一种自供电水位预警井盖的制作方法

本实用新型属于城市公共基础设施领域，具体地说，涉及一种自供电水位预警井盖。

背景技术：

为方便城市的生活用水的排放以及城市下水道的检修，在城市道路中间或者城市道路两侧都会设置井盖。井盖是城市排水系统重要组成部分，其数量大、分布范围广。然而当下水道堵塞或者连日大雨时，特别是赶上雨季在降雨量比较大的地区水位会急剧上升，下水道的排洪不能满足，水位上升必定会淹没城市低洼区对城市带来严重的影响，带来直接经济损失。

而研究发现一般情况下城市内涝发生原因往往是因为井盖底部局部位置存在淤泥，没有及时清理导致该处水位上升，然而现有的大量井盖还基本靠人员手工巡查管理，再加上井盖数量大，分布地域性广，单纯依靠人工巡检排査，根本无法实时获得这些井盖的状态信息，更无法在出现异常情况时迅速响应。中国专利授权公告号：CN206396807U，公布日： 2017-08-11的专利文件公开了一种水位预警窨井盖，包括窨井盖、用于供电的电源模块以及水压力传感器、控制模块、无线传输模块，电源模块、控制模块、无线传输模块均设置在窨井盖上；水压力传感器通过固定单元固定在窨井盖的下方；控制模块分别与水压力传感器、无线传输模块连接。该实用新型通过对水位的实时监测，当达到危险水位时通过通信系统反馈给有关部门提前做好防汛工作，避免了事故的发生以及经济的损失；但是该实用新型仍存在一定的缺陷，其中该实用新型通过轻质耐腐蚀空心杆连接水压力传感器进行水位监测，结构较复杂，且若发生井盖内涝的情况时也没有应急措施。

且目前随着生活条件的提高，人们对电能的需求量越来越大，尤其在城市当中。而煤炭资源的逐步枯竭和环境污染的加剧使得环保型能源的发展和普及显得尤为重要。风能、核能、太阳能等可再生清洁能源成为人类发展的重要能源来源，故如果可以充分利用井盖使用环境中的能源，便可大大提高城市节能效率。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有井盖结构复杂且防汛效果不佳的的问题，本实用新型提供一种自供电水位预警井盖。本实用新型的井盖结构简单，且通过使用本实用新型的井盖可以及时对井内水位进行监测，同时对于井内内涝可以及时处理，防止向井外漫溢。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种自供电水位预警井盖，包括由上至下依次设置的盖体和底座，所述盖体与底座适配，所述盖体上方从上至下还依次固定设置有太阳能板和压电陶瓷板，所述太阳能板、压电陶瓷板和盖体上均开设有轴心在一条直线上的漏水孔，所述盖体下端通过连接绳连接有底板，所述盖体下端面上设置有电性相连的监测模块和蓄电池，所述太阳能板、所述压电陶瓷板均与蓄电池电性相连。

为保证底板连接的平衡性和稳定性，尽量避免底板在水涨时因不平衡而发生侧翻的可能，同时加大水流入口，及时泄水，优选地，一条直线上的漏水孔为一组，所述漏水孔至少设置 2组，且多组所述漏水孔分别在周向上对称设置在所述太阳能板、压电陶瓷板和盖体上。

为了节约成本和简化装配操作，且保证连接绳的连接强度，优选地，所述漏水孔有2组或3组，每根所述连接绳远离底板一端向上贯穿每组漏水孔，并在太阳能板上方连接在一起。

为了保证在水涨时，底板可以顺利将盖体上漏水孔覆盖，优选地，所述底板直径不小于盖体半径r1、盖体的圆心至盖体上的漏水孔轴心距离r2和漏水孔半径三者之和。

为了保证监测模块和蓄电池可以嵌入盖体下端面，保证盖体下端面的平整度，使得底板上浮至盖体下端面时，可以更好地贴合，防止水漫出井盖，优选地，所述盖体下端面设有安装槽。

为了保证水位预警信号的顺利传出，且实现井盖上的用电器的自供电，优选地，所述监测模块包括电性相连的测距仪和信号传输仪，且蓄电池分别和所述测距仪、所述信号传输仪电性连接。

为了方便盖体的放置，优选地，所述底座内壁周向设置有与所述盖体适配的支撑沿，且为了方便底座安装在地面，所述底座上端外侧周向固定设置有井圈。

为了能在保证压力电能转化的同时，节约成本，优选地，所述压电陶瓷板内的压电陶瓷片周向设置在外圆周，且与所述支撑沿的圆周位置对应。

为了对上层太阳能板进行保护，优选地，还包括透明保护板，所述透明保护板设置在所述太阳能板上方，且所述透明保护板上设置有与所述太阳能板上漏水孔位置对应的漏水孔。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种自供电水位预警井盖，盖体下端面设置有电性连接的监测模块和蓄电池，同时盖体下端通过连接绳还连接有底板，底板漂浮在井下水面上，故监测模块通过监测底板的位置便可以同步出水位信息，本设计降低了监测模块直接照射水时造成的折射误差，只有对底板的反射，测量更加准确，本实用新型结构简单，可以准确对水位进行监测；

(2)本实用新型的一种自供电水位预警井盖，其底板由于漂浮在井底水面上，故如若井内发生内涝，底板随水面的上涨而上升，到盖体下端面时，即可作为遮挡板将漏水孔堵住，防止井水外漫，而从井下疏通至别畅通处，故可以实现管理人员不能及时到达现场处理情况下，自身做出相应的预警措施，设计合理，使用方便；

(3)本实用新型的一种自供电水位预警井盖，在盖体上方由上至下还依次固定设置有太阳能板和压电陶瓷板，压电陶瓷板可以充分利用行人或者车辆在井盖上产生的压差进行发电，同时太阳能板也充分利用太阳能发电均存储在蓄电池中，节约能源。

附图说明

图1为本实用新型的正视爆炸试图；

图2为本实用新型的仰视爆炸试图；

图3为本实用新型的装配结构图；

图4为本实用新型的盖体的结构示意图。

图中：1、透明保护板；2、太阳能板；3、压电陶瓷板；4、盖体；5、底座；6、连接绳； 7、底板；8、监测模块；9、安装槽；10、漏水孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。实施例1

如图1和图3所示，一种自供电水位预警井盖，包括由上至下依次设置的盖体4和底座 5，盖体4与底座5适配，底座5内壁周向设置有与盖体4适配的支撑沿，盖体4放置在支撑沿上，方便安装，盖体4上方从上至下还依次固定设置有太阳能板2和压电陶瓷板3，盖体4 下端面上设置有电性相连的监测模块8和蓄电池，太阳能板2、压电陶瓷板3均与蓄电池电性相连，具体的，盖体4中央有可供电线通过的小孔，让太阳能板2、压电陶瓷板3所转化电能直接储能入盖体4下侧的蓄电池中。压电陶瓷板3可以充分利用行人或者车辆在井盖上产生的压差进行发电，同时太阳能板2也充分利用太阳能发电均存储在蓄电池中，节约能源；太阳能板2、压电陶瓷板3和盖体4上均开设有轴心在一条直线上的漏水孔10，用于雨水或者道路积水从井盖漏水孔10处流至井底疏通。

盖体4下端通过连接绳6连接有底板7，本实用新型在装配时，首先将底板7固定连接连接绳6，再将连接绳6固定连接在盖体4的下端面上，底板7的材料可以选择轻质硬塑料板，连接绳6足够长使得底板7可以漂浮在井底水面上，故如若井内发生内涝，底板7随水面的上涨而上升，到盖体4下端面时，即可作为遮挡板将漏水孔10堵住，防止井水外漫，而从井下疏通至别畅通处，故可以实现管理人员不能及时到达现场处理情况下，自身做出相应的预警措施，设计合理，使用方便。

综上，通过本实施例的设计，监测模块8通过监测底板7的位置便可以同步出水位信息，本设计降低了监测模块8直接照射水时造成的折射误差，只有对底板7的反射，测量更加准确，本实用新型结构简单，可以准确对水位进行监测。

实施例2

如图1所示，本实施例的一种自供电水位预警井盖，其结构和实施例1基本相同，所不同的是，一条直线上的漏水孔10为一组，本实施例的漏水孔10至少设置2组，为降低成本且简化装配步骤，优选设计2组或3组，且多组漏水孔10在太阳能板2、压电陶瓷板3和盖体4的周向上对称设置，即每层板上的漏水孔10均对称设置，以保证底板7在井内不易发生侧翻；所有的漏水孔10均在一个同心圆上，每根连接绳6远离底板7一端向上贯穿每组漏水孔10，并在太阳能板2上方连接在一起。

本实施例不同于实施例1，而是将连接绳6向上贯穿漏水孔10设计，且在太阳能板2上方连接在一起，进一步保证了连接的稳定性；同时，需要注意的是，本实施例的连接绳6一般采用类似钓鱼线的绳体，保证强度的同时，由于其尺寸较细，也不会对漏水孔10的漏水造成障碍。

实施例3

如图2所示，本实施例的一种自供电水位预警井盖，其结构和实施例1基本相同，更进一步的，为了便于实时监测市政所有的井盖信息，本实施例的监测模块8具体包括电性相连的测距仪和信号传输仪，信号传输仪将测距仪监测到的水位信号实时反馈给市政管理后台或者其他终端设备，信号传输仪为简单信号传输(0或1的信号传输)，只在水位超过预定数值时传输1信号并发出警报，否则传输0信号，以供管理人员对每个井盖进行监控，及时处理发生内涝的井盖；本实施例所用的测距仪可以采用红外线测距或者激光测距，且蓄电池分别和测距仪、信号传输仪电性连接，将太阳能板2和压电陶瓷板3产生的电量用于本井盖上用电设备的用电，实现自供电，节约能源。

值得一提的是，本实施例在盖体4下端面设有安装槽9，安装槽9内用于安装测距仪和信号传输仪以及蓄电池，使得装配后的盖体4下端面保持平整，进而当底板7上浮至盖体4 下端面时，底板7可以贴合在盖体4下端面，保证可以将漏水孔10封挡住，以免井中水外漫。对于底板7的直径尺寸设定可以大于底座5下端面直径，但是为了进一步减轻底板7自重，也节省材料，如图4所示，本实施例的底板7直径只要不小于盖体4半径r1、盖体4的圆心至盖体4上的漏水孔10轴心距离r2和漏水孔10半径三者之和即可实现将盖体4上的漏水孔10封住。

实施例4

如图1、图2和图3所示，本实施例的一种自供电水位预警井盖，包括由上至下依次设置的盖体4和底座5，盖体4与底座5适配，盖体4上方从上至下还依次固定设置有透明保护板1、太阳能板2和压电陶瓷板3，太阳能板2、压电陶瓷板3和盖体4上均开设有轴心在一条直线上的漏水孔10，透明保护板1上设置有与太阳能板2上漏水孔10位置对应的漏水孔10，具体的，透明保护板1可以是钢化玻璃板，为了节约成本也可以采用硬透明塑料制得。盖体4下端通过连接绳6连接有底板7，盖体4下端面上设置有电性相连的监测模块8和蓄电池，太阳能板2、压电陶瓷板3均与蓄电池电性相连，为了便于井盖整体更加稳固的埋于地面中，本实施例的底座5上端外侧周向固定设置有井圈。

本实施例的井盖监测模块8通过监测底板7的位置便可以同步出水位信息，本设计降低了监测模块8直接照射水时造成的折射误差，只有对底板7的反射，测量更加准确，本实施例结构简单，可以准确对水位进行监测。如若井内发生内涝，底板7随水面的上涨而上升，到盖体4下端面时，将漏水孔10堵住，防止井水外漫，自身做出相应的预警措施，设计合理，使用方便；更重要的是本实施例可以实现装置本身的自供电，节约能源。值得一提的是，为了节约成本，底座5内壁周向设置有与盖体4适配的支撑沿，盖体4放置在支撑沿上，由于当行人或者车辆压在井盖上时，其中压电陶瓷板3和其他层板的受力点集中在支撑沿的圆周上，则压电陶瓷板3内的压电材料利用率在此处最大，故本实施例将压电陶瓷板3内的压电陶瓷片周向设置在外圆周，且与支撑沿的圆周位置对应，设计合理。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。