井盖专利技术综述

宋相兵

1 井盖技术概述

井盖是日常生活中常见的装置，主要应用在地下管道或设施的检查井口、下水道井口、电力井口等上，结构形式多样。但无论何种形式，均面临着被盗的问题，为了解决这一问题，本领域技术人员从井盖的材质、机械防盗锁以及智能化防盗等技术方向入手，提出了多种解决方案，在一定程度上遏制了井盖被盗的现象，但随着不法分子作案手段的提升，落后的防盗手段已不能完全阻止井盖被盗，于是防盗功能更强的自动化防盗系统开始崭露头角，成为防盗技术的发展趋势。本文主要从井盖的材质、机械防盗锁和智能化防盗三个技术方向对国内外专利发展概况进行了研究，并对防盗技术的发展情况进行了梳理，同时通过两个实际案例阐明了专利技术综述在实际审查过程中的作用。

2 井盖防盗技术发展路线

通过对井盖防盗技术领域专利技术的分析研究可知，为了实现井盖的防盗功能，本领域技术人员主要从改变井盖的使用材料、给井盖添加防盗锁这两种形式来增强井盖的防盗功能，其中材料主要包括铁质、钢筋混凝土、加筋复合材料、超高分子材料、废旧材料等；防盗锁主要包括机械式和半智能式，根据结构的变化，机械式和半智能式防盗锁下又包含多种形式。

2.1 井盖材料发展技术路线

为了避免井盖因承受过大的压力而损坏，井盖最初选用了铸铁件作为盖体材料，如专利申请CN86206796U，但由于铁质材料具有可回收利用的特性，这就给了不法分子以可乘之机，井盖的缺失不仅给井下设备的保护带来困难（如路面粉尘的污染，露天降雨的侵蚀），而且严重威胁了行人和过路车辆的安全。

为了改变这一现状，本领域技术人员尝试采用其他材料代替铸铁，如混凝土，专利申请CN2336007Y中井盖采用铸铁骨架与混凝土的形式，由于混凝土的不可回收性，在一定程度上遏制了井盖被盗的趋势，但是混凝土材质笨重，且受到外力作用时变形能力较差，容易开裂、破碎，不能长期使用，更换时更是浪费物力、财力。

随着科学技术发展，超高分子复合塑料的使用逐渐广泛，专利申请CN2511726Y公开了一种采用超高分子复合塑料制成的井盖，这种井盖结构简单、强度大、可以适用各种恶劣的环境，最重要的是该材料不具有回收利用价值，在一定程度上遏制了偷盗井盖的趋势，但是超高分子材料高昂的价格阻止了采用这种材料的井盖的广泛使用，因此为了减少投资花费，本领域技术人员想到了采用废旧材料代替价格昂贵的高分子材料来制作井盖的方法，如专利申请CN2584671Y。从上世纪80年代到21世纪初，井盖材料发展技术路线依次为铁质材料、钢筋混凝土材料、复合材料、废旧材料。

由于井盖的易被移动的缺点，仅仅通过改变井盖材质来达到防盗目的是远远不够的，这就需要拓展另外一种防盗思路，以达到井盖防盗目的。

2.2 井盖防盗锁发展技术路线

2.2.1 机械式井盖防盗锁发展技术路线

井盖防盗锁是井盖采用的较早的一种防盗手段，也是目前发展最为成熟的一种手段，较早的井盖防盗技术中采用常见的锁链技术，专利申请CN87200543U发明了一种自锁防盗人孔圈盖，链条一端固定在盖上，另一端固定在圈体上，同时为了加强井盖的盖合，在井盖的另一端可设置其他锁定形式，双重保护使得井盖更加安全，但是如果偷盗者将链条剪断，井盖同样面临被盗的风险。

为了规避井盖上链条被剪断从而被盗走的风险，专利申请提供了一种锁板加锁孔的更为复杂结构的井盖，主要工作原理为：当锁板转动到锁紧井盖板位置时，锁孔正对井盖板上的锁孔，此时插上销钉，即可牢固地锁紧井盖板，此装置结构简单，零部件生产制造也很方便，但由于锁定装置均暴露在外，井盖同样不够安全。

上述两种锁定结构均是结构较为简单的形式，因此防盗功能较弱，为了增强井盖的防盗能力，采用复杂的锁定结构已是迫在眉睫。

在上述結构的基础上，更为复杂的井盖锁定装置诞生了，公告号为CN2064377U的专利发明了一种锁住井盖装置，它是在井盖下面的中心部位通过螺栓与其固定有锁体，锁体中部的转轴下端与转盘中部套接固定，转盘通过销轴与推杆铆接，推杆与连杆、推销相连，推销插入井底座孔锁紧井盖，由于锁体和多个连杆的联动作用，使得井盖锁定牢固，不会被轻易挪动，加之配上专用钥匙，使得井盖的安全系数大大提高，且上述技术在实际应用过程中安全可靠，使得井盖偷盗现象得到了极大的遏制，鉴于该技术的成功，采用该技术原理的专利申请更是层出不穷。

而通过实践发现，上述技术中的锁体是整个装置工作过程中比较薄弱的部分，为了解决锁体的易被打开的问题，本领域技术人员发明了一种将锁体设置在井盖下端一定距离的防盗安全井盖装置，其专利号为ZL94224737.X，本方案的实现方式为在井盖中央设置钥匙孔，在井口座内沿直径方向对称的设有锁销孔，且在井盖的背面与钥匙孔同一轴心装有井盖安全锁，这种锁体设置在井盖内侧一定距离的方式增加了偷盗者的偷盗难度。

随着工业自动化水平的提高，井盖的防盗手段也趋于多样化，且紧跟时代步伐，并有着鲜明的时代特色。接下来将介绍半智能式的井盖锁定系统技术发展路线。

2.2.2 半智能式井盖防盗系统发展技术路线

英国专利申请GB2488606A公开了一种电磁安全装置，见图2.10，该装置采用电磁锁定系统对井盖进行锁定，电磁锁定系统结构的复杂性及抗干扰的能力使其作为井盖防盗系统的一种得到了广泛的应用。

但是无论在何种防盗形式下井盖被盗现象仍然屡禁不止，于是本领域技术人员从另外一个角度对井盖的防盗能力进行了加强，如专利申请CN103147463A中介绍了一种防盗窨井盖，在其上设置有位移传感器，使得有人在移动它时将通知外部服务器，防止被盗，同时增加GPS定位模块进行定位，从而能更加方便地发现窨井盖的具体位置。

从井盖防盗技术的发展路线可以看出，井盖防盗技术有着鲜明的时代特色，即井盖防盗技术与其所处时代的科学技术发展水平是相对应的，在已有的科学技术作为支撑的情况下，井盖防盗技术发展迅猛，从简单的机械锁定式，经过不断地实践、改进之后，发展为依赖自动化、信息化的智能式防盗系统，对于保护公共财产和人民的生命安全，起到了积极有效的作用。

3 专利申请概况

3.1全球历年井盖防盗技术专利申请情况

本文对1920年至2015年井盖防盗技术的专利申请进行了统计分析，发现从整体上来看，专利申请数量是呈逐年上升趋势，期间虽略有波动，且通过分析全球历年井盖防盗技术专利申请情况可以看出：受战争影响，从1922年到1955年间专利申请数量增长缓慢。从1955年到1991年，专利申请量逐年大量增加，这说明在和平时期，大规模的基础设施开始兴建，对于井盖的需求逐渐增多，但是相应地，井盖被盗的社会问题开始出现，为了解决这一问题，方案层出不穷，有的方案通过实践验证没有起到很好的防盗的作用，被社会淘汰，如传统的给井盖加上锁链的技术，而有的整个装置生产费用低、操作简单且防盗能力强受到公众的强力推崇，推动了井盖防盗技术进一步向前发展。从1991年到进入21世纪的今天，中国井盖防盗技术蓬勃发展，专利申请数量呈井喷式增长，这得益于中国基础设施的发展对井盖的需求，且通过分析这一阶段的专利可以看出，锁和锁舌相配合的防盗方式是应用最广泛、防盗能力相对较强的一种形式，且后来发展起来的半智能式井盖多是在這种井盖的基础上增加一些智能系统改进而成的。

3.2专利申请在不同国家的分布情况

通过分析专利申请在不同国家的分布情况可以看出，在一定时期内，中国在井盖防盗技术方面的专利申请量明显多于世界上其他经济相对比较发达的国家，这跟各个国家的市场需求有关，同时能够反映出中国作为一个发展中国家在基础设施建设方面的发展速度是相当快的。另外，通过对各个国家专利申请的数量进行比较发现，虽然中国起步较晚，但是在多年的高速发展之后，中国在井盖防盗技术方面的发展已经和发达国家处于同一水平，这充分说明中国的“后发制人”的能力。同时通过对专利申请技术的追踪可以看出井盖防盗技术越来越向智能化发展的趋势。

4 总结

井盖从诞生之日起便面临着防盗的难题，为了解决这个问题，减少其缺失给社会带来的损失，各国政府部门、公司和个人投入了大量的物力和财力，虽然早期的的井盖防盗系统结构简单，防盗功能较弱，但是在发明人充分发挥聪明才智和不间断的努力之下，井盖防盗系统和其所处时代的科学技术一直紧密结合，“采彼所长，补己之短”，不断发展完善，目前初步形成了机械和智能系统相结合的半智能化的井盖防盗系统，且该系统在今后的一段时期内一定会处于主导地位，而随着智能化技术的继续深入发展，相信完全智能化的井盖防盗操作系统一定会成为主流。■