一种智能钢渣窨井盖监测报警装置

1.本发明涉及智能井盖技术领域，具体为一种智能钢渣窨井盖监测报警装置。


背景技术：

2.窨井盖广泛应用于城市道路、管道、检查井、电力及电信设施井等，井盖虽小，却关系到市民出行、交通安全等大问题，井盖在服役过程中，由于受到环境腐蚀、材料老化以及汽车轮胎碾压和冲击导致的疲劳效应等多种因素的影响，将不可避免地产生损伤积累和抗力衰减，直至断裂破损。因此，采用有效的手段监测和评定窨井盖的安全状况十分必要。目前，应用于窨井盖破坏监测的传感材料主要有电阻应变片、压电材料、光纤以及碳纤维等，但从市政管理的角度来看，这些材料均不同程度地存在某些缺陷，例如，抗电磁干扰能力差、寿命低、耐腐蚀性差、造价高、施工不便、影响结构力学性能等。故本发明提出了一种改进型的智能钢渣窨井盖监测报警装置，通过对窨井盖进行实时监测和及时维护，可防止由于窨井盖丢失和损坏形成的“马路黑洞”导致交通事故，提高城市的综合管理水平。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种智能钢渣窨井盖监测报警装置，用于实现稳定可靠地对城市道路窨井盖结构状况进行远程监测的目的。
4.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
5.一种智能钢渣窨井盖监测报警装置，包括设置在窨井盖主体底部的电气盒以及设置在窨井盖主体底部靠近两侧位置处的接线柱，所述窨井盖主体的底部设置有加强筋，所述电气盒通过外螺纹管与加强筋相连，所述外螺纹管的内部穿设有导线，所述电气盒的内部设置有监测模块。
6.所述监测模块包括保护电阻、电压比较器、电源模块一、定时开关、控制器以及信号传输模块一，所述电源模块一分别与定时开关、电压比较器、控制器以及信号传输模块一电性连接，所述控制器分别与定时开关和电压比较器电性连接，所述控制器与信号传输模块一双向信号连接，所述窨井盖主体通过接线柱和导线以及保护电阻串联在定时开关与电压比较器之间。
7.所述信号传输模块一与控制中心的信号传输模块二信号连接，所述控制中心还包括主控模块、显示模块、报警模块以及电源模块二，所述主控模块分别与显示模块和报警模块信号连接，所述主控模块与信号传输模块二双向信号连接，所述电源模块二分别与信号传输模块二、显示模块、主控模块以及报警模块电性连接。
8.优选的，所述加强筋包括设置在窨井盖主体底部中央位置处且呈正多边形的加强筋一以及设置在加强筋一周围呈辐射状且与窨井盖主体的底部相连的加强筋二，所述电气盒与加强筋一的形状尺寸相适配，且电气盒卡接在加强筋一的中间。
9.优选的，所述加强筋还包括设置在窨井盖主体底部中央位置且位于加强筋一内部的圆形加强筋三，所述加强筋三的周围设置有呈辐射状且与加强筋一和窨井盖主体相连的
加强筋四。
10.优选的，所述电气盒包括顶部开口的盒体以及套接在盒体顶部表面的盒盖，且外螺纹管同时贯穿盒体与盒盖。
11.优选的，所述电气盒还包括设置在盒体底部的沉槽，所述电气盒的盒体与盒盖均采用绝缘电磁屏蔽材料制成，所述信号传输模块一安装在沉槽的内部。
12.优选的，所述电源模块一为可更换蓄电池，所述信号传输模块一与信号传输模块二之间通过无线信号传输。
13.与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
14.本发明通过在窨井盖主体底部两侧设置导线连接保护电阻、电压比较器和定时开关，通过信号传输模块一和信号传输模块二在控制中心一端对窨井盖主体远程监测其电压变化，通过判断电压变化来判定窨井盖主体的结构损坏情况，受电磁干扰影响小，当窨井盖主体发生断裂损坏时，会监测到其电压有明显的减小，控制中心一端能够及时对其进行定位、维护和更换，整个装置结构简单，不影响窨井盖主体的结构力学性能，通过电气盒安装和防护，方便安装，不易损坏，造价低，电源模块一的蓄电池可更换，具有使用寿命长的优点，实现了稳定可靠地对城市道路窨井盖结构状况进行远程监测的效果。
附图说明
15.图1为本发明背面结构示意图；
16.图2为本发明窨井盖主体背面结构示意图；
17.图3为本发明侧视图；
18.图4为本发明窨井盖主体与电气盒侧剖图；
19.图5为本发明系统原理图。
20.图中：1、窨井盖主体；2、电气盒；201、盒体；202、盒盖；203、沉槽；3、接线柱；4、加强筋；401、加强筋一；402、加强筋二；403、加强筋三；404、加强筋四；5、外螺纹管；6、导线；7、监测模块；701、保护电阻；702、电压比较器；703、电源模块一；704、定时开关；705、控制器；706、信号传输模块一；8、控制中心；801、信号传输模块二；802、主控模块；803、显示模块；804、报警模块；805、电源模块二。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种智能钢渣窨井盖监测报警装置，包括设置在窨井盖主体1底部的电气盒2以及设置在窨井盖主体1底部靠近两侧位置处的接线柱3，窨井盖主体1的底部设置有加强筋4，电气盒2通过外螺纹管5与加强筋4相连，外螺纹管5的内部穿设有导线6，电气盒2的内部设置有监测模块7。
23.监测模块7包括保护电阻701、电压比较器702、电源模块一703、定时开关704、控制器705以及信号传输模块一706，电源模块一703分别与定时开关704、电压比较器702、控制
器705以及信号传输模块一706电性连接，控制器705分别与定时开关704和电压比较器702电性连接，控制器705与信号传输模块一706双向信号连接，窨井盖主体1通过接线柱3和导线6以及保护电阻701串联在定时开关704与电压比较器702之间。
24.信号传输模块一706与控制中心8的信号传输模块二801信号连接，控制中心8还包括主控模块802、显示模块803、报警模块804以及电源模块二805，主控模块802分别与显示模块803和报警模块804信号连接，主控模块802与信号传输模块二801双向信号连接，电源模块二805分别与信号传输模块二801、显示模块803、主控模块802以及报警模块804电性连接。
25.作为本发明的一种技术优化方案，加强筋4包括设置在窨井盖主体1底部中央位置处且呈正多边形的加强筋一401以及设置在加强筋一401周围呈辐射状且与窨井盖主体1的底部相连的加强筋二402，电气盒2与加强筋一401的形状尺寸相适配，且电气盒2卡接在加强筋一401的中间，辐射状的加强筋二402相比现有技术中相互垂直的筋条具有更强的抗拉伸、抗弯曲性能，提高承受力，在源头上提高窨井盖主体1的结构质量，使其不易发生断裂损坏的情况，延长使用寿命，中央位置的正多边形加强筋一401能够避免受力点集中到某一点，避免出现类似现有的窨井盖容易出现局部损坏的情况。
26.作为本发明的一种技术优化方案，加强筋4还包括设置在窨井盖主体1底部中央位置且位于加强筋一401内部的圆形加强筋三403，加强筋三403的周围设置有呈辐射状且与加强筋一401和窨井盖主体1相连的加强筋四404，中央位置的圆形加强筋三403能够避免受力点集中到某一点，避免出现类似现有的窨井盖容易出现局部损坏的情况，辐射状的加强筋四404相比现有技术中相互垂直的筋条具有更强的抗拉伸、抗弯曲性能，提高承受力。
27.作为本发明的一种技术优化方案，电气盒2包括顶部开口的盒体201以及套接在盒体201顶部表面的盒盖202，且外螺纹管5同时贯穿盒体201与盒盖202，方便安装。
28.作为本发明的一种技术优化方案，电气盒2还包括设置在盒体201底部的沉槽203，电气盒2的盒体201与盒盖202均采用绝缘电磁屏蔽材料制成，信号传输模块一706安装在沉槽203的内部，能够降低盒体201内部电子元器件受到电磁信号的干扰，提高监测数据的准确性，同时不影响信号传输模块一706的信号传输。
29.作为本发明的一种技术优化方案，电源模块一703为可更换蓄电池，信号传输模块一706与信号传输模块二801之间通过无线信号传输。
30.工作原理：工作人员在控制中心8的一端，通过信号传输模块二801与监测模块7的信号传输模块一706无线信号连接对监测模块7进行远程监测和控制，通过控制器705设置定时开关704的开合状态和开合时间，监测时，电压比较器702将监测电压与设定电压进行比较，控制器705对监测结果进行分析，同时将监测结果信息传递至主控模块802，当比较发现电压小于设定电压时，则表明窨井盖主体1发生断裂损坏，主控模块802将该窨井盖主体1的信息通过显示模块803显示同时驱动报警模块804，工作人员便可及时对断裂损坏的窨井盖主体1进行更换和维护。
31.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
32.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。