一种基于物联网传感器和4G通讯的城市窨井盖控制系统的制作方法

一种基于物联网传感器和4g通讯的城市窨井盖控制系统
技术领域
1.本发明涉及市政道路建设技术，更具体地说，它涉及一种基于物联网传感器和4g通讯的城市窨井盖控制系统。


背景技术：

2.井盖，用于遮盖道路或家中深井，防止人或者物体坠落。按材质可分为金属井盖、高强度纤维水泥混凝土井盖、树脂井盖等，有圆形和方形，可用于绿化带、人行道、机动车道、码头、小巷等。随着我国经济的飞速发展，我国基础设施建设又迎来一个新周期，井盖在城市规划和道路建设中的市场需求量巨大。
3.随着科学技术的不断发展，传统的井盖使用弊端越来越多，如传统井盖泄水量的多少由井盖上的泄水孔大小决定，而泄水孔在制作时便被限制定死，使得城市中常常因为暴雨导致泄水不及时出现城市内涝的情况，而如果泄水孔预留过大，又会危害行人以及车轮较细的车辆安全，使得井盖缺乏智能化。
4.因此需要提出一种方案来解决这个问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于物联网传感器和4g通讯的城市窨井盖控制系统，通过内涝感知模块感知城市的排水和内涝情况，并通过信息处理模块和升降控制模块来控制井盖本体的升降，来调节排水效率，减少城市内涝情况的发生。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于物联网传感器和4g通讯的城市窨井盖控制系统，包括井盖框、安装在井盖框内的井盖本体以及智能控制系统，所述井盖本体的一端与井盖框转动连接，所述智能控制系统包括有信息处理模块、内涝感知模块和升降控制模块，所述信息处理模块包括有安装在井盖本体上的安装盒体、安装在安装盒体内的单片机，以及与单片机电连的无线通信模块、语音报警模块、电源模块、位置传感器和监控中心，所述位置传感器与单片机电连接，所述无线通信模块与监控中心信号连接，所述内涝感知模块包括有雨量计、安装在井盖本体上的浸水传感器和压力传感器，所述内涝感知模块与单片机电连接。
7.通过采用上述技术方案，正常情况下，井盖本体会盖合在井盖框内，通过井盖本体上的排水孔进行日常的排水，内涝感知模块会实时对城市的内涝情况进行感知监控，其中，雨量计会定点分布在城市内，每一个雨量计都会对一定区域范围内的雨量进行监测，浸水传感器能够对井盖本体内的水量进行实时监测，而压力传感器能够对堆积在井盖本体上方的水量进行监测，多维度的监测能够全面的对城市的排水内涝情况进行感知，内涝感知模块会将自己收集到的信息传输至信息处理模块，单片机会对采集到的数据进行分析，并通过无线通信模块实时传输至监控中心和语音报警模块，语音报警模块会发出声光警报，电源模块能够为内涝感知模块提供电力，位置传感器能够对各个井盖本体进行定位，使监测
更加精确，安装盒体能够防止积水损坏信息处理模块，起到一定的保护作用，当监测到城市积水量超过井盖本体负荷后，信息处理模块会向升降控制模块发出信号，带动井盖本体抬升，井盖本体的一侧抬升后，井盖本体与井盖框之间就会形成用于排水的开口，加快了城市排水的效率，排水至正常积水量后，信息处理模块会重新向升降控制模块发出信号，升降控制模块就会带动井盖本体下降恢复至原位，减少了城市内涝的发生，且通过智能控制装置能够使内涝的预防更加方便及时。
8.本发明进一步设置为：所述升降控制模块包括有一端与井盖框固定连接的电动推杆以及与电动推杆的另一端固定连接的抵触板，所述电动推杆(17)与监控中心信号连接。
9.通过采用上述技术方案，当需要调节城市内井盖本体的排水效率时，可以通过向上伸长电动推杆，电动推杆上的抵触板就会将井盖本体的一端推动向上抬起，电动推杆的长度伸长的越长，井盖本体与井盖框之间打开的开口就会越大，井盖本体与井盖框之间的开口大小就会随着井盖本体倾斜角度的不同而产生变化，满足不同降雨量下的城市排水需求，在排水完成后，缩短电动推杆，没有了抵触板的抵触后，井盖本体就能通过自身的重力回落。
10.本发明进一步设置为：所述井盖框内设置有用于检测井盖本体升降时倾斜角度的倾角传感器，所述倾角传感器与单片机电连接。
11.通过采用上述技术方案，倾斜角度器能够实时对井盖本体的倾斜角度进行监测，并将采集到的数据通过单片机分析后传输至监控中心，使城市排水量的控制能够更加准确。
12.本发明进一步设置为：所述井盖框内设置有与其固定连接的防坠网。
13.通过采用上述技术方案，防坠网能够在井盖本体打开后增加一层安全保障。
14.本发明进一步设置为：所述井盖本体的侧壁上设置有用于警示的荧光涂料。
15.通过采用上述技术方案，在井盖本体向上抬升，超出地面产生斜角时，荧光涂料在夜间会发光，起到警示效果，减少了在夜间由于光线不佳而导致碰撞的情况发生。
16.本发明进一步设置为：所述电动推杆靠近井盖本体的一端设置有与其固定连接的引流板。
17.通过采用上述技术方案，引流班能够对电动推杆起到一定的遮挡作用，能够将积水外扩后再流下，减少了积水对电动推杆造成的影响，延长了电动推杆的使用寿命。
18.本发明进一步设置为：所述信息处理模块还包括有手机监测终端，所述手机监测终端与无线通信模块连接。
19.通过采用上述技术方案，手机监测终端也能够和监控中心一起起到监测控制的作用，通过手机监测终端可以获取井盖本体内的信息，还可以控制井盖本体的开闭。
20.综上所述，本发明具有以下有益效果：
21.本发明通过内涝感知模块感知城市的排水和内涝情况，并通过信息处理模块和升降控制模块来控制井盖本体的升降，来调节排水效率，减少城市内涝情况的发生。
附图说明
22.图1为本发明中智能控制系统的示意图；
23.图2为本发明中的井盖本体的结构示意图，显示了井盖本体和井盖框结构特征。
24.图中：1、井盖框；2、井盖本体；3、安装盒体；4、单片机；5、无线通信模块；6、语音报警模块；7、电源模块；8、位置传感器；9、监控中心；10、手机监测终端；11、信息处理模块；12、内涝感知模块；13、雨量计；14、压力传感器；15、浸水传感器；16、升降控制模块；17、电动推杆。
具体实施方式
25.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设置/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.下面结合附图，对本发明进行详细描述。
29.一种基于物联网传感器和4g通讯的城市窨井盖控制系统，如图1-图2所示，包括井盖框1、安装在井盖框1内的井盖本体2以及智能控制系统，井盖本体2的一端与井盖框1转动连接，井盖框1内设有与其固定连接的防坠网，井盖本体2的侧壁上设有用于警示的荧光涂料。
30.智能控制系统包括有信息处理模块11、内涝感知模块12和升降控制模块16，信息处理模块11包括有安装在井盖本体2上的安装盒体3、安装在安装盒体3内的单片机4，以及与单片机4电连的无线通信模块5、语音报警模块6、电源模块7、位置传感器8和监控中心9，位置传感器8与单片机4电连接，无线通信模块5与监控中心9信号连接，内涝感知模块12包括有雨量计13、安装在井盖本体2上的浸水传感器15和压力传感器14，内涝感知模块12与单片机4电连接。
31.升降控制模块16包括有一端与井盖框1固定连接的电动推杆17以及与电动推杆17的另一端固定连接的抵触板，电动推杆17与监控中心9信号连接，电动推杆17靠近井盖本体2的一端设有与其固定连接的引流板，电动推杆17与监控中心9信号连接。
32.井盖框1内设有用于检测井盖本体2升降时倾斜角度的倾角传感器，倾角传感器与单片机4电连接。
33.信息处理模块11还包括有手机监测终端10，手机监测终端10与无线通信模块5连接。
34.正常情况下，井盖本体2会盖合在井盖框1内，通过井盖本体2上的排水孔进行日常的排水，内涝感知模块12会实时对城市的内涝情况进行感知监控，其中，雨量计13会定点分布在城市内，每一个雨量计13都会对一定区域范围内的雨量进行监测，浸水传感器15能够
对井盖本体2内的排水量进行实时监测，而压力传感器14能够对堆积在井盖本体2上方的水量进行监测，多维度的监测能够全面的对城市的排水内涝情况进行感知，内涝感知模块12会将自己收集到的信息传输至信息处理模块11，单片机4通过语音报警模块6与物联网连接，对采集到的数据进行分析处理，并通过无线通信模块5实时传输至监控中心9和语音报警模块6，语音报警模块6会发出声光警报，无线通信模块5可以是4g通讯模块，电源模块7能够为内涝感知模块12提供电力，位置传感器8能够对各个井盖本体2进行定位，使监测更加精确，安装盒体3能够防止积水损坏信息处理模块11，起到一定的保护作用。
35.当监测到城市积水量超过井盖本体2负荷后，信息处理模块11会向升降控制模块16发出信号，带动井盖本体2抬升，井盖本体2的一侧抬升后，井盖本体2与井盖框1之间就会形成用于排水的开口，加快了城市排水的效率，排水至正常积水量后，信息处理模块11会重新向升降控制模块16发出信号，升降控制模块16就会带动井盖本体2下降恢复至原位，减少了城市内涝的发生，且通过智能控制装置能够使内涝的预防更加方便及时，有助于城市管理者对城市排水有更加宏观的了解。
36.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。