CN210091324U - 一种井盖状态实时监测警示系统 - Google Patents

Abstract

一种井盖状态实时监测警示系统，包括井盖、井座、控制中心部分、移动控制部分、无线通信部分以及设置在井盖上的监测电路和预警电路；所述监测电路和预警电路通过无线通信部分与控制中心部分、移动控制部分进行无线信号发送与接收；所述监测电路包括第一控制器、电源模块、压力传感器、红外传感器、光敏传感器、密钥模块和GPS定位模块；本实用新型综合考虑破损、倾斜、丢失等多种情况对系统进行设计，不仅能够警示行人和车辆，而且还可以及时通知工作人员，对井盖进行及时的维护。

Description

一种井盖状态实时监测警示系统

技术领域

本实用新型涉及一种井盖状态实时监测警示系统，尤其涉及一种实时监测系统。

背景技术

随着我国城市建设的发展，雨水、排污、电信、电力、燃气等各行各业的城市井盖也越来越多。但是，由于井盖安装在马路上，经常受到大型车辆的碾压，会产生损坏或者异常移动，且因为井盖是铁制材料制作，具有一定的经济价值，经常会被偷盗，丢失严重。目前，大量的市政井盖还基本靠人员手工巡查管理，再加上井盖数量大，分布地域广，单纯依靠人工巡查排查，根本无法实时获得这些井盖的状态信息，在发生井盖丢失后不能迅速报警和采取有力措施，将大大增加了行人或车辆陷入下水道的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种井盖状态实时监测警示系统，对井盖状态信息采集，实现井盖状态监测、非法外力破坏监测、损坏监测等功能，大大提高了电力井盖管理效率。

本实用新型所述问题是通过以下技术方案解决的：

一种井盖状态实时监测警示系统包括井盖、井座、控制中心部分、移动控制部分、无线通信部分以及设置在井盖上的监测电路和预警电路；所述监测电路和预警电路通过无线通信部分与控制中心部分、移动控制部分进行无线信号发送与接收；所述监测电路包括第一控制器、电源模块、压力传感器、红外传感器、光敏传感器、密钥模块和GPS定位模块；所述压力传感器与所述第一控制器的P1.0接口连接；所述红外传感器与所述第一控制器的P1.1接口连接；所述光敏传感器与所述第一控制器的P1.2接口连接；所述密钥模块与所述第一控制器的P1.3接口连接；所述警示电路与所述第一控制器的P1.4接口连接；所述GPS定位模块与所述第一控制器的P1.5接口连接。

上述井盖状态实时监测警示系统，所述井盖前面板上设有圆形凹槽、第二环状凹槽和第一环状凹槽；所述圆形凹槽、第二环状凹槽和第一环状凹槽以井盖前面板的中心为基点，由内向外依次间隔布置，所述圆形凹槽位于井盖前面板的圆心处；所述井座的支撑座上设有方形凹槽，所述方形凹槽设置为四个，分别均布在所述支撑座的四个端点处。

上述井盖状态实时监测警示系统，所述压力传感器设有四个，分别装配在所述方形凹槽内；所述红外传感器设有两组，分别装配在所述支撑座侧壁的纵向两端和横向两端；所述光敏传感器设有四个，分别均布在所述支撑座的侧壁上。

上述井盖状态实时监测警示系统，所述警示电路包括第一指示灯、第一报警器、第一三极管和第一继电器；所述第一三极管的基极与第一控制器的P1.4接口连接，发射极接地，集电极与第一继电器连接后接电源；所述第一继电器的常开控制触点、第一指示灯和第一报警器串联后，与电源连接构成回路；所述第一指示灯安装在第二环状凹槽内，所述第一报警器安装在圆形凹槽内。

上述井盖状态实时监测警示系统，所述控制中心部分包括第二控制器、指示电路、第一外接键盘和第一显示器；所述指示电路包括第二指示灯、第二报警器、第二三极管和第二继电器；所述第二三极管的基极与第二控制器的P1.1接口连接，发射极接地，集电极与第二继电器连接后接电源；所述第二继电器的常开控制触点、第二指示灯和第二报警器串联后，与电源连接构成回路；所述第一外接键盘与所述第二控制器的P1.0接口连接；所述第一显示器与所述第二控制器的P1.2接口连接。

上述井盖状态实时监测警示系统，所述移动控制部分包括第三控制器、第二外接键盘和第二显示器；所述第二外接键盘与所述第三控制器的P1.0接口连接；所述第二显示器与所述第三控制器的P1.2接口连接。

上述井盖状态实时监测警示系统，所述无线通信部分包括第一通讯器、第二通讯器和第三通讯器；所述第一通讯器与所述第一控制器的P1.6接口连接；所述第二通讯器与第二控制器的P1.3接口连接；所述第三通讯器与第三控制器的P1.1接口连接。

上述井盖状态实时监测警示系统，所述电源模块包括太阳能电池、DC/DC转换器和蓄电池；所述太阳能电池经过DC/DC转换器与所述蓄电池连接；所述太阳能电池安装在第一环状凹槽内。

本实用新型通过控制中心部分、移动控制部分、无线通信部分、监测电路和警示电路，实现了对井盖状态信息的实时监测和井盖损坏后的警示及维护提醒，避免出现以往井盖在遭受非法外力破坏或损毁后，不能及时有效地通知工作人员进行维护，而造成的行人或车辆陷入下水道的情况发生。其中，监测电路能够对井盖状态信息进行采集，警示电路对行人和车辆进行提示；尤其是本实用新型中电源模块采用太阳能电池对蓄电池进行充电，较以往仅仅以蓄电池为电源的方式相比，该方案不仅延长了蓄电池的使用时间，而且使马路上的太阳能能源得以充分利用，还能够避免因受监测和警示电路没电影响而导致的系统失灵的现象。

本实用新型综合考虑破损、倾斜、丢失等多种情况对系统进行设计，不仅能够警示行人和车辆，而且还可以及时通知工作人员，对井盖进行及时的维护。

附图说明

图1为监测电路和预警电路原理图；

图2为电源模块原理图；

图3为控制中心部分原理图；

图4为移动控制部分原理图；

图5为井盖的正面结构图；

图6为图5井盖的A-A剖视图。

图中各标号清单为：1.井盖，2.井座，3.GPS定位模块，4.DC/DC模块，5.第一外接键盘.6.第一显示器，7.第二外接键盘，8.第二显示器，9.第一环形凹槽，10.第二环形凹槽，11.圆形凹槽，12.方形凹槽，13.密钥模块，MCU1.第一控制器，MCU2.第二控制器，MCU3.第三控制器，U.压力传感器，H.红外传感器，RT.光敏传感器，T1.第一通讯部分，T2.第二通讯部分，T3.第三通讯部分，VT1.第一三极管，VT2.第二三极管，J1.第一继电器，J1-1.第一继电器的常开控制触点，J2.第二继电器，J2-2.第二继电器的常开控制触点，LED1.第一指示灯，LED2.第二指示灯，LB1.第一报警器，LB2.第二报警器，SE.太阳能电池，E.蓄电池。

具体实施方式

参看图1，本实用新型包括井盖1、井座2、控制中心部分、移动控制部分、无线通信部分以及设置在井盖1上的监测电路和预警电路；所述监测电路和预警电路通过无线通信部分与控制中心部分、移动控制部分进行无线信号发送与接收；所述监测电路包括第一控制器MCU1、电源模块、压力传感器U、红外传感器H、光敏传感器RT、密钥模块13和GPS定位模块3；所述压力传感器U与所述第一控制器MCU1的P1.0接口连接；所述红外传感器H与所述第一控制器MCU1的P1.1接口连接；所述光敏传感器RT与所述第一控制器MCU1的P1.2接口连接；所述密钥模块13与所述第一控制器MCU1的P1.3接口连接；所述警示电路与所述第一控制器MCU1的P1.4接口连接；所述GPS定位模块3与所述第一控制器MCU1的P1.5接口连接。

参看图6，本实用新型中所述井盖1前面板上设有圆形凹槽11、第二环状凹槽10和第一环状凹槽9；所述圆形凹槽11、第二环状凹槽10和第一环状凹槽9以井盖前面板的中心为基点，由内向外依次间隔布置，所述圆形凹槽11位于井盖1前面板的圆心处；所述井座2的支撑座上设有方形凹槽，所述方形凹槽12设置为四个，分别均布在所述支撑座的四个端点处。

本实用新型中所述压力传感器U设有四个，分别装配在所述方形凹槽12内；所述红外传感器H设有两组，分别装配在所述支撑座侧壁的纵向两端和横向两端；所述光敏传感器RT设有四个，分别均布在所述支撑座的侧壁上。

参看图1，本实用新型中所述警示电路包括第一指示灯LED1、第一报警器LB1、第一三极管VT1和第一继电器J1；所述第一三极管VT1的基极与第一控制器MCU1的P1.4接口连接，发射极接地，集电极与第一继电器J1连接后接电源；所述第一继电器的常开控制触点J1-1、第一指示灯LED1和第一报警器LB1串联后，与电源连接构成回路；所述第一指示灯LED1安装在第二环状凹槽10内，所述第一报警器LB1安装在圆形凹槽11内；所述第一指示灯LED1是环状设计，不仅造型美观而且醒目，可以起到非常显眼的警示效果。

参看图5，本实用新型中所述控制中心部分包括第二控制器MCU2、指示电路、第一外接键盘5和第一显示器6；所述指示电路包括第二指示灯LED2、第二报警器LB2、第二三极管VT2和第二继电器J2；所述第二三极管VT2的基极与第二控制器MCU2的P1.1接口连接，发射极接地，集电极与第二继电器J2连接后接电源；所述第二继电器的常开控制触点J2-2、第二指示灯LED2和第二报警器LB2串联后，与电源连接构成回路；所述第一外接键盘5与所述第二控制器MCU2的P1.0接口连接；所述第一显示器6与所述第二控制器MCU2的P1.2接口连接。所述第一显示器6将井盖1的状态与位置信息显示出来，方便控制中心工作人员及时对井盖1维护；

参看图4，本实用新型中所述移动控制部分包括第三控制器MCU3、第二外接键盘7和第二显示器8；所述第二外接键盘7与所述第三控制器MCU3的P1.0接口连接；所述第二显示器8与所述第三控制器MCU3的P1.2接口连接；所述第二显示器8能够将井盖的状态信息显示出来，方便工作人员检修，提升检修效率。

参看图1、图3、图4，本实用新型中所述无线通信部分包括第一通讯器T1、第二通讯器T2和第三通讯器T3；所述第一通讯器T1与所述第一控制器MCU1的P1.6接口连接；所述第二通讯器T2与第二控制器MCU2的P1.3接口连接；所述第三通讯器T3与第三控制器MCU3的P1.1接口连接。

参看图2，本实用新型中所述电源模块包括太阳能电池SE、DC/DC转换器4和蓄电池E；所述太阳能电池SE经过DC/DC转换器4与所述蓄电池E连接；所述太阳能电池SE安装在第一环状凹槽9内。

本实用新型中蓄电池E、DC/DC转换器4、第一控制器MCU1、GPS定位模块3和密钥模块13装配在井盖下表面；所述太阳能电池SE、第一指示灯LED1和第一报警器LB1通过井盖1的孔槽与所述第一控制器MCU1连接。

本实用新型的工作原理为：本实用新型中所述蓄电池E对监测电路和预警电路进行供电，所述太阳能电池SE系统对蓄电池E进行辅助充电。所述GPS定位模块3将定位信息传输给第一通讯部分T1。

当有负载汽车对井盖1进行碾压，对所述井盖1造成损坏，所述光敏传感器(RT)将收集到的四组信号发送到第一控制器MCU1，所述第一控制器MCU1将收集到的信号与之前存储的数据进行比较，发现红外信号超出正常信号范围后，开启警示电路，防止对行人和车辆造成伤害。

当井盖1的位置造成偏移，或者井盖1的角度倾斜，所述红外传感器H将收集的信息发送到第一控制器MCU1；所述第一控制器MCU1将收集到的信号与之前存储的数据进行比较，发现红外信号超出正常信号范围后，开启警示电路，防止对行人和车辆造成伤害。

上述情况在进行声光报警的同时，所述第一控制器MCU1将异常信号和定位信息发送到第一通讯部分T1，所述第一通讯部分T1将异常信号和定位信息发送到控制中心部分的第二通讯部分T2，所述控制中心部分的第二通讯部分T2接收信号后，传输给第二控制器MCU2并通过第一显示器6显示出来，同时开启指示电路。控制中心的工作人员注意到指示信号后将异常信号和定位信息通过第一外接键盘5输入，并通过第二通讯部分T2发送到第三通讯部分T3，所述第三通讯部分T3将接收信息传输到第三控制器MCU3，所述第三控制器MCU3将定位信息通过第二显示器8显示出来，工作人员根据定位信息前往维护。

当井盖1丢失以后，检测电路没有信号输入，于是将定位信息通过第一通讯部分T1发送到控制中心的第二通讯部分T2，所述控制中心部分的第二通讯部分T2接收信号后，传输给第二控制器MCU2并通过第一显示器6显示出来，同时开启指示电路。控制中心的工作人员注意到指示信号后将定位信息通过第一外接键盘5输入，并通过第二通讯部分T2发送到第三通讯部分T3，所述第三通讯部分T3将接收信息传输到第三控制器MCU3，所述第三控制器MCU3将定位信息通过第二显示器8显示出来，工作人员根据定位信息前往维护。

当工作人员对井盖1进行维护时，需要关闭井盖1的报警部分，工作人员利用所述移动控制部分通过第一通讯部分T1读取密钥模块信息后将读取信息通过第二外接键盘7输入，并利用第三通讯部分T3发送给所述第一通讯部分T1，所述第一通讯部分T1将读取信息传输给第一控制器MCU1，所述第一控制器MCU将所述读取信息与之前存储的数据进行对比，信息一致则关闭警示电路；信息不一致则不能关闭警示电路；同时移动控制部分能够对监测和警示系统的维护信息进行读取，以便工作人员对井盖1进行维护。

Claims (8)

1.一种井盖状态实时监测警示系统，其特征在于：包括井盖(1)、井座(2)、控制中心部分、移动控制部分、无线通信部分以及设置在井盖(1)上的监测电路和预警电路；所述监测电路和预警电路通过无线通信部分与控制中心部分、移动控制部分进行无线信号发送与接收；所述监测电路包括第一控制器(MCU1)、电源模块、压力传感器(U)、红外传感器(H)、光敏传感器(RT)、密钥模块(13)和GPS定位模块(3)；所述压力传感器(U)与所述第一控制器(MCU1)的P1.0接口连接；所述红外传感器(H)与所述第一控制器(MCU1)的P1.1接口连接；所述光敏传感器(RT)与所述第一控制器(MCU1)的P1.2接口连接；所述密钥模块(13)与所述第一控制器(MCU1)的P1.3接口连接；所述预警电路与所述第一控制器(MCU1)的P1.4接口连接；所述GPS定位模块(3)与所述第一控制器(MCU1)的P1.5接口连接。

2.根据权利要求1所述的井盖状态实时监测警示系统，其特征在于：所述井盖(1)前面板上设有圆形凹槽(11)、第二环状凹槽(10)和第一环状凹槽(9)；所述圆形凹槽(11)、第二环状凹槽(10)和第一环状凹槽(9)以井盖前面板的中心为基点，由内向外依次间隔布置，所述圆形凹槽(11)位于井盖(1)前面板的圆心处；所述井座(2)的支撑座上设有方形凹槽(12)，所述方形凹槽(12)设置为四个，分别均布在所述支撑座的四个端点处。

3.根据权利要求2所述的井盖状态实时监测警示系统，其特征在于：所述压力传感器(U)设有四个，分别装配在所述方形凹槽(12)内；所述红外传感器(H)设有两组，分别装配在所述支撑座侧壁的纵向两端和横向两端；所述光敏传感器(RT)设有四个，分别均布在所述支撑座的侧壁上。

4.根据权利要求3所述的井盖状态实时监测警示系统，其特征在于：所述预警电路包括第一指示灯(LED1)、第一报警器(LB1)、第一三极管(VT1)、第一继电器(J1)和第一继电器的常开控制触点(J1-1)；所述第一三极管(VT1)的基极与第一控制器(MCU1)的P1.4接口连接，发射极接地，集电极与第一继电器(J1)连接后接电源；所述第一继电器的常开控制触点(J1-1)、第一指示灯(LED1)和第一报警器(LB1)串联后，与电源连接构成回路；所述第一指示灯(LED1)安装在第二环状凹槽(10)内；所述第一报警器(LB1)安装在圆形凹槽(11)内。

5.根据权利要求4所述的井盖状态实时监测警示系统，其特征在于：所述控制中心部分包括第二控制器(MCU2)、指示电路、第一外接键盘(5)和第一显示器(6)；所述指示电路包括第二指示灯(LED2)、第二报警器(LB2)、第二三极管(VT2)、第二继电器(J2)和第二继电器的常开控制触点(J2-2)；所述第二三极管(VT2)的基极与第二控制器(MCU2)的P1.1接口连接，集电极与第二继电器(J2)连接后接电源；所述第二继电器的常开控制触点(J2-2)、第二指示灯(LED2)和第二报警器(LB2)串联后，与电源连接构成回路；所述第一外接键盘(5)与所述第二控制器(MCU2)的P1.0接口连接；所述第一显示器(6)与所述第二控制器(MCU2)的P1.2接口连接。

6.根据权利要求5所述的井盖状态实时监测警示系统，其特征在于：所述移动控制部分包括第三控制器(MCU3)、第二外接键盘(7)和第二显示器(8)；所述第二外接键盘(7)与所述第三控制器(MCU3)的P1.0接口连接；所述第二显示器(8)与所述第三控制器(MCU3)的P1.2接口连接。

7.根据权利要求6所述的井盖状态实时监测警示系统，其特征在于：所述无线通信部分包括第一通讯器(T1)、第二通讯器(T2)和第三通讯器(T3)；所述第一通讯器(T1)与所述第一控制器(MCU1)的P1.6接口连接；所述第二通讯器(T2)与第二控制器(MCU2)的P1.3接口连接；所述第三通讯器(T3)与第三控制器(MCU3)的P1.1接口连接。

8.根据权利要求7所述的井盖状态实时监测警示系统，其特征在于：所述电源模块包括太阳能电池(SE)、DC/DC转换器(4)和蓄电池(E)；所述太阳能电池(SE)经过DC/DC转换器(4)与所述蓄电池(E)连接；所述太阳能电池(SE)安装在第一环状凹槽(9)内。

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