CN110617788A - 一种道路井盖异常状态监测装置及安装方法 - Google Patents

一种道路井盖异常状态监测装置及安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及道路井盖异常状态监测装置，包括安装外壳，安装外壳内设置有偏转检测单元、位移检测单元、通信单元、外接触发单元、初始化单元、中央处理单元和电源控制单元；偏转检测单元、位移检测单元、通信单元和外接触发单元均与中央处理单元通信连接；使用时，将安装外壳与道路井盖进行固定装配，通过偏转检测单元对道路井盖的偏转角度进行实时或间隔设定时间的监测，以应对道路井盖的偏移松动问题，位移检测单元对道路井盖的坐标值进行实时或间隔设定时间的监测，以应对道路井盖的丢失问题，发现异常状态数据且超出阀值时，通过通信单元反馈至监控中心，实现对道路井盖的有效监测，大幅节省人力成本和管理成本，且保证上报的时效。

Description

一种道路井盖异常状态监测装置及安装方法
技术领域
本发明涉及道路管理和维护保养技术领域，更具体地说，涉及一种道路井盖异常状态监测装置及安装方法。
背景技术
目前对道路井盖的管理和维护保养，只能依靠人工进行巡查，当发现道路井盖存在偏移、松动或丢失时进行上报，需要大量的人力资源和管理成本，且上报时间难以保障，需要一种能够对道路井盖偏移、松动或丢失状态有效监测的监测装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种道路井盖异常状态监测装置，还提供了一种道路井盖异常状态监测装置安装方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种道路井盖异常状态监测装置，其中，包括防水的安装外壳，所述安装外壳内设置有偏转检测单元、位移检测单元、通信单元、外接触发单元、中央处理单元、初始化单元和电源控制单元；
所述偏转检测单元、所述位移检测单元、所述通信单元和所述外接触发单元均与所述中央处理单元通信连接；所述偏转检测单元，用于进行偏转角度检测；所述位移检测单元，用于进行位移检测；所述电源控制单元与所述中央处理单元电连接，用于供电管理；
所述初始化单元，用于初始化设置；
所述外接触发单元，用于连接外部传感器，并将所述外部传感器检测数据发送至所述中央处理单元。
本发明所述的道路井盖异常状态监测装置，其中，所述道路井盖异常状态监测装置还包括电源，所述电源设置在所述安装外壳内或与所述安装外壳分体安装；所述电源与所述电源控制单元电连接。
本发明所述的道路井盖异常状态监测装置，其中，所述安装外壳的外表面设置有强磁铁和/或固定安装孔。
本发明所述的道路井盖异常状态监测装置，其中，所述安装外壳上设置有开关按钮，所述开关按钮用于通断电控制以及对所述初始化单元的启动控制。
本发明所述的道路井盖异常状态监测装置，其中，所述偏转检测单元为陀螺仪单元；所述位移检测单元为GPS定位单元。
一种道路井盖异常状态监测装置安装方法，根据上述的道路井盖异常状态监测装置，其实现方法如下：
第一步：将安装外壳固定安装在道路井盖的下表面，触发初始化单元向后台服务器发送接入请求信息，接入请求信息包含有道路井盖异常状态监测装置的编号和地理位置；
第二步：收到后台服务器同意接入指令后，进入一设定时长的延时安装状态并在该状态下将道路井盖进行安装至道路；
第三步：在延时安装状态结束后，通过后台服务器与道路井盖异常状态监测装置远程通信，获取道路井盖异常状态监测装置当前的偏转角度以及坐标值，并作为初始状态数据进行存储。
本发明所述的道路井盖异常状态监测装置安装方法，其中，所述第一步中，所述初始化单元被触发时，道路井盖异常状态监测装置进行各个单元运行状态的自检，自检时会驱动所述位移检测单元进行地理位置检测，自检通过后对外界进行指示并向所述后台服务器发送所述接入请求信息。
本发明所述的道路井盖异常状态监测装置安装方法，其中，所述第二步中，所述后台服务器同意接入后，向所述道路井盖异常状态监测装置回传一个同意接入的指令，所述道路井盖异常状态监测装置接收到该同意接入指令后向外界进行指示并进入一设定时长的延时安装状态，在该延时安装状态的时间内完成对道路井盖的安装。
本发明所述的道路井盖异常状态监测装置安装方法，其中，所述第三步中，所述后台服务器在所述延时安装状态结束后获取所述道路井盖异常状态监测装置当前的偏转角度以及坐标值，并作为初始状态数据进行存储。
本发明所述的道路井盖异常状态监测装置安装方法，其中，所述第三步中，所述后台服务器在一预设时间后执行获取动作，该预设时间大于所述延时安装状态的时间与同意接入指令的回传时间之和；
或者，所述道路井盖异常状态监测装置在所述延时安装状态结束后向所述后台服务器发送安装完毕信息，而后所述后台服务器执行获取动作。
本发明所述的道路井盖异常状态监测装置安装方法，其中，所述偏转检测单元和所述位移检测单元，实时或间隔一设定时间进行相应数据检测，并将检测数据反馈至所述中央处理单元，所述中央处理单元将检测数据与所述初始数据进行对应比对，当比对后的变化值超出设定阀值时，通过所述通信单元发送信号至所述后台服务器，所述后台服务器接收到该信号时进行警报提示。
本发明的有益效果在于：使用时，将安装外壳与道路井盖进行固定装配，通过偏转检测单元对道路井盖的偏转角度进行实时或间隔设定时间的监测，以应对道路井盖的偏移松动问题，位移检测单元对道路井盖的坐标值进行实时或间隔设定时间的监测，以应对道路井盖的丢失问题，发现异常状态数据且超出阀值时，通过通信单元反馈至监控中心，实现对道路井盖的有效监测，大幅节省人力成本和管理成本，且保证上报的时效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
图1是本发明较佳实施例的道路井盖异常状态监测装置原理框图；
图2是本发明较佳实施例的道路井盖异常状态监测装置安装方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明较佳实施例的道路井盖异常状态监测装置，如图1所示，包括防水的安装外壳，安装外壳内设置有偏转检测单元1、位移检测单元2、通信单元3、外接触发单元4、中央处理单元5、初始化单元9和电源控制单元6；
偏转检测单元1、位移检测单元2、通信单元3和外接触发单元4均与中央处理单元5通信连接；偏转检测单元1，用于进行偏转角度检测；位移检测单元2，用于进行位移检测；电源控制单元6与中央处理单元5电连接，用于供电管理；
初始化单元9，用于初始化设置；
外接触发单元4，用于连接外部传感器8，并将外部传感器8检测数据发送至中央处理单元5；
使用时，将安装外壳与道路井盖进行固定装配，通过偏转检测单元1对道路井盖的偏转角度进行实时或间隔设定时间的监测，以应对道路井盖的偏移松动问题，位移检测单元2对道路井盖的坐标值进行实时或间隔设定时间的监测，以应对道路井盖的丢失问题，发现异常状态数据且超出阀值时，通过通信单元3反馈至监控中心，实现对道路井盖的有效监测，大幅节省人力成本和管理成本，且保证上报的时效；
采用外接触发单元4，预留出与外部传感器8进行对接的接口，以保障扩展性；
外部传感器8具体的可以是沉降传感器：例如采用红外对射单元，红外对射单元的接收端与外接触发单元进行连接，发射端设置在井盖安装口的内壁，在井盖未发生偏转以及移位的情况下，如果接收端接收不到红外线则属于井盖出现了下沉情况；
又或者采用拉线开关的方式，常规状态下，将拉线开关本体与外接触发单元进行连接，拉线开关的触发拉线与井盖安装口的内壁固定连接，在井盖未发生偏转以及移位的情况下，如果拉线开关被触发，则表示井盖出现了下沉情况；
此外，还有连接其他的现有的检测沉降的传感器，均属于本申请保护范围；
此外，外部传感器还可以是或者包括气体传感器，作为扩展性功能的对井盖周围气体进行检测，如对可燃性气体进行检测放置出现意外爆炸事故等；
安装外壳需要进行防水处理或设置成密封结构，以保障内部各单元的安全性；在外接触发单元处也需要采用防水性的接头，在不使用外接触发单元时需要对其用防水塞塞紧进行防水保护。
中央处理单元5，用于对偏转检测单元1以及位移检测单元2数据进行处理，处理接收到的外部控制指令，控制通信单元收发信息，以及接收外接触发单元4的自检和初始化指令。
优选的，道路井盖异常状态监测装置还包括电源7，电源7设置在安装外壳内或与安装外壳分体安装；电源与电源控制单元电连接；
电源7可采用内置式电源，也可采用外置式电源；
采用外置电源时，可在道路旁的护栏、树木、指示牌等等上设置电源箱，通过铺设地下电缆的方式进行外部供电，此种方式下，可方便的对电源进行维护；进一步的，电源箱上可搭载太阳能和/或风能充电组件，提高电池的续航时间，同时节约电能消耗；此外，在井道内方便连接电线的情况下，也可以采用井道内部的电；此外，还可以额外的在道路上铺设一条供电电缆，专门为各个井盖上的道路井盖异常状态监测装置进行供电。
优选的，安装外壳的外表面设置有强磁铁和/或固定安装孔；
对于铸铁式的道路井盖，可在安装外壳的外表面设置强磁铁，依靠磁吸力进行吸附装配，当然也可以通过螺丝、焊接等方式进行安装；对于其他材质的道路井盖，可采用螺丝、扎带等方式进行安装。
优选的，安装外壳上设置有开关按钮，开关按钮用于通断电控制以及对外接触发单元的启动控制；方便在安装时进行操作。
优选的，偏转检测单元为陀螺仪单元，也可采用现有的偏转检测结构或其他偏转检测仪器；位移检测单元为GPS定位单元，也可采用现有的坐标检测结构或其他坐标检测仪器。
一种道路井盖异常状态监测装置安装方法，根据上述的道路井盖异常状态监测装置，如图2所示，其实现方法如下：
S01：将安装外壳固定安装在道路井盖的下表面，触发初始化单元向后台服务器发送接入请求信息，接入请求信息包含有道路井盖异常状态监测装置的编号和地理位置；
S02：收到后台服务器同意接入指令后，进入一设定时长的延时安装状态并在该状态下将道路井盖进行安装至道路；
S03：通过后台服务器与道路井盖异常状态监测装置远程通信，获取道路井盖异常状态监测装置当前的偏转角度以及坐标值，并作为初始状态数据进行存储；
装配方便，且针对于各种路面情况均能较好适用；以道路井盖安装之后的偏转角度以及坐标值，并作为初始状态数据进行存储，作为数据比对的基础，能够保障发生偏转、松动和丢失时数据比对的准确性；
例如，有一定倾斜角度的斜坡道路上安装道路井盖时，道路井盖安装好后，初始的偏转角度本身就会存在一定的斜度，会以该斜度作为初始状态值，当后期道路井盖发生偏转时，则将以该初始状态值作为对比依据来进行判断道路井盖是否偏转；
优选的，后台服务器接收到接入请求信息将其存储，并建立以该编号为标识的档案记录；在接入请求信息中包含时间信息，或者在收到接入请求信息时记录时间信息，将时间信息添加到档案记录中；便于道路井盖出现异常后进行按编号进行存储记录异常事件以及对应的维护事件。
优选的，第一步中，初始化单元被触发时，道路井盖异常状态监测装置进行各个单元以及外部传感器运行状态的自检，自检时会驱动位移检测单元进行地理位置检测，自检通过后对外界进行指示并向后台服务器发送接入请求信息；
道路井盖异常状态监测装置安装好后，长按一设定时间(如3秒)道路井盖异常状态监测装置的开关按钮，当按钮的指示灯进行闪烁一设定时间(如5秒)后变长亮(也可采用其他的指示方式，如蜂鸣器等等)，代表道路井盖异常状态监测装置已经自检完毕并向后台发出申请接入的请求。
优选的，第二步中，后台服务器同意接入后，向道路井盖异常状态监测装置回传一个同意接入的指令，道路井盖异常状态监测装置接收到该同意接入指令后向外界进行指示并进入一设定时长的延时安装状态，在该延时安装状态的时间内完成对道路井盖的安装；
道路井盖异常状态监测装置收到同意接入的指令后，会进行通过指示灯或蜂鸣器等方式进行指示表示接到了同意接入的指令，随后会进入到一设定时长(如300秒)的延时安装状态，并再次进行指示，施工人员看到该指示后即可进行对井盖的安装工作；延时安装状态的时间可根据具体的道路井盖安装复杂程度在出厂时进行对应设置，例如道路井盖安装复杂，大概需要5分钟装配，则设定在超出5分钟一些的时长，以确保道路井盖能够在该延时安装状态下完成安装。
优选的，第三步中，后台服务器在延时安装状态结束后获取道路井盖异常状态监测装置当前的偏转角度以及坐标值，并作为初始状态数据进行存储。
优选的，第三步中，后台服务器在一预设时间后执行获取动作，该预设时间大于延时安装状态的时间与同意接入指令的回传时间之和；后台服务器可根据道路井盖异常状态监测装置的编号，在其出厂记录中获得其延时安装状态时间，而后根据该延时安装状态时间和同意接入指令的回传时间，进行估算主动执行获取动作；
也可以是，道路井盖异常状态监测装置在延时安装状态结束后向后台服务器发送安装完毕信息，而后后台服务器执行获取动作；
偏转检测单元和位移检测单元，实时或间隔一设定时间进行相应数据检测，并将检测数据反馈至中央处理单元，中央处理单元将检测数据与初始数据进行对应比对，当比对后的变化值超出设定阀值时，通过通信单元发送信号至后台服务器，后台服务器接收到该信号时进行警报提示。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种道路井盖异常状态监测装置，其特征在于，包括防水的安装外壳，所述安装外壳内设置有偏转检测单元、位移检测单元、通信单元、外接触发单元、中央处理单元、初始化单元和电源控制单元；
所述偏转检测单元、所述位移检测单元、所述通信单元和所述外接触发单元均与所述中央处理单元通信连接；所述偏转检测单元，用于进行偏转角度检测；所述位移检测单元，用于位移检测；所述电源控制单元与所述中央处理单元电连接，用于供电管理；
所述初始化单元，用于初始化设置；
所述外接触发单元，用于连接外部传感器，并将所述外部传感器检测数据发送至所述中央处理单元。
2.根据权利要求1所述的道路井盖异常状态监测装置，其特征在于，所述道路井盖异常状态监测装置还包括电源，所述电源设置在所述安装外壳内或与所述安装外壳分体安装；所述电源与所述电源控制单元电连接。
3.根据权利要求1所述的道路井盖异常状态监测装置，其特征在于，所述安装外壳的外表面设置有强磁铁和/或固定安装孔。
4.根据权利要求1所述的道路井盖异常状态监测装置，其特征在于，所述安装外壳上设置有开关按钮，所述开关按钮用于通断电控制以及对所述初始化单元的启动控制。
5.根据权利要求1所述的道路井盖异常状态监测装置，其特征在于，所述偏转检测单元为陀螺仪单元；所述位移检测单元为GPS定位单元；所述外部传感器包括沉降检测传感器。
6.一种道路井盖异常状态监测装置安装方法，根据权利要求1-5任一所述的道路井盖异常状态监测装置，其特征在于，实现方法如下：
第一步：将安装外壳固定安装在道路井盖的下表面，触发初始化单元向后台服务器发送接入请求信息，接入请求信息包含有道路井盖异常状态监测装置的编号和地理位置；
第二步：收到后台服务器同意接入指令后，进入一设定时长的延时安装状态并在该状态下将道路井盖进行安装至道路；
第三步：在延时安装状态结束后，通过后台服务器与道路井盖异常状态监测装置远程通信，获取道路井盖异常状态监测装置当前的偏转角度以及坐标值，并作为初始状态数据进行存储。
7.根据权利要求6所述的道路井盖异常状态监测装置安装方法，其特征在于，所述第一步中，所述初始化单元被触发时，道路井盖异常状态监测装置进行各个单元运行状态的自检，自检时会驱动所述位移检测单元进行地理位置检测，自检通过后对外界进行指示并向所述后台服务器发送所述接入请求信息。
8.根据权利要求6所述的道路井盖异常状态监测装置安装方法，其特征在于，所述第二步中，所述后台服务器同意接入后，向所述道路井盖异常状态监测装置回传一个同意接入的指令，所述道路井盖异常状态监测装置接收到该同意接入指令后向外界进行指示并进入一设定时长的延时安装状态，在该延时安装状态的时间内完成对道路井盖的安装。
9.根据权利要求8所述的道路井盖异常状态监测装置安装方法，其特征在于，所述第三步中，所述后台服务器在所述延时安装状态结束后获取所述道路井盖异常状态监测装置当前的偏转角度以及坐标值，并作为初始状态数据进行存储；
所述第三步中，所述后台服务器在一预设时间后执行获取动作，该预设时间大于所述延时安装状态的时间与同意接入指令的回传时间之和；或者所述道路井盖异常状态监测装置在所述延时安装状态结束后向所述后台服务器发送安装完毕信息，而后所述后台服务器执行获取动作。
10.根据权利要求8或9所述的道路井盖异常状态监测装置安装方法，其特征在于，所述偏转检测单元和所述位移检测单元，实时或间隔一设定时间进行相应数据检测，并将检测数据反馈至所述中央处理单元，所述中央处理单元将检测数据与所述初始数据进行对应比对，当比对后的变化值超出设定阀值时，通过所述通信单元发送信号至所述后台服务器，所述后台服务器接收到该信号时进行警报提示。
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