CN107024882A - 一种智能井盖预警装置及预警控制系统 - Google Patents

一种智能井盖预警装置及预警控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种智能井盖预警装置,包括井盖终端,井盖终端包括锂电池、单片机、通信单元、井盖检测传感器,还包括溢水传感器,井盖检测传感器检测井盖状态,溢水传感器检测井下水位高度。本发明还涉及一种智能井盖预警控制系统,包括井盖终端、服务器、客户端模块,井盖终端检测到井盖打开或井下水位超过规定值,通信单元连接网络,井盖终端通过网络发送数据至服务器,客户端与服务器通过网络进行通信,有效的对井盖的状态和井下水位的高度进行监控,有效的预防井盖的丢失和井下污水的溢出,有效的提高系统的耐腐蚀性和抗冲击性,有效的避免因井盖震动和装置的轻微松动带来的误告警,有效的提高系统部件更换的效率和减少能源的消耗。

Description

一种智能井盖预警装置及预警控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及井盖监控技术领域,具体涉及一种智能井盖预警装置及预警控制系 统。
背景技术
[0002] 随着城市建设的不断加快,以及热力、天然气、通信等行业的迅速发展,井盖的数 量也迅速地增长起来,与此同时,井盖的隐患问题随着民众关注度的提尚,逐步进入到人们 的视野,井盖的丢失和井盖溢水问题日益突出,井盖丢失伤人,井盖不稳伤人,井盖更换不 及时伤人,劣质井盖伤人。多年来,排水井盖、路灯电缆被破坏和被盗的现象屡有发生,这些 违法行为严重扰乱了市政设施的日常管理工作,造成了严重的安全隐患,给市民的工作和 生活带来了非常大的影响。污水管道堵塞造成污水从下水道井盖中溢出,使得道路上流满 污水,严重影响了道路的正常通行和破坏了周围环境,因此防止井盖缺失和污水溢出是当 前市政道路及管道管理工作中必须要解决的问题。
[0003] 市场上的井盖预警系统是通过实时在线监测井盖状态,此类系统的传感器、采集 模块、处理模块、通讯数传模块等都处于实时工作状态,这造成了不必要的能源损耗,而且 由于管道或井下的电源供给存在一定困难,一般通过铺设电缆或使用电池供给,铺设电缆 时需要开挖铺管,这不但破坏道路,影响交通,存在安全隐患,而且增加了地下管道的复杂 性,而使用电池供电,由于此类系统耗电量大,需要经常更换电池,造成了能源的浪费,市场 上的预警系统采用的是通用传感器,在管道及井下应用时,此类传感器的防腐及防水性能 不能符合要求,容易被腐蚀和产生漏电,而且此类传感器的机械强度也不足以在这些管道 及井下应用。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题,提供一种智能井盖预警装置及 控制系统,有效的对井盖的状态和井下水位的高度进行监控,有效的预防井盖的丢失和井 下污水的溢出,有效的提高系统的耐腐蚀性和抗冲击性,有效的避免因井盖震动和装置的 轻微松动带来的误告警,有效的提高系统部件更换的效率和减少能源的消耗。
[0005] 为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:
[0006] 一种智能井盖预警装置,所述井盖终端安装于下水道井盖内,包括井盖终端,所述 井盖终端包括锂电池、单片机、通信单元、井盖检测传感器,所述锂电池与所述单片机连接, 所述单片机与所述通信单元连接,所述井盖检测传感器与所述单片机连接,所述井盖检测 传感器检测井盖状态。
[0007] 进一步地,所述井盖终端还包括溢水传感器,所述溢水传感器与所述单片机连接, 所述溢水传感器检测井下水位高度。
[0008] 进一步地,所述井盖检测传感器包括井盖、推杆、上支撑导向座、第一磁化装置、弹 性元件、下支撑导向座、干簧管,所述推杆的一端抵住所述井盖,所述上支撑导向座、所述第 一磁化装置、所述弹性元件、所述下支撑导向座穿设于所述推杆上,所述干簧管在所述推杆 的一侧,所述干簧管安装于所述上支撑导向座之下,所述第一磁化装置在所述上支撑导向 座和所述下支撑导向座之间,所述弹性元件在所述第一磁化装置和所述下支撑导向座之 间,所述第一磁化装置的一端抵住所述弹性元件,所述第一磁化装置沿所述推杆的轴向运 动,所述干簧管与所述单片机连接。
[0009] 进一步地,所述溢水传感器包括限位件、干簧管、浮球、第二磁化装置、连接器、底 座,所述限位件在所述连接器的上端,所述浮球和所述第二磁化装置穿射于所述连接器上, 所述第二磁化装置在所述浮球内部,所述干簧管在所述连接器内部,所述连接器与所述底 座连接,所述千簧管与所述单片机连接。
[0010] 进一步地,所述通信单元具体为GPRS模块和SIM卡。
[0011] 进一步地,所述第一磁化装置具体为磁铁,所述弹性元件具体为弹簧,所述第二磁 化装置具体为环状磁铁,所述限位件具体为卡簧。
[0012] 进一步地,所述井盖终端还包括密封圈和紧固件,所述密封圈在所述连接器与所 述底座的连接处,所述紧固件在所述连接器的下端。
[0013] 一种智能井盖预警控制系统,包括井盖终端、服务器、客户端模块,所述井盖终端 包括锂电池、单片机、通信单元、井盖检测传感器、溢水传感器,所述井盖检测传感器与所述 单片机连接,所述井盖检测传感器检测井盖状态,所述溢水传感器与所述单片机连接,所述 溢水传感器检测井下水位高度,所述锂电池与所述单片机连接,所述单片机与所述通信单 元连接,所述井盖终端检测到井盖打开或井下水位超过规定值,所述通信单元连接网络J所 述井盖终端通过网络发送数据至所述服务器,所述客户端与所述服务器通过网络进行通 信。 >
[0014] 进一步地,所述服务器包括数据库、软件模块,所述数据库处理所述井盖终端发送 的数据,所述软件模块包括用户账号注册模块、用户账号设置模块、用户信息推送模块、终 端参数设置模块,所述用户账号注册模块用于用户账号的注册,所述用户账号设置模块用 于用户账号的设置,所述用户信息推送模块用于推动信息给用户,所述终端参数设置模块 用于井盖终端参数的设置。
[0015] 进一步地,所述客户端包括用户登录模块、终端监控模块、记录查询模块、报警模 块,所述用户登录模块用于用户的登录,所述终端监控模块用于井盖终端状态的监控,所述 记录查询模块用于历史记录的查询,所述报警模块用于发出警报。
[0016] 相比现有技术,本发明的有益效果在于:
[0017] 本发明提供一种智能井盖预警装置,包括井盖终端,所述井盖终端包括锂电池、单 片机、通信单元、井盖检测传感器,还包括溢水传感器,所述井盖检测传感器检测井盖状态, 所述溢水传感器检测井下水位高度。本发明还涉及一种智能井盖预警控制系统,包括井盖 终端、服务器、客户端模块,所述井盖终端检测到井盖打开或井下水位超过规定值,所述通 信单元连接网络,所述井盖终端通过网络发送数据至所述服务器,所述客户端与所述服务 器通过网络进行通信,有效的对井盖的状态和井下水位的高度进行监控,有效的预防井盖 的丢失和井下污水的溢出,有效的提高系统的耐腐蚀性和抗冲击性,有效的避免因井盖震 动和装置的轻微松动带来的误告警,有效的提高系统部件更换的效率和减少能源的消耗。
[0018] 上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段, 并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。 本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
[0019] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0020] 图1是本发明的一种智能井盖预警装置的结构框图;
[0021] 图2是本发明的一种智能井盖预警装置的井盖闭合状态的井盖检测传感器的结构 示意图;
[0022] 图3是本发明的一种智能井盖预警装置的井盖打开状态的井盖检测传感器的结构 不意图;
[0023]图4是本发明的一种智能井盖预警装置的未溢水状态的溢水传感器的结构示意 图;
[0024]图5是本发明的一种智能井盖预警装置的溢水状态的溢水传感器的结构示意图; [0025]图6是本发明的一种智能井盖预警控制系统的结构框图。
[0026]附图中,11、井盖;12、推杆;13、上支撑导向座;14、第一磁化装置;15、弹性元件; 16、下支撑导向座;17、干簧管;21、限位件;22、干簧管;23、浮球;24、第二磁化装置;25、密封 圈;26、紧固件;27、连接器;28、底座。
具体实施方式
[0027]下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本发明。
[0028]参照图1-6所示,一种智能井盖预警装置,如图1所示,包括井盖终端,井盖终端安 装于下水道井盖内,井盖终端包括锂电池、单片机、通信单元、井盖检测传感器,锂电池与单 片机连接,单片机与通信单元连接,优选地,通信单元具体为GPRS模块和S頂卡,GPRS模块与 SIM卡连接,S頂卡注册后与网络连接,井盖检测传感器与单片机连接,井盖检测传感器检测 井盖状态,优选地,还包括溢水传感器,溢水传感器与单片机连接,溢水传感器检测井下水 位高度。
[0029]在一实施例中,如图2所示,井盖检测传感器包括井盖11、推杆12、上支撑导向座 13、第一磁化装置14、弹性元件15、下支撑导向座16、干簧管17,推杆12的一端抵住井盖11, 上支撑导向座13、第一磁化装置14、弹性元件15、下支撑导向座16穿设于推杆12上,干簧管 17在推杆12的一侧,千簧管17安装于上支撑导向座13之下,第一磁化装置14在上支撑导向 座13和下支撑导向座16之间,弹性元件15在第一磁化装置14和下支撑导向座16之间,第一 磁化装置14的一端抵住弹性元件15,第一磁化装置14在弹性元件15的推动下沿推杆12的垂 直方向上下运动,井盖11闭合,井盖11对推杆12施加压力,推杆12压缩弹性元件15,第一磁 化装置14下移,千簧管17的触点分离,干簧管17不导通,干簧管17无信号上传至单片机,如 图3所示,井盖11打开,推杆12上升,第一磁化装置14在弹性元件15的推动下沿推杆12的垂 直方向向上运动,第一磁化装置14产生的磁场磁化干簧管17的触点,干簧管17的触点闭合, 干簧管I7导通,干簧管17与单片机形成回路,单片机采集干簧管17的信号,优选地,推杆12、 上支撑导向座13、弹性元件15、下支撑导向座16均采用不锈钢材料,提高装置的耐腐蚀性, 推杆12、上支撑导向座13、第一磁化装置14、弹性元件15、下支撑导向座16选用高强度结构, 提高装置的抗冲击性,推杆12和弹性元件15选用行程较长的结构,减少因井盖11震动或部 件松动引起的误触发,干簧管17与单片机相连,井盖11闭合,干簧管17无电流损耗,优选地, 第一磁化装置具体为磁铁,弹性元件具体为弹簧。
[0030] 在一实施例中,如图4所示,溢水传感器包括限位件21、干簧管22、浮球23、第二磁 化装置24、连接器27、底座28,优选地,还包括密封圈25和紧固件26,限位件21在连接器27的 上端,限位件21限制浮球23的沿连接器27的轴向运动,浮球23和第二磁化装置24穿射于连 接器27上,第二磁化装置24在浮球23内部,干簧管22在连接器27内部,密封圈25在连接器27 与底座28的连接处,紧固件26在连接器27的下端,紧固件26固定连接器27与底座28,正常状 态下,井下水位未超过规定值,浮球23受到重力作用处于第一支架与第二支架的连接处,干 簧管22的触点分离,干簧管22未导通,干簧管22无信号上传至单片机,如图5所示,溢水状 态,井下水位超过规定值,浮球23受到浮力作用上浮,第二磁化装置24靠近干簧管22,第二 磁化装置24产生的磁场磁化干簧管22的触点,干簧管22的触点闭合,干簧管22导通,干簧管 22与单片机形成回路,单片机采集干簧管22的信号,优选地,限位件21、浮球23、紧固件26、 连接器27、第一支架28均采用不锈钢材料,提高溢水传感器的防腐蚀性,干簧管22在连接器 27内部,提高溢水传感器的抗冲击性,优选地,第二磁化装置具体为环状磁铁,限位件具体 为卡簧。
[0031] 一种智能井盖预警控制系统,如图6所示,包括井盖终端、服务器、客户端模块,井 盖终端包括锂电池、单片机、通信单元、井盖检测传感器、溢水传感器,井盖检测传感器与单 片机连接,井盖检测传感器检测井盖状态,溢水传感器与单片机连接,溢水传感器检测井下 水位高度,锂电池与单片机连接,单片机与通信单元连接,井盖终端检测到井盖打开或井下 水位超过规定值,通信单元连接网络,井盖终端通过网络发送数据至服务器,客户端与服务 器通过网络进行通信。
[0032]在一实施例中,井盖终端未检测到井盖打开或井下水位超过规定值,单片机进入 掉电模式,单片机在掉电模式的电流为O.luA,此时锂电池仅供电给单片机,优质锂电池可 使工作在掉电模式的单片机待机15年,井盖终端检测到井盖打开或井下水位超过规定值, 单片机的外部中断被唤醒,唤醒后检测告警是否真实,若是无告警,则单片机进行掉电模 式,否则井盖终端接通网络后与服务器进行通信,井盖终端发送井盖终端的编号和状态信 息给服务器,信息发送成功后,单片机进入掉电模式。
[0033]在一实施例中,服务器包括数据库、软件模块,数据库处理井盖终端发送的数据, 软件模块包括用户账号注册模块、用户账号设置模块、用户信息推送模块、终端参数设置模 块,服务器对井盖终端发送的数据进行接收、处理和保存,服务器通过网络与客户端进行通 信,用户账号注册模块用于用户账号的注册,用户账号设置模块用于用户账号的设置,用户 信息推送模块用于推动信息给用户,终端参数设置模块用于井盖终端参数的设置。
[0034] 在一实施例中,客户端包括用户登录模块、终端监控模块、记录查询模块、报警模 块,用户登录模块用于用户的登录,终端监控模块用于井盖终端状态的监控,记录查询模块 用于历史记录的查询,报警模块用于发出警报。
[0035]以上,仅为本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制;凡本行 业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明;但是,凡熟悉本专 业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,利用以上所揭示的技术内容而做出的些许 更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术 对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等,均仍属于本发明的技术方案的 保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种智能井盖预警装置,包括井盖终端,所述井盖终端安装于下水道井盖内,其特征 在于:所述井盖终端包括锂电池、单片机、通信单元、井盖检测传感器,所述锂电池与所述单 片机连接,所述单片机与所述通信单元连接,所述井盖检测传感器与所述单片机连接,所述 井盖检测传感器检测井盖状态。
2. 如权利要求1的一种智能井盖预警装置,其特征在于:所述井盖终端还包括溢水传感 器,所述溢水传感器与所述单片机连接,所述溢水传感器检测井下水位高度。
3. 如权利要求1的一种智能井盖预警装置,其特征在于:所述井盖检测传感器包括井 盖、推杆、上支撑导向座、第一磁化装置、弹性元件、下支撑导向座、干簧管,所述推杆的一端 抵住所述井盖,所述上支撑导向座、所述第一磁化装置、所述弹性元件、所述下支撑导向座 穿设于所述推杆上,所述干簧管在所述推杆的一侧,所述干簧管安装于所述上支撑导向座 之下,所述第一磁化装置在所述上支撑导向座和所述下支撑导向座之间,所述弹性元件在 所述第一磁化装置和所述下支撑导向座之间,所述第一磁化装置的一端抵住所述弹性元 件,所述第一磁化装置沿所述推杆的轴向运动,所述干簧管与所述单片机连接。
4. 如权利要求3的一种智能井盖预警装置,其特征在于:所述溢水传感器包括限位件、 干簧管、浮球、第二磁化装置、连接器、底座,所述限位件在所述连接器的上端,所述浮球和 所述第二磁化装置穿射于所述连接器上,所述第二磁化装置在所述浮球内部,所述干簧管 在所述连接器内部,所述连接器与所述底座连接,所述干簧管与所述单片机连接。
5. 如权利要求1的一种智能井盖预警装置,其特征在于:所述通信单元具体为GPRS模块 和SIM卡。
6. 如权利要求4的一种智能井盖预警装置,其特征在于:所述第一磁化装置具体为磁 铁,所述弹性元件具体为弹簧,所述第二磁化装置具体为环状磁铁,所述限位件具体为卡 簧。
7. 如权利要求4的一种智能井盖预警装置,其特征在于:所述井盖终端还包括密封圈和 紧固件,所述密封圈在所述连接器与所述底座的连接处,所述紧固件在所述连接器的下端。
8. —种智能井盖预警控制系统,其特征在于:包括井盖终端、服务器、客户端模块,所述 井盖终端包括锂电池、单片机、通信单元、井盖检测传感器、溢水传感器,所述井盖检测传感 器与所述单片机连接,所述井盖检测传感器检测井盖状态,所述溢水传感器与所述单片机 连接,所述溢水传感器检测井下水位高度,所述锂电池与所述单片机连接,所述单片机与所 述通信单元连接,所述井盖终端检测到井盖打开或井下水位超过规定值,所述通信单元连 接网络,所述井盖终端通过网络发送数据至所述服务器,所述客户端与所述服务器通过网 络进行通信。
9. 如权利要求8的一种智能井盖预警控制系统,其特征在于:所述服务器包括数据库、 软件模块,所述数据库处理所述井盖终端发送的数据,所述软件模块包括用户账号注册模 块、用户账号设置模块、用户信息推送模块、终端参数设置模块,所述用户账号注册模块用 于用户账号的注册,所述用户账号设置模块用于用户账号的设置,所述用户信息推送模块 用于推动信息给用户,所述终端参数设置模块用于井盖终端参数的设置。
10. 如权利要求8的一种智能井盖预警控制系统,其特征在于:所述客户端包括用户登 录模块、终端监控模块、记录查询模块、报警模块,所述用户登录模块用于用户的登录,所述 终端监控模块用于井盖终端状态的监控,所述记录查询模块用于历史记录的查询,所述报 警模块用于发出警报。
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