一种智能的窨井盖监控器

技术领域

本发明涉及路政设施技术领域，具体为一种智能的窨井盖监控器。

背景技术

目前的铸铁窨井盖经常容易被偷窃，为了防偷窃，市场的窨井盖监控器往往设置倾斜开关，通过窨井盖的倾斜角度来判断窨井盖是否被打开，但目前的倾斜开关受路面倾斜影响或者受地震波影响会产生误判断，会影响窨井盖的正确监管。

目前旧窨井盖存量市场的监控技术几乎不使用机械开关来判断窨井盖的打开，这因为普通的机械触点开关的促动器很难直接安装在井壁上，尤其当窨井盖盖上后，窨井盖上设置的触点很难对准井壁上的促动器，在存量市场加装监控器的安装难度非常大。同时，触点部分裸露在外，很容易遇水被短路，造成误判断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能的窨井盖监控器，通过不同信号可精准判断窨井盖是否被打开，再将当前信息发送到远程服务器，不会遇水被短路，不会造成误判断，当窨井盖异常打开后可通过远端服务器通知维修人员来及时处理，避免安全事故的产生，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能的窨井盖监控器，包括控制器、无源开关装置、连接装置和连接装置固定器；

所述控制器固定在窨井盖上，所述窨井盖设置在窨井上，所述无源开关装置设置在所述控制器上，并通过引出线与所述控制器连接，所述无源开关装置上设置有促动器，所述促动器与所述连接装置连接，所述连接装置通过所述连接装置固定器固定在所述窨井的井壁上；

所述促动器至少具有两个状态：所述促动器在第一状态时，所述无源开关装置接通，所述促动器在第二状态时，所述无源开关装置断开，当所述无源开关装置接通时，所述控制器获得第一信号，所述无源开关装置断开时，所述控制器获得第二信号；

当所述窨井盖在正常位置时，所述促动器在第一状态，所述无源开关装置接通，所述控制器获得第一信号，当所述窨井盖远离正常位置一定阈值时，所述促动器在第二状态，所述无源开关装置断开，所述控制器获得第二信号；

当所述控制器收到第一信号，所述控制器判断所述窨井盖正常，当所述控制器收到第二信号时，所述控制器判断所述窨井盖被打开，所述控制器将第一信号、第二信号和判断的结果通过无线通讯以协议方式发送到远程服务器。

优选的，所述无源开关装置、所述促动器和所述控制器一起封装进塑料壳，所述塑料壳仅底部开孔露出所述促动器尾部，所述塑料壳由腔体和安装架组成，所述安装架上开孔，所述塑料壳通过所述安装架整体安装在所述窨井盖上。

优选的，所述连接装置采用绳，所述连接装置固定器包括第一膨胀螺钉、第一平垫片和第一螺母，所述绳一端系在所述促动器上，另一端形成套索固定在所述第一膨胀螺钉上，并用所述第一平垫片和所述第一螺母压在套索上，所述第一膨胀螺钉固定在所述窨井的井壁上，利用套索控制所述绳的长度，使所述窨井盖在正常位置时，所述绳的松弛量在40-50mm，当所述窨井盖远离正常位置超过行程时，所述绳拉紧，使所述促动器从第一状态变为第二状态。

优选的，所述连接装置固定器还包括连接螺钉、第二平垫片、第二螺母和两个压接端子，所述促动器的底部开设有螺纹孔，所述连接螺钉螺纹连接在所述螺纹孔中，所述绳系在所述促动器上的一端形成套索固定在所述连接螺钉上，并用所述第二平垫片和所述第二螺母压在套索上，两个所述压接端子分别安装在所述绳的两端头。

优选的，所述无源开关装置包括套筒、第三螺母、无源开关和弹簧片，所述套筒的外侧面上设置有外螺纹，所述套筒通过所述外螺纹和所述第三螺母安装在所述控制器上，所述无源开关设置在所述套筒的内部，所述弹簧片固定在所述套筒的内侧壁上，所述促动器上开设有凹口，所述促动器通过所述弹簧片和所述凹口卡接在所述套筒中，所述引出线连接在所述无源开关和所述控制器之间。

优选的，所述无源开关采用机械触点开关，所述促动器的顶部固定有导电体，所述机械触点开关的一端触点桥接在所述导电体上，另一端触点固定在所述引出线上，此时所述机械触点开关接通，所述促动器处于第一状态，所述控制器获得第一信号，当所述促动器与所述机械触点开关发生相对移动，所述机械触点开关的一端触点与所述导电体分离，此时所述机械触点开关断开，所述促动器处于第二状态，所述控制器获得第二信号。

优选的，所述无源开关采用微动开关，所述连接装置采用钢板，所述连接装置固定器包括第二膨胀螺钉和第四螺母，所述钢板通过所述第二膨胀螺钉和所述第四螺母固定在所述窨井的井壁上，所述微动开关通过所述引出线与所述控制器通讯连接，所述窨井盖在正常位置时，所述促动器顶在所述钢板表面，所述促动器被挤压，使所述微动开关内部导通，所述微动开关接入所述控制器的信号回路，所述促动器处于第一状态，所述控制器获得第一信号，当所述窨井盖抬起，柱塞杆在所述微动开关内部弹簧复位力下伸长，使柱塞杆移动到第二状态，此时所述微动开关断开，所述促动器处于第一状态，所述控制器获得第二信号。

优选的，所述无源开关采用磁接近开关，所述磁接近开关通过所述引出线与所述控制器通讯连接，所述促动器的顶部固定有金属片，当所述促动器顶部的所述金属片接近所述磁接近开关的检测面，使所述磁接近开关内部接通，所述促动器处于第一状态，所述控制器获得第一信号，当所述促动器远离所述磁接近开关，所述促动器到第二状态，所述磁接近开关内部断开，所述控制器获得第二信号。

优选的，所述控制器中设置有身份识别芯片和蜂鸣器，所述身份识别芯片与手机通讯连接，在所述窨井盖打开前，先通过手机进行授权，当手机授权后打开所述窨井盖，即便所述控制器收到第二信号，蜂鸣器也不会发声，当手机未授权后打开所述窨井盖，蜂鸣器会发出报警声，所述控制器并会将当前开盖是否正常的信息发送到远端服务器。

优选的，所述控制器上集成安装有水银倾侧开关，所述控制器和所述窨井盖表面平行，当所述窨井盖水平时，所述水银倾侧开关发给所述控制器第三信号，当所述窨井盖与水平面夹角大于阈值时，所述水银倾侧开关发给所述控制器第四信号，所述控制器结合第一信号、第二信号、第三信号、第四信号的信息得出不同结果；

当所述控制器收到第一信号和第三信号时，所述控制器判断所述窨井盖的情况正常；

当所述控制器收到第一信号和第四信号时，所述控制器判断所述窨井盖倾斜但没打开；

当所述控制器收到第二信号时，所述控制器判断所述窨井盖被异常打开。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种智能的窨井盖监控器，将开关的促动器和触点，都安装在窨井盖上，这样不会出现窨井盖盖上时，触点对不准促动器的情况，使用可调整长度的连接装置将促动器和井壁相连，使窨井盖打开时，促动器在连接器作用下离开触点，成为第二状态，促动器在第一状态时，触点接通，控制器得到第一信号，促动器在第二状态时，触点断开，控制器得到第二信号，控制器的运算器通过第一信号和第二信号可精准判断窨井盖是否被打开，再将当前信息发送到远程服务器，不会遇水被短路，不会造成误判断，当窨井盖异常打开后可通过远端服务器通知维修人员来及时处理，避免安全事故的产生。

附图说明

图1为本发明的实施例1设置机械触点开关的窨井盖监控器的结构示意图；

图2为本发明的实施例1的机械触点开关的结构示意图；

图3为本发明的实施例2的磁接近开关的结构示意图；

图4为本发明的实施例3设置微动开关的窨井盖监控器的结构示意图；

图5为本发明的实施例4的微动开关的结构示意图；

图6为本发明的实施例5的促动器压入时的机械触点开关的结构示意图；

图7为本发明的实施例5的促动器拔出时的机械触点开关的结构示意图；

图8为本发明的图1中A处放大示意图；

图9为本发明的图1中B处放大示意图。

图中：1、控制器；2、无源开关装置；201、套筒；202、第三螺母；203、弹簧片；204、凹口；205、无源开关；2051、机械触点开关；2052、导电体；2053、微动开关；2054、磁接近开关；2055、金属片；3、连接装置；4、连接装置固定器；401、第一膨胀螺钉；402、第一平垫片；403、第一螺母；404、连接螺钉；405、第二平垫片；406、第二螺母；407、压接端子；408、第二膨胀螺钉；409、第四螺母；5、窨井盖；6、窨井；7、促动器；8、引出线；9、螺纹孔；10、水银倾侧开关。

具体实施方式

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。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1、图2、图8和图9，本发明提供一种智能的窨井盖监控器，包括控制器1、无源开关装置2、连接装置3和连接装置固定器4；

控制器1固定在窨井盖5上，控制器1包括印刷基板、GPS定位芯片和组网芯片，组网芯片使用NB-IOT或LORA，印刷基板上集成有运算器和电池组，窨井盖5设置在窨井6上，无源开关装置2设置在控制器1上，并通过引出线8与控制器1连接，无源开关装置2上设置有促动器7，促动器7与连接装置3连接，连接装置3通过连接装置固定器4固定在窨井6的井壁上；

促动器7至少具有两个状态：促动器7在第一状态时，无源开关装置2接通，促动器7在第二状态时，无源开关装置2断开，当无源开关装置2接通时，控制器1获得第一信号，无源开关装置2断开时，控制器1获得第二信号；

当窨井盖5在正常位置时，促动器7在第一状态，无源开关装置2接通，控制器1获得第一信号，当窨井盖5远离正常位置一定阈值时，如竖直方向远离50mm以上时，促动器7在第二状态，无源开关装置2断开，控制器1获得第二信号；

当控制器1收到第一信号，控制器1判断窨井盖5正常，当控制器1收到第二信号时，控制器1判断窨井盖5被打开，控制器1将第一信号、第二信号和判断的结果通过无线通讯以协议方式发送到远程服务器。

无源开关装置2、促动器7和控制器1一起封装进塑料壳，塑料壳仅底部开孔露出促动器7尾部，塑料壳由腔体和安装架组成，安装架上开孔，塑料壳通过安装架整体安装在窨井盖5上。

连接装置3采用绳，连接装置固定器4包括第一膨胀螺钉401、第一平垫片402和第一螺母403，绳一端系在促动器7上，另一端形成套索固定在第一膨胀螺钉401上，并用第一平垫片402和第一螺母403压在套索上，第一膨胀螺钉401固定在窨井6的井壁上，利用套索控制绳的长度，使窨井盖5在正常位置时，绳的松弛量在40-50mm，当窨井盖5远离正常位置超过行程时，绳拉紧，使促动器7从第一状态变为第二状态。

连接装置固定器4还包括连接螺钉404、第二平垫片405、第二螺母406和两个压接端子407，促动器7的底部开设有螺纹孔9，连接螺钉404螺纹连接在螺纹孔9中，绳系在促动器7上的一端形成套索固定在连接螺钉404上，并用第二平垫片405和第二螺母406压在套索上，两个压接端子407分别安装在绳的两端头。

无源开关装置2包括套筒201、第三螺母202、无源开关205和弹簧片203，套筒201的外侧面上设置有外螺纹，套筒201通过外螺纹和第三螺母202安装在控制器1上，无源开关设置在套筒201的内部，弹簧片203固定在套筒201的内侧壁上，促动器7上开设有凹口204，促动器7通过弹簧片203和凹口204卡接在套筒201中，引出线8连接在无源开关和控制器1之间。

无源开关采用机械触点开关2051，促动器7的顶部固定有导电体2052，机械触点开关2051的一端触点桥接在导电体2052上，另一端触点固定在引出线8上，此时机械触点开关2051接通，促动器7处于第一状态，控制器1内部得到高电平，控制器1获得如5V的电平作为第一信号，当促动器7被绳拉动，与机械触点开关2051发生相对移动，机械触点开关2051的一端触点与导电体2052分离，此时机械触点开关2051断开，促动器7处于第二状态，控制器1内部回路断开，控制器1得到0v的电平作为第二信号。

控制器1中设置有身份识别芯片和蜂鸣器，身份识别芯片与手机通讯连接，在窨井盖5打开前，先通过手机进行授权，当手机授权后打开窨井盖5，即便控制器1收到第二信号，蜂鸣器也不会发声，当手机未授权后打开窨井盖5，蜂鸣器会发出报警声，控制器1并会将当前开盖是否正常的信息发送到远端服务器。

控制器1上集成安装有水银倾侧开关10，控制器1和窨井盖5表面平行，当窨井盖5水平时，水银倾侧开关10发给控制器1第三信号，当窨井盖5与水平面夹角大于阈值时，如5度以上，水银倾侧开关10发给控制器1第四信号，控制器1结合第一信号、第二信号、第三信号、第四信号的信息得出不同结果；

当控制器1收到第一信号和第三信号时，控制器1判断窨井盖5的情况正常；

当控制器1收到第一信号和第四信号时，控制器1判断窨井盖5倾斜但没打开；

当控制器1收到第二信号时，控制器1判断窨井盖5被异常打开。

实施例2

请参阅图3，在上述实施的基础上，与实施例1的不同之处在于无源开关的不同，具体为：

无源开关采用IP等级在IP67及IP67以上的磁接近开关2054，磁接近开关2054安装在套筒201的顶部，磁接近感应面朝着套筒底部，促动器7是柱形，促动器7头部加工螺纹，用M5沉头螺钉穿入金属片2055直径8mm内孔中，将金属片2055安装在促动器7头部，沉头螺钉头部斜面沉入金属片2055孔中，使沉头螺钉仅露出金属片2055表面0.3到0.5mm的突出量。

磁接近开关2054通过引出线8与控制器1通讯连接，当促动器7顶部的金属片2055接近磁接近开关2054的检测面5㎜范围内，使磁接近开关2054内部接通，促动器7处于第一状态，控制器1获得第一信号，当促动器7的金属片2055远离磁接近开关2054达到5mm以上时，促动器7到第二状态，磁接近开关2054内部断开，控制器1获得第二信号。

实施例3

请参阅图4，在上述实施的基础上，与实施例1的不同之处在于无源开关的不同，具体为：

无源开关采用IP等级在IP67及IP67以上的柱塞型的微动开关2053，柱塞杆作为促动器7，连接装置3采用90度折弯钢板，钢板具有互相垂直的第一面和第二面，第一面和井壁平行，安装在井壁上，钢板厚度至少大于3mm，宽度在50mm以上，具有一定刚性，第二面可承受30kg压力，连接装置固定器4包括第二膨胀螺钉408和第四螺母409，钢板通过第二膨胀螺钉408和第四螺母409固定在窨井6的井壁上，微动开关2053通过引出线8与控制器1通讯连接。

窨井盖5在正常位置时，柱塞型促动器7顶在钢板表面，柱塞杆被挤压，使微动开关2053内部导通，微动开关2053接入控制器1的信号回路，促动器7处于第一状态，控制器1获得第一信号，当窨井盖5抬起超过5mm时，柱塞杆在微动开关2053内部弹簧复位力下伸长，使柱塞杆移动到第二状态，此时微动开关2053断开，促动器7处于第一状态，控制器1获得第二信号。

实施例4

请参阅图5，在上述实施的基础上，与实施例1的不同之处在于无源开关的不同，具体为：

无源开关采用IP等级在IP67及IP67以上的小型的微动开关，底面截面宽度X长度可为20mmX20mm，柱塞杆外径为8mm。将此小型的微动开关安装在套筒201的内部的顶部，柱塞杆朝下，套筒201内部下方在筒壁的两侧安装压紧弹簧片203，柱塞杆是第一促动杆，设置第二促动杆，第二促动杆是柱形杆，当第二促动杆在套筒201内向顶部方向滑移，压紧弹簧片203向两侧张开，第二促动杆头部有凹口204，当第二促动杆顶压柱塞杆，使作为第一促动杆的柱塞杆压缩到第一状态时，压紧弹簧片203进入第二促动杆凹口，使第二促动杆不会轻易移动，此时控制器1收到第一信号。当第二促动杆受外力往套筒201外滑移时，压紧弹簧片203受挤压往两侧张开，第二促动杆可以滑动，当第二促动杆凹口204离开压紧弹簧片203时且远离原位置5mm以上时，柱塞杆伸长5mm到第二状态，微动开关内部触点断开，控制器1得到第二信号。

实施例5

请参阅图6和图7，在上述实施的基础上，与实施例1的不同之处在于无源开关的不同，具体为：

当促动器7压入到机械触点开关2051中时，开关在此状态是断开，使用常断型开关，在开关断开时，窨井盖5盖紧井坑，当窨井盖5被搬起时到达一定竖直距离，如50mm至100mm，此时控制器1远离促动器7，套筒201中的机械触点开关2051的触点在簧片弹性力作用下回复到接通状态，此时开关回路接通，控制器1得到一高电平，控制器1将此代表开盖的信号转换为协议信号发送到远端。

此种常断开关，促动器7的头部可以是一个绝缘的锥形凸起(使用尼龙等耐磨绝缘材料)，当压在机械触点开关2051的触点时，锥形凸起突入开关触点中，将开关触点隔离开，当促动器7头部拔出时，开关触点在弹性力下回复到接通状态。开关触点可以使用V形弯曲的两个板簧，相对的固定在侧壁的固定柱上，促动器7头部绝缘锥形突入到两个V字中间，使板簧压缩，V形的角度缩小，触点被绝缘隔离；促动器7拔出时，绝缘锥形离开第一位置，V形在弹性力下恢复到原来角度，左侧触点和右侧触点接触到一起，回路接通。触点表面有斜面，可以使促动器绝缘锥形突起接触到斜面时，对斜面提供使V形板簧压缩角度的力。

此设计，没有异常时，此安全开关回路是不需要持续电，具有降低功耗的效果，可以节省电池的使用量，延长电池寿命。

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。