CN209457046U - 一种带有防坠网的智能井盖装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有防坠网的智能井盖装置。包括井口及扣设在井口上的井盖；在井口的内壁上设有多个内缘套环，还包括防坠网，防坠网包括防坠网本体，在防坠网本体的边缘处设有多个外缘套环，在井盖的下表面还设有挂钩组件；在井口的内壁上还安装有控制器，控制器包括电流传感器模块、NB‑IoT模块以及为两者供电的蓄电池模块，电流传感器模块包括带有第一电极的第一牵拉组件和带有第二电极的第二牵拉组件，在两牵拉组件之间还设有复位弹簧；还包括绳索，绳索的中部穿设在各内缘套环和外缘套环内、端部分别与第一牵拉组件和第二牵拉组件连接。本实用新型结构简单、后装操作便捷、对井盖偷盗和破损缺失均提供监控功能同时提供修复前的防护功能。

Description

一种带有防坠网的智能井盖装置

技术领域

本实用新型属于市政设施技术领域，尤其涉及一种带有防坠网的智能井盖装置。

背景技术

随着技术的发展以及城市化水平的提升，市政公用设施如地下管廊设施、路面设施等建设得到了长足的发展。城市供水、排水、燃气、热力、房产、电力、电信、广播电视等部门的地下管道井盖数量巨大并且分布广泛。由于缺乏有效的监控和管理手段，在井盖发生诸如被盗丢失、破损等情况时，相关部门难以及时发现上述情况，而不能及时进行修理和维护，缺失或破损的井盖容易对道路上的车辆和行人导致危害，严重时甚至导致伤人或死亡事件。因此，实行井盖的智能化监控和管理，对实现对公共设施资源的有效监管、确保社会安定和人民群众人身安全，都具有重要的现实意义。

现有技术中存在如下几种技术方案来解决上述问题：

(1)配置倾角、加速度或GPS传感器的智能井盖设备

存在的问题是：只能检测井盖异常位移，无法检测只破损某一部分的井盖，造成安全隐患；传感器搭配多，难以控制电量功耗；对已发生移动井盖发出报警开始，到有人员到现场维护修理这一时间段内的安全防护不足；价格相对井盖价值较高，不适合大面积推广；

(2)加装电子锁的智能井盖

现今大部分井盖本身的材料已经不是铸铁的了，所以由经济利益驱使人为盗取井盖的情况越来越少，所以单纯监控防盗的智能井盖已经不能满足社会发展需要。电子锁智能保护井盖的非正常开启，仍然对于部分破损的检测捉襟见肘。

(3)内部嵌入导电线圈的智能井盖

对于防破损的检测效果良好，可是这种井盖的后装能力不足，必须用专用材质、专业制造工艺才能满足，对于现有井盖的升级改造没有帮助。

(4)加装多个倾角传感器的防破损井盖

用增加传感器布防密度的形式来检测井盖破损，虽然理论上可行，但是功耗非常大，成本非常昂贵，在没有更低廉的替代产品之前，只能停留在实验室阶段。

综上，当前还需要研究开发一种新型的智能井盖装置，来解决上述各种方案所具备的如成本高、功耗大、安全防护能力差等问题。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、后装操作便捷、对井盖偷盗和破损缺失均提供监控功能同时提供修复前的防护功能的带有防坠网的智能井盖装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种带有防坠网的智能井盖装置包括井口及扣设在井口上的井盖；在井口的内壁上设有多个内缘套环，还包括防坠网，防坠网包括防坠网本体，在防坠网本体的边缘处设有多个外缘套环，在井盖的下表面还设有挂钩组件；在井口的内壁上还安装有控制器，控制器包括电流传感器模块、NB-IoT模块以及为两者供电的蓄电池模块，电流传感器模块包括带有第一电极的第一牵拉组件和带有第二电极的第二牵拉组件，在外力的牵引作用下第一牵拉组件带动第一电极、第二牵拉组件带动第二电极相向移动至接触导通，在第一牵拉组件与第二牵拉组件之间还设有复位弹簧；还包括绳索，绳索的中部穿设在各内缘套环和外缘套环内、端部分别与第一牵拉组件和第二牵拉组件连接。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构设计简单合理的带有防坠网的智能井盖装置，与现有的智能井盖及系统相比，本技术方案中通过在井口设置防坠网并将防坠网与井盖联动，实现了将防坠网作为产生监控信号的触发组件的技术效果。井盖的缺失(如人为偷盗)以及破碎(如碎片下落指防坠网上)均能够通过绳索触发电流传感器的电极导通，电流信号作为监控报警信号。由于电流传感器模块带有机械式的动作连通组件，因此与现有置入微型传感器等形式的智能井盖相比，无论在构成成本方面还是在工作的可靠性方面均能够达到更好的效果。通过设置防坠网并采用绳索将防坠网的外缘套环与井口的内缘套环之间串接起来，在井盖破碎这种情况下，维修人员到达现场处理之前，还能够为车辆和行人提供一定的临时防护能力，避免事故的发生。此外，本智能井盖装置的后装操作十分便捷易行而且节省成本，现有的井口及井盖设施都能够快速进行改造，并且容易维护。通过设置NB-IoT模块，利用物联网网络将监控信号发送至监控后台，便于实现智能化的监控和管理形式。

优选地：第一牵拉组件包括第一拉杆，在第一拉杆的内端设有第一基板、外端设有第一套环；第二牵拉组件包括第二拉杆，在第二拉杆的内端设有第二基板、外端设有第二套环；第一电极位于第一基板上，第二电极位于第二基板上，复位弹簧位于第一基板与第二基板之间，绳索的两端分别与第一套环和第二套环连接。

优选地：电流传感器模块、NB-IoT模块和蓄电池模块三者封装在一个外壳内；在外壳的两侧壁上均设有导套，第一拉杆和第二拉杆两者的中部分别位于两个导套内。

优选地：在第一基板上设有第一板孔且第二拉杆位于第一板孔内，在第二基板上设有第二板孔且第一拉杆位于第二板孔内。

优选地：挂钩组件包括与井盖下表面中部固定连接的吊索，在吊索的下表面设有带有多个靠自身重力脱开的卡爪的伸缩卡钩。

优选地：防坠网的防坠网本体为刚性网体，各外缘套环为刚性套环并与防坠网本体固定连接。

附图说明

图1是本实用新型的俯视半剖结构示意图；

图2是本实用新型的俯视结构示意图，去掉井盖；

图3是本实用新型中井盖部分的主视结构示意图；

图4是本实用新型中控制器的主视结构示意图；

图5是控制器中电流传感器部分的结构示意图。

图中：1、井盖；1-1、吊索；1-2、伸缩卡钩；2、防坠网；2-1、防坠网本体；2-2、外缘套环；3、井口；4、内缘套环；5、绳索；6、控制器；6-1、左套环；6-2、左拉杆；6-3、电流传感器模块；6-4、第一电极；6-5、第二电极；6-6、第二基板；6-7、复位弹簧；6-8、第一基板；6-9、第二拉杆；6-10、第二套环；6-11、蓄电池模块；6-12、外壳；6-13、NB-IoT模块。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1至图3，本实用新型的带有防坠网的智能井盖装置包括井口3及扣设在井口3上的井盖1，井盖1可以浮动地扣置在井口3上，也可以在井盖1与井口3之间加装诸如锁具等设施。

在井口3的内壁上设有多个内缘套环4，各内缘套环4采用锚钉、膨胀螺栓等组件安装到井口3的内壁上，也可以将各内缘套环4作为预埋件，在井口3的搭建施工中预埋置入。

还包括防坠网2，防坠网2包括防坠网本体2-1，在防坠网本体2-1的边缘处设有多个外缘套环2-2。本实施例中，防坠网2的防坠网本体2-1为刚性网体，各外缘套环2-2为刚性套环并与防坠网本体2-1固定连接，防坠网本体2-1可以一体铸造成型或者采用圆钢、螺纹钢等钢材焊接制得。

在井盖1的下表面还设有挂钩组件，该挂钩组件用于将井盖1与防坠网2之间联动，在井盖1抬起时(如被人为偷盗)，挂钩组件钩挂住防坠网2。本实施例中，挂钩组件包括与井盖1下表面中部固定连接的吊索1-1，在吊索1-1的下表面设有带有多个靠自身重力脱开的卡爪的伸缩卡钩1-2。请参见图3，可以看出：布置好防坠网2之后，将井盖1扣置在井口3上时，伸缩卡钩1-2向下穿入防坠网本体2-1中间的网孔，到达防坠网2的下方时，由于自身重力的作用，伸缩卡钩1-2的各卡爪向四周张开(张开后的宽度应大于网孔的孔径)，这样当上提井盖1时，挂钩组件将防坠网2也一同提起来了。

在井口3的内壁上还安装有控制器6，图4是控制器6的结构示意图，可以看出：控制器6包括电流传感器模块6-3、NB-IoT模块6-13以及为两者供电的蓄电池模块6-11，其中电流传感器模块6-3用于产生触发电流信号作为监控信号，NB-IoT模块6-13用于感知监控信号并向外接通过物联网络发送数据信号，蓄电池模块6-11为电流传感器模块6-3和NB-IoT模块6-13提供电能，可以采用可充电锂离子电池或其它种类的电池。

NB-IoT模块6-13即窄带物联网(Narrow Band Internet ofThings，NB-IoT)是万物互联网络的一个重要分支，NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

请参见图4，电流传感器模块6-3包括带有第一电极6-4的第一牵拉组件和带有第二电极6-5的第二牵拉组件，在外力的牵引作用下第一牵拉组件带动第一电极6-4、第二牵拉组件带动第二电极6-5相向移动至接触导通(导通后电极之间有电流通过，该电流信号作为井盖异常的触发信号)，在第一牵拉组件与第二牵拉组件之间还设有复位弹簧6-7，这样在牵拉触发后，还可以由维护人员进行复位。

还包括绳索5，绳索5的中部穿设在各内缘套环4和外缘套环2-2内、端部分别与第一牵拉组件和第二牵拉组件连接。绳索5将防坠网2与控制器6连接起来，当防坠网2与井盖1两者移动而对绳索5产生牵拉作用时，对控制器6产生触发。触发分为两种情况：(1)向上的牵拉作用，通常对应着人为的偷盗破坏；(2)向下的牵拉作用，通常对应着井盖1破碎后碎片掉落的情况。在后一种情况下，井盖1本身部分失去或者完全失去承重能力，此时若车辆行人进入井口3，则防坠网2产生临时的支撑作用。制得注意的是，由于在井口3的内壁上以及防坠网2的边缘设置多个套环，绳索5穿设在各套环内，可知当需要防坠网2承重时，绳索5将重量分担给井口3的多个内缘套环4，因此对于控制器6的横向牵拉并不会达到足以破坏电流传感器模块6-3的程度。当然，每次出现上述报警事故都需要维护人员作及时维护处理。

图5是电流传感器的结构示意图，可以看出：本实施例中，第一牵拉组件包括第一拉杆6-2，在第一拉杆6-2的内端设有第一基板6-8、外端设有第一套环6-1；第二牵拉组件包括第二拉杆6-9，在第二拉杆6-9的内端设有第二基板6-6、外端设有第二套环6-10。第一电极6-4位于第一基板6-8上，第二电极6-5位于第二基板6-6上，复位弹簧6-7位于第一基板6-8与第二基板6-6之间，绳索5的两端分别与第一套环6-1和第二套环6-10连接。通过牵拉绳索5，第一基板6-8带动第一电极6-4、第二基板6-6带动第二电极6-5相向移动直至接触导通，牵拉作用消失后，第一基板6-8与第二基板6-6两者在复位弹簧6-7的作用下复位，两电极脱开。

本实施例中，电流传感器模块6-3、NB-IoT模块6-13和蓄电池模块6-11三者封装在一个外壳6-12内，保证各模块处在一个良好的环境内，避免潮湿和尘土等的影响。为了提升电流传感器模块6-3工作时的可靠性，本实施例中在外壳6-12的两侧壁上均设有导套，第一拉杆6-2和第二拉杆6-9两者的中部分别位于两个导套内。

初始状态下，第一电极6-4与第二电极6-5两者是分开的，线路处于断路状态，为了对两电极的相对位置进行明示以提升调节复位过程中的便利性，可以在外壳6-12上设置带有刻度和指针的指示窗，人员通过该指示窗判断电极的相对位置。

进一步地，在第一基板6-8上设有第一板孔且第二拉杆6-9位于第一板孔内，在第二基板6-6上设有第二板孔且第一拉杆6-2位于第二板孔内，此结构进一步保证了电流传感器模块6-3工作的稳定性。

工作过程：

将控制器6、多个内缘套环4安装布置在井口3内，采用绳索5穿设在各内缘套环4和外缘套环2-2内，端部绑定在第一套环6-1和第二套环6-10上，调整绳索5的长短使控制器6的受力在一定范围内，此时电流传感器模块6-3的线路呈断开状态；

将挂钩组件固定在井盖1的底部中央，盖好井盖1，挂钩组件的伸缩卡钩1-2穿入防坠网2中部的网孔并在下方依靠自身重力打开多个卡爪，挂钩组件应不和防坠网2接触并呈自然下垂状态；

此时电流传感器模块6-3的回路断开，由NB-IoT模块6-13发送正常信号到云服务器。

异常检测：

a，当井盖异常打开时，挂钩组件拉动防坠网一同向上抬起，拉动绳索并使电流传感器回路闭合产生电流信号，由NB-IoT模块发送异常信号给云服务器；

b，当井盖有破损时，会有散碎井盖掉落到防坠网上，拉动绳索并使电流传感器模块的回路闭合，由NB-IoT模块发送异常信号给云服务器；

c，当井盖发生其他意外情况时，防坠网可以单独工作，有其它重物掉落在防坠网上，拉动绳索并使电流传感器模块的回路闭合，由NB-IoT模块发送异常信号给云服务器；

处理异常：

后台收到异常信号并进行位置的确定，维修人员到现场进行维修处理并将上述系统复位。

Claims (6)

1.一种带有防坠网的智能井盖装置，包括井口(3)及扣设在井口(3)上的井盖(1)；其特征是：在井口(3)的内壁上设有多个内缘套环(4)，还包括防坠网(2)，防坠网(2)包括防坠网本体(2-1)，在防坠网本体(2-1)的边缘处设有多个外缘套环(2-2)，在井盖(1)的下表面还设有挂钩组件；

在井口(3)的内壁上还安装有控制器(6)，控制器(6)包括电流传感器模块(6-3)、NB-IoT模块(6-13)以及为两者供电的蓄电池模块(6-11)，电流传感器模块(6-3)包括带有第一电极(6-4)的第一牵拉组件和带有第二电极(6-5)的第二牵拉组件，在外力的牵引作用下第一牵拉组件带动第一电极(6-4)、第二牵拉组件带动第二电极(6-5)相向移动至接触导通，在第一牵拉组件与第二牵拉组件之间还设有复位弹簧(6-7)；

还包括绳索(5)，绳索(5)的中部穿设在各内缘套环(4)和外缘套环(2-2)内、端部分别与第一牵拉组件和第二牵拉组件连接。

2.如权利要求1所述的带有防坠网的智能井盖装置，其特征是：第一牵拉组件包括第一拉杆(6-2)，在第一拉杆(6-2)的内端设有第一基板(6-8)、外端设有第一套环(6-1)；第二牵拉组件包括第二拉杆(6-9)，在第二拉杆(6-9)的内端设有第二基板(6-6)、外端设有第二套环(6-10)；第一电极(6-4)位于第一基板(6-8)上，第二电极(6-5)位于第二基板(6-6)上，复位弹簧(6-7)位于第一基板(6-8)与第二基板(6-6)之间，绳索(5)的两端分别与第一套环(6-1)和第二套环(6-10)连接。

3.如权利要求2所述的带有防坠网的智能井盖装置，其特征是：电流传感器模块(6-3)、NB-IoT模块(6-13)和蓄电池模块(6-11)三者封装在一个外壳(6-12)内；在外壳(6-12)的两侧壁上均设有导套，第一拉杆(6-2)和第二拉杆(6-9)两者的中部分别位于两个导套内。

4.如权利要求3所述的带有防坠网的智能井盖装置，其特征是：在第一基板(6-8)上设有第一板孔且第二拉杆(6-9)位于第一板孔内，在第二基板(6-6)上设有第二板孔且第一拉杆(6-2)位于第二板孔内。

5.如权利要求4所述的带有防坠网的智能井盖装置，其特征是：挂钩组件包括与井盖(1)下表面中部固定连接的吊索(1-1)，在吊索(1-1)的下表面设有带有多个靠自身重力脱开的卡爪的伸缩卡钩(1-2)。

6.如权利要求5所述的带有防坠网的智能井盖装置，其特征是：防坠网(2)的防坠网本体(2-1)为刚性网体，各外缘套环(2-2)为刚性套环并与防坠网本体(2-1)固定连接。