本发明属于市政设施领域，具体地涉及一种通信距离长，使用成本低的智能井盖。
背景技术：
随着城市化进程的加快，市政公用设施建设发展迅速。燃气、通讯、电力、供排水等几十个单位各自为政，以至于马路上井盖密布，令人防不胜防。由于城区面积扩大，井盖分布范围广、数量大，导致监管难度大，井盖实时监测已经成为困扰市政建设的巨大难题。
目前，市场也有了为数不多的功能相同的智能井盖系统，系统构成基本都由传感节点、中继节点、数据中心几部分组成。其系统工作原理为：远端信号采集器监控各种环境信息，通过ISM无线频段传至GSM中继器，并通过网络上传至管理中心，实现远程实时监测。
但是目前同类产品普遍存在的问题是：由于井盖监测前端的天线是设置在井盖底部，由于受到井盖的屏蔽，导致辐射面小，通信传输距离短，从而使得每个中继覆盖的前端数量极为有限，导致整个系统成本居高不下，从而使得系统难以大规模推广。专利：CN204898729U为了解决井盖屏蔽问题，在井盖上开设一通孔，然后将一部分天线从通孔漏出井盖，虽然在一定程度上提高了信号强度，增大了通信传输距离，但其外漏的天线有限，大部分信号还是受到井盖的屏蔽，导致信号强度偏弱，传输距离还是偏小。
技术实现要素：
本发明目的在于为解决上述问题而提供一种避免了信号受井盖屏蔽问题，辐射效率高，通信距离长，使用成本低的智能井盖。
为此，本发明公开了一种智能井盖，包括非金属的井盖本体和面状天线，所述面状天线嵌入在所述井盖本体的正面，所述面状天线在位于井盖本体正面的表面至少具有裸露部分，所述面状天线的馈线端穿过井盖本体延伸至井盖本体的背面，用于与RF发射模块连接。
进一步的，还包括RF连接器，所述面状天线的馈线端与RF连接器连接。
进一步的，所述井盖本体的背面位于面状天线馈线端处下凹形成一凹陷部，用于容纳RF连接器和RF发射模块。
进一步的，所述面状天线为圆形螺旋面状天线、矩形螺旋面状天线、多边形螺旋面状天线或阿基米德螺旋面状天线。
更进一步的，所述面状天线由铜、银或铜银合金制成。
进一步的，所述井盖本体为石塑井盖本体、混凝土井盖本体或高分子复合材料井盖本体。
进一步的，所述面状天线与井盖本体正面的表面平齐。
本发明有益技术效果：
本发明将面状天线嵌设在井盖本体的正面，通过面状天线与井盖巧妙的一体化设计，使得天线射频辐射效率及方向图得到最佳发挥，避免了信号受井盖屏蔽问题，辐射效率高，通信距离长，使用成本低。
附图说明
图1为本发明实施例一的正面图；
图2为本发明实施例一的背面图；
图3为本发明实施例一的剖面图；
图4为本发明实施例二的结构示意图；
图5为本发明实施例三的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一：
如图1至3所示，一种智能井盖，包括非金属的井盖本体1和面状天线2，本具体实施例中，井盖本体1为石塑井盖本体、混凝土井盖本体或高分子复合材料井盖本体(如采用不饱和聚脂树脂为基体的纤维增强热固性复合材料制成的井盖本体)等由非金属材料制成的井盖本体。所述面状天线2为圆形螺旋状，由铜、银或铜银合金等制成，所述面状天线2嵌入在井盖本体1的正面，面状天线2在位于井盖本体1正面的表面至少具有裸露部分，面状天线2可以是略超过或平齐或略凹于井盖本体1正面的表面，本实施例中，优选为面状天线2与井盖本体1正面的表面平齐，这样能使面状天线2裸露出井盖本体1的部位尽可能大，提高辐射效果，增大通信距离，又可避免被行车、车轮等磨损，面状天线2的馈线端3穿过井盖本体1延伸至井盖本体1的背面，并与RF连接器4连接，使用时，把RF发射模块5旋紧连接到RF连接器4即可，RF发射模块5发出的射频信号就可以通过面状天线2发射出去，避免被井盖本体1屏蔽，辐射效率高，通信距离长，可以减少中继器数量，从而减少使用成本。制作时，可以是先制作成井盖本体1，并预留好嵌设面状天线2的凹槽和通孔，然后将面状天线2嵌入在凹槽内，其馈线端3穿过通孔延伸至井盖本体1背面，也可以将面状天线2放在压铸模具中与井盖本体1一起压铸成型。
进一步的，所述井盖本体1的背面位于面状天线2馈线端3处下凹形成一凹陷部6，用于容纳RF连接器4和RF发射模块5，使结构更紧凑，同时保护RF连接器4和RF发射模块5。
采用两组相同的RF发射模块5和面状天线2进行测试，A组是将面状天线2放置在井盖下面，B组是采用上述嵌设在井盖正面的方式，测试结果：A组的通信距离为200米左右，B组为2千米左右，其比值达到1:10，说明井盖对信号衰减率达到90％左右。
实施例二：
本实施例与实施例一的区别在于：面状天线2为矩形螺旋状，如图4所示。
实施例三：
本实施例与实施例一的区别在于：面状天线2为阿基米德螺旋面状天线，如图5所示。
当然，在其它实施例中，面状天线2的形状还可以是多边形螺旋面状天线或其它形状的面状天线。
本发明将面状天线2嵌设在井盖本体1的正面，通过面状天线2与井盖巧妙的一体化设计，使得天线射频辐射效率及方向图得到最佳发挥，避免了信号受井盖屏蔽问题，辐射效率高，通信距离长，使用成本低。每个城市现有数十万个各类传统井盖，面对如此庞大的市场，该本发明可以推广至众多的井盖生产企业，借此可以对传统井盖实现换代升级，打造全新的市政井盖智能化实时监测系统升级版，为智慧城市建设打下基础。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。