一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 207211204 U(45)授权公告日 2018.04.10

(21)申请号 201721023593.9(22)申请日 2017.08.16

(73)专利权人 北京市政路桥管理养护集团有限

公司

地址 101300 北京市顺义区北务镇府

前街6号

专利权人 北京路桥瑞通养护中心有限公司　

北京路桥瑞通工程设计咨询有限公司　

北京路桥瑞通科技发展有限公司(72)发明人 孟均　刘旎　张松　商旭光　董丹　

孙勤霞　谭鹏　(74)专利代理机构 长沙楚为知识产权代理事务

所(普通合伙) 43217

代理人 欧阳罗

权利要求书1页 说明书6页 附图2页

(51)Int.Cl.

E02D 29/14(2006.01)G08G 1/04(2006.01)G08G 1/065(2006.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

CN 207211204 U()实用新型名称

一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖

(57)摘要

本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，包括泄洪盖、井盖本体、保护罩和监测装置，井盖本体设置有保护罩安装槽和泄洪盖安装槽；泄洪盖通过螺纹安装于泄洪盖安装槽；泄洪盖安装槽内设置有泄洪孔，且涂覆有夜光层；泄洪盖上设置有流水孔；保护罩通过螺栓安装于保护罩安装槽内；监测装置设置在保护罩内；监测装置中的天线与控制中心通讯连接。本实用新型提供的智能井盖，通过监测装置监测井盖的实时情况，并传输至控制中心，使得井盖的破损、丢失和经过井盖的车流量均能实时的了解，实时了解井盖的状态避免井盖出现不良情况，安全防盗防损、性能优良、为交通系统提供交通数据。

CN 207211204 U

权　利　要　求　书

1/1页

1.一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其特征在于，包括泄洪盖、井盖本体、保护罩和监测装置，

所述井盖本体设置有保护罩安装槽和泄洪盖安装槽；所述泄洪盖通过螺纹安装于泄洪盖安装槽；所述泄洪盖安装槽内设置有泄洪孔，且涂覆有夜光层；所述泄洪盖上设置有流水孔；所述泄洪孔与流水孔的圆心一一对应；

所述保护罩通过螺栓安装于保护罩安装槽内；所述监测装置设置在保护罩内；所述监测装置包括天线、压力传感器模块、红外检测传感器模块、GPS导航定位模块、限位开关、水位传感器、电池、通讯模块、报警模块和微控制器模块；所述压力传感器模块、红外检测传感器模块、GPS导航定位模块、限位开关、水位传感器、电池、通讯模块、报警模块均与微控制器模块连接；所述通讯模块与天线连接；所述天线与控制中心通讯连接。

2.根据权利要求1所述的能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其特征在于，所述天线和红外检测传感器模块收纳设置在井盖本体外侧的天线槽内。

3.根据权利要求2所述的能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其特征在于，所述天线槽内设置有U型卡扣部，用于固定收纳天线；所述保护罩和井盖本体中设置有与天线槽相通的槽孔，用于将天线与通信模块相接的电线和红外检测传感器模块与微处理器模块相接的电线限定于槽孔内。

4.根据权利要求2所述的能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其特征在于，所述保护罩内填充有介电绝缘体；所述天线槽内填覆有介电绝缘体。

5.根据权利要求1所述的能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其特征在于，所述压力传感器模块为多个，且均设置在保护罩的周边并靠近保护罩的最底边位置，所述保护罩最底边位置为与井盖的地下井道的环形台阶承接的位置。

6.根据权利要求1所述的能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其特征在于，所述限位开关设置于井盖本体的边缘并与井沿接触，且通过电线与微处理器模块相接。

7.根据权利要求1所述的能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其特征在于，所述水位传感器，设置在保护罩底部，用于检测下水道的水位。

8.根据权利要求1所述的能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其特征在于，所述泄洪孔的孔径大于所述流水孔的孔径；所述泄洪盖和泄洪盖安装槽均为环形。

9.根据权利要求1所述的能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其特征在于，所述泄洪盖相对两侧设置有手柄安装槽，所述手柄安装槽内收纳安装有手柄。

10.根据权利要求1所述的能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其特征在于，所述保护罩的中部为凸出的凹槽，所述保护罩的周边为与井盖本体通过螺栓紧压的边沿，所述边沿上设置有泄洪孔和螺栓孔；所述螺栓通过螺栓孔安装。

2

CN 207211204 U

说　明　书

一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖

1/6页

技术领域

[0001]本实用新型属于井盖技术领域，具体涉及一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖。

背景技术

[0002]随着我国城市基础设施建设事业的持续高速发展，城市中给水、排水、燃气、热力、电力、通信等各类市政公用设施日益增加。城市路面的各类地下管线设施的井盖也相应地不断增多。首先，由于井盖长期暴露在室外，且经常被超负荷的车辆碾压，大大缩短了井盖的寿命，导致井盖破损现象屡见不鲜。由于井盖的破损速度没有规律可循，并且井盖的破损为路面安全埋下隐患，目前对井盖的破损检测主要依靠人工巡检方式来完成，容易因检测不及时或遗漏造成实际安全事故，因此有必要提高井盖破损检测的及时性和准确性。其次，由于部分不法分子对井盖的偷盗，导致井盖丢失的情况也时有发生，全国范围内各类影响市民出行安全的时间频发，造成严重的不良社会影响，因此有必要提高井盖丢失监测的及时性和准确性。第三，目前城市交通系统建设越来越重要，现有的车流量监控不是基于设置在路边的流量监控装置，就是采用摄像头进行画面统计，如何有效的实现采用低成本的基础设施来实时了解交通情况变得尤为重要。

[0003]CN201611032426.0公开一种新型自动防护井盖，属于市政建材领域，包括井盖、井盖座、控制器、防护井盖、底架、电动缸、第一支架、第二支架、锁定块、光电传感器、转轴，井盖盖在井盖座上，并在井盖座下方安装底架，防护井盖一端与井盖座一端通过转轴固定在一起，第二支架与防护井盖另一端底面通过螺栓安装，第二支架与电动缸的活塞杆通过销轴连接在一起，电动缸缸体通过销轴与第一支架连接在一起，第一支架通过螺栓固定在底架上，控制器安装在井盖座下方的底架上端上，光电传感器安装在防护井盖连接转轴的一端的凹槽内，锁定块安装在井盖座底面，锁定防护井盖。该专利旨在公开一种可自动进行防护的井盖，达到保证行车安全和行人安全的目的，但是对于井盖丢失和监测车流量方面没有提出解决办法，具有一定的局限性。

[0004]CN201220253098.8提供一种井盖丢失检测装置，该装置包括微处理器电路、红外辐射信号处理电路、红外辐射检测传感器和电源电路；红外辐射信号处理电路连接红外辐射检测传感器用于处理检测到的红外辐射信号；微处理器电路连接红外辐射信号处理电路以便根据处理后的红外辐射信号判断是否有异常和产生异常信号；红外辐射检测传感器不断检测井口周围环境的红外辐射变化并输出红外辐射信号；红外辐射信号处理电路将接收到的红外辐射信号进行处理并传输给微处理器电路；微处理器电路根据处理后的红外辐射信号判断是否有异常和产生异常信号。该专利旨在公开一种井盖丢失检测装置，但是对于井盖破损和监测车流量方面没有提出解决办法，具有一定的局限性。实用新型内容

[0005]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能

3

CN 207211204 U

说　明　书

2/6页

井盖。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

[0007]一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，包括泄洪盖、井盖本体、保护罩和监测装置，

[0008]所述井盖本体设置有保护罩安装槽和泄洪盖安装槽；[0009]所述泄洪盖通过螺纹安装于泄洪盖安装槽；所述泄洪盖安装槽内设置有泄洪孔，且涂覆有夜光层；所述泄洪盖上设置有流水孔；所述泄洪孔与流水孔的圆心一一对应；[0010]所述保护罩通过螺栓安装于保护罩安装槽内；所述监测装置设置在保护罩内；[0011]所述监测装置包括天线、压力传感器模块、红外检测传感器模块、GPS导航定位模块、限位开关、水位传感器、电池、通讯模块、报警模块和微控制器模块；所述压力传感器模块、红外检测传感器模块、GPS导航定位模块、限位开关、水位传感器、电池、通讯模块、报警模块均与微控制器模块连接；所述通讯模块与天线连接；所述天线与控制中心通讯连接。[0012]进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述天线收纳设置在井盖本体外侧的天线槽内。[0013]进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述天线槽内设置有U型卡扣部，用于固定收纳天线。[0014]更进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述保护罩和井盖本体中设置有与天线槽相通的槽孔，用于将天线与通信模块相接的电线限定于槽孔内。

[0015]更进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述天线槽内填覆有介电绝缘体。[0016]进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述监测装置设置在保护罩内，且保护罩内填充有介电绝缘体，用于固定和保护监测装置的各元器件。

[0017]进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述压力传感器模块为多个，且均设置在保护罩的周边并靠近保护罩的最底边位置，所述保护罩最底边位置为与井盖的地下井道的环形台阶承接的位置。[0018]更进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述红外检测传感器模块设置在天线槽内，且通过电线与微处理器模块相接，且连接红外检测传感器模块的电线也通过槽孔固定。[0019]进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述限位开关设置于井盖本体的边缘并与井沿接触，且通过电线与微处理器模块相接。[0020]进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述水位传感器，设置在保护罩底部，用于检测下水道的水位。[0021]进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述泄洪孔的孔径大于所述流水孔的孔径。[0022]进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述泄洪盖和泄洪盖安装槽均为环形。[0023]进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中泄

4

[0006]

CN 207211204 U

说　明　书

3/6页

洪盖的材料采用复合纤维材料。[0024]进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述泄洪盖相对两侧设置有手柄安装槽，所述手柄安装槽内收纳安装有手柄。[0025]进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述保护罩的中部为凸出的凹槽，周边为与井盖本体通过螺栓紧压的边沿，所述边沿上设置有泄洪孔和螺栓孔。[0026]进一步地，本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，其中所述电池为多个并联的锂亚硫电池，相比现有技术，提升空间利用率同时延长电池的寿命。[0027]所述控制中心通过无线网络向天线发射信号，天线将信号传输给通讯模块，通讯模块将信号传输给微控制器模块；微控制器模块发出指令，进入检测流程，接收监测装置检测的信号数据，并通过通讯模块、天线发送至控制中心。

[0028]所述信号数据包括单位时间内车子经过井盖的数量、采集的时间、井盖的ID、井盖的位置、限位开关的开关情况(即井盖的开闭情况)、水位检测情况、。所述控制中心接收信号后进行保存；根据所述井盖的ID，控制中心可在软件系统中作为电子地图进行直观查看。可对井盖进行定点维护维修、更换或者对盗窃者进行抓捕，实时监控能力强，提高了出行安全。

[0029]所述控制中心每隔一定时间发射信号，微控制器模块接收信号后发出指令进行检测并将检测的数值进行加权平均后发送至控制中心。[0030]工作原理：本装置在正常工作时，泄洪盖主要贴合在井盖本体上，水流通过泄洪盖的流水孔进入下水道，泄洪盖起用于美观和防止堵塞的作用，井盖本体起支撑作用；泄洪盖的体积小、重量轻，容易打开；井盖本体上的夜光层在夜晚起到警示的作用，提醒行人避让；[0031]保护罩通过螺栓压紧贴合在井盖本体上，控制中心每隔一定时间发射信号，天线接收信号，经通讯模块传递至微控制器模块，微控制器模块接收信号后发出指令，压力传感器模块、红外检测传感器模块、GPS导航定位模块、限位开关、水位传感器均启动检测流程；压力传感器模块检测井盖四周的压力，在井盖被压、井盖变形、井盖正常的情况下分别检测不同的数值传输给微处理器模块；红外检测传感器模块检测行驶过该井盖的汽车的情况，并将信号传输给微处理器模块；限位开关检测井盖是否发生移动，并将信号传输给微处理器模块；GPS导航定位模块检测井盖的实时位置，并将信号传输给微处理器模块；水位传感器检测下水道的水是否超出安全水位，并将信号传输给微处理器模块；微控制器模块接收各元器件的信号数据，通过通讯模块经天线以无线网络的形式发送至控制中心。[0032]控制中心接收各类信号数据后进行处理，并利用相关的软件程序将信号数据处理成可读的数据，实时了解井盖的情况并采取对应的措施。[0033]本实用新型的有益效果：

[0034]本实用新型提供一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，通过对现有井盖进行改造，采用多层盖体的模式为井盖提供多重安全保障结构；采用泄洪盖实现快速将路边积水导流进入下水道，采用井盖本体实现支撑井盖的作用，采用保护罩实现保护各电子元器件，具有防水功效；

[0035]通过监测装置中的压力传感器模块、红外检测传感器模块、GPS导航定位模块、限位开关、水位传感器分别监测井盖的实时情况，并通过通讯模块经天线传输至控制中心，使

5

CN 207211204 U

说　明　书

4/6页

得井盖的破损、丢失和经过井盖的车流量均能实时的了解，实时了解井盖的状态避免井盖出现不良情况，安全防盗防损、性能优良、为交通系统提供交通数据。附图说明

[0036]图1是本实用新型优选实施例的剖面结构示意图；[0037]图2是本实用新型优选实施例泄洪盖的结构示意图；[0038]图3是本实用新型优选实施例井盖本体的结构示意图；

具体实施方式

[0039]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0040]需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。[0041]另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。[0042]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。[0043]另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。[0044]实施例1

[0045]如图1～3所示，一种能够监测破损、丢失和车流量的智能井盖，包括泄洪盖1、井盖本体2、保护罩3和监测装置，所述井盖本体1设置有保护罩安装槽21、泄洪盖安装槽22和天线槽23；

[0046]所述泄洪盖1通过螺纹安装于泄洪盖安装槽22；通过将泄洪盖1打开后，雨水可通过泄洪孔24流入下水道；

[0047]所述泄洪盖安装槽22内设置有泄洪孔24，且涂覆有夜光层，例如荧光材料，可夜晚发出警示；所述泄洪盖1上设置有流水孔11；所述泄洪孔24的孔径大于所述流水孔11的孔径；所述泄洪孔24与流水孔11的圆心一一对应；泄洪孔24孔径变大，使得积水流入下水道速度更快；所述泄洪盖1和泄洪盖安装槽22均为环形；泄洪盖1的材料采用复合纤维材料，不容易被不法分子盗走；

6

CN 207211204 U[0048]

说　明　书

5/6页

所述保护罩3通过螺栓31安装于保护罩安装槽21内；所述螺栓31贯穿安装在井盖

本体的螺栓孔25和保护罩安装槽的螺栓孔内；

[0049]所述泄洪盖1相对两侧设置有手柄安装槽12，所述手柄安装槽12内收纳安装有手柄；手柄打开利于将泄洪盖1进行安装和打开；[0050]所述监测装置设置在保护罩3内，且保护罩3内填充有介电绝缘体，用于固定和保护监测装置的各元器件，有效保证信号的精度和稳定性；通过在保护罩3内装配有介电绝缘体，完全隔离各元器件之间的相互干扰，有效进行信号之间干扰的屏蔽和降低震动波动，提高稳定性；

[0051]所述监测装置包括天线32、压力传感器模块33、红外检测传感器模块34、GPS导航定位模块35、限位开关36、水位传感器37、电池38、通讯模块39、报警模块40和微控制器模块41；

[0052]所述天线32收纳设置在井盖本体2外侧的天线槽23内；所述天线槽23内设置有U型卡扣部，用于固定收纳天线，避免天线32由于井盖震动带来的损坏，提高整体抗震动性，有效收纳天线32同时能提高输出信号的稳定和精度；[0053]所述保护罩3的中部为凸出的凹槽，周边为与井盖本体2通过螺栓31紧压的边沿，所述边沿上设置有泄洪孔和螺栓孔；所述凸出的凹槽便于将保护罩3卡接与保护罩安装槽21内，能有效进行防水，保护监测装置；为实现上述功效，可见凸出的凹槽的直径略小于保护罩安装槽21的直径；

[00]所述保护罩3和井盖本体2中设置有与天线槽相通的槽孔，用于将天线32与通信模块39相接的电线限定于槽孔内，便于定位电线；所述天线槽23内填覆有介电绝缘体，用于固定和保护天线32和红外检测传感器模块34；同样，红外检测传感器模块34与微控制器模块41连接的电线也可限定于槽孔内；所述电池38为多个并联的锂亚硫电池，相比现有技术，提升空间利用率同时延长电池的寿命；使用的电源供电，避免各井盖之间的相互干扰；[0055]所述压力传感器模块33、红外检测传感器模块34、GPS导航定位模块35、限位开关36、水位传感器37、电池38、通讯模块39、报警模块40均与微控制器模块41连接；所述通讯模块39与天线32连接；所述天线32与控制中心通讯连接；[0056]压力传感器模块33为多个，且均设置在保护罩3的周边并靠近保护罩3的最底边位置，所述保护罩最底边位置为与井盖的地下井道的环形台阶承接的位置，用于检测井盖四周的压力，当井盖上压过车轮或人时，各个压力传感器模块33的数值发生瞬时突变；若井盖出现变形，则各个压力传感器模块33检测的数值变化发生变化且不一样；若井盖正常且平稳置于地下井道的环形台阶上，则各个压力传感器模块33检测的数值相同，控制中心接收信号后根据上述三种情况来判断井盖是否破损；

[0057]所述红外检测传感器模块34设置在天线槽23内，以检测行驶过该井盖的汽车；[0058]限位开关36，其设置于保护罩3的边缘并与井沿接触，用于检测井盖是否发生了移动，在井盖被盗的情况下，井盖发生位移从而触发限位开关36给出报警信号；[0059]水位传感器37，设置在保护罩3底部，用于检测下水道的水位；判断是否超出预先设定的安全水位，在下水道的水位超过安全水位的情况下，给出水位的报警信号；[0060]通过GPS导航定位模块35定时向微控制器模块41发送位置，微控制器模块41将信号数据发送至控制中心，来实时了解井盖的位置，防止丢失。

7

CN 207211204 U[0061]

说　明　书

6/6页

具体地，所述控制中心通过无线网络向天线32发射信号，天线32将信号传输给通

讯模块39，通讯模块39将信号传输给微控制器模块41；微控制器模块41发出指令，进入检测流程，接收监测装置检测的信号数据，并通过通讯模块39、天线32发送至控制中心。[0062]所述信号数据包括单位时间内车子经过井盖的数量、采集的时间、井盖的ID、井盖的位置、限位开关的开关情况(即井盖的开闭情况)、水位检测情况、井盖破损情况。所述控制中心接收信号后进行保存；根据所述井盖的ID，控制中心可在软件系统中作为电子地图进行直观查看。可对井盖进行定点维护维修、更换或者对盗窃者进行抓捕，实时监控能力强，提高了出行安全。

[0063]所述控制中心每隔一定时间发射信号，微控制器模块41接收信号后发出指令进行检测并将检测的数值进行加权平均后发送至控制中心。[00]工作原理：本装置在正常工作时，泄洪盖1主要贴合在井盖本体2上，水流通过泄洪盖1的流水孔11进入下水道，泄洪盖1起用于美观和防止堵塞的作用，井盖本体2起支撑作用；泄洪盖1的体积小、重量轻，容易打开；井盖本体2上的夜光层在夜晚起到警示的作用，提醒行人避让；

[0065]保护罩3通过螺栓31压紧贴合在井盖本体2上，控制中心每隔一定时间发射信号，天线32接收信号，经通讯模块39传递至微控制器模块41，微控制器模块41接收信号后发出指令，压力传感器模块33、红外检测传感器模块34、GPS导航定位模块35、限位开关36、水位传感器37均启动检测流程；压力传感器模块33检测井盖四周的压力，在井盖被压、井盖变形、井盖正常的情况下分别检测不同的数值传输给微处理器模块41；红外检测传感器模块34检测行驶过该井盖的汽车的情况，并将信号传输给微处理器模块41；限位开关36检测井盖是否发生移动，并将信号传输给微处理器模块41；GPS导航定位模块35检测井盖的实时位置，并将信号传输给微处理器模块41；水位传感器37检测下水道的水是否超出安全水位，并将信号传输给微处理器模块41；微控制器模块41接收各元器件的信号数据，通过通讯模块39经天线32以无线网络的形式发送至控制中心。[0066]控制中心接收各类信号数据后进行处理，并利用相关的软件程序将信号数据处理成可读的数据，实时了解井盖的情况并采取对应的措施。[0067]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

8

CN 207211204 U

说　明　书　附　图

1/2页

图1

图2

9

CN 207211204 U

说　明　书　附　图

2/2页

图3

10