宋相兵

1 井蓋技術(shù)概述

井蓋是日常生活中常見的裝置，主要應(yīng)用在地下管道或設(shè)施的檢查井口、下水道井口、電力井口等上，結(jié)構(gòu)形式多樣。但無論何種形式，均面臨著被盜的問題，為了解決這一問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員從井蓋的材質(zhì)、機(jī)械防盜鎖以及智能化防盜等技術(shù)方向入手，提出了多種解決方案，在一定程度上遏制了井蓋被盜的現(xiàn)象，但隨著不法分子作案手段的提升，落后的防盜手段已不能完全阻止井蓋被盜，于是防盜功能更強(qiáng)的自動化防盜系統(tǒng)開始嶄露頭角，成為防盜技術(shù)的發(fā)展趨勢。本文主要從井蓋的材質(zhì)、機(jī)械防盜鎖和智能化防盜三個(gè)技術(shù)方向?qū)鴥?nèi)外專利發(fā)展概況進(jìn)行了研究，并對防盜技術(shù)的發(fā)展情況進(jìn)行了梳理，同時(shí)通過兩個(gè)實(shí)際案例闡明了專利技術(shù)綜述在實(shí)際審查過程中的作用。

2 井蓋防盜技術(shù)發(fā)展路線

通過對井蓋防盜技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)的分析研究可知，為了實(shí)現(xiàn)井蓋的防盜功能，本領(lǐng)域技術(shù)人員主要從改變井蓋的使用材料、給井蓋添加防盜鎖這兩種形式來增強(qiáng)井蓋的防盜功能，其中材料主要包括鐵質(zhì)、鋼筋混凝土、加筋復(fù)合材料、超高分子材料、廢舊材料等；防盜鎖主要包括機(jī)械式和半智能式，根據(jù)結(jié)構(gòu)的變化，機(jī)械式和半智能式防盜鎖下又包含多種形式。

2.1 井蓋材料發(fā)展技術(shù)路線

為了避免井蓋因承受過大的壓力而損壞，井蓋最初選用了鑄鐵件作為蓋體材料，如專利申請CN86206796U，但由于鐵質(zhì)材料具有可回收利用的特性，這就給了不法分子以可乘之機(jī)，井蓋的缺失不僅給井下設(shè)備的保護(hù)帶來困難（如路面粉塵的污染，露天降雨的侵蝕），而且嚴(yán)重威脅了行人和過路車輛的安全。

為了改變這一現(xiàn)狀，本領(lǐng)域技術(shù)人員嘗試采用其他材料代替鑄鐵，如混凝土，專利申請CN2336007Y中井蓋采用鑄鐵骨架與混凝土的形式，由于混凝土的不可回收性，在一定程度上遏制了井蓋被盜的趨勢，但是混凝土材質(zhì)笨重，且受到外力作用時(shí)變形能力較差，容易開裂、破碎，不能長期使用，更換時(shí)更是浪費(fèi)物力、財(cái)力。

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，超高分子復(fù)合塑料的使用逐漸廣泛，專利申請CN2511726Y公開了一種采用超高分子復(fù)合塑料制成的井蓋，這種井蓋結(jié)構(gòu)簡單、強(qiáng)度大、可以適用各種惡劣的環(huán)境，最重要的是該材料不具有回收利用價(jià)值，在一定程度上遏制了偷盜井蓋的趨勢，但是超高分子材料高昂的價(jià)格阻止了采用這種材料的井蓋的廣泛使用，因此為了減少投資花費(fèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員想到了采用廢舊材料代替價(jià)格昂貴的高分子材料來制作井蓋的方法，如專利申請CN2584671Y。從上世紀(jì)80年代到21世紀(jì)初，井蓋材料發(fā)展技術(shù)路線依次為鐵質(zhì)材料、鋼筋混凝土材料、復(fù)合材料、廢舊材料。

由于井蓋的易被移動的缺點(diǎn)，僅僅通過改變井蓋材質(zhì)來達(dá)到防盜目的是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這就需要拓展另外一種防盜思路，以達(dá)到井蓋防盜目的。

2.2 井蓋防盜鎖發(fā)展技術(shù)路線

2.2.1 機(jī)械式井蓋防盜鎖發(fā)展技術(shù)路線

井蓋防盜鎖是井蓋采用的較早的一種防盜手段，也是目前發(fā)展最為成熟的一種手段，較早的井蓋防盜技術(shù)中采用常見的鎖鏈技術(shù)，專利申請CN87200543U發(fā)明了一種自鎖防盜人孔圈蓋，鏈條一端固定在蓋上，另一端固定在圈體上，同時(shí)為了加強(qiáng)井蓋的蓋合，在井蓋的另一端可設(shè)置其他鎖定形式，雙重保護(hù)使得井蓋更加安全，但是如果偷盜者將鏈條剪斷，井蓋同樣面臨被盜的風(fēng)險(xiǎn)。

為了規(guī)避井蓋上鏈條被剪斷從而被盜走的風(fēng)險(xiǎn)，專利申請?zhí)峁┝艘环N鎖板加鎖孔的更為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的井蓋，主要工作原理為：當(dāng)鎖板轉(zhuǎn)動到鎖緊井蓋板位置時(shí)，鎖孔正對井蓋板上的鎖孔，此時(shí)插上銷釘，即可牢固地鎖緊井蓋板，此裝置結(jié)構(gòu)簡單，零部件生產(chǎn)制造也很方便，但由于鎖定裝置均暴露在外，井蓋同樣不夠安全。

上述兩種鎖定結(jié)構(gòu)均是結(jié)構(gòu)較為簡單的形式，因此防盜功能較弱，為了增強(qiáng)井蓋的防盜能力，采用復(fù)雜的鎖定結(jié)構(gòu)已是迫在眉睫。

在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，更為復(fù)雜的井蓋鎖定裝置誕生了，公告號為CN2064377U的專利發(fā)明了一種鎖住井蓋裝置，它是在井蓋下面的中心部位通過螺栓與其固定有鎖體，鎖體中部的轉(zhuǎn)軸下端與轉(zhuǎn)盤中部套接固定，轉(zhuǎn)盤通過銷軸與推桿鉚接，推桿與連桿、推銷相連，推銷插入井底座孔鎖緊井蓋，由于鎖體和多個(gè)連桿的聯(lián)動作用，使得井蓋鎖定牢固，不會被輕易挪動，加之配上專用鑰匙，使得井蓋的安全系數(shù)大大提高，且上述技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中安全可靠，使得井蓋偷盜現(xiàn)象得到了極大的遏制，鑒于該技術(shù)的成功，采用該技術(shù)原理的專利申請更是層出不窮。

而通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，上述技術(shù)中的鎖體是整個(gè)裝置工作過程中比較薄弱的部分，為了解決鎖體的易被打開的問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員發(fā)明了一種將鎖體設(shè)置在井蓋下端一定距離的防盜安全井蓋裝置，其專利號為ZL94224737.X，本方案的實(shí)現(xiàn)方式為在井蓋中央設(shè)置鑰匙孔，在井口座內(nèi)沿直徑方向?qū)ΨQ的設(shè)有鎖銷孔，且在井蓋的背面與鑰匙孔同一軸心裝有井蓋安全鎖，這種鎖體設(shè)置在井蓋內(nèi)側(cè)一定距離的方式增加了偷盜者的偷盜難度。

隨著工業(yè)自動化水平的提高，井蓋的防盜手段也趨于多樣化，且緊跟時(shí)代步伐，并有著鮮明的時(shí)代特色。接下來將介紹半智能式的井蓋鎖定系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展路線。

2.2.2 半智能式井蓋防盜系統(tǒng)發(fā)展技術(shù)路線

英國專利申請GB2488606A公開了一種電磁安全裝置，見圖2.10，該裝置采用電磁鎖定系統(tǒng)對井蓋進(jìn)行鎖定，電磁鎖定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及抗干擾的能力使其作為井蓋防盜系統(tǒng)的一種得到了廣泛的應(yīng)用。

但是無論在何種防盜形式下井蓋被盜現(xiàn)象仍然屢禁不止，于是本領(lǐng)域技術(shù)人員從另外一個(gè)角度對井蓋的防盜能力進(jìn)行了加強(qiáng)，如專利申請CN103147463A中介紹了一種防盜窨井蓋，在其上設(shè)置有位移傳感器，使得有人在移動它時(shí)將通知外部服務(wù)器，防止被盜，同時(shí)增加GPS定位模塊進(jìn)行定位，從而能更加方便地發(fā)現(xiàn)窨井蓋的具體位置。

從井蓋防盜技術(shù)的發(fā)展路線可以看出，井蓋防盜技術(shù)有著鮮明的時(shí)代特色，即井蓋防盜技術(shù)與其所處時(shí)代的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平是相對應(yīng)的，在已有的科學(xué)技術(shù)作為支撐的情況下，井蓋防盜技術(shù)發(fā)展迅猛，從簡單的機(jī)械鎖定式，經(jīng)過不斷地實(shí)踐、改進(jìn)之后，發(fā)展為依賴自動化、信息化的智能式防盜系統(tǒng)，對于保護(hù)公共財(cái)產(chǎn)和人民的生命安全，起到了積極有效的作用。

3 專利申請概況

3.1全球歷年井蓋防盜技術(shù)專利申請情況

本文對1920年至2015年井蓋防盜技術(shù)的專利申請進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)從整體上來看，專利申請數(shù)量是呈逐年上升趨勢，期間雖略有波動，且通過分析全球歷年井蓋防盜技術(shù)專利申請情況可以看出：受戰(zhàn)爭影響，從1922年到1955年間專利申請數(shù)量增長緩慢。從1955年到1991年，專利申請量逐年大量增加，這說明在和平時(shí)期，大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施開始興建，對于井蓋的需求逐漸增多，但是相應(yīng)地，井蓋被盜的社會問題開始出現(xiàn)，為了解決這一問題，方案層出不窮，有的方案通過實(shí)踐驗(yàn)證沒有起到很好的防盜的作用，被社會淘汰，如傳統(tǒng)的給井蓋加上鎖鏈的技術(shù)，而有的整個(gè)裝置生產(chǎn)費(fèi)用低、操作簡單且防盜能力強(qiáng)受到公眾的強(qiáng)力推崇，推動了井蓋防盜技術(shù)進(jìn)一步向前發(fā)展。從1991年到進(jìn)入21世紀(jì)的今天，中國井蓋防盜技術(shù)蓬勃發(fā)展，專利申請數(shù)量呈井噴式增長，這得益于中國基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展對井蓋的需求，且通過分析這一階段的專利可以看出，鎖和鎖舌相配合的防盜方式是應(yīng)用最廣泛、防盜能力相對較強(qiáng)的一種形式，且后來發(fā)展起來的半智能式井蓋多是在這種井蓋的基礎(chǔ)上增加一些智能系統(tǒng)改進(jìn)而成的。

3.2專利申請?jiān)诓煌瑖业姆植记闆r

通過分析專利申請?jiān)诓煌瑖业姆植记闆r可以看出，在一定時(shí)期內(nèi)，中國在井蓋防盜技術(shù)方面的專利申請量明顯多于世界上其他經(jīng)濟(jì)相對比較發(fā)達(dá)的國家，這跟各個(gè)國家的市場需求有關(guān)，同時(shí)能夠反映出中國作為一個(gè)發(fā)展中國家在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的發(fā)展速度是相當(dāng)快的。另外，通過對各個(gè)國家專利申請的數(shù)量進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，雖然中國起步較晚，但是在多年的高速發(fā)展之后，中國在井蓋防盜技術(shù)方面的發(fā)展已經(jīng)和發(fā)達(dá)國家處于同一水平，這充分說明中國的“后發(fā)制人”的能力。同時(shí)通過對專利申請技術(shù)的追蹤可以看出井蓋防盜技術(shù)越來越向智能化發(fā)展的趨勢。

4 總結(jié)

井蓋從誕生之日起便面臨著防盜的難題，為了解決這個(gè)問題，減少其缺失給社會帶來的損失，各國政府部門、公司和個(gè)人投入了大量的物力和財(cái)力，雖然早期的的井蓋防盜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，防盜功能較弱，但是在發(fā)明人充分發(fā)揮聰明才智和不間斷的努力之下，井蓋防盜系統(tǒng)和其所處時(shí)代的科學(xué)技術(shù)一直緊密結(jié)合，“采彼所長，補(bǔ)己之短”，不斷發(fā)展完善，目前初步形成了機(jī)械和智能系統(tǒng)相結(jié)合的半智能化的井蓋防盜系統(tǒng)，且該系統(tǒng)在今后的一段時(shí)期內(nèi)一定會處于主導(dǎo)地位，而隨著智能化技術(shù)的繼續(xù)深入發(fā)展，相信完全智能化的井蓋防盜操作系統(tǒng)一定會成為主流?！?