阅读说明：本技术 一种井盖的智能追踪系统与智能井装置 (Intelligent tracking system and intelligent well device of well lid ) 是由 张秋镇 林凡 周芳华 于 2019-10-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种井盖的智能追踪系统与智能井装置,该井盖的智能追踪系统,包括：井盖检测装置,包括第一电源模块与通信模块、主控模块及定位模块的电源端电连接；通信模块的输入端与主控模块电连接；第一霍尔开关的第一端与第一电源模块电连接,其第二端与电容感应模块的控制端连接；电容感应模块的输入端与第一天线模块连接,其输出端与主控模块电连接；定位模块的输入端与第一天线模块连接,其输出端与主控模块电连接；第二霍尔开关连接在定位模块的输入端和输出端之间；井座模块,包括：感应磁体、第二电源模块以及金属片；金属片与第二电源模块电连接感应磁体；本发明能准确监控井盖的状态,同时降低电路的功耗。(The invention provides an intelligent tracking system and an intelligent well device for a well lid, wherein the intelligent tracking system for the well lid comprises: the well lid detection device comprises a first power supply module, a communication module, a main control module and a positioning module, wherein the first power supply module is electrically connected with power supply ends of the communication module, the main control module and the positioning module; the input end of the communication module is electrically connected with the main control module; the first end of the first Hall switch is electrically connected with the first power supply module, and the second end of the first Hall switch is connected with the control end of the capacitance sensing module; the input end of the capacitance induction module is connected with the first antenna module, and the output end of the capacitance induction module is electrically connected with the main control module; the input end of the positioning module is connected with the first antenna module, and the output end of the positioning module is electrically connected with the main control module; the second Hall switch is connected between the input end and the output end of the positioning module; a well seat module, comprising: the induction magnet, the second power supply module and the metal sheet; the metal sheet is electrically connected with the second power supply module and the induction magnet; the invention can accurately monitor the state of the well cover and simultaneously reduce the power consumption of the circuit.)

一种井盖的智能追踪系统与智能井装置

技术领域

本发明涉及井盖技术领域，尤其是涉及一种井盖的智能追踪系统与智能井装置。

背景技术

随着城市建设的现代化，现代化基础设施例如供水、燃气、电力等都建设有地下管道，这些地下管道的通过窨井与地面连接，而窨井需要用井盖来遮盖。若井盖破损、失窃或倾斜，对路上行人和车辆都十分危险，可能造成财产损失和人身伤害，因此有必要对井盖进行监测管理。但由于城市的井盖数量庞大，即使加强人力巡视，也无法完全保障井盖安全，无法实时有效的获得设备的信息。

针对上述问题，现有技术通过在井盖上设置角度传感器监测井盖的状态，一旦井盖出现角度异常，将第一时间向指定维修人员发送异常报告，并触发自身报警系统；但是上述方法存在误差较大，不利于井盖状态的及时发现，同时实际应用中，无论井盖处于何种状态，其配置的的角度传感器都一直处于工作状态，电路的功耗大。

发明内容

基于此，本发明提供了一种井盖的智能追踪系统与智能井装置，其能准确监控井盖的状态，同时降低电路的功耗。

第一方面，本发明实施例提供了一种井盖的智能追踪系统，包括：安装在井盖上的井盖检测装置和安装在井座上的井座模块；

所述井盖检测装置，包括：第一电源模块、通信模块、第一霍尔开关、电容感应模块、定位模块、第二霍尔开关、主控模块、第一天线模块；其中，所述第一电源模块分别与所述通信模块、所述主控模块以及所述定位模块的电源端电连接；所述通信模块的输入端与所述主控模块电连接；所述第一霍尔开关的第一端与所述第一电源模块电连接，所述第一霍尔开关的第二端与所述电容感应模块的控制端连接；所述电容感应模块的输入端与所述第一天线模块连接，所述电容感应模块的输出端与所述主控模块电连接；所述定位模块的输入端与所述第一天线模块连接，所述定位模块的输出端与所述主控模块电连接；所述第二霍尔开关连接在所述定位模块的输入端和输出端之间；

所述井座模块，包括：感应磁体、第二电源模块以及金属片；其中，所述金属片与所述第二电源模块电连接，用于产生电容信号；所述感应磁体，用于控制所述第一霍尔开关、所述第二霍尔开关的通断。

作为上述方案的改进，所述第一天线模块包括：电容芯片和天线；所述天线与所述电容芯片电连接，作为所述电容芯片的感应电容极；所述电容芯片，用于通过所述天线检测所述金属片上的电容信号。

作为上述方案的改进，所述井盖检测装置，还包括：加速度传感器，所述加速度传感器的电源端与所述第一电源模块电连接，所述加速度传感器的输出端与所述主控模块电连接，所述加速度传感器，用于采集所述井盖的速度信息以及位移信息，并将所述速度信息以及所述位移信息发送到所述主控模块进行存储。

作为上述方案的改进，所述井盖检测装置还包括：第二天线模块，所述第二天线模块与所述通信模块的输出端电连接。

作为上述方案的改进，所述第一霍尔开关、所述第二霍尔开关设置在所述井盖的底面边缘处，并正对所述井盖的边缘基准孔；所述感应磁体设置在所述井盖的顶面边缘处，并正对所述井座的边缘基准点；其中，当所述井盖和所述井座扣合时，所述井盖的边缘基准孔与所述井座的边缘基准点重合。

作为上述方案的改进，所述第一天线模块与所述第二天线模块对称设置在所述井盖的底面边缘。

作为上述方案的改进，所述第一霍尔开关与所述井盖的边缘基准孔之间的连线垂直与所述第一天线模块与所述第二天线模块之间的连线。

作为上述方案的改进，所述天线包括第一辐射体以及与所述第一辐射体连接的第二辐射体，所述第一辐射体呈M型结构，所述第二辐射体呈弯曲结构。

作为上述方案的改进，所述天线采用铜箔一体成型。

第二方面，本发明施例还提供了一种智能井装置，包括，井盖、井座以及如第一方面中任意一项所述的井盖的智能追踪系统。

相对于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：

通过在井盖上安装井盖检测装置和在井座上安装井座模块；其中，所述井盖检测装置，包括：第一电源模块、通信模块、第一霍尔开关、电容感应模块、定位模块、第二霍尔开关、主控模块、第一天线模块；其中，所述第一电源模块分别与所述通信模块、所述主控模块以及所述定位模块的电源端电连接；所述通信模块的输入端与所述主控模块电连接；所述第一霍尔开关的第一端与所述第一电源模块电连接，所述第一霍尔开关的第二端与所述电容感应模块的控制端连接；所述电容感应模块的输入端与所述第一天线模块连接，所述电容感应模块的输出端与所述主控模块电连接；所述定位模块的输入端与所述第一天线模块连接，所述定位模块的输出端与所述主控模块电连接；所述第二霍尔开关连接在所述定位模块的输入端和输出端之间；所述井座模块，包括：感应磁体、第二电源模块以及金属片；其中，所述金属片与所述第二电源模块电连接，用于产生电容信号；所述感应磁体，用于控制所述第一霍尔开关、所述第二霍尔开关的通断；当所述井盖与所述井座扣合或偏移所述井座时，所述第一霍尔开关、所述第二霍尔开关处于闭合状态，以短路所述定位模块和使所述电容感应模块上电；所述电容感应模块，用于通过所述第一天线模块检测所述金属片上的电容信号；所述主控模块，用于通过所述通信模块将所述电容感应模块检测到的电容信号发送到外部服务器；当所述井盖脱离所述井座时，所述第一霍尔开关、所述第二霍尔开关处于断开状态，以断开所述电容感应模块和使所述定位模块上电，所述定位模块，用于通过所述第一天线模块对所述井盖进行定位，获取定位信息，并将所述定位信息发送到所述主控模块；所述主控模块，用于通过所述通信模块将所述定位信息发送到外部服务器；本发明实施例通过电容感应模块监测井盖的状态，判断井盖是否发生偏移或脱离；通过霍尔开关的状态，判断井盖是否脱离，并控制其他模块电路的启动及关闭，有效判断井盖的状态及减少电路的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的一种井盖的智能追踪系统的示意框图；

图2是本发明实施例提供的井盖装置的安装示意图；

图3是本发明实施例提供的井座装置的安装示意图；

图4是本发明实施例提供的天线的结构示意图。

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。

请参阅图1-图4，本发明第一实施例提供了一种井盖的智能追踪系统，包括：安装在井盖上的井盖检测装置和安装在井座上的井座模块；

所述井盖检测装置，包括：第一电源模块11、通信模块12、第一霍尔开关13、电容感应模块14、定位模块15、第二霍尔开关16、主控模块17、第一天线模块18；其中，所述第一电源模块11分别与所述通信模块12、所述主控模块17以及所述定位模块15的电源端电连接；所述通信模块12的输入端与所述主控模块17电连接；所述第一霍尔开关13的第一端与所述第一电源模块11电连接，所述第一霍尔开关13的第二端与所述电容感应模块14的控制端连接；所述电容感应模块14的输入端与所述第一天线模块18连接，所述电容感应模块14的输出端与所述主控模块17电连接；所述定位模块15的输入端与所述第一天线模块18连接，所述定位模块15的输出端与所述主控模块17电连接；所述第二霍尔开关16连接在所述定位模块15的输入端和输出端之间；

所述井座模块，包括：感应磁体21、第二电源模块22以及金属片23；其中，所述金属片23与所述第二电源模块22电连接，用于产生电容信号；所述感应磁体21，用于控制所述第一霍尔开关13、所述第二霍尔开关16的通断。

在本发明实施例中，主控模块17负责控制其他电路模块，与其他模块通信交流；通信模块12负责与后台等外界平台进行信息交互；电容感应模块14负责检测到第一天线模块18上的电容信号的变化情况；定位模块15负责处理定位信息；第一霍尔开关13、第二霍尔开关16负责控制对应模块电路的通断。井座装置安装固定在现实的井座上，其中，第二电源模块22为金属片23提供电荷，使金属片23带电，从而产生电容信号；其中，金属片23作为井盖的电容感应模块14的感应变化端；其中，感应磁体21负责控制第一霍尔开关13、第二霍尔开关16的通断。

当所述井盖与所述井座扣合或偏移所述井座时，所述第一霍尔开关13、所述第二霍尔开关16处于闭合状态，以短路所述定位模块15和使所述电容感应模块14上电；所述电容感应模块14，即定位模块15被第二霍尔开关16短路且电容感应模块14正常工作时，此时的第一天线模块18作为电容感应模块14的信息采集端，用于通过所述第一天线模块18检测所述金属片上的电容信号；所述主控模块17，用于通过所述通信模块12将所述电容感应模块14检测到的电容信号发送到外部服务器；

当所述井盖脱离所述井座时，所述第一霍尔开关13、所述第二霍尔开关16处于断开状态，以断开所述电容感应模块14和使所述定位模块15上电，即当定位模块15正常工作时，第一天线模块18作为信号的接收端，用于通过所述第一天线模块18对所述井盖进行定位，获取定位信息，并将所述定位信息发送到所述主控模块17；所述主控模块17，用于通过所述通信模块12将所述定位信息发送到外部服务器。

本发明实施例通过电容感应模块监测井盖的状态，判断井盖是否发生偏移或脱离；通过霍尔开关的状态，判断井盖是否脱离，并控制其他模块电路的启动及关闭，有效判断井盖的状态及减少电路的功耗。

作为上述方案的改进，所述第一天线模块18包括：电容芯片(图中未给出标识)和天线181；所述天线181与所述电容芯片电连接，作为所述电容芯片的感应电容极；所述电容芯片，用于通过所述天线181检测所述金属片上的电容信号。

优选地，所述天线181包括第一辐射体以及与所述第一辐射体连接的第二辐射体，所述第一辐射体呈M型结构，所述第二辐射体呈弯曲结构。

优选地，所述天线181采用铜箔一体成型。

在本发明实施例中，将天线181与电容感应的部分电路合并复用，在保留天线功能的同时也实现了天线作为感应电容极的功能，通过应电容芯片检测金属片上的电容，判定井盖与井座是否分离，有利于提高监管灵敏性与准确率，及时检测井盖倾斜、被盗等情况的发生。同时利用霍尔开关，将部分暂时不需要使用的功能关闭，以节省功耗

在一种可选的实施例中，所述井盖检测装置，还包括：加速度传感器19，所述加速度传感器19的电源端与所述第一电源模块11电连接，所述加速度传感器19的输出端与所述主控模块17电连接，所述加速度传感器19，用于采集所述井盖的速度信息以及位移信息，并将所述速度信息以及所述位移信息发送到所述主控模块17进行存储。

在一种可选的实施例中，所述井盖检测装置还包括：第二天线模块20，所述第二天线模块20与所述通信模块12的输出端电连接。

在本发明实施例中，所述第二天线模块20与所述第一天线模块18的结构相同，在此不再重复说明。

在一种可选的实施例中，所述第一霍尔开关13、所述第二霍尔开关16设置在所述井盖的底面边缘处，并且正对所述井盖的边缘基准孔；所述感应磁体21设置在所述井盖的顶面边缘处，并且正对所述井座的边缘基准点；其中，当所述井盖和所述井座扣合时，所述井盖的边缘基准孔与所述井座的边缘基准点重合。

在一种可选的实施例中，所述第一天线模块18与所述第二天线模块20对称设置在所述井盖的底面边缘。

在一种可选的实施例中，所述第一霍尔开关13与所述井盖的边缘基准孔之间的连线垂直与所述第一天线模块13与所述第二天线模块16之间的连线。

本发明第二施例还提供了一种智能井装置，包括，井盖、井座以及如第一实施例任一项所述的井盖的智能追踪系统。

在本发明实施例中，所述智能井装置的安装及其工作原理参见上述实施例一，在此不再重复说明。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。