孫笑寒

【摘 要】1.研究背景：中國國內(nèi)人行道用的大多數(shù)是可以透水的地磚，使雨水滲入低下。而馬路，因?yàn)槁访嬷饕獮闉r青，滲水效果不好，就必須靠雨、污水井了，但是在當(dāng)今社會因?yàn)榫w卻產(chǎn)生了許多問題，如損壞或失竊后導(dǎo)致行人掉入，車輪陷入等；2.研究對象：雨、污水井蓋；3.研究意義：（1）智能井蓋（雨水井、污水井用）[以下簡稱”智能井蓋“]的使用能有效的解決雨、污水井成為”馬路殺手“的問題；（2）使用智能井蓋能夠?qū)嶋H提升中國對于排水問題的處理；4.研究目標(biāo)：制作出具有（1）井蓋損壞或缺失后自動(dòng)報(bào)警功能；（2）水與其他雜物分流功能的智能井蓋；（3）減小處理水得開支；5.研究內(nèi)容：（1）智能井蓋圖紙、數(shù)據(jù)、功能產(chǎn)生；（2）智能井蓋在中國國內(nèi)的制造與使用策略；（3）探索并得出智能井蓋使用的優(yōu)點(diǎn)、功能及理論結(jié)果；6.研究方法：調(diào)查法；定量分析法；功能分析法；模擬法；7.研究成果：（1）智能井蓋的功能：A.損壞或缺失后自動(dòng)警示路人、車輛；B.水與其他雜物分流（2）智能井蓋的優(yōu)點(diǎn)：A.有效的減少因井蓋造成的損失；B實(shí)際地解決排水問題（3）智能井蓋使用的理論結(jié)果：安全、可靠、使用，解決雨、污水井這一”馬路殺手”，解決中國的排水問題。

【關(guān)鍵詞】智能；安全

一、研究背景

如今，中國國內(nèi)人行道用的大多數(shù)是可以透水的地磚，使雨水滲入低下。而馬路，因?yàn)槁访嬷饕獮闉r青，滲水效果不好，就必須靠雨、污水井了。但是，在當(dāng)今社會因?yàn)榫w卻產(chǎn)生了許多問題，損壞或失竊后導(dǎo)致行人掉入，車輪陷入便是其中之一，水和沙的混流使得路面積水嚴(yán)重影響交通，造成極大的危害。

二、研究對象

1.雨、污水井蓋如何在丟失后自動(dòng)提示。

2.如何利用雨、污水井蓋解決排水問題。

三、研究意義

1.通過智能井蓋有效地解決雨、污水井成為“馬路殺手”的問題。

通過在井蓋丟失后傳導(dǎo)信號驅(qū)動(dòng)電機(jī)挪動(dòng)蓋板，使提示標(biāo)志彈出，提示路人和車輛此處有危險(xiǎn)，同時(shí)，在車輛無意撞到時(shí)，因提示標(biāo)志材質(zhì)為泡沫，以彈簧連接減小一定的沖擊力及產(chǎn)生一定彈力的作用，減小車輪陷入井中的幾率。

2.利用智能井蓋解決排水問題。

井蓋及其附屬部分實(shí)現(xiàn)水與雜物分流并且對雜物進(jìn)行過濾，將雜物直接輸往裝用位置，減少雜物對下水道的堵塞，以達(dá)到快速排水。分流使得下水道內(nèi)污物減少減小了下水道的清理費(fèi)用，減小了污水處理廠對污水處理的成本。

四、研究目標(biāo)

1.使井蓋具有損壞或丟失后自動(dòng)警示路人、車輛的功能。

在因貨車等大型車輛碾壓產(chǎn)生變形或被盜等情況產(chǎn)生隱患時(shí)彈出警示標(biāo)志，警示路人與來往車輛。

2.使水與其他雜物分流以解決暴雨時(shí)可能出現(xiàn)的嚴(yán)重積水，水漫轎車。

改變原井蓋形狀材料等，達(dá)到水與雜物分流，細(xì)口進(jìn)水，粗口漏沙，減少雜物對下水道得堵塞，達(dá)到迅速排水得作用。

3.利用井蓋減小水處理的開支。

利用井蓋達(dá)到分流效果，減少下水道內(nèi)污物減小清理費(fèi)用，同時(shí)減小污水處理廠處理水的費(fèi)用。

五、研究內(nèi)容

1.智能井蓋圖紙、數(shù)據(jù)、功能產(chǎn)生；智能井蓋在中國國內(nèi)的制造與使用策略；探索并得出智能井蓋使用的優(yōu)點(diǎn)、功能及理論結(jié)果。

（1）智能井蓋圖紙，如上圖。

（2）智能井蓋數(shù)據(jù)，見上圖數(shù)據(jù)。

（3）功能產(chǎn)生：

A、警示功能：首先，在井建設(shè)時(shí)在正對井下方的下水道預(yù)設(shè)一深度約為井深三分之一的直徑320mm的圓柱形井，該井三分之一放置高延展性彈簧，彈簧上放置一直徑為280mm的充氣泡沫（外附熒光紙），在該井上方蓋一重量約為25kg，規(guī)格為420mm*420mm*10mm的混凝土板混凝土板一端接一條鋼筋，鋼筋另一端接電機(jī)（軸兩端伸出各連接橡膠輪若干），電機(jī)置于一銅制軌道（同時(shí)起供電作用）中，電機(jī)運(yùn)行沿軌道運(yùn)行，同時(shí)拖動(dòng)混凝土板，隨后警示用充氣泡沫彈出，彈出時(shí)因透水性混凝土與井體為拼接，故可直接帶出。充氣泡沫彈出，引起路人與來往車輛注意，使之不靠近，以避免事故發(fā)生。

B、分流及減少水處理的開支：井蓋主體部分分內(nèi)外兩層，外層有5度傾斜使水沙可以快速流動(dòng)，在外層，井蓋橫豎每2mm留空0.5mm，使水可以流入而石塊、粗沙、中沙流入內(nèi)層內(nèi)層下設(shè)透水性混凝土（上表面打磨光滑）起到二次過濾作用，將水以外的雜物通過單獨(dú)管道單獨(dú)引入沙池，使只有水和部分細(xì)沙流入下水道，從而加快排水，減少積水。應(yīng)為分流，在下水道內(nèi)淤積的污物也會相應(yīng)的減少，因此對于下水道的清理工作便變得簡單，減少一些特制清潔劑的使用，減少資金消耗，從一個(gè)方面減小水處理的開支。當(dāng)水進(jìn)入污水處理廠時(shí)，石塊、粗沙、中沙等物品已提前進(jìn)入沙池，不需在此過濾，需要進(jìn)入沉沙池的便只有水和細(xì)沙，減小了工作量，從而減小開支，同時(shí)也加快了工作速度，在處理同樣數(shù)量的水時(shí)，沉沙池的數(shù)量可以減少從而減小開支。

2.智能井蓋在我國的制造與使用策略。

制造策略：進(jìn)行批量化，規(guī)?；a(chǎn)，降低成本，增加可靠性、實(shí)用性以及整體使用的簡便性。

使用策略：首先將井安裝在馬路兩旁，在同一路段均使用該井蓋以達(dá)到最佳使用效果。

3.智能井蓋的優(yōu)點(diǎn)、功能及理論結(jié)果。

優(yōu)點(diǎn)：水與雜物分流，具有提示功能，不易堵塞。

功能：排水迅速，道路不易積水。

理論結(jié)果：

（1）在井蓋發(fā)生損壞或被盜時(shí)彈出提示標(biāo)志。

（2）加快排水速度。

（3）水與雜物分流，減小堵塞的幾率。

（4）提高中國給排水的知名度，更多的國家與中國企業(yè)合作。

六、研究方法

1.調(diào)查法：對現(xiàn)有的雨水井、污水井進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。

2.定量分析法（數(shù)學(xué)模型法）：根據(jù)現(xiàn)有材料的數(shù)據(jù)，計(jì)算出井蓋及其附屬的數(shù)據(jù)。

3.功能分析法：通過分析原井蓋及附屬的結(jié)構(gòu)，弄清其組成要素的互相影響互相作用，以得出智能井蓋的設(shè)計(jì)。

4.模擬法：在他人幫助下將數(shù)據(jù)完全錄入電腦進(jìn)行電腦模擬現(xiàn)況，得出更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)

七、研究成果

1.智能井蓋使用的功能：

（1）損壞或缺失后自動(dòng)彈出帶有熒光紙的警示標(biāo)志，提醒車輛路人不要靠近，同時(shí)在不慎靠近時(shí)，因提示標(biāo)志材質(zhì)為泡沫，以彈簧連接減小一定的沖擊力及產(chǎn)生一定彈力的作用，減小危險(xiǎn)發(fā)生的幾率。

（2）井蓋主體，分層進(jìn)行過濾，雜物流入下水道內(nèi)的沉沙池，水直接流過，起到分流作用。

2.智能井蓋使用的優(yōu)點(diǎn)：

（1）減少因井蓋損壞或缺失是車輛或行人因未注意而受到損失。

（2）減小雜物堵塞的幾率，使下水道內(nèi)水流暢通，加快下水速度。

3.智能井蓋使用的理論結(jié)果：

（1）解決雨、污水井在井蓋丟失或損壞后給行人與車輛帶來不便，甚至經(jīng)濟(jì)、經(jīng)濟(jì)損失，而使本身造福人類的物品變成”馬路殺手”的問題。

（2）通過水與雜物分流，加快流速減小積水，使水漫轎車等情況不再出現(xiàn)，從根本上解決中國的排水問題。

結(jié) 論

井蓋在國內(nèi)使用面積廣大，但卻有諸多缺點(diǎn)，新型的智能井蓋較為全面地解決了傳統(tǒng)井蓋的缺點(diǎn)

參考文獻(xiàn)：

[1]《現(xiàn)行常用材料與施工規(guī)范大全》