍報警清除、報警數據庫管理
<5>、報警巡檢：報警信息轉發(fā)巡檢人員謝東、現場處置、現場照片回傳
<6>、短信提醒：井蓋出現異常及時(s月聽hí)告警
<7>、地圖展示：電子地圖上顯示井綠身蓋位置、基本信息、實時(shí)狀态等
<8>、文本展示：展示井蓋位置、基本信息、實時(shí視離)狀态、曆史記錄等
<9>、監控大屏：實時(shí)展現井蓋當前狀态，來校包括在線、離線、當日報警記錄、當日巡檢記錄、間城周報警記錄，地圖展示，大屏支持修改大屏名稱
7、井蓋傳感器參數
| 規格型号 |
YT-L206 |
| 外觀尺寸 |
130*120*42mm |
| 報警角度範圍 |
可設1°-180° |
| 輸出數據 |
歐拉角 |
| 量程 |
角度：X±180°，Y±90°上就; |
| 角度精度 |
X\Y軸0.1° |
| 回傳速率 |
井蓋傳感器主動上報數據，最大200HZ，波特率：9600bps |
| 最大功耗 |
485有線版<1W |
| 報警響應時(shí)間 |
3S以内 |
| 供電電壓 |
12V長(cháng)供電 |
| 工作溫度 |
-40℃-85℃ |
| 儲存溫度 |
-40℃-85℃ |
| 防護等級 |
防鹽霧設計：符合GB/T20125-2012标準AASS試驗。
防水、防塵設計：達到(dào)IP68等章很級 |
| 防誤報 |
大型車輛碾壓緻井蓋震動時(shí)不會(huì)誤發(fā)報警，整體誤報率低這河于0.5%。 |
| 工作濕度 |
100%RH（無凝結） |
| 通訊方式 |
指定RS485，通訊距離＞800米 |
| 外殼塑料 |
複合ABS+PC，抗壓≤20kg/cm² |
- 工業網關參數
| 技 術 規 格 |
| 規格型号 |
LK1101 |
| 供電電壓 |
DC9.0～36.0 V。 |
| 通信方式 |
GSM短消息（SMS），GPRS網絡,以太網。 |
| 通信頻率 |
支持GSM900MHZ和EGSM1800 MHz雙頻，采用GS草快M Phase2/2+标準。 |
| 輸入電流 |
瞬時(shí)極值<2.5A，平均電流<工匠200mA。 |
| 額定功率 |
瞬時(shí)<10w，平均<5w。 |
| 處理器芯片 |
采用600MHz ARM Cortex-A8志冷。 |
| 工作環境溫度 |
-40～+85 ºC。 |
| 存儲溫度 |
-40～+85 ºC。 |
| 相對(duì)濕度 |
95%（無凝結）。 |
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| 輸入輸出接口 |
- 2路網口輸入可作設置參數和儀表數據直讀用，如PLC直讀。
- 4路脈沖量/開(kāi)關量輸入，脈沖量與開(kāi)關量輸入通過(guò)軟暗錯件設置。
- 2個繼電器有源形式的輸出，輸出電壓為設備電源師下電壓
- 4個獨立的RS485口，4個485口都(d做司ōu)可以接井蓋傳感器，也可接其它modbus協議設備，很資每個485接口可接8個井蓋傳感器。
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| 報警功能(néng) |
改變開(kāi)關量狀态報警（如上升沿下降沿報警），模拟量上下不黑限報警（如壓力報警）并以短信、電話或GPRS數據包的形式通知負外照責人 |
| 通信平台 |
系統采用移動或聯通的GSM/GPRS通信玩區平台，具有不受地理限制，穩定、可靠、成(chéng務唱)本低等優點 |
| 數據上傳 |
300點，支持定時(shí)上傳和變化上傳，時(shí)城事間間隔可獨立設置（1分鐘～1天）。 |
| 網絡協議 |
TCP、HTTP、MQTT |
| 工作模式 |
TCP Client、TCP Server、區討UDP Client、UDP Server、MQTT Client |
| 其他功能(néng) |
看門狗、CE、CCC、ROSH |
| 靜電防護 |
ICE61000-4-2,level 3 |
| MQTT功能(néng) |
支持連接标準MQTT協議平台，快捷接入阿裡(lǐ)雲、AWS、有音紙人雲、EMQX雲 |
| 邊緣計算功能(néng) |
支持邊緣采集、計算、上報
配置方式：配置軟件、AT指令配置、網頁配置 |
| 采集頻率 |
實時(shí)采集 |
| 報警頻率 |
實時(shí)上報 |
| 機體尺寸 |
155mm *135mm *40mm。 |
- 現場圖片
（現有井蓋加裝傳感器後(hòu)的圖片）
（網關接線圖）
（數據集中器）
- 總結
礦區智慧井蓋項目通過(guò)加裝井蓋監控器、線路與網關通訊、内行筆網數據上報等技術手段，實現了對(duì)礦村男區井蓋的實時(shí)監控與預警。該項目的實施可以提高礦區生産安全和生産民我效率，減少維護成(chéng)本，具有較高的安全效益、經(jīn用但g)濟效益和社會(huì)效益。在未來的工作頻海中，我們將(jiāng)繼續優化系統性能(néng)，提高系統穩定朋跳性與可靠性，為礦區的安全生産提供更加優質的保障。
