可监测下水道沼气含量的智能井盖的制作方法

本发明涉及一种井盖，尤指一种可监测下水道沼气含量的智能井盖。

背景技术：

目前市场上已有各种类型的智能井盖，完成的功能主要包括：基本功能封闭下水道，附加功能为定位、防盗、倾斜检测、水位检测、远程通信及集中网络化管理等。但是目前智能井盖都没有在线监测沼气的功能。

沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体。在下水道内，因为各种有机物质混合在一起，而微生物和厌氧条件很容易满足，因此下水道内为沼气生成提供了绝佳条件。沼气中，一般有50％-80％的气体是甲烷，而甲烷是极易燃烧而引起爆炸的。空气中甲烷要引起爆炸需要三个条件：(1)甲烷的浓度达到5％-16％；(2)氧气浓度达到12％；(3)点火温度大致达到650℃-750℃。当甲烷的浓度低于5％时至多能表面燃烧，不会爆炸，当甲烷浓度高于16％时会安全燃烧，也不会爆炸。一般情况下，沼气接触空气，基本上都可达到氧气浓度条件。

因此如何设计一种具有在线监测下水道沼气浓度、并可在沼气浓度达到临界条件时报警的智能井盖是本发明人潜心研究的课题。

技术实现要素：

为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可监测下水道沼气含量的智能井盖，其结构设计简单、可在线对下水道甲烷浓度进行实时监测，一旦发生监测到甲烷浓度超过预设值，将实时向服务器上传报警信号。

为了实现上述目的，本发明提供一种可监测下水道沼气含量的智能井盖，其中包括：

基座：设置于井口上端；

盖板：通过铰链与所述基座连接，实现盖板的关闭或打开；

甲烷传感器：安装于所述盖板下表面，用于检测下水道的甲烷含量，并将检测的甲烷含量转换成电信号发送给井盖控制单元板；

井盖控制单元板：与所述甲烷传感器电连接，用于接收所述甲烷传感器发送的电信号，并进行处理；

电源：与所述井盖控制单元板电连接。

优选地，所述甲烷传感器的探头安装于表面带通风孔的保护罩内。

优选地，所述井盖控制单元板通过蓝牙或wifi或bt-iot或gprs与云端服务器进行物联网数据传输，所述云端服务器与甲烷浓度报警管理服务器、报警终端网络连接。

优选地，所述报警终端的报警预警值为甲烷浓度达0.5％～2％。

优选地，所述甲烷传感器采用红外传感器或半导体甲烷传感器。

优选地，所述盖板下表面设有所述井盖控制单元板及密封盒，所述甲烷传感器插置于所述井盖控制单元板上，所述井盖控制单元板及所述甲烷传感器均位于所述密封盒的内腔，所述密封盒上设有开孔，所述甲烷传感器通过所述开孔将传感器探头部分置于所述密封盒外。

优选地，所述传感器探头部分与所述密封盒的开孔之间设有密封套。

优选地，与所述甲烷传感器连接的电路部分及所述井盖主控单元板的电路部分均设置于所述密封盒内腔。

优选地，所述盖板下表面还设有倾斜传感器、水位传感器、gps定位模块、井盖开锁控制单元、无线传输模块中的至少一种，且所述倾斜传感器、水位传感器、gps定位模块、井盖开锁控制单元、无线传输模块的至少一种通过信号线与所述井盖控制单元板电连接。

采用上述方案后，本发明可监测下水道沼气含量的智能井盖具有以下有益效果：

1、其结构设计简单、可在线对下水道甲烷浓度进行实时监测，其甲烷传感器不易受到污染，使用寿命长；

2、可集中管理所有的井盖，通过远程监控所有井盖的当前状态，可防止井盖被盗，避免因井盖遗失造成人员意外落井；

3、设置下水道易燃气体浓度报警：当易燃气体浓度达到预警值时，井盖盖板上的无线传输模块将报警信号发送至甲烷浓度报警管理服务器(电脑)，电脑依据情况进行处理，通过该设置，可避免因偶发的明火导致下水道甲烷爆炸，造成人员伤亡和财产损失。

附图说明

图1为本发明可监测下水道沼气含量的智能井盖的网络拓扑示意图；

图2为本发明可监测下水道沼气含量的智能井盖的盖板上连接结构示意图；

图3为本发明可监测下水道沼气含量的智能井盖的电路连接结构示意图。

附图标记说明：

1.基座；2.盖板；3.铰链；4.井盖控制单元板；5.密封盒；6.开孔；

7.甲烷传感器；8.密封套；9.通风孔；10.保护罩；11.电池；

12.倾斜传感器；13水位传感器；14.gps定位模块；15.井盖开锁控制单元；

16.无线传输模块；17.云端服务器；18.电脑；19.手机。

具体实施方式

下面参考附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件或处理的表示和描述。

下面结合附图对本发明可监测下水道沼气含量的智能井盖做进一步描述，另外附图仅示意本发明的结构组成，其甲烷传感器、倾斜传感器、水位传感器、gps定位模块、无线传输模块等部件的位置仅为示意,不代表实际安装必须安装在该位置。

参考图1、图2所示，本发明可监测下水道沼气含量的智能井盖包括：

基座1：设置于井口上端，本实施例通过螺栓连接固定于井口上端；

盖板2：通过铰链3与基座1连接，实现盖板2的关闭或打开，盖板2的下表面连接有井盖控制单元板4及密封盒5，密封盒5的下表面设有开孔6，井盖控制单元板4位于密封盒5的内腔；

甲烷传感器7：安装于盖板2的下表面，插置于井盖控制单元板4上，并位于密封盒5的内腔，甲烷传感器7通过开孔6将传感器探头部分置于密封盒5外，传感器探头部分与开孔6之间设有橡胶密封套8，甲烷传感器7可采用红外传感器或半导体甲烷传感器，其可在线监测下水道内的甲烷含量，并将检测的甲烷含量转换成电信号发送给井盖控制单元板4，甲烷传感器7位于密封盒5外的传感器探头部分安装于表面带通风孔9的保护罩10内腔，可以防止下水道的污染物以及荡起的水花粘附到甲烷传感器7的探头上引起误报警或甲烷传感器7的故障，另外与甲烷传感器7连接的电路部分及井盖控制单元板4的电路部分均设置于密封盒5的内腔，避免因进水造成设备故障，其中通风孔9应保证畅通，避免被污染物堵住；

井盖控制单元板4：与甲烷传感器7电连接，用于接收甲烷传感器7发送的电信号并进行处理；

电源：本实施例采用电池11，与井盖控制单元板4电连接。

盖板2的下表面还设有倾斜传感器12、水位传感器13、gps定位模块14、井盖开锁控制单元15及无线传输模块16，倾斜传感器12、水位传感器13、gps定位模块14、井盖开锁控制单元15及无线传输模块16分别通过信号线与井盖控制单元板4连接。倾斜传感器12用于检测盖板2的倾斜度，水位传感器13用于检测下水道中的水位，gps定位模块14用于对盖板2的位置定位。井盖开锁控制单元15用于控制启闭井盖锁。

井盖控制单元板4通过蓝牙或wifi或bt-iot或gprs与云端服务器17进行物联网数据传输，云端服务器17与甲烷浓度报警管理服务器、报警终端网络连接，本实施例甲烷浓度报警管理服务器采用电脑18，报警终端采用手机19。手机19的报警预警值为甲烷浓度达到0.5％～2％。当甲烷传感器7检测到下水道空气中的甲烷浓度达到0.5％～2％时，井盖控制单元板4启动一个延时确认过程。经过5分钟的延时确认，甲烷传感器7仍检测到报警信号，井盖控制单元板4将报警指令发送给无线传输模块16。无线传输模块16将报警指令上传至电脑18，记录和通知管理人员。若延时确认过程中甲烷传感器7的报警信号消除，即确认为误报，井盖控制单元板4取消报警。

虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。