随着城市建设步伐的加快，市政公共基础设置的地下工程增多，井盖数量与日俱增，而人工巡检效率有限，往往无法及时准确地获取井盖状态信息，当井盖破损或丢失，如果相关部门无法在第一时间采取补救措施，轻则造成系统故障或交通瘫痪，重则导致人员伤亡。

近年来，“夺命井盖”事件重复发生，“吃人的井盖”这一话题一度成为公众关注的焦点，2012年，深圳小学生陆莹莹，在校门口的人行道上，堕入一口没有井盖、无遮无拦、深达6米的“黑井”，溺水身亡。2013年，长沙女孩杨丽君不慎落入下水道，被急流卷走。尽管长沙各部门紧急开展了搜救，但最终花季少女的生命还是因为一枚井盖而陨落。井盖丢失的原因一般为人为因素和自然因素，人为因素主要是偷盗金属井盖谋财；自然因素包括河流潮汛或强降雨冲开井盖；材料不耐用，井盖被轧坏或施工损坏等。而除了井盖丢失造成的“井盖吃人”事件，还有些不法分子为了图方便直接将污水偷排放至雨水井，而雨水井地下连接的管网是直通河道的，最终废水会流入河里。2015年，首都医科大学附属北京地坛医院顺义院区医疗污水处理站工人们将未经任何消毒处理的医疗污水排入附近的雨水井内，同时还有抽粪车将医疗污水抽出后寻找医院内或者院外的雨水井排放。这些医院排出的医疗污水可能含有毒害性、放射性及传染病病原体，未经任何消毒和处理排放，不仅会造成水和土壤的污染，更会涉及危害公共安全。如何有效管理和监测这些井盖，保障人们的生命和财产安全，成为业界探索的方向。

针对上述情况，北京钛云物联科技有限公司推出了基于钛极OS（物联网操作系统）在现有普通井盖上加装倾斜角及加速度传感器，当井盖被非法打开时，系统检测到传感器的动作信号，经过滤波和门限分析后，确认是真实的井盖异动，系统会通过NB-IoT网络把消息传输至智能井盖系统中心及手机App上，及时通知相关人员处理，从而最大限度避免伤害与损失。

一、   智能井盖监控系统组成

通过对市政/商业地下管网井盖监管的具体需求分析，传统的解决方案需要使用倾角传感器、液位传感器(选配)、主控MCU、NB-IoT模组。如图1，成本高，功耗大。

  图1：传统智能井盖实现模型图

钛极OS支持NB-IoT的open cpu方案，钛极OS在模组内部和厂家共同开发了一套系统程序，实现方法是基于RTOS + TiJVM方案，RTOS负责硬件底层控制、任务调度和中断管理，TiJVM负责建立Java运行环境。其原理如同linux+Android一样，支持用户程序独立于系统程序单独开发。用户通过API访问硬件资源和厂家封装好的通讯SDK。在使用Java编写应用程序时，还可利用钛极驱动仓库开源的传感器驱动和多家云平台接入驱动，可以极大的减少编码工作量，快速搭建一套基于钛极OS的智能井盖解决方案，如图2。

图2：基于钛极OS智能井盖实现模型图

1.  倾角传感器：通过感知测量井盖开启角度监控相关状态（正常开启——维护，异常开启——丢失或破损）；

2.  液位传感器：监控井盖内的液位，解决汛期城市排水等问题；

3.  定位：利用NB-IOT的定位功能，便于进行系统监管和信息绑定；

4.   监控系统平台：通过云平台，可了解所有设备的实时监控状态、位置及报警管理，同时进行井盖巡检、派工维护等功能；

5.   手机APP：用户在APP上可进行井盖状态查询，警报信息接收，巡检人员签到，异常情况图文上报等。

二、    智能井盖系统功能

1.  实时定位监控：可实时监测井盖的各种状态，结合直观的市政平面图，可实时查看井盖在所辖区内的位置和基本属性，并对各辖区内所属的井盖防盗进行统一指挥调度和工程维护；

2.  采用GIS地理信息技术实现地理地图展示：在电子地图上显示井盖位置、基本信息、实时状态等，也可以通过文本形式展示井盖位置、基本信息、实时状态、历史状态记录等信息；

3.  防盗监管：根据安装在井盖的无线传感器，当井盖状态正常时，处于休眠状态，当井盖异常开启时，立即发出报警信号，通知相关负责部门采取措施，对井盖的异常情况进行防盗监管；

4.  报警联动：产生报警信息向报警中心报警后，同时还会向相关责任人和管理人员的手机等客户端发送报警信息；

5.   数据分析：通过对系统中大量的数据进行深度挖掘，从不同角度、不同维度、不同需要等对各种数据进行重组、汇总及对比分析，挖掘出更有利于提升市政管理水平和效率的有价值数据。

钛极OS适用的不仅仅是智能井盖，随着智能停车、智能路灯、智能水表等智慧城市建设的不断深入，物联网技术将加速走进百姓生活、企业经营和政府管理的各个方面。钛极OS的智慧城市系统解决方案将应用在城市的每一个角落。