1.一种智慧井盖监控系统,包括井盖端、控制端以及管理员端,其特征在于:所述井盖端包括有:传感器模块和物联网模块;所述控制端包括有:数据处理模块、数据分析模块和远程监控模块;所述管理员端包括有远程管理模块;
所述传感器模块,用于检测井盖所处环境的状态,井盖自身所承受压力大小,以及井盖自身的倾斜状态;
所述物联网模块,用于相邻井盖之间进行数据传输,并将数据最终传输至控制端;
所述数据处理模块,用于将不同位置的井盖所收集到压力、倾斜角度以及温湿度的数据,依照井盖位置进行划分;
所述数据分析模块,利用数据分析算法对收集到的数据进行实时分析,确定异常的井盖状态或者异常的井盖使用频率;
所述远程监控模块,用于监测多个井盖的实时状态,并对井盖以及井盖所属环境的异常进行分析和警报;
所述远程管理模块,用于城市管理者通过专用的用户界面或者移动应用程序,远程监测多个井盖的实时状态和监测数据;
所述数据分析根据单个井盖传输数据的丢包率、数据传输的速度以及响应速度,来确定单个井盖的位置状态,有:其中,R表示监测的井盖位置发生改变的概率大小,m表示单个井盖传输速度与相邻井盖传输速度的延迟比,a表示单个井盖与邻居井盖之间的数据传输速度;并且有:式中,c表示单个井盖与邻居井盖之间的响应速度,w表示单个井盖与邻居井盖之间的响应时间,d表示单个井盖与邻居井盖数据传输的损失率;
当R≤26%时,则表示监测的井盖位置发生改变;
所述数据分析模块根据采集到的单个井盖的温度大小、湿度大小以及气候中心关于温湿度的大小,来确定井盖所处环境的综合指标系数,有:式中,H表示井盖所处环境的综合指标系数,T表示井盖所测量温度的大小,R所述远程监控模块根据历史日志数据与传感器采集的实时监测数据对比,并结合井盖所处环境的综合指标系数,来对井盖的异常状态做出警报,有:其中,K表示井盖出现异常的概率大小;并且有:
式中,s表示井盖实时监测的数据与历史异常日志中记录数据的重合度,u表示实时监测的倾斜角度与历史日志记录倾斜平均角度的比值,p表示实时监测的压力大小与历史日志记录平均压力大小的比值;
当K≥78%时,则需要对井盖的状态发出异常警报。
2.根据权利要求1所述的智慧井盖监控系统,其特征在于:所述传感器模块具体包括有:压力传感器、倾斜传感器和温湿度传感器;
所述压力传感器,用于检测井盖的压力变化,可以判断井盖是否被打开或有车辆经过;
所述倾斜传感器,用于测量井盖的倾斜角度或者变化,能够确定井盖是否倾斜或者移位;
所述温湿度传感器,用于实时监测空气中的温度和湿度变化,能够监测井盖周围的环境条件。
3.根据权利要求1所述的智慧井盖监控系统,其特征在于:所述数据分析模块具体包括有:数据采集模块、数据清洗模块和异常检测模块;
所述数据采集模块,用于对传感器所检测数据中,对存在异常的数值进行采集;
所述数据清洗模块,用于对数据清洗和预处理,以确保数据质量和一致性,数据清洗包括处理缺失数据、去除异常值和噪声;
所述异常检测模块,基于历史数据和设定的阈值,识别井盖状态异常或环境异常的情况,并将该异常状态反馈至远程监控模块。
4.根据权利要求1所述的智慧井盖监控系统,其特征在于:所述远程监控模块具体包括有:异常报警模块、日志分析模块和权限管理模块;
所述异常报警模块,用于通过数据分析和异常检测,自动识别井盖状态的异常,包括未经授权的开启、倾斜过度以及异常振动;
所述日志分析模块,用于访问和分析历史数据,了解井盖的长期使用情况和趋势;
所述权限管理模块,用于设定不同用户的权限和角色,确保只有授权人员可以进行远程操作和访问关键数据。
5.根据权利要求1所述的智慧井盖监控系统,其特征在于:相邻井盖之间的位置变动,通过所述物联网模块中相邻井盖间的数据反馈速度、响应速率以及数据的损失情况来确定。
6.用于根据权利要求1-5任一项所述的一种智慧井盖监控系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、由智慧井盖内部集成的传感器模块来收集井盖自身的状态参数和环境状态参数;
S2、通过智慧井盖内部的物联网模块进行数据逐个传递,并最终传输至控制端;
S3、控制端通过对数据在不同井盖节点传输的速度来分析该节点井盖的状态;
S4、通过与历史数据对比,并结合气候中心的环境数据来分析智慧井盖的状态;
S5、由管理员端对收集的数据进行管理,并根据警报做出应对策略。