CN112252370A - 一种水井状态监测井盖 - Google Patents

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杨帆
刘伟
倪娜
甄玉龙
王旭
马玉林
王悦
杨昆
汪左成
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/12—Manhole shafts; Other inspection or access chambers; Accessories therefor
    • E02D29/14—Covers for manholes or the like; Frames for covers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明的一个实施例公开了一种水井状态监测井盖，该井盖包括：液位监测模块、井盖状态监测模块、主控模块、无线通信模块和井盖本体。其中，所述液位监测模块用于监测所述水井的液位高度并生成液位信息；所述井盖状态监测模块用于监测井盖的状态并生成井盖状态信息；所述主控模块用于接收所述液位信息和所述井盖状态信息；所述无线通信模块将所述液位信息和所述井盖状态信息发送到服务器。本发明中的井盖能够实时监测地下管线例如雨污水井的液位高度和井盖状态，在出现问题时及时远程报警，市政管理部门就能及时做出处置，避免井盖异常造成的伤害事故。

Description

一种水井状态监测井盖
技术领域
本发明涉及传感技术领域，具体涉及一种水井状态监测井盖。
背景技术
随着我国城市化进程的加速，地下管线的问题逐渐暴露。水淹、井盖丢失经常造成人员伤亡事故。因此，监测雨污水井液位高度和井盖状态尤为必要。
CORS精确定位技术。随着GPS技术的飞速进步和应用普及，它在城市测量中的作用已越来越重要。当前，利用多基站网络RTK技术建立的连续运行(卫星定位服务)参考站(Continuously Operating Reference Stations)，缩写为CORS)已成为城市GPS应用的发展热点之一。CORS系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。CORS系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用网络。
发明内容
本发明目的在于设计一种水井状态监测井盖，实现地下管线井盖的精细管理。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种水井状态监测井盖，该井盖包括：液位监测模块、井盖状态监测模块、主控模块、无线通信模块和井盖本体，其中，
所述液位监测模块用于监测所述水井的液位高度并生成液位信息；
所述井盖状态监测模块用于监测井盖的状态并生成井盖状态信息；
所述主控模块用于接收所述液位信息和所述井盖状态信息；
所述无线通信模块将所述液位信息和所述井盖状态信息发送到服务器。
在一个具体实施例中，所述井盖状态监测模块和主控模块设置在所述井盖本体内部；所述液位监测模块距离所述水井井口的距离随所述水井的中液位变化而变化，并且所述液位监测模块通过线缆与所述主控模块通信。
在一个具体实施例中，所述液位监测模块装配有浮子，以使得所述液位监测模块能够漂浮在所述液位表面。
在一个具体实施例中，所述液位监测模块包含GNSS接收机，能够连接CORS站，利用液位监测模块离所述水井井口的距离变化监测液位高度。
在一个具体实施例中，所述井盖状态监测模块包括三轴加速度计，用于采集井盖的姿态、角度和加速度信息。
在一个具体实施例中，所述无线通信模块采用NB-Iot通信模块ME3616。
在一个具体实施例中，所述主控模块采用stm32f103芯片。
在一个具体实施例中，所述井盖本体由复合材料制成。
在一个具体实施例中，所述液位监测模块内部通过灌胶密封。
在一个具体实施例中，所述井盖设置有锂电池，用于为所述井盖供电。
本发明有益效果如下：
本发明中的井盖能够实时监测地下管线例如雨污水井的液位高度和井盖状态，在出现问题时及时远程报警，市政管理部门就能及时做出处置，避免井盖异常造成的伤害事故。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有的技术方案，下面将对具体实施方式或现有的技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本申请的一种实施方式，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的附图。
图1示出根据本发明一个实施例的水井监测井盖组成框图。
图2示出根据本发明一个实施例的水井监测井盖工作示意图；
具体实施方式
为了使本发明的技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。以下通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员可以做出变形与改进，也应视为本发明的保护范围。
图1为水井状态监测井盖的组成框图，如图所示：
智能井盖4由液位监测模块2、井盖状态监测模块8、主控模块10、无线通信模块9和井盖本体11组成。
在一个具体示例中，智能井盖实际的应用场景如图2所示。
实际工作时，井盖本体封盖于雨污水井5的井口。
液位监测模块2监测水井5的液位高度并生成液位信息。
在一个具体示例中，水井中的液位1发生变化时，液位监测模块2会随着液面一起移动，即液位监测模块距离所述水井井口的距离随所述水井的中液位变化而变化，以监测液位高度。在一个优选示例中，液位监测模块装配有浮子(图中未示出)，以使得液位监测模块能够漂浮在所述液位表面。
在一个具体实施例中，液位监测模块包含GNSS接收机，GNSS接收机可以全面支持GPS、GLONASS、BDS三星系统中的一个或多个，能够连接CORS站，利用液位监测模块的高程变化监测液位高度，实现液位高度的厘米级监测。
井盖状态监测模块8用于监测井盖的状态并生成井盖状态信息。在一个具体示例中，井盖状态监测模块8可以实时监测井盖的姿态、角度和加速度等状态信息，一旦井盖被偷、被水冲走或者发生移位，井盖状态监测模块8会产生报警信息并发送给主控模块从而发送到后台服务器。
在一个具体示例中，井盖状态监测模块8采用一个微型的三轴加速度计，井盖出现异动或者不再保持水平状态时，三轴加速度计就会被唤醒，然后将报警信息传给主控模块。主控模块再将报警信息传给后台服务器7。市政管理部门就能及时做出处置，避免井盖异常造成的伤害事故。
主控模块10用于接收所述液位信息和所述井盖状态信息。主控模块10用于控制液位监测模块2、井盖状态监测模块8、和无线通信模块9进行工作。在一个具体示例中，主控模块采用stm32f103芯片。stm32芯片，功能强大，超低功耗，可以控制液位信息和井盖状态信息的采集，存储和传输。
在一个具体示例中，井盖状态监测模块8和主控模块10设置在井盖本体11内部。
液位监测模块2通过线缆3和智能井盖4中的主控模块10通信，供电和数据通信都通过线缆与主控模块连接实现。
无线通信模块9将所述液位信息和所述井盖状态信息例如通过无线方式6发送到后台服务器7。在一个具体示例中，无线通信模块采用高新兴物联的NB-Iot通信模块ME3616。ME3616选取了超窄带、反复传输、精简网络协议等原理，优点是超低功耗、超低成本、超强覆盖和超大连接。
在一个具体实施例中，井盖本体11可以采用高强度复合材料制成，坚固耐用。
在一个具体实施例中，地下管线液位监测智能井盖设置有锂电池供电，使用寿命长、维修方便。
在一个具体实施例中，所述液位监测模块内部进行灌胶处理，以起到密封防水作用。
本发明中的智能井盖能够实时监测地下管线例如雨污水井的液位高度和井盖状态，在出现问题时及时远程报警，市政管理部门就能及时做出处置，避免井盖异常造成的伤害事故。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种水井状态监测井盖，其特征在于，该井盖包括：液位监测模块、井盖状态监测模块、主控模块、无线通信模块和井盖本体，其中，
所述液位监测模块用于监测所述水井的液位高度并生成液位信息；
所述井盖状态监测模块用于监测井盖的状态并生成井盖状态信息；
所述主控模块用于接收所述液位信息和所述井盖状态信息；
所述无线通信模块将所述液位信息和所述井盖状态信息发送到服务器。
2.根据权利要求1所述的井盖，其特征在于，
所述井盖状态监测模块和主控模块设置在所述井盖本体内部；
所述液位监测模块距离所述水井井口的距离随所述水井的中液位变化而变化，并且所述液位监测模块通过线缆与所述主控模块通信。
3.根据权利要求2所述的井盖，其特征在于，所述液位监测模块装配有浮子，以使得所述液位监测模块能够漂浮在所述液位表面。
4.根据权利要求2或3所述的井盖，其特征在于，所述液位监测模块包含GNSS接收机，能够连接CORS站，利用液位监测模块离所述水井井口的距离变化监测液位高度。
5.根据权利要求1所述的井盖，其特征在于，所述井盖状态监测模块包括三轴加速度计，用于采集井盖的姿态、角度和加速度信息。
6.根据权利要求1所述的井盖，其特征在于，所述无线通信模块采用NB-Iot通信模块ME3616。
7.根据权利要求1所述的井盖，其特征在于，所述主控模块采用stm32f103芯片。
8.根据权利要求1所述的井盖，其特征在于，所述井盖本体由复合材料制成。
9.根据权利要求1所述的井盖，其特征在于，所述液位监测模块内部通过灌胶密封。
10.根据权利要求1所述的井盖，其特征在于，所述井盖设置有锂电池，用于为所述井盖供电。
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