CN110528582B - 一种窨井盖自动开关系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种窨井盖自动开关系统，包括井座铺设在下水道的井口处，井座内安装有处理器模块、位置调节模块、传感模块和动力模块；其中，所述处理器模块的输入端分别和传感模块和动力模块相接，处理器模块的输出端和位置调节模块相接，动力模块的输出端还与动力模块相接，传感模块检测下水道的水流，根据水流的流速以及水位的高低，下雨天的水流过急，则打开井盖，让雨水快速流入下水道内，通过下水道的水流流速变化后，内部的发电机通过水利发电可以为开关系统提供电能，然后通过传感模块检测下水道的水流和水位的变化，判断是否是下雨状态，则让气缸和电机工作，让井盖旋转后，进一步的让水流快速的流入下水道。

Description

一种窨井盖自动开关系统

技术领域

本发明涉及井盖技术领域，特别是一种窨井盖自动开关系统。

背景技术

市政井盖作为城市道路市政设施的一部分,与市民工作和生活息息相关,据广州市政维管部门统计数字表明,广州市仅市管的市政井盖就达5万多个,把电信、电缆、煤气及自来水等井盖纳入一起计算可能多达数十万个。如此大量的市政井盖没有一个很好的管理和优质的市政井盖质量及防盗措施,不仅会给市民造成极大的安全隐患,也给车辆带来不安全因素,还给政府造成了重大的经济损失。所以，市政井盖的好坏十分重要。

市政井盖的检查井内圈口槽放置橡胶圈，加大井盖与井圈的吻合面，使得检查井盖坚固耐用，有效地防止了检查井盖的“跑、跳、响”。

市政井盖的下方十厘米处还配置了玻璃钢材质的二层防护井，以避免首层井盖破裂或丢失后，造成行人、车辆坠井的事故发生。

但是，现有的市政井盖存在以下缺陷：

(1)在现代城市中，当遇到暴雨天气时，路面上容易出现积水。为了使路面上的雨水尽快排尽，人们常常将路面上的井盖掀开放置路边，以此加快疏通积水。但是，由于疏于看护而在积水排出后忘记将井盖还原到原来的位置，使得原先井盖封住的井口直接露出在路面上，造成过往行人或车辆因未注意而掉入井中或陷入其中；

(1)现有的具有提醒功能的井盖大多数是利用警报声或警报灯来提醒路人，但井盖离井口较远时，在漆黑的夜晚和道路上行走时，行人还是容易掉入市政井内而造成安全事故。

发明内容

本发明为了解决上述问题，通过下水道的水流流速变化后，内部的发电机通过水利发电可以为开关系统提供电能，然后通过传感模块检测下水道的水流和水位的变化，判断是否是下雨状态，则让气缸和电机工作，让井盖旋转后，进一步的让水流快速的流入下水道。

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种窨井盖自动开关系统，包括井座铺设在下水道的井口处，井座内安装有处理器模块、位置调节模块、传感模块和动力模块；

其中，所述处理器模块的输入端分别和传感模块和动力模块相接，处理器模块的输出端和位置调节模块相接，动力模块的输出端还与动力模块相接，传感模块检测下水道的水流，根据水流的流速以及水位的高低，下雨天的水流过急，则打开井盖，让雨水快速流入下水道内。

在一些实施方式中，所述系统还包括套在井座内的井套，井套包括井圈和套环，井圈嵌入井座内，套环焊接在井圈的内口径上，井盖卡在套环内，搭在井座突出的台阶上，井盖外径上连接的套环插入套环的缺口内，套环的内部安装有位置调节模块，井套卡在井座内，井套的位置以及大小根据井座实时进行控制。

在一些实施方式中，所述位置调节模块包括电机、传动轴、齿轮和内齿圈，电机填埋在井座的一旁，传动轴通过轴承与电机的轴相接，传动轴的端口穿过套环与井套缺口的轴承相接，内齿圈焊在套环的内部，传动轴上固定的齿轮与内齿圈相啮合，电机旋转带动内齿圈同步转动，齿轮与内齿圈相啮合，齿轮带动内齿圈旋转。

在一些实施方式中，所述的动力模块包括主轴、励磁机、扇叶和蓄电池，主轴安装在下水道的井口内，扇叶均匀分布在主轴上，扇叶的旋转方向与下水道水流方向一致，主轴端口与励磁机相接，励磁机上连接的导线连接蓄电池，蓄电池埋在下水道一旁的土地内，蓄电池正负极连接的导线与电机相接，主轴旋转带动励磁机同步旋转，利用磁生电为蓄电池充电，蓄电池为电机供电，蓄电池用来存放励磁机工作旋转产生的电能。

在一些实施方式中，所述的传感模块包括液位传感器和流速传感器，液位传感器分布在下水道的井口内，液位传感器直接测得下水道内液位高低，流速传感器安装在主轴上，流速传感器通过检测主轴上的旋转圈数和时间，测得水流速度。

在一些实施方式中，所述的传动轴旋转的角度为0-10°，井盖以套环为中心旋转0-10°，井盖旋转的角度较小，避免开口过大，造成危险。

在一些实施方式中，所述的井套下方的井座内安装防跌装置，避免行人跌落到井座内。

在一些实施方式中，所述的防跌装置包括圆圈、横杆和竖杆，圆圈搭放在井座内凸出的台阶上，横杆和竖杆相互垂直的焊接在圆圈内，构成网格状，网格状的口径小于。

在一些实施方式中，所述的圆圈设在扇叶的上方，扇叶旋转至最上方不会与横杆和竖杆发生接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的通过下水道的水流流速变化后，内部的发电机通过水利发电可以为开关系统提供电能，然后通过传感模块检测下水道的水流和水位的变化，判断是否是下雨状态，则让气缸和电机工作，让井盖旋转后，进一步的让水流快速的流入下水道。

附图说明

图1为本发明一实施方式的井盖的俯视图；

图2为本发明一实施方式的侧视图；

图3为本发明一实施方式的防跌装置俯视图；

图4为本发明一实施方式的模块图；

图5为本发明一实施方式的井盖开启图。

图中：1、井座；2、井盖；3、井套；31、井圈；32、套圈；4、处理器模块；5、位置调节模块；51、电机；52、传动轴；53、齿轮；54、内齿圈；6、传感模块；61、液位传感器；62、流速传感器；7、动力模块；71、主轴；72、励磁机；73、扇叶；74、蓄电池；8、防跌装置；81、圆圈；82、横杆；83、竖杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

图1示意性地显示了根据本发明的窨井盖自动开关系统的俯视图，如图1所示，本实施例窨井盖自动开关系统，包括井座1铺设在下水道的井口处，井座1根据下水道的井口直径进行设置。

系统还包括套在井座1内的井套3，井套3包括井圈31和套圈32，井圈31嵌入井座1内，套圈32焊接在井圈31的内口径上，井盖2卡在套圈32内，搭在井座1突出的台阶上，井盖2外径上连接的套轴插入套圈32的缺口内，套圈32的内部安装有位置调节模块5，井套3卡在井座1内，井套3的位置以及大小根据井座1实时进行控制，井套3正好可以将井座1填满。

图2示意性地显示了根据本发明的窨井盖自动开关系统的侧视图，如图2所示，本实施例窨井盖自动开关系统，位置调节模块5包括电机51、传动轴52、齿轮53和内齿圈54，电机51填埋在井座1的一旁，传动轴52通过轴承与电机51的轴相接，传动轴52的端口穿过套圈32与井套3缺口的轴承相接，内齿圈54焊在套环的内部，传动轴52上固定的齿轮53与内齿圈54相啮合，电机51旋转带动内齿圈54同步转动，齿轮53与内齿圈54相啮合，齿轮53带动内齿圈54旋转，将传动轴52的位置进行固定，并且让井盖2的旋转为中心。

在一些实施方式中，动力模块7包括主轴71、励磁机72、扇叶73和蓄电池74，主轴71安装在下水道的井口内，扇叶73均匀分布在主轴71上，扇叶73的旋转方向与下水道水流方向一致，主轴71端口与励磁机72相接，励磁机72上连接的导线连接蓄电池74，蓄电池74埋在下水道一旁的土地内，蓄电池74正负极连接的导线与电机51相接，主轴71旋转带动励磁机72同步旋转，利用磁生电为蓄电池74充电，蓄电池74为电机51供电，蓄电池74用来存放励磁机72工作旋转产生的电能，下水道的水流可以带动扇叶73旋转，扇叶73在旋转时让励磁机72旋转，构成发电机，从而为蓄电池74进行充电。

在一些实施方式中，传感模块6包括液位传感器61和流速传感器62，液位传感器61分布在下水道的井口内，液位传感器61直接测得下水道内液位高低，流速传感器62安装在主轴71上，流速传感器62通过检测主轴71上的旋转圈数和时间，测得水流速度，液位传感器61和流速传感器62将水流的电信号转换为数字信号。

在一些实施方式中，传动轴52旋转的角度为0-10°，井盖2以套环为中心旋转0-10°，井盖2旋转的角度较小，避免开口过大，造成危险，让井盖2的向上斜开，可以扩大水流进入下水道的速度，提高排水量。

图3示意性地显示了根据本发明的窨井盖防跌装置的俯视图，如图3所示，本实施例窨井盖自动开关系统，井套3下方的井座1内安装防跌装置8，避免行人跌落到井座1内，防跌装置8包括圆圈81、横杆82和竖杆83，圆圈81搭放在井座1内凸出的台阶上，圆圈81设在扇叶73的上方，扇叶73旋转至最上方不会与横杆82和竖杆83发生接触，横杆82和竖杆83相互垂直的焊接在圆圈81内，构成网格状，网格状的口径小于人腿的粗度，在行人在跌落时起到保护的作用。

图4示意性地显示了根据本发明的窨井盖自动开关系统的模块图，如图4所示，本实施例窨井盖自动开关系统，其中，井座1内安装有处理器模块4、位置调节模块5、传感模块6和动力模块7，处理器模块4的输入端分别和传感模块6和动力模块7相接，处理器模块4的输出端和位置调节模块5相接，动力模块7的输出端还与动力模块7相接，传感模块6检测下水道的水流，根据水流的流速以及水位的高低，下雨天的水流过急，则打开井盖2，让雨水快速流入下水道内。

实施例二：

图5示意性地显示了根据本发明的窨井盖自动开关系统的俯视图，如图5所示，本实施例窨井盖自动开关系统，包括井座1铺设在下水道的井口处，井座1根据下水道的井口直径进行设置。

系统还包括套在井座1内的井套3，井套3包括井圈31和套圈32，井圈31嵌入井座1内，套圈32焊接在井圈31的内口径上，井盖2卡在套圈32内，搭在井座1突出的台阶上，井盖2外径上连接的套环插入套圈32的缺口内，套圈32的内部安装有位置调节模块5，井套3卡在井座1内，井套3的位置以及大小根据井座1实时进行控制，井套3正好可以将井座1填满。

本实施例窨井盖自动开关系统，位置调节模块5包括气缸、伸缩轴、齿条，气缸填埋在井座1的一旁，伸缩轴的一端插入气缸内，气缸驱动伸缩轴伸缩，齿条分布在伸缩轴上，齿条带动齿轮53旋转，并且让井盖2的旋转为中心。

在一些实施方式中，动力模块7包括主轴71、励磁机72、扇叶73和蓄电池74，主轴71安装在下水道的井口内，扇叶73均匀分布在主轴71上，扇叶73的旋转方向与下水道水流方向一致，主轴71端口与励磁机72相接，励磁机72上连接的导线连接蓄电池74，蓄电池74埋在下水道一旁的土地内，蓄电池74正负极连接的导线与气缸相接，主轴71旋转带动励磁机72同步旋转，利用磁生电为蓄电池74充电，蓄电池74为气缸供电，蓄电池74用来存放励磁机72工作旋转产生的电能，下水道的水流可以带动扇叶73旋转，扇叶73在旋转时让励磁机72旋转，构成发电机，从而为蓄电池74进行充电。

在一些实施方式中，传感模块6包括液位传感器61和流速传感器62，液位传感器61分布在下水道的井口内，液位传感器61直接测得下水道内液位高低，流速传感器62安装在主轴71上，流速传感器62通过检测主轴71上的旋转圈数和时间，测得水流速度，液位传感器61和流速传感器62将水流的电信号转换为数字信号。

在一些实施方式中，传动轴52旋转的角度为0-10°，井盖2以套环为中心旋转0-10°，井盖2旋转的角度较小，避免开口过大，造成危险，让井盖2的向上斜开，可以扩大水流进入下水道的速度，提高排水量。

本实施例窨井盖自动开关系统，井套3下方的井座1内安装防跌装置8，避免行人跌落到井座1内，防跌装置8包括圆圈81、横杆82和竖杆83，圆圈81搭放在井座1内凸出的台阶上，圆圈81设在扇叶73的上方，扇叶73旋转至最上方不会与横杆82和竖杆83发生接触，横杆82和竖杆83相互垂直的焊接在圆圈81内，构成网格状，网格状的口径小于人腿的粗度，在行人在跌落时起到保护的作用。

图4示意性地显示了根据本发明的窨井盖自动开关系统的模块图，如图4所示，本实施例窨井盖自动开关系统，其中，井座1内安装有处理器模块4、位置调节模块5、传感模块6和动力模块7，处理器模块4的输入端分别和传感模块6和动力模块7相接，处理器模块4的输出端和位置调节模块5相接，动力模块7的输出端还与动力模块7相接，传感模块6检测下水道的水流，根据水流的流速以及水位的高低，下雨天的水流过急，则打开井盖2，让雨水快速流入下水道内。

通过下水道的水流流速变化后，内部的发电机通过水利发电可以为开关系统提供电能，然后通过传感模块6检测下水道的水流和水位的变化，判断是否是下雨状态，则让气缸和电机51工作，让井盖2旋转后，进一步的让水流快速的流入下水道。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种窨井盖自动开关系统，其特征在于，包括井座(1)铺设在下水道的井口处，井座(1)内安装有处理器模块(4)、位置调节模块(5)、传感模块(6)和动力模块(7)；

其中，所述处理器模块(4)的输入端分别和传感模块(6)和动力模块(7)相接，处理器模块(4)的输出端和位置调节模块(5)相接，动力模块(7)的输出端还与动力模块(7)相接；

还包括套在井座(1)内的井套(3)，井套(3)包括井圈(31)和套圈(32)，井圈(31)嵌入井座(1)内，套圈(32)焊接在井圈(31)的内口径上，井盖(2)卡在套圈(32)内，搭在井座(1)突出的台阶上，井盖(2)外径上连接的套环插入套圈(32)的缺口内，套圈(32)的内部安装有位置调节模块(5)；

位置调节模块(5)包括电机(51)、传动轴(52)、齿轮(53)和内齿圈(54)，电机(51)填埋在井座(1)的一旁，传动轴(52)通过轴承与电机(51)的轴相接，传动轴(52)的端口穿过套圈(32)与井套(3)缺口的轴承相接，内齿圈(54)焊在套环的内部，传动轴(52)上固定的齿轮(53)与内齿圈(54)相啮合，电机(51)旋转带动内齿圈(54)同步转动，井盖(2)以套环为中心旋转；

动力模块(7)包括主轴(71)、励磁机(72)、扇叶(73)和蓄电池(74)，主轴(71)安装在下水道的井口内，扇叶(73)均匀分布在主轴(71)上，扇叶(73)的旋转方向与下水道水流方向一致，主轴(71)端口与励磁机(72)相接，励磁机(72)上连接的导线连接蓄电池(74)，蓄电池(74)埋在下水道一旁的土地内，蓄电池(74)正负极连接的导线与电机(51)相接，主轴(71)旋转带动励磁机(72)同步旋转，利用磁生电为蓄电池(74)充电，蓄电池(74)为电机(51)供电；

所述传感模块(6)包括液位传感器(61)和流速传感器(62)，液位传感器(61)分布在下水道的井口内，液位传感器(61)直接测得下水道内液位高低，流速传感器(62)安装在主轴(71)上，流速传感器(62)通过检测主轴(71)上的旋转圈数和时间，测得水流速度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的传动轴(52)旋转的角度为0-10°，井盖(2)以套环为中心旋转0-10°。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的井套(3)下方的井座(1)内安装防跌装置(8)，避免行人跌落到井座(1)内。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的防跌装置(8)包括圆圈(81)、横杆(82)和竖杆(83)，圆圈(81)搭放在井座(1)内凸出的台阶上，横杆(82)和竖杆(83)相互垂直的焊接在圆圈(81)内，构成网格状。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的圆圈(81)设在扇叶(73)的上方，扇叶(73)旋转至最上方不会与横杆(82)和竖杆(83)发生接触。

Images