隨著城市建設步伐的加快，市政公共基礎設置的地下工程增多，井蓋數量與日俱增，而人工巡檢效率有限，往往無法及時準確地獲取井蓋狀態信息，當井蓋破損或丟失，如果相關部門無法在第一時間采取補救措施，輕則造成系統故障或交通癱瘓，重則導致人員傷亡。

　　近年來，“奪命井蓋”事件重復發生，“吃人的井蓋”這一話題一度成為公眾關注的焦點，2012年，深圳小學生陸瑩瑩，在校門口的人行道上，墮入一口沒有井蓋、無遮無攔、深達6米的“黑井”，溺水身亡。2013年，長沙女孩楊麗君不慎落入下水道，被急流卷走。盡管長沙各部門緊急開展了搜救，但最終花季少女的生命還是因為一枚井蓋而隕落。井蓋丟失的原因一般為人為因素和自然因素，人為因素主要是偷盜金屬井蓋謀財；自然因素包括河流潮汛或強降雨沖開井蓋；材料不耐用，井蓋被軋壞或施工損壞等。而除了井蓋丟失造成的“井蓋吃人”事件，還有些不法分子為了圖方便直接將污水偷排放至雨水井，而雨水井地下連接的管網是直通河道的，最終廢水會流入河里。2015年，首都醫科大學附屬北京地壇醫院順義院區醫療污水處理站工人們將未經任何消毒處理的醫療污水排入附近的雨水井內，同時還有抽糞車將醫療污水抽出后尋找醫院內或者院外的雨水井排放。這些醫院排出的醫療污水可能含有毒害性、放射性及傳染病病原體，未經任何消毒和處理排放，不僅會造成水和土壤的污染，更會涉及危害公共安全。如何有效管理和監測這些井蓋，保障人們的生命和財產安全，成為業界探索的方向。

　　針對上述情況，北京鈦云物聯科技有限公司推出了基于鈦極OS（物聯網操作系統）在現有普通井蓋上加裝傾斜角及加速度傳感器，當井蓋被非法打開時，系統檢測到傳感器的動作信號，經過濾波和門限分析后，確認是真實的井蓋異動，系統會通過NB-IoT網絡把消息傳輸至智能井蓋系統中心及手機App上，及時通知相關人員處理，從而最大限度避免傷害與損失。

　　一、智能井蓋監控系統組成

　　通過對市政/商業地下管網井蓋監管的具體需求分析，傳統的解決方案需要使用傾角傳感器、液位傳感器(選配)、主控MCU、NB-IoT模組。如圖1，成本高，功耗大。

　　圖1：傳統智能井蓋實現模型圖

　　鈦極OS支持NB-IoT的open cpu方案，鈦極OS在模組內部和廠家共同開發了一套系統程序，實現方法是基于RTOS + TiJVM方案，RTOS負責硬件底層控制、任務調度和中斷管理，TiJVM負責建立Java運行環境。其原理如同linux+Android一樣，支持用戶程序獨立于系統程序單獨開發。用戶通過API訪問硬件資源和廠家封裝好的通訊SDK。在使用Java編寫應用程序時，還可利用鈦極驅動倉庫開源的傳感器驅動和多家云平臺接入驅動，可以極大的減少編碼工作量，快速搭建一套基于鈦極OS的智能井蓋解決方案，如圖2。

　　圖2：基于鈦極OS智能井蓋實現模型圖

　　1.傾角傳感器：通過感知測量井蓋開啟角度監控相關狀態（正常開啟——維護，異常開啟——丟失或破損）；

　　2.液位傳感器：監控井蓋內的液位，解決汛期城市排水等問題；

　　3.定位：利用NB-IOT的定位功能，便于進行系統監管和信息綁定；

　　4.監控系統平臺：通過云平臺，可了解所有設備的實時監控狀態、位置及報警管理，同時進行井蓋巡檢、派工維護等功能；

　　5.手機APP：用戶在APP上可進行井蓋狀態查詢，警報信息接收，巡檢人員簽到，異常情況圖文上報等。

　　二、智能井蓋系統功能

　　1.實時定位監控：可實時監測井蓋的各種狀態，結合直觀的市政平面圖，可實時查看井蓋在所轄區內的位置和基本屬性，并對各轄區內所屬的井蓋防盜進行統一指揮調度和工程維護；

　　2.采用GIS地理信息技術實現地理地圖展示：在電子地圖上顯示井蓋位置、基本信息、實時狀態等，也可以通過文本形式展示井蓋位置、基本信息、實時狀態、歷史狀態記錄等信息；

　　3.防盜監管：根據安裝在井蓋的無線傳感器，當井蓋狀態正常時，處于休眠狀態，當井蓋異常開啟時，立即發出報警信號，通知相關負責部門采取措施，對井蓋的異常情況進行防盜監管；

　　4.報警聯動：產生報警信息向報警中心報警后，同時還會向相關責任人和管理人員的手機等客戶端發送報警信息；

　　5.數據分析：通過對系統中大量的數據進行深度挖掘，從不同角度、不同維度、不同需要等對各種數據進行重組、匯總及對比分析，挖掘出更有利于提升市政管理水平和效率的有價值數據。

　　鈦極OS適用的不僅僅是智能井蓋，隨著智能停車、智能路燈、智能水表等智慧城市建設的不斷深入，物聯網技術將加速走進百姓生活、企業經營和政府管理的各個方面。鈦極OS的智慧城市系統解決方案將應用在城市的每一個角落。