CN112523331A - 一种智能窨井盖 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能井盖技术领域，尤其涉及一种智能窨井盖。包括：上井盖、功能模块、无线电供电装置；功能模块内设置有多种功能单元，功能模块可拆卸的与上井盖连接；无线供电装置包括供电模块、接收模块，供电模块与供电电源电连接以接收电能并将电能转换为电磁能输出至接收模块；接收模块接收电磁能并将电磁能转换为电能；接收模块与功能单元电连接。现有技术中，虽然通过在井盖上设置传感器以获取多种不同的数据，但是传感器需要通过导线供电电源连接导致传感器的更换与维修困难。相较于现有技术，本发明利用无线供电装置进行供电，使得功能模块能够独立拆除，从而极大的方便了对传感器的更换或维修。

Description

一种智能窨井盖

技术领域

本发明涉及智能井盖技术领域，尤其涉及一种智能窨井盖。

背景技术

随着技术的不断发展，人们对城市建设越来越倾向于智能化，为了有效或者当前城市的运行状态，下水管道的数据必不可缺。因此，通常在井盖处安装传感器以获取相应的数据。

中国专利公开了一种智能检测井下参数的井盖【申请号：CN201720491057.5、公开号：CN207231524U】包括：井盖板和固定在井盖板下方的控制箱，所述井盖板包括有钢制部分、绝缘部分和天线；所述钢制部分为井盖主体；所述绝缘部分设置在天线和钢制部分之间；所述控制箱内设置有气体检测传感器、无线传输模块、电源和电路板；所述气体检测传感器、无线传输模块和电源均与电路板电连接；所述无线传输模块与天线连接。虽然该专利的技术方案提供了一种能够获取数据的井盖，但是该技术方案难以对损坏的传感器进行更换，原因在于：传感器需要导线与供电电源电连接，即使采用蓄电池，蓄电池也必然需要与供电电源电连接。这就导致对传感器进行更换时，需要断开该区域的供电电源后再切断相应的导线，从而造成了传感器更换维修困难。

发明内容

针对现有技术的技术问题，本发明提供了一种智能窨井盖。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下的技术方案：

一种智能窨井盖，包括：上井盖、功能模块、无线电供电装置；功能模块内设置有多种功能单元，功能模块可拆卸的与上井盖连接；无线供电装置包括供电模块、接收模块，供电模块与供电电源电连接以接收电能并将电能转换为电磁能输出至接收模块；接收模块接收电磁能并将电磁能转换为电能；接收模块与功能单元电连接。

在实时应用时，无线供电装置的供电模块通过导线接收来自供电电源的电能，从而将供电电源的电能转化为电磁能并输出至接收模块，接收模块接收电磁能并将电磁能转换为电能输出至功能模块内的功能单元，从而为功能单元供电。其中，供电电源一般为市电。当需要对损坏的功能单元进行更换或维修时，由于接收模块与供电模块之间并无导线连接，因此无需断开供电电源，也无需切断供电模块与供电电源之间的导线，直接将功能模块与接收模块共同拆除更换即可。由此，极大的方便了对功能单元的更换或维修。

进一步的，功能模块包括模块前盖、模块外壳；模块外壳与模块前盖连接以形成用于容纳功能单元、接收模块的空腔，模块外壳可拆卸的与上井盖连接；模块前盖上设置有多个通孔，通孔与功能单元相对应。

进一步的，通孔包括拍摄通孔，拍摄通孔的圆心与模块前盖的圆心相重合；功能单元包括补光灯单元、监控摄像头，监控摄像头与拍摄通孔相对应。

进一步的，通孔还包括多个大型通孔，大型通孔之间关于拍摄通孔对称；功能单元还包括大型功能单元，大型功能单元与大型通孔相对应。

进一步的，大型功能单元包括杀菌灯单元、声波驱害单元。

进一步的，通孔还包括多个小型通孔，小型通孔沿模块前盖的周向设置，小型通孔设置在大型通孔之间；功能单元还包括小型功能单元，小型功能单元与小型通孔相对应。

进一步的，小型功能单元包括水位传感器、有害气体监测单元、可燃气体监测单元、含氧量传感器、倾斜位移传感器、定位传感器、备用电池、通信模块、ID模块、水质传感器。

进一步的，上井盖上还设置有通口，通口沿上井盖的周向设置；上井盖上还设置有引流环，引流环与通口相对应，引流环环绕在功能模块的四周。

进一步的，还包括井盖外圈，上井盖可摆动的与井盖外圈连接；井盖外圈的内壁固定设置有防护网。

进一步的，上井盖、井盖外圈上还设置有提示模块，提示模块采用自发光材料制成或LED灯条或LED灯珠制成。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

利用接收模块、供电模块的配合，使得当需要对功能模块内的功能单元进行更换或维修时，无需切断供电电源也无需切断任何导线，只需将功能模块直接拆除即可，从而极大的方便了功能单元的更换或维修。

利用沿上井盖周向设置的栅格状通口，有效的增大了排水面积，一方面可加快水的流动效率，另一方面即使部分通口被杂物堵住也不会影响上井盖正常的排水功能。

引流环与通口相对应且环绕在功能模块的四周，从而通过引流环对水进行有效的引流，以避免水与功能模块直接接触。

模块前盖上设置有拍摄通孔，拍摄通孔的圆心与模块前盖的圆心相重合，从而使得补光灯单元能够最大限度的对井内环境进行补光，从而有效的避免了井内一侧过度补光而另一侧补光不足的情况。

模块前盖上还设置有大型通孔，大型通孔之间关于拍摄通孔对称设置，从而为相应的大型功能单元提供充足的空间，避免大型功能单元之间产生物理干涉。

模块前盖上还设置有小型通孔，小型通孔沿模块前盖的周向设置且设置在大型通孔之间，由此，可在小型功能单元之间不产生干涉的情况下充分利用大型功能单元之间的空间。

通过模块前盖的各类通孔的排布结构，可有效利用模块前盖上有限的面积，依据通孔的排布结构安装各类功能单元，可有效利用功能模块内有限的空间。

附图说明

图1：整体结构视图。

图2：爆炸图。

图3：功能模块仰视图。

图中：1-上井盖、11-引流环、12-通口、13-提示模块、2-功能模块、21-模块前盖、211-小型通孔、212-大型通孔、213-拍摄通孔、22-模块外壳、3-无线供电装置、32-供电模块、31-接收模块、4-井盖外圈、41-防护网。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

一种智能窨井盖，包括：上井盖1、功能模块2、无线供电装置3、井盖外圈4。上井盖1可摆动的与井盖外圈4连接，上井盖1上设置有提示模块13，提示模块13采用自发光材料制成或LED灯条或LED灯珠制成，用以向路人提示窨井盖的位置。上井盖1上还设置有通口12，通口12沿上井盖1的周向设置，通口12可呈栅格状。上井盖1上还设置有引流环11，引流环11固定设置在上井盖1的一侧，引流环11与通口12相对应。同时，井盖外圈4的内壁固定设置有防护网41，以防止因特殊原因导致路人坠落在井内。井盖外圈4的内壁也设置有提示模块13，以进一步避免路人坠入井内。

无线供电装置3包括供电模块32、接收模块31。供电模块32与供电电源电连接，供电模块32与接收模块31之间能够传递电磁能。作为优选的，供电模块32单独密闭并固定设置在井盖外圈4上，以便于供电模块32引出导线与供电电源电连接。其中，供电电源可采用市电。

功能模块2包括模块前盖21、模块外壳22、功能单元。模块外壳22与模块前盖21连接以形成用于容纳接收模块31、功能单元的空腔，接收模块31与功能单元电连接以向功能单元提供电能。模块前盖21上设置有多个与功能单元相对应的通孔，从而使得功能单元能够通过通口将探头与井内的空气相接处进而获取井内相应的数据。同时，模块外壳22可拆卸的与上井盖1连接且模块外壳22与上井盖1连接后，模块前盖21位于上井盖1设置有引流环11的一侧，以使得引流环11环绕在功能模块2的四周。

在实际运行时，供电模块32接收来自供电电源的电能，从而将电能转换为电磁能并输出至接收模块31，接收模块31接收电磁能并将电磁能转换为电能输出至功能单元，功能单元得电后获取井内的各项数据。由于供电模块32与接收模块31之间并无导线直接连接，使得当需要对功能单元进行更换或维修时，可直接将模块外壳22从上井盖1上拆除，从而将功能模块2整体与接收模块31从上井盖1上拆除，无需断开供电电源也无需切断供电模块32与供电电源之间的导线。由此，极大的方便了对功能单元的更换或维修。

当有水流至上井盖1上方时，水将通过栅格状通口12流至上井盖1的另一侧，并沿着引流环11流动，最终流动至井内，由此，可通过引流环11对水进行有效的引流，从而避免水与功能模块2直接接触。其中，通过栅格状通口12，一方面可有效的将水中的杂物阻挡在上井盖1的一侧，另一方面，通口12沿上井盖1的周向设置，有效的增大了水的流通面积，即使杂物堵住其中的一部分也不会造成水无法正常流动。值得注意的是，通口12的形状与功能并不固定，可依据实际需求进行调整。例如：通口12的形状可以为较为窄小的口，仅仅起到便于施工人员掀起上井盖1的作用，并不承担排水功能。

其中，功能单元包括需要照射光的监控摄像头，功能模块2内还设置有用于为监控摄像头补光的补光灯单元。模块前盖21上还设置有拍摄通孔213，拍摄通孔213的圆心与模块前盖21的圆心相重合。监控摄像头与补光灯单元均设置在于拍摄通孔213相对应的位置处，一方面使得补光灯单元能够提供最大的补光面积，从而有效的避免井壁的一侧过度补光而另一侧不能充分补光，另一方面使得监控摄像头获得最大的感应面积，从而有效的避免了只能获取井壁一侧的光学数据而另一侧不能有效获取。

功能单元还包括大型功能单元，大型功能单元包括杀菌灯单元、声波驱害单元。模块前盖21上还设置有大型通孔212，大型通孔212之间关于拍摄通孔213对称。大型功能单元与大型通孔212相对应。由此，可为大型功能单元提供充足的安装空间，从而有效的避免了因大型功能单元安装过近造成大型功能单元之间或大型功能单元的外界导线之间产生物理干涉。

功能单元还包括小型功能单元，小型功能单元包括水质传感器、水位传感器、有害气体监测单元、可燃气体监测单元、含氧量传感器。模块前盖21上还设置有多个小型通孔211，小型通孔211沿模块前盖21的周向设置且小型通孔211设置在大型通孔212之间。小型功能单元与小型通孔211相对应。由此，在为每个小型功能单元提供充分空间的前提下，充分利用大型功能单元之间的空间。

综上，通过上述的排布结构，一方面可充分利用功能模块2内部的有限空间，另一方面可充分利用模块前盖21上有限的面积。小型功能单元还包括倾斜位移传感器、定位报警单元、备用电池。利用倾斜位移传感器可检测上井盖1的角度变化，当有人拨动上井盖1时，将导致上井盖1与水平面的夹角发生变化，此时倾斜位移传感器输出警示信号。定位报警单元可检测上井盖1的地理坐标。当有人偷盗上井盖1导致定位警报单元不能正常得电时，则备用警报电池向定位警报单元供电。此时，定位警报单元一边持续输出上井盖1的地理坐标，一边输出警示信号。由此，以防止有人偷盗上井盖1，且倾斜位移传感器、定位警报单元无需向井内伸入探头，因此两者无需占用模块前盖21的通孔，从而进一步利用功能模块2的内部空间。其中，若因供电电源断电导致功能模块2不能正常得电时，备用电池也可向其他功能单元供电以维持功能模块2的正常运行。小型功能单元还包括通讯单元，通讯单元与其他功能单元电连接以便于向外输出其他功能单元所获得的数据。小型功能单元还包括ID模块，每一个ID模块内储存有相应上井盖1的ID，以便于管理人员区分不同的上井盖1。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种智能窨井盖，其特征在于：包括：上井盖（1）、功能模块（2）、无线电供电装置（3）；

所述功能模块（2）内设置有一种或多种功能单元，所述功能模块（2）可拆卸的与所述上井盖（1）连接；

所述无线供电装置（3）包括供电模块（32）、接收模块（31），所述供电模块（32）与供电电源电连接以接收电能并将所述电能转换为电磁能输出至所述接收模块（31）；

所述接收模块（31）接收所述电磁能并将所述电磁能转换为电能；

所述接收模块（31）与所述功能单元电连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能窨井盖，其特征在于：所述功能模块（2）包括模块前盖（21）、模块外壳（22）；

所述模块外壳（22）与所述模块前盖（21）连接以形成用于容纳所述功能单元、所述接收模块（31）的空腔，所述模块外壳（22）可拆卸的与所述上井盖（1）连接；

所述模块前盖（21）上设置有多个通孔，所述通孔与所述功能单元相对应。

3.根据权利要求2所述的一种智能窨井盖，其特征在于：所述通孔包括拍摄通孔（213），所述拍摄通孔（213）的圆心与所述模块前盖（21）的圆心相重合；

所述功能单元包括补光灯单元、监控摄像头，所述监控摄像头与所述拍摄通孔（213）相对应。

4.根据权利要求3所述的一种智能窨井盖，其特征在于：所述通孔还包括多个大型通孔（212），所述大型通孔（212）之间关于所述拍摄通孔（213）对称；

所述功能单元还包括大型功能单元，所述大型功能单元与所述大型通孔（212）相对应。

5.根据权利要求4所述的一种智能窨井盖，其特征在于：所述大型功能单元包括杀菌灯单元、声波驱害单元。

6.根据权利要求4所述的一种智能窨井盖，其特征在于：所述通孔还包括多个小型通孔（211），所述小型通孔（211）沿所述模块前盖（21）的周向设置，所述小型通孔（211）设置在所述大型通孔（212）之间；

所述功能单元还包括小型功能单元，所述小型功能单元与所述小型通孔（211）相对应。

7.根据权利要求6所述的一种智能窨井盖，其特征在于：所述小型功能单元包括水位传感器、有害气体监测单元、可燃气体监测单元、含氧量传感器、倾斜位移传感器、定位传感器、备用电池、通信模块、ID模块、水质传感器。

8.根据权利要求1所述的一种智能窨井盖，其特征在于：所述上井盖（1）上还设置有通口（12），所述通口（12）沿所述上井盖（1）的周向设置；

所述上井盖（1）上还设置有引流环（11），所述引流环（11）与所述通口（12）相对应，所述引流环（11）环绕在所述功能模块（2）的四周。

9.根据权利要求1所述的一种智能窨井盖，其特征在于：还包括井盖外圈（4），所述上井盖（1）可摆动的与所述井盖外圈（4）连接；

所述井盖外圈（4）的内壁固定设置有防护网（41）。

10.根据权利要求9所述的一种智能窨井盖，其特征在于：所述上井盖（1）、所述井盖外圈（4）上还设置有提示模块（13），所述提示模块（13）采用自发光材料制成或LED灯条或LED灯珠制成。

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