CN111395403A - 一种分级排水的智能井盖 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分级排水的智能井盖，该智能井盖包括井盖、井盖基座、连杆举升机构和信息模组，连杆举升机构与井盖底端和井盖基座连接，信息模组设置在井盖底部，连杆举升机构在信息模组的控制下驱动井盖与井盖基座密封或开启。本发明的智能井盖为智能化物联网装置，可以根据接收的信息和监测的环境信息自动和智能排水，不需人工操作即可及时快速排水，可以有效解决城市内涝、水患等问题，减少维护人员的工作量、节省人力资源和维护成本，并且更加安全可靠。

Description

一种分级排水的智能井盖
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，更具体地说，涉及一种分级排水的智能井盖。
背景技术
目前，广泛使用的下水道井盖大多是与井座分离的，或者是在井盖一侧边缘位置与井座铰接。井盖与井座分离的主要目的是方便日常维护，维护人员可以快速拉开井盖，检查井道的排水能力。
但随着城市化建设进程的加快，市政基础设施建设不断完善，地下铺设的雨污、电缆、燃气等管线十分复杂，导致道路上铺设的井盖数量极其庞大。就雨污排水管线而言，检查井铺设间隔一般为30m，主要用于日常检查井道内的淤堵情况，或暴雨内涝时期拉开井盖快速排水。但由于城市面积较大，排水井的分布密集而广泛，管理难度大。发生城市内涝、水患时，需要人工拉开井盖，排水不及时，工作效率极低。另外，目前使用的井盖容易与井座脱离，行人车辆容易掉入井中，危及生命安全。
现有技术公开了一种井盖，其利用液压装置控制井盖沿边缘一侧整体开启，但并不具备多级排水能力，在井盖开启状态下依然存在行人掉入井中的危险，交通将无法通行，因此，其只能在极大积水量的情况下起作用。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种分级排水的智能井盖。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
设计一种分级排水的智能井盖，该智能井盖包括井盖、井盖基座、连杆举升机构和信息模组，所述连杆举升机构与井盖底端和井盖基座连接，所述信息模组设置在井盖底部，所述连杆举升机构在信息模组的控制下驱动井盖与井盖基座密封或开启。
在上述方案中，所述信息模组包括电源模块、多个压力传感器、NB-IOT信息模块、继电器和电机，信号源包括压力传感器信号和外界信号，外界信号包括但不限于降雨信号、关闭井盖信号，信号经所述NB-IOT信息模块处理，所述NB-IOT信息模块对继电器发出指令，所述继电器控制电机的顺时针或逆时针转动，所述连杆举升机构在电机的驱动井盖与井盖基座密封或开启。
在上述方案中，所述连杆举升机构包括U型连接块、两根上端连杆、T型定位杆、中间连接体、两根下端连杆和横拉杆，两根所述上端连杆交叉铰接在T型定位杆顶端中间部位，两根所述上端连杆的顶端分别连接有U型连接块，所述U型连接块与井盖底端连接，两根所述上端连杆的底端分别通过中间连接体与所述下端连杆一端连接，两根所述下端连杆另一端同时铰接在T型定位杆底部，所述T型定位杆的左右两端和底端与井盖基座连接；所述横拉杆贯穿两个中间连接体，所述电机驱动横拉杆的顺时针或逆时针转动。
在上述方案中，所述中间连接体呈H型，四个角分别开设有第一通孔，所述中间连接体均通过第一通孔与上端连杆和下端连杆铰接，所述中间连接体在中间位置开设有第二通孔，所述横拉杆贯穿两个中间连接体的第二通孔。
在上述方案中，所述井盖由两个完全相同的半圆井盖铰接而成，所述半圆井盖下方两侧开设有凹槽，所述凹槽为半通槽，所述凹槽末端通过铆接楔块将滑块密闭在凹槽内，所述滑块可沿着凹槽滑动，所述滑块中部固定有凸块，所述凸块上设置有第三通孔，所述滑块通过第三通孔与U型连接块铰接；所述凹槽上开设有方形通孔，该方形通孔与滑块形状匹配，所述滑块与方形通孔密封或开启。
在上述方案中，所述半圆井盖下表面设置有多个由加强肋形成的矩形小室，所述矩形小室内部安装有信息模组，所述压力传感器位于半圆井盖边缘的矩形小室内部。
在上述方案中，所述井盖基座由一体成型的圆环体和呈U型的支架组成，所述支架两侧壁均开设有卡槽，所述T型定位杆的左右两端与卡槽卡接，所述T型定位杆底端与支架底端中部固定连接。
(三)有益效果
1、本发明的智能井盖为智能化物联网装置，可以根据接收的信息和监测的环境信息自动和智能排水，不需人工操作即可及时快速排水，可以有效解决城市内涝、水患等问题，减少维护人员的工作量、节省人力资源和维护成本，并且更加安全可靠。
2、本发明的安全性好，井盖与基座安装可靠，不会被人为拖走或被雨水冲走，从而可以避免行人车辆掉落井中，发生安全事故。
3、本发明的结构简单，具有广泛应用性。本发明的智能井盖由传统井盖、简单杆件和NB-IOT信息模组组成，并且可通过调节杆件长度比例控制井盖的开启幅度和高度，适用于积水量不同的地区或场所。
4、本发明可采集道路的车流量信息，实时动态的数据流为交通疏导提供更可靠的依据，为未来智慧城市的建设提供信息基站。
附图说明
图1是本发明实施例提供的信息模组示意图；
图2是本发明实施例提供的半圆井盖结构示意图；
图3是本发明实施例提供的连杆举升机构的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的中间连接体的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的井盖基座的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种分级排水的智能井盖的整体结构示意图。
图中：井盖1(其中：半圆井盖1.1，凹槽1.2，铆接楔块1.3，滑块1.4，凸块1.41，第三通孔1.42，矩形小室1.5)，连杆举升机构2(其中：U型连接块2.1，上端连杆2.2，T型定位杆2.3，中间连接体2.4，第一通孔2.41，第二通孔2.42，下端连杆2.5，横拉杆2.6，井盖基座3(其中：圆环体3.1，支架3.2，卡槽3.3)，信息模组4(其中：电源模块4.1，压力传感器4.2，NB-IOT信息模块4.3，继电器4.4，电机4.5)。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
如图6所示，本发明提供一种分级排水的智能井盖，该智能井盖包括井盖1、井盖基座3、连杆举升机构2和信息模组4，所述连杆举升机构2与井盖1底端和井盖基座3连接，所述信息模组4设置在井盖3底部，所述连杆举升机构2在信息模组4的控制下驱动井盖1与井盖基座3密封或开启。
如图2所示，所述井盖1由两个完全相同的半圆井盖1.1铰接而成，所述半圆井盖1.1下方两侧开设有凹槽1.2，所述凹槽1.2为半通槽，所述凹槽1.2末端通过铆接楔块1.3将滑块1.4密闭在凹槽1.2内，所述滑块1.4可沿着凹槽1.2滑动，所述滑块1.4中部固定有凸块1.41，所述凸块1.41上设置有第三通孔1.42，所述滑块1.4通过第三通孔1.42与连杆举升机构2铰接；所述凹槽1.2上开设有方形通孔，该方形通孔与滑块1.4形状匹配，在无需排水时连杆举升机构2受逆时针作用力驱动所述滑块1.4滑入方形通孔进行密封以及井盖1与井盖基座3密封，在需要排水时连杆举升机构2受到顺时针作用力下驱动所述滑块1.4沿着凹槽1.2滑动并开启方形通孔以及井盖1与井盖基座3开启。所述半圆井盖1.1下表面设置有多个由加强肋形成的矩形小室1.5，所述矩形小室1.5内部安装有信息模组4，信息模组4作为整个智能井盖的控制模块，如图1所示，图中的箭头连接线表示信息流传递，信息模组4包括电源模块4.1、多个压力传感器4.2、NB-IOT信息模块4.3、继电器4.4和电机4.5，所述压力传感器4.2位于半圆井盖1.1边缘的矩形小室1.5内部，信息源包括压力传感器4.2信号和外界信号，信息经所述NB-IOT信息模块4.3全称为窄带物联网信息模块处理，按照预设程序，对继电器4.4发出指令，继电器4.4控制电机4.5的顺时针或逆时针转动，电机4.5驱动连杆举升机构2的顺时针或逆时针转动，并由NB-IOT信息模块4.3向维护人员发送报警信息。
所述连杆举升机构2如图3所示，包括U型连接块2.1、两根上端连杆2.2、T型定位杆2.3、中间连接体2.4、两根下端连杆2.5和横拉杆2.6，两根所述上端连杆2.2交叉铰接在T型定位杆2.3顶端中间部位，两根所述上端连杆2.2的顶端分别连接有U型连接块2.1，所述滑块1.4通过第三通孔1.42与U型连接块2.1铰接，两根所述上端连杆2.2的底端分别通过中间连接体2.4与所述下端连杆2.5一端连接，两根所述下端连杆2.5另一端同时铰接在T型定位杆2.3底部，所述T型定位杆2.3的左右两端和底端与井盖基座3连接；如图4所示，所述中间连接体2.4呈H型，四个角分别开设有第一通孔2.41，所述中间连接体2.4均通过第一通孔2.41与上端连杆2.2和下端连杆2.5铰接，所述中间连接体2.4在中间位置开设有第二通孔2.42，所述横拉杆2.6贯穿两个中间连接体2.4的第二通孔2.42，所述电机4.5驱动横拉杆2.6顺时针或逆时针转动。
所述井盖基座3如图5所示，由一体成型的圆环体3.1和呈U型的支架3.2组成，所述支架3.2两侧壁均开设有卡槽3.3，所述T型定位杆2.3的左右两端与卡槽3.3卡接，所述T型定位杆2.3底端与支架3.2底端中部固定连接。
本发明的工作原理如下：在晴朗天气，路面无积水情况下，井盖1与井盖基座3密封，当有车辆经过智能井盖时压力传感器产生压力信号脉冲并发送至NB-IOT信息模块，记录交通信息。在下雨天气，路面有积水并需要排水情况下，外界降雨信号输入至所述NB-IOT信息模块4.3，所述NB-IOT信息模块4.3接收到降雨信号并进行处理，对继电器4.4发出指令，由继电器4.4控制电机4.5的顺时针转动，所述电机4.5带动横拉杆2.6顺时针转动，依次带动两根下端连杆2.5、两根上端连杆2.2靠近，两根上端连杆2.2拉动滑块1.4沿着凹槽1.2滑动、举起井盖1，所述滑块1.4开启方形通孔，所述井盖1与井盖基座3分离，雨水沿着方形通孔和井盖1与井盖基座的间隙流入下水道。在路面积水排完时，外界关闭井盖信号输入至所述NB-IOT信息模块4.3，所述NB-IOT信息模块4.3接收到关闭井盖信号并进行处理，对继电器4.4发出指令，由继电器4.4控制电机4.5的逆时针转动，所述电机4.5带动横拉杆2.6逆时针转动，依次带动两根下端连杆2.5、两根上端连杆2.2远离，两根上端连杆2.2拉动滑块1.4沿着凹槽1.2滑动至落入方形通孔、下降井盖1，所述滑块1.4关闭方形通孔，所述井盖1与井盖基座3密封。所述NB-IOT信息模块4.3根据不同的外界降雨信号如小雨、中雨、大雨或暴雨信号等，通过继电器4.4控制电机4.5的输出功率来进一步横拉杆2.6的转动幅度，从而控制方形通孔的开启大小及井盖1与井盖基座3开启的程度，根据降雨量大小进行分级排水，可见，本发明的智能井盖具有智能分级排水功能，可以有效提高道路积水排水效率；可以降低维护人员对数量庞大的井道的维护难度，节省人力资源，同时提高了井盖对于过往行人车辆的安全性。
附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种分级排水的智能井盖，该智能井盖包括井盖(1)、井盖基座(3)、连杆举升机构(2)和信息模组(4)，其特征在于，所述连杆举升机构(2)与井盖(1)底端和井盖基座(3)连接，所述信息模组(4)设置在井盖(3)底部，所述连杆举升机构(2)在信息模组(4)的控制下驱动井盖(1)与井盖基座(3)密封或开启。
2.根据权利要求1所述的一种分级排水的智能井盖，其特征在于，所述信息模组(4)包括电源模块(4.1)、多个压力传感器(4.2)、NB-IOT信息模块(4.3)、继电器(4.4)和电机(4.5)，信号源包括压力传感器(4.2)信号和外界信号，外界信号包括但不限于降雨信号、关闭井盖信号，信号经所述NB-IOT信息模块(4.3)处理，所述NB-IOT信息模块(4.3)对继电器(4.4)发出指令，所述继电器(4.4)控制电机(4.5)的顺时针或逆时针转动，所述连杆举升机构(2)在电机(4.5)的驱动井盖(1)与井盖基座(3)密封或开启。
3.根据权利要求2所述的一种分级排水的智能井盖，其特征在于，所述连杆举升机构(2)包括U型连接块(2.1)、两根上端连杆(2.2)、T型定位杆(2.3)、中间连接体(2.4)、两根下端连杆(2.5)和横拉杆(2.6)，两根所述上端连杆(2.2)交叉铰接在T型定位杆(2.3)顶端中间部位，两根所述上端连杆(2.2)的顶端分别连接有U型连接块(2.1)，所述U型连接块(2.1)与井盖(1)底端连接，两根所述上端连杆(2.2)的底端分别通过中间连接体(2.4)与所述下端连杆(2.5)一端连接，两根所述下端连杆(2.5)另一端同时铰接在T型定位杆(2.3)底部，所述T型定位杆(2.3)的左右两端和底端与井盖基座(3)连接；所述横拉杆(2.6)贯穿两个中间连接体(2.4)，所述电机(4.5)驱动横拉杆(2.6)的顺时针或逆时针转动。
4.根据权利要求3所述的一种分级排水的智能井盖，其特征在于，所述中间连接体(2.4)呈H型，四个角分别开设有第一通孔(2.41)，所述中间连接体(2.4)均通过第一通孔(2.41)与上端连杆(2.2)和下端连杆(2.5)铰接，所述中间连接体(2.4)在中间位置开设有第二通孔(2.42)，所述横拉杆(2.6)贯穿两个中间连接体(2.4)的第二通孔(2.42)。
5.根据权利要求3所述的一种分级排水的智能井盖，其特征在于，所述井盖(1)由两个完全相同的半圆井盖(1.1)铰接而成，所述半圆井盖(1.1)下方两侧开设有凹槽(1.2)，所述凹槽(1.2)为半通槽，所述凹槽(1.2)末端通过铆接楔块(1.3)将滑块(1.4)密闭在凹槽(1.2)内，所述滑块(1.4)可沿着凹槽(1.2)滑动，所述滑块(1.4)中部固定有凸块(1.41)，所述凸块(1.41)上设置有第三通孔(1.42)，所述滑块(1.4)通过第三通孔(1.42)与U型连接块(2.1)铰接；所述凹槽(1.2)上开设有方形通孔，该方形通孔与滑块(1.4)形状匹配，所述滑块(1.4)与方形通孔密封或开启。
6.根据权利要求5所述的一种分级排水的智能井盖，其特征在于，所述半圆井盖(1.1)下表面设置有多个由加强肋形成的矩形小室(1.5)，所述矩形小室(1.5)内部安装有信息模组(4)，所述压力传感器(4.2)位于半圆井盖(1.1)边缘的矩形小室(1.5)内部。
7.根据权利要求3所述的一种分级排水的智能井盖，其特征在于，所述井盖基座(3)由一体成型的圆环体(3.1)和呈U型的支架(3.2)组成，所述支架(3.2)两侧壁均开设有卡槽(3.3)，所述T型定位杆(2.3)的左右两端与卡槽(3.3)卡接，所述T型定位杆(2.3)底端与支架(3.2)底端中部固定连接。
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