(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210620548.0 (22)申请日 2022.06.01 (71)申请人 浙江理工大 学 地址 310000 浙江省杭州市下沙高教园区2 号大街928号 (72)发明人 戴燕云　童基均　杜幸凯　吕艳芳　 齐鹏嘉　蒋路茸　陈琪　 (74)专利代理 机构 北京百年育人知识产权代理 有限公司 1 1968 专利代理师 屠佳婕 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) H04Q 9/00(2006.01) (54)发明名称 一种地下井状态实时监测终端监测方法及 系统 (57)摘要 本发明公开了一种地下井状态实时监测终 端监测方法， 包括以下步骤： 通过检测装置检测 地下井状态实时数据； 将检测的数据汇集至主控 装置； 通过无线通信装置将主控装置数据上传至 云平台； 通过反馈的数据信息对地下井进行实时 检查和维护； 检测装置包括水位检测装置、 天然 气浓度检测装置和井盖移位检测装置。 本发明， 提供了更全面的地下井监测技术方案。 考虑了地 下井的水位、 天然气浓度与井盖的移动三项重要 数据， 相较于功能较为单一的地下井监测技术方 案功能更为强大， 监测更为全面， 对于危险的预 防效果更为显著。 并且相关工作人员可以手动随 时获取终端设备信息， 无需等待约定上报数据时 间， 对地下井信息的把握更加主动。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 115144018 A 2022.10.04 CN 115144018 A 1.一种地下井 状态实时监测终端监测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 通过检测装置检测地下井 状态实时数据； 将检测的数据汇集至主控 装置； 通过无线通信装置将主控 装置数据上传至云平台； 通过反馈的数据信息对地下井进行实时检查和维护。 2.根据权利要求1所述的一种地下井状态实时监测终端监测方法， 其特征在于， 所述检 测装置包括水位检测装置、 天然气浓度检测装置和井盖移位检测装置 。 3.根据权利要求2所述的一种地下井状态实时监测终端监测方法， 其特征在于， 所述水 位检测装置采用HC ‑SR04超声波传感器， 所述HC ‑SR04超声波传感器设置于地下井井盖下 方， 且垂直朝向地下井的液面方向， 所述H C‑SR04超声 波传感器有 TRIG与ECHO引脚。 4.根据权利要求3所述的一种地下井状态实时监测终端监测方法， 其特征在于， 所述天 然气浓度检测装置采用MQ ‑4气体传感器， 所述MQ ‑4气体传感器 设置于地下井井盖下方与地 下井内部气体相接触， 且MQ ‑4气体传感器采用的气敏 材料为二氧化锡。 5.根据权利要求4所述的一种地下井状态实时监测终端监测方法， 其特征在于， 所述井 盖移位检测装置采用L IS3DH芯片， 所述 LIS3DH芯片水平设置 于地下井 井盖的底部 。 6.根据权利要求5所述的一种地下井状态实时监测终端监测方法， 其特征在于， 所述无 线通信装置采用LPWAN中的NB ‑IoT通信模组； 所述云平台采用电信物联网平台CTWing， 所述 电信物联网平台CTW ing通过IM EI与所述无线通信装置信号连接 。 7.根据权利要求6所述的一种地下井状态实时监测终端监测方法及系统， 其特征在于， 所述主控装置采用STM32L151微控制器， 所述STM32L151微控制器与所述HC ‑SR04超声波传 感器、 所述MQ ‑4气体传感器和所述LIS3DH芯片之间采用信号连接， 且STM32L151微控制器 设 置有与所述HC ‑SR04超声波传感器、 所述MQ ‑4气体传感器和所述LIS3DH芯片相对应的安全 阈值。 8.一种地下井 状态实时监测终端监测系统， 其特 征在于， 包括： 水位检测模块， 用于检测地下井的水位高度； 天然气浓度检测模块， 用于检测地下井内部天然气的浓度； 井盖移位检测模块， 用于检测井盖移位的角度； 主控模块， 用于对检测的数据进行处 理； 无线通信模块， 用于对处 理后的数据进行传输； 云平台模块， 用于 接受数据和下达指令 。 9.一种地下井 状态实时监测终端监测系统， 其特 征在于， 所述水位检测模块包括： STM32L151微控制器单 元， 用于数据的处 理和传输； 水位检测接口单 元， 用于接收和处 理HC‑SR04超声 波传感器的数据； 天然气浓度检测接口单 元， 用于接收和处 理MQ‑4气体传感器的数据； 井盖移位检测接口单 元， 用于接受和处 理LIS3DH芯片的数据。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115144018 A 2一种地下井状态 实时监测终端监测方 法及系统 技术领域 [0001]本发明涉及市政建设技术领域， 尤其涉及 一种地下井状态实时监测终端监测方法 及系统。 背景技术 [0002]市政基础设施包括诸多方面， 而地下井是其关键性的一方面， 地下井 的重要作用 是对地下设施的保护， 和对深井的遮盖， 避免物体坠落井内对井下设施造成损毁的同时也 防止人的意外坠 落。 [0003]中国专利申请公布号CN114396078A发明专利申请公开了一种窨井状态实时监测 井盖； 该井盖包括设于窨井上的井座和接于井座内的电力井盖， 还包括水浸传感组件、 磁感 应传感器、 主控模块、 无线传输模块与电源模块； 其中水浸传感组件浸泡于水中能够产生电 流， 主控用于接收水浸传感组件和磁感应传感器的动磁部 分发出的电信号并进行 处理后将 处理结果通过无线传输模块 发送至外部服务器； 通过设置水浸传感组件的位置可以对井内 报警水位做设置， 可以实现对井内水位的有效监测； 但是该技术方案存在采集数据单一的 问题， 使用的传感器仅能对井下水位做监测； 并且使用的传感组件采集方式为被动采集， 无 法做到对井下水位的主动获取， 仅当水位触及传感组件才会产生报警信息， 实际工作时无 法辨别设备 是否在正常工作； [0004]中国专利授权 公告号CN105046871B的发明专利公开了一种井盖监测装置及井盖； 该监测装置包括水浸开关、 压力 传感器、 角度传感器、 微处理器、 电源与通信模块； 其中水浸 开关与压力传感器相连， 对井下水位做到监测； 角度传感器用以探测井盖的倾斜角度； 微处 理器获取水位信息与井盖倾斜角度信息， 经过处理通过通信模块发送至上位机； 通过设置 水浸开关的位置可以做到对液面高度的实时监测， 通过设置角度传感器可以对井盖的倾斜 做实时监测， 实现了对井下水位与井盖倾斜状态的较好监测； 但是该技术方案存在 几个问 题； 首先， 要实现对液面高度的有效获取， 需要将水浸开关置于警戒水位处， 若井较深则需 要长距离的线缆； 其次对于井下信息的采集也缺少较为重要的天然气浓度信息， 无法预防 地下井因天然气泄漏造成的爆 炸事故； 另外， 该技术方案中， 监测装置的微处理器仅在出现 报警信息时被唤醒工作， 相关工作人员不能随时主动获取信息 。 发明内容 [0005]本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点， 而提出的一种地下井状态实时 监测终端监测方法及系统。 [0006]为了实现上述目的， 本发明采用了如下技 术方案： [0007]一种地下井 状态实时监测终端监测方法， 包括以下步骤： [0008]通过检测装置检测地下井 状态实时数据； [0009]将检测的数据汇集至主控 装置； [0010]通过无线通信装置将主控 装置数据上传至云平台；说　明　书 1/6 页 3 CN 115144018 A 3