[发明专利]一种太阳能安全防盗智能井盖装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及窨井盖技术领域，具体涉及一种太阳能安全防盗智能井盖装置及其控制方法。

背景技术

现代城市的发展离不开城市排水系统的科学规划与建设，井盖作为城市排水系统的重要组成部分，安装范围广，普便应用于市政建设。现有的下水道井盖功能单一，随着城市不断的发展进步，人们对市政建设安全性的要求越来越高，这就要求小小的井盖在保障其基本功能的同时还能够保障安全性。现代城市下水道井盖由于其铁质材料具有一定经济价值，经常会被偷盗，丢失严重，由于井盖丢失或者井盖异常移动又会造成更多的车辆安全事故和人身安全隐患，这正是由于井盖警示效果不够高，所以如果在井盖上增加一些警示标志功能定会大大降低安全事故的发生。

近年来，太阳能光伏发电技术和产业取得了长足发展，广泛应用于各行各业，特别在市政建设中的应用特别多。太阳能光伏发电不仅是当今能源的一种重要补充，更具备了成为未来主力能源之一的潜力。世界能源危机和环境污染使得开发利用各种清洁能源以实现可持续发展成为人类必须采取的措施。而太阳能光伏发电技术在市政建设中的运用还比较少(目前应用仅限于少部分太阳能路灯)，在城市排水系统中(特别是给排水井盖)几乎为零应用。

发明内容

针对城市现有井盖的不足之处，本发明提供了一种太阳能安全防盗智能井盖装置及其控制方法，其不仅利用光伏发电为井盖装置自身提供了绿色清洁能源，而且还可以通过控制器的控制作用作为夜间警示标志和井盖打开状态警示标志，减少行人坠井事故的发生，降低安全隐患。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

本发明提供一种太阳能安全防盗智能井盖装置，它包括窨井盖以及分别设置在窨井盖上的光伏电池板、LED灯带、LED维修照明灯、蓄电池、控制器、通信模块和信号发射器，所述的光伏电池板和LED灯带设置在窨井盖的一面，所述的LED维修照明灯、蓄电池、控制器、通信模块和信号发射器设置在窨井盖的另一面，所述控制器分别与光伏电池板、LED灯带、LED维修照明灯、蓄电池和通信模块电连接，所述信号发射器与通信模块电连接，所述蓄电池分别与LED灯带和LED维修照明灯电连接。所述LED灯带受控制器控制用以实现井盖夜间警示和井盖打开状态警示，所述通信模块和信号发射器受控制器控制用以实现井盖防盗报警，所述LED维修照明灯受控制器控制用以实现井下维修照明，光伏电池板用以将太阳辐射光能转化为直流电能，直流电能存储于蓄电池内，蓄电池为LED灯带、LED维修照明灯、控制器、通信模块、信号发射器提供直流电能。

进一步的，所述窨井盖背离井口的一面设置有外圆周凹槽和十字凸起纹路，所述十字凸起纹路和外圆周凹槽构成四个隔离区域，所述光伏电池板设置在隔离区域内，所述LED灯带固定设置在窨井盖背离井口一面的外圆周凹槽内；所述窨井盖面向井口的一面设置有加强筋，在加强筋之间的窨井盖上设置有一防水箱体，所述的LED维修照明灯、控制器、蓄电池、通信模块和信号发射器设置在防水箱体内；所述防水箱体远离窨井盖的一侧面设置有可拆卸箱盖。在窨井盖上设计十字凸起纹路，用以将光伏电池板镶嵌安装于井盖十字凸起纹路隔开的空间区域里，十字凸起纹路还用于承载来自路面的压力；设计防水箱体用以把LED维修照明灯、控制器、蓄电池、通信模块和信号发射器集成安装在内，进行防水防尘防污处理。

进一步的，所述窨井盖与窨井盖座配合处设置有压敏传感器，所述压敏传感器与控制器电连接，通过压敏传感器检测窨井盖的有无，若无窨井盖体则控制在窨井盖上的LED灯带发光以提醒行人。

进一步的，所述的光伏电池板和LED灯的表面分别设置有亚克力板。选择硬度高，透光性强，防水性好的亚克力板材料完全包覆所述光伏电池板与LED灯带，用以提高井盖背离井口一面的密闭性和强抗压能力，防止其被破坏。

进一步的，所述控制器包括单片机、存储器、GPS模块、陀螺仪传感器、充放电控制电路、监控报警电路和数据采集监控电路，所述单片机分别与存储器、GPS模块、陀螺仪传感器、充放电控制电路、监控报警电路和数据采集监控电路电连接。本发明的单片机优选使用STM32单片机，用以调用单片机内置程序，用以实现井盖夜间警示、井盖打开状态警示、井盖防盗报警和井下维修照明；通过GPS模块进行监测井盖的地理位置信息，通过陀螺仪传感器进行监测井盖的打开状态。

进一步的，所述充放电控制电路和数据采集监控电路设置在光伏电池板和蓄电池的回路之中。用以控制光伏电池板和蓄电池的充放电过程，用以实现由光能到电能最大效率的转换与利用。