[发明专利]一种井盖安全监测系统

说明书

本发明公开了一种井盖安全监测系统，包括井盖设备端，所述设备端嵌入到目标井盖结构中，分别设有定位单元、监测单元、报警单元、通讯单元和供电单元；本发明的整体结构紧凑小巧，嵌入到了井盖的结构中，并创新应用了北斗卫星导航定位系统，设计了位置、时间等信息数据压缩方法，具有井下有毒气体环境预测功能，设计了基于有毒气体检测的井盖自锁保护机构、井盖倾角计算算法等，实现了对监测控制中心覆盖区域内的井盖状态安全监测，为民众出行和井下工作人员提供了重要的安全保障，具有巨大的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种安全监测系统，尤其是一种井盖安全监测系统。

背景技术

随着科技的不断发展与进步，智能设备已逐渐步入我们的生活，扮演越来越重要的角色。尽管如此，无论多智能的设备也离不开一些基础设施的支持，例如井盖。城市中大大小小、随处可见的井盖是工作人员检测检修设备或电路的窗口，保障着电力水力等系统的功能。与此同时，多次重复开启、反复重载受压、缺乏及时全方位监管等使得城市中的部分井盖出现倾斜偏置、破损甚至缺失等问题。汽车正在行驶可车轮突然陷入无盖井，骑车人正在快速前行却因突然出现在面前的凸起井盖被摔伤，路人经过看似正常的窖井时被突然倾斜翻转的井盖砸成骨折，夜间出门时被一个没有井盖的窖井吞噬，井下工作人员因为井下的有毒气体环境而陷入危险。全国各地因为井盖缺失及井下毒气而造成事故的情形不绝于耳，井盖吞人事件更是频频发生，城市里数目庞大的井盖，已经成为了公共安全的巨大隐患，威胁着人们的生命财产安全。

这些没有得到及时处理的问题井盖，无论出现在机动车道或人行道路上都将产生严重的安全隐患，如遇暴雨等恶劣天气，危险指数更将会成倍增加。为从源头解决此类问题井盖，研究设计了基于北斗卫星导航系统的井盖安全监测系统，实现对井盖状态进行实时监测。

调研发现，目前市场上常见的井盖安全监测系统可以实现对井盖的位置和基本信息监测，但有以下三个缺点：第一，因传感器和计算算法过于简单，无法实现对井盖姿态信息的精确监测，易出现信息漏报，仍存在部分安全隐患；第二，监测数据较为单一，很少考虑到有毒气体的检测和井下环境的预判，应用范围较窄；第三，未对数据进行压缩处理，传输数据量大，功耗大；第四，定位系统存在较大误差，无法准确与井盖相匹配，无法实现对井盖位置的准确描述。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供一种井盖安全监测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种井盖安全监测系统，包括井盖设备端，所述设备端嵌入到目标井盖结构中，分别设有定位单元、监测单元、报警单元、通讯单元和供电单元；定位单元采用北斗/GPS双模模块获取卫星定位数据，具有定位信息数据压缩功能；监测单元为核心，集成了有毒气体传感器、激光测距仪和九轴陀螺仪，可以测量出每个井盖下方空间的深度，并根据井盖处测得的有毒气体浓度，计算出井盖下方一定深度的有毒气体浓度，为将要进入井下作业的维修养护人员提供有毒气体浓度信息以及报警提示，而且可以通过陀螺仪数据解算出井盖倾角，从而判断当前井盖姿态是否安全，为行人和行车人员提供告警；报警单元采用蜂鸣器和闪烁灯联合告警；通讯单元采用WiFi/无线传输模块，能将井盖数据实时传送到监测控制中心；供电单元由可充电蓄电池、太阳能发电板共同组成。

进一步改进，扩大太阳能发电板面积，以保证系统充足的电力供给；所述设备端为一个封装严密的长方体盒状装置，各单元置于长方体盒内部，上表面引出天线头并贴于表面；井盖下端为基于有毒气体的安全自锁装置，与井盖上部采用合页连接，只打开上部即可进行透气操作；防止井下工作人员在井下环境毒气浓度过大时贸然下井。监测单元包括姿态检测、测距和有毒气体检测传感器。

进一步改进：在太阳能发电板表面添加硬质钢化玻璃，以保证发电板不被破坏，增加装置的使用寿命；井盖设备端长方形外壳下表面设置多个毛细孔，检测有毒气体的同时可防止进水。

本发明的有益效果：