对污水井雨水井智能井盖的改进研究

孙笑寒

【摘 要】1.研究背景：中国国内人行道用的大多数是可以透水的地砖，使雨水渗入低下。而马路，因为路面主要为沥青，渗水效果不好，就必须靠雨、污水井了，但是在当今社会因为井盖却产生了许多问题，如损坏或失窃后导致行人掉入，车轮陷入等；2.研究对象：雨、污水井盖；3.研究意义：（1）智能井盖（雨水井、污水井用）[以下简称”智能井盖“]的使用能有效的解决雨、污水井成为”马路杀手“的问题；（2）使用智能井盖能够实际提升中国对于排水问题的处理；4.研究目标：制作出具有（1）井盖损坏或缺失后自动报警功能；（2）水与其他杂物分流功能的智能井盖；（3）减小处理水得开支；5.研究内容：（1）智能井盖图纸、数据、功能产生；（2）智能井盖在中国国内的制造与使用策略；（3）探索并得出智能井盖使用的优点、功能及理论结果；6.研究方法：调查法；定量分析法；功能分析法；模拟法；7.研究成果：（1）智能井盖的功能：A.损坏或缺失后自动警示路人、车辆；B.水与其他杂物分流（2）智能井盖的优点：A.有效的减少因井盖造成的损失；B实际地解决排水问题（3）智能井盖使用的理论结果：安全、可靠、使用，解决雨、污水井这一”马路杀手”，解决中国的排水问题。

【关键词】智能；安全

一、研究背景

如今，中国国内人行道用的大多数是可以透水的地砖，使雨水渗入低下。而马路，因为路面主要为沥青，渗水效果不好，就必须靠雨、污水井了。但是，在当今社会因为井盖却产生了许多问题，损坏或失窃后导致行人掉入，车轮陷入便是其中之一，水和沙的混流使得路面积水严重影响交通，造成极大的危害。

二、研究对象

1.雨、污水井盖如何在丢失后自动提示。

2.如何利用雨、污水井盖解决排水问题。

三、研究意义

1.通过智能井盖有效地解决雨、污水井成为“马路杀手”的问题。

通过在井盖丢失后传导信号驱动电机挪动盖板，使提示标志弹出，提示路人和车辆此处有危险，同时，在车辆无意撞到时，因提示标志材质为泡沫，以弹簧连接减小一定的冲击力及产生一定弹力的作用，减小车轮陷入井中的几率。

2.利用智能井盖解决排水问题。

井盖及其附属部分实现水与杂物分流并且对杂物进行过滤，将杂物直接输往装用位置，减少杂物对下水道的堵塞，以达到快速排水。分流使得下水道内污物减少减小了下水道的清理费用，减小了污水处理厂对污水处理的成本。

四、研究目标

1.使井盖具有损坏或丢失后自动警示路人、车辆的功能。

在因货车等大型车辆碾压产生变形或被盗等情况产生隐患时弹出警示标志，警示路人与来往车辆。

2.使水与其他杂物分流以解决暴雨时可能出现的严重积水，水漫轿车。

改变原井盖形状材料等，达到水与杂物分流，细口进水，粗口漏沙，减少杂物对下水道得堵塞，达到迅速排水得作用。

3.利用井盖减小水处理的开支。

利用井盖达到分流效果，减少下水道内污物减小清理费用，同时减小污水处理厂处理水的费用。

五、研究内容

1.智能井盖图纸、数据、功能产生；智能井盖在中国国内的制造与使用策略；探索并得出智能井盖使用的优点、功能及理论结果。

（1）智能井盖图纸，如上图。

（2）智能井盖数据，见上图数据。

（3）功能产生：

A、警示功能：首先，在井建设时在正对井下方的下水道预设一深度约为井深三分之一的直径320mm的圆柱形井，该井三分之一放置高延展性弹簧，弹簧上放置一直径为280mm的充气泡沫（外附荧光纸），在该井上方盖一重量约为25kg，规格为420mm*420mm*10mm的混凝土板混凝土板一端接一条钢筋，钢筋另一端接电机（轴两端伸出各连接橡胶轮若干），电机置于一铜制轨道（同时起供电作用）中，电机运行沿轨道运行，同时拖动混凝土板，随后警示用充气泡沫弹出，弹出时因透水性混凝土与井体为拼接，故可直接带出。充气泡沫弹出，引起路人与来往车辆注意，使之不靠近，以避免事故发生。

B、分流及减少水处理的开支：井盖主体部分分内外两层，外层有5度倾斜使水沙可以快速流动，在外层，井盖横竖每2mm留空0.5mm，使水可以流入而石块、粗沙、中沙流入内层内层下设透水性混凝土（上表面打磨光滑）起到二次过滤作用，将水以外的杂物通过单独管道单独引入沙池，使只有水和部分细沙流入下水道，从而加快排水，减少积水。应为分流，在下水道内淤积的污物也会相应的减少，因此对于下水道的清理工作便变得简单，减少一些特制清洁剂的使用，减少资金消耗，从一个方面减小水处理的开支。当水进入污水处理厂时，石块、粗沙、中沙等物品已提前进入沙池，不需在此过滤，需要进入沉沙池的便只有水和细沙，减小了工作量，从而减小开支，同时也加快了工作速度，在处理同样数量的水时，沉沙池的数量可以减少从而减小开支。

2.智能井盖在我国的制造与使用策略。

制造策略：进行批量化，规模化生产，降低成本，增加可靠性、实用性以及整体使用的简便性。

使用策略：首先将井安装在马路两旁，在同一路段均使用该井盖以达到最佳使用效果。

3.智能井盖的优点、功能及理论结果。

优点：水与杂物分流，具有提示功能，不易堵塞。

功能：排水迅速，道路不易积水。

理论结果：

（1）在井盖发生损坏或被盗时弹出提示标志。

（2）加快排水速度。

（3）水与杂物分流，减小堵塞的几率。

（4）提高中国给排水的知名度，更多的国家与中国企业合作。

六、研究方法

1.调查法：对现有的雨水井、污水井进行实地调查。

2.定量分析法（数学模型法）：根据现有材料的数据，计算出井盖及其附属的数据。

3.功能分析法：通过分析原井盖及附属的结构，弄清其组成要素的互相影响互相作用，以得出智能井盖的设计。

4.模拟法：在他人帮助下将数据完全录入电脑进行电脑模拟现况，得出更为准确的数据

七、研究成果

1.智能井盖使用的功能：

（1）损坏或缺失后自动弹出带有荧光纸的警示标志，提醒车辆路人不要靠近，同时在不慎靠近时，因提示标志材质为泡沫，以弹簧连接减小一定的冲击力及产生一定弹力的作用，减小危险发生的几率。

（2）井盖主体，分层进行过滤，杂物流入下水道内的沉沙池，水直接流过，起到分流作用。

2.智能井蓋使用的优点：

（1）减少因井盖损坏或缺失是车辆或行人因未注意而受到损失。

（2）减小杂物堵塞的几率，使下水道内水流畅通，加快下水速度。

3.智能井盖使用的理论结果：

（1）解决雨、污水井在井盖丢失或损坏后给行人与车辆带来不便，甚至经济、经济损失，而使本身造福人类的物品变成”马路杀手”的问题。

（2）通过水与杂物分流，加快流速减小积水，使水漫轿车等情况不再出现，从根本上解决中国的排水问题。

结 论

井盖在国内使用面积广大，但却有诸多缺点，新型的智能井盖较为全面地解决了传统井盖的缺点

参考文献：

[1]《现行常用材料与施工规范大全》