本實(shí)用新型具體涉及一種基于紅外和超聲波雙重監(jiān)控防盜井蓋。

背景技術(shù)：

高壓電力電纜已成為城市供電網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，電網(wǎng)的良好運(yùn)行是城市生活的基本保證，所以保證電力隧道安全至關(guān)重要，檢查井作為保證電力隧道及其設(shè)備設(shè)施安全的重要關(guān)卡，做好其上的井蓋防盜監(jiān)控至關(guān)重要。

然而，現(xiàn)實(shí)生活中不法份子非法入侵隧道實(shí)施破壞或者盜竊行為時(shí)常發(fā)生；因暴雨等自然災(zāi)害沖開(kāi)井蓋的現(xiàn)象比比皆是；再加上電力隧道井蓋大多是鐵質(zhì)的，被偷盜的現(xiàn)象屢屢發(fā)生。無(wú)論是井蓋被偷盜還是被雨水沖走，很難在第一時(shí)間被管理部門(mén)知道，以至于很難在第一時(shí)間對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)救，若補(bǔ)救不及時(shí)很容易造成隧道內(nèi)設(shè)備設(shè)施被盜或是影響行人和行車(chē)安全。

目前雖有機(jī)械式防盜井蓋，但是偷盜者只要能打開(kāi)防盜鎖或是暴力破壞，還是可以盜取井蓋，甚至進(jìn)入隧道中偷盜電纜等電力設(shè)備設(shè)施，造成電網(wǎng)癱瘓等嚴(yán)重問(wèn)題，所以這種單純的機(jī)械防盜依舊存在缺陷。另外，對(duì)于電力隧道檢查井，井蓋包括由下至上設(shè)置的井圈、內(nèi)井蓋和外井蓋，市面上雖有針對(duì)內(nèi)井蓋的防盜監(jiān)控產(chǎn)品，但是仍在外井蓋被盜或是丟失時(shí)無(wú)法第一時(shí)間上報(bào)信息讓管理部門(mén)知曉，管理部門(mén)就無(wú)法及時(shí)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)救，再加上目前多數(shù)防盜監(jiān)控產(chǎn)品多采用紅外探測(cè)技術(shù)，誤報(bào)情況頻繁。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于紅外和超聲波雙重監(jiān)控防盜井蓋，以解決外井蓋被盜或丟失時(shí)管理部門(mén)無(wú)法第一時(shí)間知曉，隧道內(nèi)電力電纜等設(shè)施被盜嚴(yán)重，以及現(xiàn)有紅外探測(cè)防盜監(jiān)控產(chǎn)品誤報(bào)情況頻繁的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：提供一種基于紅外和超聲波雙重監(jiān)控防盜井蓋，包括由下至上設(shè)置的井圈、內(nèi)井蓋2和外井蓋，內(nèi)井蓋2上設(shè)有多個(gè)排水孔3，還包括監(jiān)管人員用于監(jiān)控井蓋狀態(tài)信息和控制井蓋工作的上位機(jī)，以及用于儲(chǔ)存維護(hù)人員身份信息的無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別卡；

井圈上設(shè)有與排水孔3錯(cuò)開(kāi)的弓形體6，弓形體6上面設(shè)有用于監(jiān)測(cè)外井蓋是否存在的上紅外探測(cè)器17和用于探測(cè)外井蓋是否在關(guān)閉狀態(tài)距離范圍內(nèi)的上超聲波探測(cè)器13；弓形體6下面設(shè)有用于監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)部是否有非法闖入者的下紅外探測(cè)器11和下超聲波探測(cè)器5；弓形體6上面設(shè)有用于讀取無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別卡中的維護(hù)人員身份信息的讀卡器16，弓形體6下面設(shè)有控制器9，控制器9中設(shè)有可伸縮的鎖舌體14，控制器9通過(guò)工業(yè)總線(xiàn)與上位機(jī)連接；

內(nèi)井蓋2上設(shè)有多個(gè)定位孔12，上超聲波探測(cè)器13、上紅外探測(cè)器17、讀卡器16分別卡在一個(gè)定位孔12中；內(nèi)井蓋2下面設(shè)有鎖腔體4和卡在井圈上的L型卡扣1，鎖舌體14伸出時(shí)卡在鎖腔體4中；

控制器9內(nèi)設(shè)有用于控制上紅外探測(cè)器17和下紅外探測(cè)器11工作的紅外探測(cè)控制模塊，用于控制上超聲波探測(cè)器13和下超聲波探測(cè)器5工作的超聲波探測(cè)控制模塊，用于控制鎖舌體14伸縮的鎖舌控制模塊，用于處理超聲波探測(cè)控制模塊、紅外探測(cè)控制模塊和鎖舌控制模塊信息的CPU主板，用于向上位機(jī)發(fā)送CPU主板信息的通訊模塊，以及為控制器9、上超聲波探測(cè)器13、上紅外探測(cè)器17、下超聲波探測(cè)器5、下紅外探測(cè)器11和讀卡器16提供電能的供電模塊，供電模塊和通訊模塊均與工業(yè)總線(xiàn)連接，讀卡器與CPU主板連接。

作為優(yōu)選，內(nèi)井蓋2上方設(shè)有用于向上位機(jī)發(fā)送通訊模塊信息的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器7，供電模塊和通訊模塊均與無(wú)線(xiàn)收發(fā)器7連接。

作為優(yōu)選，上超聲波探測(cè)器13、上紅外探測(cè)器17、下超聲波探測(cè)器5和下紅外探測(cè)器11上均設(shè)有在外井蓋脫離關(guān)閉狀態(tài)距離范圍和/或竊隧道內(nèi)部有非法闖入者時(shí)發(fā)出聲音報(bào)警的報(bào)警裝置。

作為優(yōu)選，弓形體6下面設(shè)有用于通過(guò)上位機(jī)觀看隧道內(nèi)部實(shí)時(shí)圖像的攝像頭8，控制器9內(nèi)設(shè)有攝像控制模塊，供電模塊和CPU主板均與攝像控制模塊連接，攝像頭8與供電模塊連接。

作為優(yōu)選，弓形體6上設(shè)有2～4個(gè)安裝孔10，安裝孔10通過(guò)螺栓與井圈連接；弓形體6上設(shè)有2～4個(gè)固定孔15，固定孔15通過(guò)螺栓與控制器9連接。

本實(shí)用新型的有益效果為：

1、本實(shí)用新型通過(guò)上紅外探測(cè)器初步探查外井蓋是否在設(shè)置范圍內(nèi)，通過(guò)上超聲波探測(cè)器精確探測(cè)外井蓋是否在設(shè)置范圍內(nèi)；通過(guò)下紅外探測(cè)器初步探測(cè)隧道內(nèi)部是否有非法闖入者，通過(guò)下超聲波探測(cè)器精確探測(cè)隧道內(nèi)部是否有非法闖入者；初步探測(cè)出現(xiàn)異常時(shí)控制器向上位機(jī)發(fā)送異常提示信號(hào)，精確探測(cè)出現(xiàn)異常時(shí)向上位機(jī)發(fā)送異常報(bào)警信號(hào)，監(jiān)管部門(mén)通過(guò)上位機(jī)可以及時(shí)知曉異常信息，并且監(jiān)控更加精確不易出現(xiàn)誤報(bào)現(xiàn)象。

通過(guò)讀卡器讀取無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別卡中的信息并給上位機(jī)驗(yàn)證是否合法，驗(yàn)證結(jié)果合法時(shí)控制鎖舌體收縮脫離鎖腔體才能取下內(nèi)井蓋，內(nèi)井蓋和隧道內(nèi)部更加安全。

2、本實(shí)用新型的上超聲波探測(cè)器、上紅外探測(cè)器、下超聲波探測(cè)器和下紅外探測(cè)器均聲音報(bào)警的功能，在外井蓋被非法打開(kāi)和/或竊隧道內(nèi)部有非法闖入者時(shí)發(fā)出聲音報(bào)警，以起到提醒附近的巡查人員和阻嚇?lè)欠J入者。

3、本實(shí)用新型的弓形體下面設(shè)有攝像頭，通過(guò)上位機(jī)可啟動(dòng)攝像頭獲得隧道內(nèi)部實(shí)時(shí)圖像，能更加準(zhǔn)確的掌握隧道內(nèi)部的實(shí)際情況，并記錄違法分子的犯罪證據(jù)。

附圖說(shuō)明

圖1為基于紅外和超聲波雙重監(jiān)控防盜井蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為基于紅外和超聲波雙重監(jiān)控防盜井蓋的弓形體結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖3為基于紅外和超聲波雙重監(jiān)控防盜井蓋的弓形體的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖4為基于紅外和超聲波雙重監(jiān)控防盜井蓋的內(nèi)井蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為基于紅外和超聲波雙重監(jiān)控防盜井蓋的電路原理框圖一；

圖6為基于紅外和超聲波雙重監(jiān)控防盜井蓋的電路原理框圖二。

其中：1、L型卡扣；2、內(nèi)井蓋；3、排水孔；4、鎖腔體；5、下超聲波探測(cè)器；6、弓形體；7、無(wú)線(xiàn)收發(fā)器；8、攝像頭；9、控制器；10、安裝孔；11、下紅外探測(cè)器；12、定位孔；13、上超聲波探測(cè)器；14、鎖舌體；15、固定孔；16、讀卡器；17、上紅外探測(cè)器。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

實(shí)施例1：參考圖1、2、3、4，本實(shí)施例提供一種基于紅外和超聲波雙重監(jiān)控防盜井蓋，包括由下至上設(shè)置的井圈、內(nèi)井蓋2和外井蓋，內(nèi)井蓋2上設(shè)有多個(gè)排水孔3，還包括監(jiān)管人員用于監(jiān)控井蓋狀態(tài)信息和控制井蓋工作的上位機(jī)，以及用于儲(chǔ)存維護(hù)人員身份信息的無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別卡。

井圈上設(shè)有與排水孔3錯(cuò)開(kāi)的弓形體6，弓形體6上面設(shè)有用于監(jiān)測(cè)外井蓋是否存在的上紅外探測(cè)器17和用于探測(cè)外井蓋是否在關(guān)閉狀態(tài)距離范圍內(nèi)的上超聲波探測(cè)器13。弓形體6下面設(shè)有用于監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)部是否有非法闖入者的下紅外探測(cè)器11和下超聲波探測(cè)器5。弓形體6上面設(shè)有用于讀取無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別卡中的維護(hù)人員身份信息的讀卡器16，弓形體6下面設(shè)有控制器9，控制器9中設(shè)有可伸縮的鎖舌體14，控制器9通過(guò)工業(yè)總線(xiàn)與上位機(jī)連接；此時(shí)，工業(yè)總線(xiàn)起到供電和傳輸信息的作用。

內(nèi)井蓋2上設(shè)有多個(gè)定位孔12，上超聲波探測(cè)器13、上紅外探測(cè)器17、讀卡器16分別卡在一個(gè)定位孔12中。內(nèi)井蓋2下面設(shè)有鎖腔體4和卡在井圈上的L型卡扣1，鎖舌體14伸出時(shí)卡在鎖腔體4中。

控制器9內(nèi)設(shè)有用于控制上紅外探測(cè)器17和下紅外探測(cè)器11工作的紅外探測(cè)控制模塊，用于控制上超聲波探測(cè)器13和下超聲波探測(cè)器5工作的超聲波探測(cè)控制模塊，用于控制鎖舌體14伸縮的鎖舌控制模塊，用于處理超聲波探測(cè)控制模塊、紅外探測(cè)控制模塊和鎖舌控制模塊信息的CPU主板，用于向上位機(jī)發(fā)送CPU主板信息的通訊模塊，以及為控制器9、上超聲波探測(cè)器13、上紅外探測(cè)器17、下超聲波探測(cè)器5、下紅外探測(cè)器11和讀卡器16提供電能的供電模塊，供電模塊和通訊模塊均與工業(yè)總線(xiàn)連接，讀卡器16與CPU主板連接。

內(nèi)井蓋2上方設(shè)有用于向上位機(jī)發(fā)送通訊模塊信息的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器7，供電模塊和通訊模塊均與無(wú)線(xiàn)收發(fā)器7連接，供電模塊與工業(yè)總線(xiàn)連接；此時(shí)，無(wú)線(xiàn)收發(fā)器7直接與上位機(jī)傳輸信息，供電模塊可與附近的供電主機(jī)連接。供電模塊中可包括電源適配裝置和蓄電池。

上超聲波探測(cè)器13、上紅外探測(cè)器17、下超聲波探測(cè)器5和下紅外探測(cè)器11上均設(shè)有在外井蓋脫離關(guān)閉狀態(tài)距離范圍和/或竊隧道內(nèi)部有非法闖入者時(shí)發(fā)出聲音報(bào)警的報(bào)警裝置。

弓形體6下面設(shè)有用于通過(guò)上位機(jī)觀看隧道內(nèi)部實(shí)時(shí)圖像的攝像頭8，控制器9內(nèi)設(shè)有攝像控制模塊，供電模塊和CPU主板均與攝像控制模塊連接，攝像頭8與供電模塊連接。

弓形體6上設(shè)有3個(gè)安裝孔10，安裝孔10通過(guò)螺栓與井圈連接，弓形體6也可以采用焊接的方式直接焊接在井圈上。弓形體6上設(shè)有3個(gè)固定孔15，固定孔15通過(guò)螺栓與控制器9連接。

實(shí)施例2：參考圖1、2、3、4、5、6，本實(shí)施例提供一種基于紅外和超聲波雙重監(jiān)控防盜井蓋的控制方法，包括以下步驟：

初始探查：上紅外探測(cè)器17探測(cè)外井蓋是否存在，下紅外探測(cè)器11探測(cè)竊隧道內(nèi)是否有非法闖入者，上紅外探測(cè)器17、下紅外探測(cè)器11分別將探測(cè)信息傳輸給紅外探測(cè)控制模塊以識(shí)別外井蓋和隧道內(nèi)是否正常，紅外探測(cè)控制模塊將識(shí)別信息發(fā)送給CPU主板，識(shí)別信息為正常時(shí)上超聲波探測(cè)器13和下超聲波探測(cè)器5處于關(guān)閉狀態(tài)。

外井蓋精確探查：上紅外探測(cè)器17探測(cè)到外井蓋不存在時(shí)，CPU主板向超聲波探測(cè)控制模塊發(fā)送啟動(dòng)上超聲波探測(cè)器13的指令，上超聲波探測(cè)器13探測(cè)外井蓋是否脫離關(guān)閉狀態(tài)距離范圍，上超聲波探測(cè)器13將探測(cè)信息傳輸給超聲波探測(cè)控制模塊識(shí)別外井蓋是否正常，超聲波探測(cè)控制模塊將識(shí)別信息a1發(fā)送給CPU主板。所述識(shí)別信息a1異常時(shí)，CPU主板僅通過(guò)通訊模塊向上位機(jī)發(fā)送異常報(bào)警信號(hào)b1。

隧道精確探查：下紅外探測(cè)器11探測(cè)到竊隧道內(nèi)出現(xiàn)非法闖入者時(shí)，CPU主板向超聲波探測(cè)控制模塊發(fā)送啟動(dòng)下超聲波探測(cè)器5的指令，下超聲波探測(cè)器5探測(cè)竊隧道內(nèi)是否出現(xiàn)非法闖入者，下超聲波探測(cè)器5將探測(cè)信息傳輸給超聲波探測(cè)控制模塊識(shí)別竊隧道內(nèi)是否正常，超聲波探測(cè)控制模塊將識(shí)別信息a2發(fā)送給CPU主板。識(shí)別信息a2異常時(shí)，CPU主板通過(guò)通訊模塊向上位機(jī)發(fā)送異常報(bào)警信號(hào)b2。

維護(hù)解鎖：維護(hù)人員打開(kāi)外井蓋后將無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別卡放在讀卡器16的上方，讀卡器16讀取無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別卡中儲(chǔ)存的維護(hù)人員身份信息，讀卡器16將讀取信息發(fā)送給CPU主板，CPU主板將讀取信息通過(guò)通訊模塊發(fā)送給上位機(jī)驗(yàn)證是否合法，上位機(jī)通過(guò)通訊模塊向CPU主板反饋驗(yàn)證結(jié)果。驗(yàn)證結(jié)果為合法時(shí)，CPU主板向鎖舌控制模塊發(fā)送開(kāi)鎖指令，鎖舌體14收縮脫離鎖腔體4，CPU主板向下超聲波探測(cè)控制模塊和下紅外探測(cè)控制模塊發(fā)送暫停工作指令，上超聲波探測(cè)器13、上紅外探測(cè)器17、下超聲波探測(cè)器5和下紅外探測(cè)器11均暫停工作。驗(yàn)證結(jié)果為非法時(shí)，鎖舌體14保持伸出狀態(tài)留在鎖腔體4內(nèi)使內(nèi)井蓋2無(wú)法取下，CPU主板向上位機(jī)發(fā)送異常開(kāi)啟報(bào)警。

上位機(jī)收到異常報(bào)警信號(hào)b1和/或異常報(bào)警信號(hào)b2時(shí)，CPU主板向紅外探測(cè)控制模塊和超聲波探測(cè)控制模塊發(fā)送啟動(dòng)聲音報(bào)警指令，上紅外探測(cè)器17、上超聲波探測(cè)器13、下紅外探測(cè)器11和下超聲波探測(cè)器5上的報(bào)警裝置均發(fā)出聲音報(bào)警。

維護(hù)解鎖步驟的驗(yàn)證結(jié)果為合法時(shí)，CPU主板向紅外探測(cè)控制模塊和超聲波探測(cè)控制模塊發(fā)出關(guān)閉聲音報(bào)警指令，上紅外探測(cè)器17、上超聲波探測(cè)器13、下紅外探測(cè)器11和下超聲波探測(cè)器5均停止聲音報(bào)警。

通過(guò)上位機(jī)可向通訊模塊發(fā)送關(guān)閉聲音報(bào)警指示，通訊模塊將關(guān)閉聲音報(bào)警指示發(fā)送給CPU主板，CPU主板向紅外探測(cè)控制模塊和超聲波探測(cè)控制模塊發(fā)送關(guān)閉聲音報(bào)警指令。

通過(guò)上位機(jī)可向通訊模塊發(fā)送開(kāi)鎖指示，通訊模塊將開(kāi)鎖指示發(fā)送給CPU主板，CPU主板向鎖舌控制模塊發(fā)送開(kāi)鎖指令，鎖舌體14收縮脫離鎖腔體4。在不使用無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別卡的情況下，維護(hù)人員可以提前打電話(huà)或是其他方式聯(lián)系監(jiān)管人員，預(yù)約進(jìn)入隧道的時(shí)間，監(jiān)管人員可以通過(guò)上位機(jī)向CPU主板發(fā)送定時(shí)開(kāi)鎖指令；維護(hù)人員也可以在需要時(shí)聯(lián)系監(jiān)管人員，監(jiān)管人員通過(guò)上位機(jī)向CPU主板發(fā)送實(shí)時(shí)開(kāi)鎖指令，監(jiān)管人員可通過(guò)短信或語(yǔ)音的方式向CPU主板發(fā)送指令。

通過(guò)上位機(jī)可向通訊模塊發(fā)送實(shí)時(shí)觀看指示，通訊模塊將實(shí)時(shí)觀看指示發(fā)送給CPU主板，CPU主板向攝像控制模塊發(fā)送實(shí)時(shí)觀看指令，攝像頭8啟動(dòng)向上位機(jī)傳送隧道內(nèi)部實(shí)時(shí)圖像。

外井蓋精確探查步驟中的識(shí)別信息a1正常時(shí)，CPU主板僅通過(guò)通訊模塊向上位機(jī)發(fā)送異常提示信號(hào)c1。隧道精確探查步驟中的識(shí)別信息a2正常時(shí)，CPU主板僅通過(guò)通訊模塊向上位機(jī)發(fā)送異常提示信號(hào)c2。

通過(guò)上位機(jī)可調(diào)整CPU主板、超聲波探測(cè)控制模塊、紅外探測(cè)控制模塊和鎖舌控制模塊的工作參數(shù)，還可調(diào)整上紅外探測(cè)器17、上超聲波探測(cè)器13、下紅外探測(cè)器11和下超聲波探測(cè)器5的報(bào)警時(shí)長(zhǎng)。超聲波探測(cè)控制模塊中的識(shí)別程序設(shè)定的外井蓋的關(guān)閉狀態(tài)距離范圍為不大于60cm。

上述實(shí)施方式用來(lái)解釋說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型做出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。