CN106592644B - 一种基于物联网的智能井盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能井盖，包括井盖本体、井座、监测系统，井盖本体放置于井座上，井座上设置有凹槽，所述监测系统包括电线、控制单元，控制单元包括电池、GPRS无线数据模块、控制器，控制单元和电线放置于井座的凹槽内，其特征在于：所述监测系统还包括三个井盖位置检测装置，井盖位置检测装置放置在井座的凹槽内，井盖位置检测装置通过电线与控制单元连接；当井盖翘起移位或离开井口时，井盖位置检测装置被触发，控制单元判断出相应的信息，通过移动网络发送井盖的相应信息到服务器，工作人员收到信息后能够根据信息判断出井盖出现异常情况，及时进行维护。该发明能够及时发现井盖存在安全隐患，解决井盖监管难的问题。

Description

一种基于物联网的智能井盖

技术领域

本发明涉及道路或者深井防止坠落所使用的井盖，尤其涉及到一种基于物联网的智能井盖。

背景技术

井盖，用于遮盖道路下水井或者电力电缆布线所使用的深井，防止人或者物掉落到井内。其中井盖按材质可分为金属井盖、高强度纤维水泥混凝土井盖、树脂井盖等。其形状多为圆形，当人或车通过井盖位置处时，可以踩踏或者碾压过井盖，不影响人或者车的正常通过。目前，井盖存在监管难的问题，当井盖发生移位或者丢失等情况后，相关部门很难及时发现，容易造成安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于物联网的智能井盖，以解决现有技术的诸多问题。

本发明的技术方案是：一种基于物联网的智能井盖，包括井盖本体、井座、监测系统，井盖本体放置于井座上，井座上设置四个大的凹槽和细长凹槽，所述监测系统包括电线、控制单元，控制单元包括电池、GPRS无线数据模块、控制器、盒子，控制单元和电线放置于井座的凹槽内，其特征在于：所述监测系统还包括三个井盖位置检测装置，井盖位置检测装置放置在不同方位的凹槽内，大的凹槽四个角上设置有通透的孔，井盖位置检测装置通过电线与控制单元连接；井盖位置检测装置包括弹片压紧部件、弹簧、盖板、盒子底座、绝缘板、弹片、基板、电线、接线端子、弹性密封垫片、螺栓；盖板通过螺栓固定在盒子底座上，弹性密封垫片固定在盖板和盒子底座之间，弹簧套在弹片压紧部件下端，盖板上有一个孔径不同的孔，最上面孔的尺寸与弹片压紧部件上端大小相匹配，中间孔的尺寸与弹簧大小相匹配，下面孔的尺寸与弹片压紧部件下端大小相匹配，弹片压紧部件和弹簧放置于盖板上的孔内；绝缘板固定在盒子底座里，弹片和基板固定在绝缘板上，位于盖板孔的下方，在井盖压力作用下弹片压紧部件通过弹性密封垫片把弹片压到基板上，弹片与基板接触，电路闭合；井盖离开井座或井盖翘起移位时，弹簧将弹片压紧部件顶起，弹片和基板分离，电路断开；接线端子固定在盒子底座上，在盒子底座内部通过电线连接到弹片和基板，外部连接到控制器的信号输入端。

该基于物联网的智能井盖的使用方法如下：

将底座安装到井口上，然后将三个装配好的井盖位置检测装置放置到底座三个不同方位的凹槽中，将控制单元放置到底座的凹槽中，通过电线将三个井盖位置检测装置分别连接到控制单元的信号输入端。将控制单元的电池安装好，将井盖安装到底座上面，此时在井盖压力作用下三个井盖位置检测装置都被压紧，弹片与基板接触，三个井盖位置检测装置中电路全部闭合，控制器根据逻辑运算判断出井盖处于正常状态。控制器将初次安装完成的信号通过GPRS无线数据模块发送的服务器，服务器会显示井盖位置正常。当井盖翘起，井盖压力不够大时，会有一个或者两个井盖位置检测装置中弹片与基板分离，电路断开，控制器根据逻辑运算判断出井盖翘起移位，通过GPRS无线数据模块发送井盖翘起异常信号到服务器，工作人员看到以后可以及时安排相关人员对井盖进行维护；当井盖离开底座，没有了井盖的压力，三个井盖位置检测装置的电路都会断开，控制器判断出井盖离开底座，发出井盖丢失的异常信号到服务器，工作人员会及时安排相关作业人员及时安装，避免对人或物造成伤害。只要井盖位置检测装置被触发，井盖处于异常状态，控制器就会通过GPRS模块发出相应的报警信息到服务器。

本发明还可以设置三个以上的井盖位置检测装置，可以更精准判断出井盖的位置状态。

本发明只需在原来井座的基础上进行改进，原有的井盖本体无需变动，成本低，安装维护方便。基于物联网的智能井盖能够在井盖发生移位或者丢失等情况后即时发送报警信号，相关部门能够及时发现问题，排除安全隐患，解决监管难的问题。

附图说明

图1为本发明实施例中井座结构示意图。

1凹槽2控制单元3电线4井盖位置检测装置

图2为本发明实施例中井盖位置检测装置结构示意图。

41弹片压紧部件42弹簧43盖板44盒子底座45绝缘板46弹片47基板48电线49接线端子410弹性密封垫片411螺栓

具体实施方式

本实施例智能井盖由以下部分构成：

井盖本体：处于最上端，用来防止人或物掉入井内。在井盖压力作用下通过弹性密封垫片能够把弹片压到基板上，弹片与基板接触，形成闭合回路。

井座：井座上设置有四个大的凹槽和用于放置电线的细长凹槽，四个大的凹槽用于放置三个井盖位置检测装置和一个控制单元。放置井盖位置检测装置的三个凹槽呈等边三角形形式分布。优选可以在大的凹槽四个角上或细长凹槽内设置上下通透的小孔，使得液体不能积存。

监测系统：用来监测井盖的位置情况，当井盖位置异常时发送报警信号到服务器。

监测系统包括电线、控制单元、井盖位置检测装置。

电线：用来连接各电子元器件。

控制单元：控制单元包括电池、GPRS无线数据模块、控制器、盒子。分别与三个井盖位置检测装置连接。

电池：电池为整个监测系统提供电力，优选选用使用寿命长的锂/亚硫酰氯一次性电池。

无线数据模块：是基于GPRS网络，针对严酷的工业现场设计的数据传输产品，井盖的位置信息能够通过GPRS移动数据网络传输到服务器。利用GPRS网络进行无线数据传输，可以实现对井盖的及时管理，大大提高工作效率。

控制器：是整个智能井盖的神经中枢，输入端通过电线连接井盖位置检测装置的接线端子，能够根据井盖位置检测装置中电路的通断判断出井盖的状态。当三个井盖位置检测装置中电路全部闭合时，控制器根据逻辑运算判断出井盖处于正常状态。当一个或两个井盖位置检测装置中电路断开，控制器根据逻辑运算判断出井盖翘起移位。当三个井盖位置检测装置中电路全部断开，控制器判断出井盖离开井座。当井盖位置检测装置被触发，井盖处于异常状态时，控制器通过GPRS模块发出相应的报警信息到服务器。控制单元的电路板表面涂有三防漆，具有防水功能。

盒子：电池、GPRS无线数据模块和控制器放置在盒子里面，盒子具有防水功能，电线通过盒子上具有具有防水功能的接头连接到控制器上。

井盖位置检测装置：井盖位置检测装置包括弹片压紧部件、弹簧、螺栓、盖板、盒子底座、绝缘板、弹片、基板、电线、接线端子以及弹性密封垫片。

盖板：盖板四角有螺孔，能够通过四个螺栓固定到盒子底座上。

盖板上有一个孔径大小不同的孔，孔上中下的尺寸与弹片压紧部件和弹簧的大小相匹配，最上面孔的尺寸与弹片压紧部件上端大小相匹配，中间孔的尺寸与弹簧大小相匹配，下面孔的尺寸与弹片压紧部件下端大小相匹配，以使得弹片压紧部件、弹簧和盖板上的孔相配合，在井盖压力作用下弹簧被压缩，弹片压紧部件通过弹性密封垫片把弹片压到基板上，弹片与基板接触，电路闭合。井盖离开井座或井盖翘起移位时，在弹簧作用下弹片压紧部件弹起，弹片离开基板，电路断开，井盖位置检测装置被触发。

弹片压紧部件：安装在盖板上的孔中，上端大小与盖板上孔最上面的尺寸相匹配，下端大小与盖板上孔最下面的尺寸相匹配，和弹簧相配合，在井盖压力下，弹片压紧部件能够通过弹性密封垫片将弹片与基板压紧接触；井盖离开井座或井盖翘起移位时，在弹簧的作用下弹片压紧部件被弹起，弹片离开基板。

弹簧：弹簧套在弹片压紧部件下端，当弹片压紧部件受到井盖压力时，弹簧被压缩，弹片压紧部件下端通过弹性密封垫片压到弹片上，使弹片和基板接触，电路闭合。当井盖离开井座或井盖翘起移位，即弹片压紧部件不受井盖压力或受到的压力不够大时，弹簧将弹片压紧部件顶起，使弹片和基板分离，电路断开。

螺栓：用来固定盖板和盒子底座。

盒子底座：位于井盖位置检测装置的最下面，四角有螺纹孔，用来封装绝缘板、弹片、基板和内部的电线，在盒子底座的两侧是两个接线端子。

绝缘板：固定在盒子底座的里面，用来固定弹片以及基板。

弹片：弹片位于盖板上孔的下方，固定在绝缘板上，弹片一端与接线端子相连，弹片能够导电，优选为不锈钢弹片，为台阶形状。在正常井盖压力下，弹片能够被弹片压紧部件压到后接触到基板上，当弹片与基板接触时，该井盖位置检测装置与控制单元形成闭合回路。井盖离开井座或井盖翘起移位时，弹簧将弹片压紧部件顶起，弹片和基板分离，该井盖位置检测装置与控制单元的回路断开。

基板：固定在绝缘板上面，与接线端子相连，基板能够导电，优选为不锈钢基板。当弹片被弹片压紧部件压紧后，弹片和基板接触，电路闭合。当弹片压紧部件被弹簧顶起时，弹片弹起，恢复原位，弹片和基板分离，电路断开。

接线端子：固定在盒子底座上，接线端子与盒子底座之间密封良好，防止进水。接线端子在盒子底座内部通过电线连接到弹片和基板，外部通过电线连接到控制器的信号输入端。

弹性密封垫片：处于盖板与盒子底座之间，弹性密封垫片绝缘，有弹性。当盖板通过螺栓紧固到盒子底座以后，弹性密封垫片被压紧，将盒子底座的开口密封，防止进水。

本实施例智能井盖使用方法如下：

将底座安装到井口上，然后将三个装配好的井盖位置检测装置放置到底座三个不同方位的凹槽中，将控制单元放置到底座的凹槽中，通过电线将三个井盖位置检测装置分别连接到控制单元的信号输入端。将控制单元的电池安装好，将井盖安装到底座上面，此时在井盖压力作用下三个井盖位置检测装置都被压紧，弹片与基板接触，三个井盖位置检测装置中电路全部闭合，控制器根据逻辑运算判断出井盖处于正常状态。控制器将初次安装完成的信号通过GPRS无线数据模块发送的服务器，服务器会显示井盖位置正常。当井盖翘起，井盖压力不够大时，会有一个或者两个井盖位置检测装置中弹片与基板分离，电路断开，控制器根据逻辑运算判断出井盖翘起移位，通过GPRS无线数据模块发送井盖翘起异常信号到服务器，工作人员看到以后可以及时安排相关人员对井盖进行维护；当井盖离开底座，没有了井盖的压力，三个井盖位置检测装置的电路都会断开，控制器判断出井盖离开底座，发出井盖丢失的异常信号到服务器，工作人员会及时安排相关作业人员及时安装，避免对人或物造成伤害。只要井盖位置检测装置被触发，井盖处于异常状态，控制器就会通过GPRS模块发出相应的报警信息到服务器。

本发明还可以设置三个以上的井盖位置检测装置，可以更精准判断出井盖的位置状态。

Claims (2)

1.一种基于物联网的智能井盖，包括井盖本体、井座、监测系统，井盖本体放置于井座上，井座上设置四个大的凹槽和细长凹槽，所述监测系统包括电线、控制单元，控制单元包括电池、GPRS无线数据模块、控制器、盒子，控制单元和电线放置于井座的凹槽内，其特征在于：所述监测系统还包括三个井盖位置检测装置，井盖位置检测装置放置在不同方位的凹槽内，大的凹槽四个角上设置有通透的孔，井盖位置检测装置通过电线与控制单元连接；井盖位置检测装置包括弹片压紧部件、弹簧、盖板、盒子底座、绝缘板、弹片、基板、电线、接线端子、弹性密封垫片、螺栓；盖板通过螺栓固定在盒子底座上，弹性密封垫片固定在盖板和盒子底座之间，弹簧套在弹片压紧部件下端，盖板上有一个孔径不同的孔，最上面孔的尺寸与弹片压紧部件上端大小相匹配，中间孔的尺寸与弹簧大小相匹配，下面孔的尺寸与弹片压紧部件下端大小相匹配，弹片压紧部件和弹簧放置于盖板上的孔内；绝缘板固定在盒子底座里，弹片和基板固定在绝缘板上，位于盖板孔的下方，在井盖压力作用下弹片压紧部件通过弹性密封垫片把弹片压到基板上，弹片与基板接触，电路闭合；井盖离开井座或井盖翘起移位时，弹簧将弹片压紧部件顶起，弹片和基板分离，电路断开；接线端子固定在盒子底座上，在盒子底座内部通过电线连接到弹片和基板，外部连接到控制器的信号输入端。

2.如权力要求1所述的智能井盖，其特征在于：控制单元的电池选用锂/亚硫酰氯一次性电池。