窨井盖破损检测装置及控制方法与流程

本发明涉及城市基础设施管理技术领域，特别涉及一种窨井盖破损检测装置及控制方法。

背景技术：

路面井盖是城市基础设置的重要组成部分，目前在使用的窨井盖材料有复合材料、水泥以及铸铁等，但不论哪种材料长时间的被碾压都会出现严重的变形或者破损的情况，从而影响了人们的出行安全，因此需要对窨井盖的使用情况进行检测并在出现破损时进行及时的更换，以减少其对人们生活带来的危险。

现有的窨井盖破损检测方法，一般是在井坐中嵌入非接触式开关，在井盖与井坐的接触面安装永磁体，带有永磁体的井盖在井座上或离开井座能引起非接触式开关的打开和关闭，一旦非接触式开关状态发生改变，则判断井盖破损。但是这种方法存在着明显的缺陷：必须在永磁体脱落时，非接触式开关的状态才会发生改变，但是只有在井盖发生断裂或者有较大裂缝的时候，永磁体才会脱落。因此，只有在窨井盖发生较大程度的破损时才可以检测得到，而无法检测到程度较轻的破损，检测结果不精确。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种窨井盖破损检测装置及控制方法，以解决现有技术中窨井盖破损检测不精确的问题。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：第一方面，提供一种窨井盖破损检测装置，该装置包括：上位机、集中控制器和破损检测终端，集中控制器分别与上位机、破损检测终端连接进行通信，其中，还包括预先布置在井盖内部的检测线，检测线与破损检测终端内的MCU模块连接构成闭合回路，当检测线发生断裂时，MCU模块产生井盖破损警告信息并通过集中控制器将井盖破损警告信息上传至上位机。

第二方面，提供一种窨井盖破损检测装置的控制方法，该方法包括如下步骤：

在窨井盖发生破损时，检测线断裂，MCU模块产生井盖破损警告信息并进入正常工作状态；

MCU模块在进入正常工作状态时，控制ZIGBEE电源控制模块输出信号以控制ZIGBEE通信模块开始工作；

在ZIGBEE通信模块开始工作后，MCU模块通过ZIGBEE通信模块将井盖破损警告信息传输至集中控制器；

集中控制器将井盖破损警告信息上传至上位机。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过在井盖内预埋检测线，检测线与MCU模块连接构成闭合回路，只要窨井盖发生破损现象，包括断裂等较大程度的破损以及裂纹等程度较小的破损，预埋在井盖内的检测线就会断裂，造成闭合回路开路，此时MCU模块判断窨井盖出现破损，产生破损警告信息并上传至上位机。

附图说明

图1是本发明一实施例中的窨井盖破损检测装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例中的破损检测终端的结构示意图；

图3是本发明一实施例中窨井盖破损检测装置的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图3，对本发明做进一步详细叙述。

参阅图1至图2所示，本实施例提供了一种窨井盖破损检测装置，该装置包括：上位机10、集中控制器20和破损检测终端30，集中控制器20分别与上位机10、破损检测终端30连接进行通信，其中，还包括预先布置在井盖内部的检测线40，检测线40与破损检测终端30内的MCU模块31连接构成闭合回路，当检测线40发生断裂时，MCU模块31产生井盖破损警告信息并通过集中控制器20将井盖破损警告信息上传至上位机10。

具体地，破损检测终端30还包括ZIGBEE通信模块32、ZIGBEE电源控制模块33以及电池模块34；电池模块34分别与MCU模块31、ZIGBEE电源控制模块33连接，当检测线40发生断裂时，MCU模块31控制ZIGBEE电源控制模块33输出信号以控制ZIGBEE通信模块32工作，MCU模块31在ZIGBEE通信模块32开始工作时通过ZIGBEE通信模块32将井盖破损警告信息传输至集中控制器20。该处的集中控制器20与上位机10之间采用GPRS通信，破损检测终端30与集中控制器20之间采用ZIGBEE通信。

需要说明的是，本实施例中的MCU模块31选用低功耗MCU，ZIGBEE通信模块32选用低功耗ZIGBEE通信模块。在检测线40完好无损时，MCU模块31正常接入检测线40构成闭合回路，此时MCU模块31、ZIGBEE通信模块32工作在休眠状态、ZIGBEE电源控制模块33均处于休眠状态，以节省电池模块34的电量；在窨井盖发生破损现象时，即使是出现轻微的裂纹，预埋在窨井盖内的检测线40就会断裂造成开路，此时MCU模块31退出休眠状态，进入正常工作状态，MCU模块31控制ZIGBEE电源控制模块33输出信号以控制ZIGBEE通信模块32进入工作状态。

需要说明的是，MCU模块31通过ZIGBEE通信模块32将破损警告信息发送至集中控制器20后，MCU模块31控制ZIGBEE电源控制模块33关闭以使ZIGBEE通信模块32进入休眠状态，MCU模块31进入低功耗状态等待维护人员对破损的窨井盖进行更换，如此便可以极大的节省电池模块34的电量。而且，该处的电池模块34优选为低自放电率锂电池。

具体地，破损检测终端30固定在井盖背面。这里的井盖背面是指窨井盖置于井腔内的一面，井盖正面是指窨井盖置于井口外的一面。

如图3所示，本实施例提供了一种窨井盖破损检测装置的控制方法，包括如下步骤S1至S4：

S1、在窨井盖发生破损时，检测线40断裂，MCU模块31产生井盖破损警告信息并进入正常工作状态；

需要说明的是，这里所说的窨井盖破损包括各种程度的破损，如断裂等程度较大的破损，表面产生裂纹等程度较小的破损。

S2、MCU模块31在进入正常工作状态时，控制ZIGBEE电源控制模块33输出信号以控制ZIGBEE通信模块32开始工作；

S3、在ZIGBEE通信模块32开始工作后，MCU模块31通过ZIGBEE通信模块32将井盖破损警告信息传输至集中控制器20；

S4、集中控制器20将井盖破损警告信息上传至上位机10。

需要说明的是，这里所说的MCU模块31的工作状态包括三种：工作状态、休眠状态以及低功耗状态。

(1)在窨井盖没有发生破损的情况下，预埋在窨井盖内的检测线40没有发生断裂时，MCU模块31工作在休眠状态，此时ZIGBEE通信模块32以及ZIGBEE电源控制模块33也均处于休眠状态。

(2)在窨井盖发生破损的情况下，预埋在窨井盖内的检测线40发生断裂造成闭合回路开路，此时MCU模块31进入正常工作状态，产生破损警告信息，并控制ZIGBEE电源控制模块33为ZIGBEE通信模块32供电以使ZIGBEE通信模块32进入工作状态。在MCU模块31通过ZIGBEE通信模块32将井盖破损警告信息传输至集中控制器20后，MCU模块31控制ZIGBEE电源控制模块33关闭以使ZIGBEE通信模块32进入休眠状态。

(3)MCU模块31将破损警告信息发送至集中控制器20后，MCU模块31控制ZIGBEE电源控制模块33关闭以使ZIGBEE通信模块32进入休眠状态后，MCU模块31进入低功耗状态。

本实施例提供的技术方案在窨井盖发生不同的程度的破损时，都能进行报警，及时的通知维护人员对窨井盖进行维护和更换，以保证人们的安全和有关的单位的正常工作。