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智能交通地釘 橋梁監測地釘 市政設施管理
作者：德寶傳感器人氣：
背景
隨著城市規模的擴大和城市環境優美化的要求的提高，電力企業對用戶的供電基本使用地下電力電纜供電方式，城市自來水、燃氣、通信等均已轉為地下管線運營方式。但是由于城市建設和改造的需要，經常需要各種各樣的土建施工，地下電力電纜挖斷或地下管線破壞等現象經常發生，對人們的日常生活和企事業單位的正常工作造成極大的影響。
如何在規模城市及早發現在地下電力電纜或自來水管道、燃氣管道和通信電纜上施工，對施工進行實時預警，阻止施工進行，防止發生破壞事故的發生，將事故消滅在萌芽狀態，保證電力和城市的正常運行。
方案
地下電力電纜（管線）防外破“智能地釘”預警系統，可以通過“智能地釘”分散布置于地下電纜（管線）上方，實時收集振動與破壞的數據，并將數據實時上傳于數據中心，數據中心管理大屏可以實時顯示電纜（管線）運行狀態
一旦某個節點（智能地釘）發生預警，除本地燈光警示外，系統監測大屏會出現告警信息（含預警位置信息），并及時通知管理人員到達現場，阻止施工，從而避免事故的發生。同時視頻監控系統在地釘預警時自動取證并存儲到數據中心，監控中心也可以根據需要觀看現場的實時視頻。
系統組成
名稱功能
智能地釘實時檢測振動數據，根據智能學習算法判定是否是挖掘機、鉤機或者風鎬等施工行為引起的；通過交替閃爍高亮度LED燈來提醒施工人員；通過NB-IOT通訊將報警信息發送到管理平臺
視頻監控通過云臺控制，可以遠程調取地釘對應位置的監控視頻。由太陽能供電系統、監控攝像頭、4G網關等部分組成。每套視頻監控系統最多可以綁定10個地釘設備。
管理平臺提供人員管理、設備管理、報警信息采集與展示、監控攝像信息、報警信息處理（短信提醒、語音提醒）等功能
客戶端用戶訪問界面，提供設備管理、數據展示、報警處理等功能
智能地釘應用
本套系統也可以結合管道井數據采集裝置監測電纜、自來水、燃氣、通信電纜的運行狀態。
異常施工行為監測
通過振動傳感器+AI智能算法，實時檢測異常施工行為
本地報警提示
發生危險施工行為時，紅藍燈交替閃爍提醒施工人員
NB-IOT無線數據通訊
通過無線通訊將危險施工行為上報給管理平臺
提供長續航能力
智能地釘使用太陽能+可充電電池進行供電，在陰雨天氣也能至少連續工作10天
配置與維護
設備配置、振動數據獲取、固件更新等
異常施工行為預警
設備內置三方向振動傳感器，可以監測三個方向的振動數據
X軸平行電纜方向，Y軸垂直電纜方向，Z軸是垂直地面方向
監測范圍15米
基于三個方向的振動數據，對不同的物體產生的振動數據進行建模并使用AI人工智能算法進行數據標定；根據訓練后的模型數據，可以判斷不同的振動源（如汽車、風鎬等）
在監測范圍內，出現風鎬、挖掘機等產生的振動數據，并且持續10秒，則判定為有異常施工行為
異常施工破壞報警
三軸加速度傳感器，去除振動干擾數據后，可以計算出設備與地面傾斜的角度
當設備周圍出現異常施工，導致設備出現比較大的傾角時，可以判定破壞行為已經發生，此時立即上報信息到平臺進行緊急處理
本地報警提示
當檢測到異常施工發生時，高亮度LED燈交替閃爍提示
數據上報
通過NB-IOT通訊將異常信息發送到平臺，由平臺完成記錄、提醒等操作
異常施工行為處理
本地報警提示
當檢測到異常施工發生時，高亮度LED燈交替閃爍提示
數據上報
通過NB-IOT通訊將異常信息發送到平臺，由平臺完成記錄、提醒等操作
續航能力
低功耗處理
硬件上選用低功耗芯片，精確計算設備功耗
軟件上使用休眠+喚醒的機制，大幅降低設備長期運行的功耗
太陽能+充電電池
內置太陽能板和可充電電池，提高設備續航能力
白天有太陽的時候，設備使用太陽能提供的電能；晚上或陽光不足時，使用電池提供電能
配置、維護接口
配置
使用手機APP通過藍牙接口，可以完成振動數據獲取，算法參數設置，平臺參數等操作
固件升級
通過藍牙接口實現固件升級功能，實現算法的迭代優化
其他功能
產品運輸耗電
通過倒放設備可以實現物理斷電，避免運輸過程中耗電的問題
北斗定位（可選）
內置北斗定位模塊，自動獲取設備坐標
定時檢查設備坐標，當設備坐標出現大幅變化時，判定設備被盜風險，向平臺發送報警及設備位置信息
視頻監控
高清云臺攝像頭
水平旋轉360°
垂直旋轉-15°~90°
23倍光學變焦
無線網關
實現攝像機以太網轉4G通訊
實現云臺控制、視頻流轉發功能
心跳包離線判斷
供電系統集成
太陽能板與鋰電池供電系統
100W太陽能板，80Ah鋰電池
充放電控制器
提供電池電量檢測、電量過低報警功能
配件
太陽能板支架、防水箱子、燈桿（可選）
支持市電供電
管理平臺
用戶管理
多級權限管理，支持用戶區域綁定
設備管理
地釘設備與視頻監控設備管理，包括編號、線路、坐標等
視頻監控設備與地釘綁定關系
設備信息采集與展示
接收并存儲地釘告警信息（時間、位置、振動特征、傾角等信息）
大屏展示所有監測狀態，報警設備彈出提示
報警信息處理
報警信息的通知、查看及檢索
地釘與攝像機報警聯動
報警視頻存儲，回放）
區域與線路
區域
平臺可以根據行政區域進行管理，支持省、市、區三個行政級別
線路
支持線路管理，線路可以綁定到區域，方便設備管理
用戶信息
權限管理
支持管理員和普通用戶
管理員可以進行添加、刪除等操作，普通用戶只能查看
管理員可以創建
區域綁定
平臺支持用戶綁定行政區域，大屏展示所有監測狀態，報警設備彈出提示
電話、短信通知
添加用戶時可以設置手機號，當綁定區域內發生報警時可以收到電話或者短信通知
地釘設備信息
線路管理
平臺支持按照行政區域進行
多級權限管理，支持用戶區域綁定
位置管理
設備安裝信息、設備在線狀態
攝像機綁定
綁定的攝像機編號、預置位
視頻監控設備信息
設備基本信息
編號、名稱、型號，安裝地址，所屬線路
IP地址、信號強度，實時視頻流URL
報警與視頻聯動
報警處理
當地釘檢測到異常施工行為，管理平臺以紅色顯示設備
平臺彈出報警信息，同時發出報警提示音
當鼠標放在設備上時，顯示具體的數據信息
視頻聯動
如果地釘綁定了攝像機，發生報警時，控制攝像機云臺運動到地釘所在位置，后臺自動存儲視頻進行取證
鼠標點擊紅色地釘，播放對應攝像機的實時視頻畫面，方便工作人員對現場環境進行確認
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技術知識
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