窨井盖防盗传感器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种窨井盖防盗传感器，包括一弹力盒，弹力盒中设有一根能够上下活动的弹力伸缩杆，弹力伸缩杆的上端突出于弹力盒，下端上安装有一磁性元件；在弹力盒下方设有一霍尔接近开关，磁性元件与霍尔接近开关相隔一个距离；霍尔接近开关连接控制电路板，控制电路板由电池供电；弹力伸缩杆在受到外力下压时，下端的磁性元件靠近霍尔接近开关，使得霍尔接近开关导通。控制电路板包括单片机、与单片机连接的射频收发电路；单片机根据霍尔接近开关的信号引脚的电平判断窨井盖的状态，当窨井盖状态异常时，控制射频收发电路将窨井盖异常状态无线发送。本发明用作防止窨井盖被盗的防护设施。
【专利说明】窨井盖防盗传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种报警装置，尤其是一种窨井盖被盗窃时的具有预警和报警的传感器。
【背景技术】
[0002]随着城市化进程的不断深入，市政公用设施建设发展迅速。城市地下管网系统越来越发达，其中包含数以万计的窨井盖。由于窨井盖大多由铸铁材料做成，偷盗窨井盖在很多不法分子眼中便有利可图。窨井盖一旦缺失，便会带来严重的安全隐患，轻则汽车“轮陷”、行人受伤，重则落井威胁生命，窨井盖防盗工作刻不容缓。传统的窨井盖防盗方式有三种:
第一:加强防盗监控，加大巡逻力度，增加人员投入，发动群众监督；
第二:采用混凝土等特殊材料制作窨井盖；
第三:给窨井盖加装卡锁，串上铁链锁死；
传统的采用人工的防盗方式，不仅增加了大量的人工成本，而且窨井盖维护被动、排查困难、反映迟钝、事后补救效率低。采用特殊材料做成的窨井盖虽然从源头上遏制了偷盗想法，但是这种窨井盖厚度更大，强度却不能达到要求。用加锁的方式看似能够起到防盗作用，但是真实情况却截然相反。偷盗者不仅可以很容易剪断铁链，破坏铁锁，而且铁链铁索也成为了偷盗目标。
[0003]在信息化高度发达的今天，势必需要一种更加安全、简单、合理、高效的防盗方式来保护城市的公用基础设施。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种可靠的窨井盖防盗传感器，在窨井盖发生被盗窃的时候产生报警信息，通知给排水公司或公安部门做出迅速反应，是一种有效的防止窨井盖被盗取而做的防护设施。本发明采用的技术方案是:
一种窨井盖防盗传感器，包括一弹力盒，弹力盒中设有一根能够上下活动的弹力伸缩杆，弹力伸缩杆的上端突出于弹力盒，下端上安装有一磁性元件；在弹力盒下方设有一霍尔接近开关，磁性元件与霍尔接近开关相隔一个距离；霍尔接近开关连接控制电路板，控制电路板由电池供电；弹力伸缩杆在受到外力下压时，下端的磁性元件靠近霍尔接近开关，使得霍尔接近开关导通。
[0005]进一步地,所述磁性元件为磁铁。
[0006]进一步地，所述控制电路板包括单片机、与单片机连接的射频收发电路；单片机根据霍尔接近开关的信号引脚的电平判断窨井盖的状态，当窨井盖状态异常时，控制射频收发电路将窨井盖异常状态无线发送。
[0007]进一步地，所述单片机的型号为PIC16F630。
[0008]进一步地，所述射频收发电路主要由挪威NORDIC公司的2.4G无线收发芯片NRF24L01+构成。
[0009]进一步地，射频收发电路通过SPI总线与单片机连接。
[0010]本发明的优点在于:
1)环境适应性强，采用霍尔接近开关元件，可以有效的防油、防污、防尘、防水；
2)抗干扰能力强，使用寿命长，采用强磁铁作为导通检测元件；
3)反应迅速效率高，采用自动感应报警、智能监控技术，省去了人工巡检；
4)利用电池供电，体积小，功耗低，能长时间工作；
5)结构简单，安装维护方便，易于大面积推广使用，该发明不对窨井盖做二次加工处理，仅仅加装一个微型化传感器。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的传感器安装结构示意图。
[0012]图2为本发明窨井盖合上时的状态示意图。
[0013]图3为本发明的电气原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0015]如图1所示，本发明提出的窨井盖防盗传感器安装在窨井壁上，其中，I为窨井盖，2为窨井壁；窨井盖防盗传感器包括一弹力盒3，弹力盒3中设有一根能够上下活动的弹力伸缩杆4，弹力伸缩杆4的上端突出于弹力盒3，下端上安装有一磁性元件5，磁性元件5可采用强磁铁；在弹力盒3下方设有一霍尔接近开关6，磁性元件5与霍尔接近开关6相隔一个距离；霍尔接近开关6连接控制电路板7，控制电路板7由电池8供电。
[0016]霍尔接近开关特性:霍尔元件是一种磁敏元件，利用霍尔元件做成的开关叫做霍尔开关。当磁性物体接近霍尔开关时，开关检测面上的霍尔元件产生霍尔效应而使开关内部状态发生变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而控制开关的通和断。霍尔接近开关的检测对象必须是磁性物体。
[0017]图1为窨井盖未合上时的状态:
当窨井盖I未合上时，弹力盒3上未承受到压力，弹力伸缩杆4的上端在弹力作用下一直顶在最上端。此时，磁性元件5与霍尔接近开关6距离比较远，霍尔接近开关6闭合。
[0018]窨井盖合上时的状态如图2所示:当窨井盖I合上时，弹力盒3受到窨井盖I的压力，弹力伸缩杆4在受到外力下压时，向下运动，此时，磁性元件5与霍尔接近开关6靠近，霍尔接近开关6导通。
[0019]本发明的电原理如图3所示。控制电路板7包括单片机、与单片机连接的射频收发电路；电池8给霍尔接近开关6、单片机和射频收发电路供电。
[0020]单片机的型号可选用PIC16F630。
[0021]射频收发电路主要由挪威NORDIC公司的2.4G无线收发芯片NRF24L01+构成。其作用主要是将窨井盖状态无线发送，使得排水公司或公安部门能够接收到窨井盖状态信息，特别是窨井盖异常时的告警信息。
[0022]弹力盒是一个机械装置，窨井盖I的盖合给它一个向下的压力来推动强磁铁靠近霍尔接近开关6。
[0023]霍尔接近开关6检测磁铁状态，通过信号引脚输出高低电平给单片机IO 口。单片机检测霍尔接近开关6的信号引脚的电平判断窨井盖的状态。
[0024]射频收发电路通过SPI (Serial Peripheral Interface—串行外设接口)总线与单片机连接。由单片机控制射频收发电路进行数据发射和进入省电模式。
[0025]工作流程如下所述:
(I)单片机经过一定时间间隔(比如60秒间隔)唤醒，检测霍尔接近开关6的电平状态和电池电压状态。
[0026](2)如果霍尔接近开关6的信号引脚电平正常，说明窨井盖状态正常；如果电平非法，说明窨井盖状态异常。
[0027](3)当窨井盖状态异常时，单片机启动射频收发电路，控制射频收发电路将检测到的窨井盖异常状态和电池电压无线发送给附近的基站，达到实时监控的目的。
[0028](4)单片机进入休眠状态，并控制射频收发电路中的射频芯片进入省电模式。
[0029]本发明起到了增加盗窃者偷盗难度的作用。
【权利要求】
1.一种窨井盖防盗传感器，其特征在于，包括一弹力盒(3)，弹力盒(3)中设有一根能够上下活动的弹力伸缩杆(4)，弹力伸缩杆(4)的上端突出于弹力盒(3)，下端安装有一磁性元件(5);在弹力盒(3)下方设有一霍尔接近开关(6)，磁性元件(5)与霍尔接近开关(6)相隔一个距离；霍尔接近开关(6)连接控制电路板(7)，控制电路板(7)由电池⑶供电； 弹力伸缩杆(4)在受到外力下压时，下端的磁性元件(5)靠近霍尔接近开关(6)，使得霍尔接近开关(6)导通。
2.如权利要求1所述的窨井盖防盗传感器，其特征在于:所述磁性元件(5)为磁铁。
3.如权利要求1所述的窨井盖防盗传感器，其特征在于:所述控制电路板(7)包括单片机、与单片机连接的射频收发电路； 单片机根据霍尔接近开关(6)的信号引脚的电平判断窨井盖的状态，当窨井盖状态异常时，控制射频收发电路将窨井盖异常状态无线发送。
4.如权利要求3所述的窨井盖防盗传感器，其特征在于:所述单片机的型号为PIC16F630。
5.如权利要求3所述的窨井盖防盗传感器，其特征在于:所述射频收发电路主要由挪威NORDIC公司的2.4G无线收发芯片NRF24L01+构成。
6.如权利要求3所述的窨井盖防盗传感器，其特征在于:射频收发电路通过SPI总线与单片机连接。
【文档编号】G08B13/08GK103956011SQ201410136527
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】李珉, 潘勇, 胡淼龙, 吕峰, 袁海星 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司无锡供电公司, 浙江维思无线网络技术有限公司