智能型井盖控制系统及其工作流程的制作方法

本发明涉及一种基于单片机控制的智能型井盖，具体为智能型井盖控制系统及其工作流程，属于无线遥控的控制领域。

背景技术：

目前的井盖有诸多不足：1.井盖打开不方便，工作人员每次在维修时都需要花费一定的时间、体力等，耽误维修的进度；2.井盖的安全性存在隐患，井盖被盗、被非法打开或者移位了却不知晓，很容易造成行人掉落的可怕后果；3.其它的智能型井盖成本高，可实施性不高。此智能型井盖是安放光纤、电缆等重要线路的，是一个城市的命脉所在，其重要性可想而知。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是实现对各个井盖的智能化管理，提供一种智能型井盖控制系统及其工作流程，从而提高井盖的安全性，方便工人维修时打开井盖，大大降低智能型井盖的成本，提高可实施性。

本发明的技术方案是：智能型井盖控制系统，其特征是，包括安装在井盖上的从机控制盒、无线遥控器以及置于中心控制室的主机控制盒，所述从机控制盒包括无线模块、单片机、连接于井盖的行程开关、电磁铁、数码管，所述从机控制盒通过单片机控制数码管、无线模块、电磁铁和行程开关，所述主机控制盒同样设有无线模块，所述数码管为八位，其中前六位用来显示从机控制盒的地址编码，后两位用来显示主机控制盒发来的动态密码；无线遥控器设定从机控制盒上的八位数字并将其发送给从机控制盒，若与八位数码管显示一致，则打开电磁铁，然后用扳手轻轻旋转井盖上的转轴，即可打开井盖。

所述单片机为STC12C5A32S2型号的单片机。

所述无线模块采用NRF24L01型号的2.4G无线射频收发芯片用来发射和接收信号。

所述从机控制盒上还设有换位键、增加键。

所述无线遥控器上设有设定键、增加/发送键、确定/换位键、减少键。

所述电源为24V电源，该电源通过降压模块降成5V给单片机供电，单片机通过降压模块降成3.3V与无线模块连接。

智能型井盖控制系统的工作流程，其特征是，当需要打开井盖时，主机控制盒通过无线模块将2位动态密码发送给从机控制盒，从机控制盒通过无线模块接收动态密码，并在数码管上显示；数码管为八位，其中前六位用来显示从机控制盒的地址编码，另外后两位用来显示主机控制盒发来的动态密码；

人工在无线遥控器上设定从机控制盒上的八位数字，并发送给从机控制盒；从机控制盒接收无线遥控器发来的信号，若无线遥控器发来的数字与八位数码管显示一致，则从机控制盒通过单片机控制打开电磁铁打开，最后人工只需用扳手旋转井盖上的转轴，就能轻松打开井盖；

当井盖通过正常途径被打开时，从机控制盒将地址编号通过无线模块反馈给主机控制盒，这时主机控制盒上会显示被打开的井盖的地址编号，并亮绿灯；

当井盖被强烈撞击或者非法途径被打开，从机控制盒会立即将地址编号反馈给主机控制盒，主机控制盒上会显示被非法打开的井盖的地址编号，亮红灯并报警；

所述单片机为STC12C5A32S2型号的单片机，所述无线模块采用NRF24L01型号的2.4G无线射频收发芯片用来发射和接收信号；

主机控制盒在中心控制室处于接收模式，如果接收到从机控制盒发来的信号，先判断这个信号是否是报警信号，如果是报警信号，那主机控制盒就会显示报警的从机控制盒的地址编号，并亮红灯响警报；如果不是报警信号，那就判断是否是井盖被正常打开后反馈来的信号，如果是，那主机就显示被打开井盖的地址编号，并亮绿灯，如果不是，那主机就继续进入接收模式；

从机控制盒也一直处于接收模式，当接收到信号后，判断是否是主机的授权信号，如果是，那从机控制盒需要校对下该信号是否是给本机授权的，如果是给本机授权的，那就保存2位动态密码，如果不是给本机授权，那从机需要判断是否要把这个授权信号发给下一个从机，如果需要往后传输，从机就把授权信号接着往后传输，后面的从机就会接收到这个授权信号，如果不需要往后传输，那从机就进入接收模式；

从机收到信号后，判断不是主机的授权信号，那就判断是否是报警信号，如果不是报警信号，那从机就进入接收模式，如果是报警信号，从机再判断是否需要往前一个从机传输，如果需要传输，那就把报警信号往前传输，直至传到主机为止，如果不需要传输，那从机就进入接收模式；

从机接收到的信号除了有授权、报警信号，还会有遥控器发出的信号，从机接收到的既不是授权信号也不是报警信号，那就判断是否是遥控器的信号，如果是，那从机就打开电磁铁，如果不是，那就进入接收模式。

本发明是个可以安装在井盖上的控制盒，此井盖不是普通的下水道井盖，而是安放光纤、电缆等重要线路的智能型井盖，是一个城市的命脉所在。通过这个控制盒可以实现对井盖的智能化管理。每个井盖下都会安装一个从机控制盒，每个从机控制盒都有属于自己的地址编号，从机控制盒上有8位数码管，数码管的前六位平时用来显示自己的编号地址，控制盒是运用STC12C5A32S2型号的单片机作为处理器，控制盒还利用NRF24L01型号的2.4G无线射频收发芯片用来发射和接收信号，控制盒上还有行程开关、电磁铁等。在中心控制室还会有个主机控制盒用来与各个从机之间进行联络。还有一个无线遥控器是用来打开井盖的，且发射的信号不易受到干扰。

本发明中的行程开关是安装在井盖上的，井盖平时是闭合的，所以行程开关是按下的状态，如果井盖被遥控器正常打开了，行程开关就处于松开的状态，就会把打开着地址反馈给主机，如果井盖被非法打开，行程开关处于松开状态，就会把报警者的地址反馈给主机。

从机控制盒上的换位键用来调数码管的位数，按一下换位键，数码管显示的位数就调到下一位，当调到最后一位时，按下换位键，就会调到数码管的第一位。

按下无线遥控器上的设定键，无线模块就进入设定画面，先设定8位数的第一位，按下增加/发送键，数字就会加1，按下减少键，数字就会减1，第一位数字调好后，按下确定/换位键，就可以设定第二位的数字，依次如此，调好第8位后按下确定/换位键，8位地址设定完毕就会进入工作画面，再按下增加/发送键就会把设定好的8位地址发送给从机控制盒。

本发明有助于工人维修时打开井盖，无需花费那么多的时间和体力；提高井盖的安全性，井盖被盗或被非法打开就会有报警声；与其他智能型井盖相比，降低了成本，提高了可实施性。

附图说明

图1为本发明中从机控制盒的形状示意图；

图2为本发明中从机控制盒的控制系统简图；

图3为本发明中主机控制盒的程序流程图；

图4为本发明中从机控制盒的程序流程图；

图5为本发明中无线遥控器的结构示意图；

图中：1数码管，2换位键，3增加键，4电源插头，5电磁铁和行程开关插头，6电磁铁，7行程开关，8电源，9遥控器，10遥控器电源键，11设定键，12增加/发送键，13确定/换位键，14减少键。

具体实施方式

井盖平时是闭合的状态，控制盒上的行程开关是按下的状态。这个时候如果工人需要维修了，中心控制室里的主机会通过无线模块发送2位的动态密码给需要维修井盖上的从机控制盒，从机控制盒的前六位数码管显示自己的地址编号，后两位就显示主机发来的动态密码。

然后工人只需拿着遥控器，相应的设定出从机控制盒上的8位数字即可打开控制盒上的电磁铁，电磁铁控制的行程开关的小舌头从转轴中拔出来，就可以用扳手轻松旋转转轴打开井盖。

而当井盖被打开时，井盖上从机控制盒的行程开关是松开的状态，控制盒就会自动把自己的地址编号通过无线模块发送给主机，主机上就会显示被打开井盖的地址编号，并且主机上会亮起绿灯，表示井盖是被正常打开的。

如果井盖是被暴力等非法方式打开，从机控制盒立刻会把自己的地址编号发送给主机，主机收到信号就会发出报警声并亮起红灯，这就表示有人在非法打开井盖。这样的智能型井盖大大提高了安全性，为城市安全增加了一分保障。

如图3所示，主机程序流程图说明：主机在平时在中心控制室都是处于接受模式，如果接收到信号，就判断这个信号是否是报警信号，如果是报警信号，那主机就会显示报警者的地址编号，并亮红灯响警报；如果不是报警信号，那就判断是否是井盖被正常打开后反馈来的信号，如果是，那主机就显示被打开井盖的地址编号，并亮绿灯，如果不是，那就继续进入接收模式。

如图4所示，从机程序流程图说明：从机平时都是处于接收模式，当接收到信号后，判断是否是主机的授权信号，如果是，那从机就校对下是否是给我授权的，如果是给我授权的，那就保存2位动态密码，如果不是给我授权，那从机需要判断是否要把这个授权信号接着往后发，如果需要往后传输，从机就把授权信号接着往后传输，后面的从机就会接收到这个授权信号，如果不需要往后传输，那从机就进入接收模式。收到信号判断不是授权信号，那就判断是否是报警信号，如果不是报警信号，那从机就进入接收模式，如果是报警信号，从机再判断是否需要往前接着传输，如果需要传输，那就把报警往前传输，直至传到主机为止，如果不需要传输，那从机就进入接收模式。从机接收到的信号除了有授权、报警信号，还会有遥控器发出的信号，从机接到的既不是授权也不是报警信号，那就判断是否是遥控器的信号，如果是，那从机就打开电磁铁，如果不是，那就进入接收模式。

本发明是个可以安装在井盖上的控制盒，每个井盖下都安装个从机控制盒，中心控制室会有个主机控制盒，通过无线信号实现主机和各个从机间的联系，实现对井盖的智能化管理。当工人需要维修时，主机会发送授权信号，工人利用遥控器打开井盖，打开后从机自动发送反馈信息，主机会收到信号并亮绿灯表示正常打开，强烈撞击或者非法打开的话主机上就会亮红灯并发出报警声。

本发明不但提高井盖的安全性，降低行人掉落的可能性，为城市的安全建设增加一分保障，而且没有其它智能型井盖高昂的成本，具有很高的可实施性。一个中等规模的城市大概需要100万个井盖，按每个获利200元计算，就是盈利20000万元，经济效益很可观。