[发明专利]一种基于磁传感技术的井盖状况监测装置

说明书

本发明公开了一种基于磁传感技术的井盖状况监测装置，该装置由检测部分、下位机、上位机与显示部分组成，其中检测部分位于井盖下方，它包括安装支架、步进电机、转动平台、滑动平台、警报器、永久磁铁和霍尔传感器；下位机为一单片机，其携带的检测端口与井盖下方的检测部分连接，而串口与上位机通讯接口相连。下位机根据检测部分测得的磁场变化，确定井盖是否破损或丢失，并确定是否启动警报器警示路人，同时向上位机提供井盖状况信息，显示部分用来显示井盖状况以及其地理位置信息；将下位机的多个检测端口分别与不同井盖下方的检测部分连接，则可实现对诸多井盖状况的网络化监测。本发明可避免因井盖破损或丢失而引起的人身安全事故的出现。

技术领域

本发明涉及电磁学、单片机技术、磁场探测和数据采集技术等，它利用井盖对磁场分布的影响，经磁场探测判断井盖是否受损或丢失。

背景技术

井盖常见于城市路边或房前屋后，踩踏或碾压将引起井盖下表面产生很大的拉应力，逐渐会发生拉裂、破损等情况。井盖受损或丢失，将引发道路车辆或人员跌落，从而对过往人员的安全构成威胁，并引起经济损失。

专利CN201410600490、CN201420683699、CN201520558504、CN201410778131、CN201410441597、CN201710297081分别介绍了各自的井盖监测技术，介绍的监测系统均无法对被测井盖进行早期损伤监测。为了解决上述问题，本发明提供了一种基于磁传感技术的井盖状况实时监测装置，可对井盖进行早期探伤，具有无损检测、精准探伤、传感器环境适应能力较强等优点，有很强的实用价值。

发明内容

本发明之目的在于公开一种基于磁传感技术的井盖状况监测装置，它利用井盖对磁场分布的影响，通过磁场探测，捕获井盖受损或丢失信息。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于磁传感技术的井盖状况监测装置，其特征在于：所述装置由检测部分、下位机、上位机与显示部分组成，所述检测部分整体置于被测井盖下方，由安装支架、步进电机、转动平台、滑动平台、警报器、永久磁铁和霍尔传感器组成，所述步进电机安装于所述安装支架的下方，转轴与安置于所述安装支架上方的所述转动平台连接，所述滑动平台借助滑块与转动平台连接，并置于转动平台的上方，所述永久磁铁与霍尔传感器置于滑动平台上方，并随滑动平台做往复直线移动，所述下位机，其检测端口连接所述霍尔传感器，从所述霍尔传感器提供的信号中获得井盖破损或丢失信息，所述上位机与显示部分利用上位机的通讯接口与所述下位机串口连接，将下位机提供的井盖破损或丢失情况连同井盖的地理位置信息由显示部分显示。

一种基于磁传感技术的井盖状况监测装置，其特征在于：所述安装支架为末端向上弯成90度的“十字”形结构，四个末端在竖直方向上各留有一安装孔，用于将所述安装支架平行于井盖固定于井壁。

一种基于磁传感技术的井盖状况监测装置，其特征在于：所述转动平台为长条状结构，设置两平行导轨和一齿轮、齿条机构，所述导轨与所述齿条的长度相等，且与所述转动平台的长度一致，所述齿条沿所述转动平台上表面长度方向的中心线固定，两导轨对称分布于所述齿条两侧，且均位于转动平台的上表面。

一种基于磁传感技术的井盖状况监测装置，其特征在于：所述两滑块置于所述滑动平台的下方，分别固定于滑动平台的两侧，设置一直流电机，所述电机转轴通过所述齿轮与所述齿条的配合，驱动所述滑块沿所述导轨滑行。

一种基于磁传感技术的井盖状况监测装置，其特征在于：所述导轨两端装有限位块和接近开关，用来限制滑动平台的移动范围。

一种基于磁传感技术的井盖状况监测装置，其特征在于：所述永久磁铁和所述霍尔传感器随所述滑动平台从所述转动平台的一端移向另一端，到位后所述步进电机带动所述转动平台转动一定角度(如20度)后停止，此时所述直流电机重新启动，驱动所述滑动平台反向移动，周而复始，使所述永久磁铁和所述霍尔传感器对井盖进行变迹扫描。