Use of Scrapped Rubber Tires for Sustainable Construction of Manhole Covers

Scrapped tires from vehicles are produced in large quantities. Despite numerous existing uses of scrapped tires, alarge quantity ends up at the landfill sites, which contributes to environmental degradation. The development ofmore applications of scrapped tire usage can reduce the disposal of tires at landfill sites. This research proposes anovel use of scrapped tires by using the strips taken from scrapped tires in replacement of steel bars as reinforcement. Manhole covers were produced using scrapped tires by completely replacing the steel with scrapped tires.Four different samples of manhole covers were prepared and tested. The highest bearing capacity of 25.5 kN wasrecorded with a sample of 100 mm thickness made with cementitious composite, which is 2.25 times higher thanthe bearing capacity of a conventional reinforced-concrete manhole cover. The use of manhole covers made withscrapped tires can effectively address the theft issue of manhole covers. The lifecycle cost analysis shows that themanhole cover made with scrapped tires is 3.4 times more cost-effective in comparison with the conventionalmanhole cover. This research shows a new avenue of the potential use of scrapped tires as reinforcement in structures, which can improve sustainable construction practices.

The Design of Urban Road Manhole Covers Based on the Function of Safety and Identification

This study combed the development process of urban road manhole cover at home and abroad,and pointed out the existing problems in the domestic manhole cover.From the perspective of safety and identification function,it put forward innovative design ideas of urban road manhole covers to improve the safety and identification function of road manhole covers,and enhance the ornamental of manhole covers.

长距离输水管道自动化监控系统的设计与研究

为实现提高长距离输水管道远程调度、智能监控及安全监测之目的,本文在南水北调“北三县”供水工程中引入自动监控、视频监控、分布式光纤传感技术及智能井盖监测技术,并重点介绍了综合管控平台应用管理中管网漏损监测子系统与智能井盖监测子系统的工作原理。在综合管控信息化平台大数据的支撑下,实现了对供水工程内全要素及供水调度管理全过程的精准化、智能化监控,特别是,解决了长距离管网漏损的预警监测、故障定位及阀井井盖的实时状态监测、有限空间监控,对于供水工程的安全运行具有重大意义。

基于车载LiDAR数据的城市道路井盖提取与病害检测

使用传统的道路测量方法进行路面井盖病害信息的获取存在安全性差且效率低等问题,为了提高作业效率,本文提出基于移动车载激光扫描系统的路面井盖病害检测方法。首先,基于城市道路点云的反射特征及空间分布特征,提出使用一种基于布料模拟的滤波算法(Cloth Simulation Filter,CSF)进行地面点云提取;其次,使用自适应阈值方法对生成的点云强度图像进行二值化;最后通过限制参数的Hough圆检测方法实现井盖的定位与提取。以潍坊市潍城区某段道路点云数据进行试验,得出的结论为:提取井盖的平面精度为±0.048 m,井盖沉降残差值中误差为±0.0117 m,满足常规的井盖病害检测项目的精度要求。

船用人孔盖强度分析

为探究船用人孔盖的强度问题,以人孔盖和周围船体结构为研究对象,以散货船货舱段有限元模型为基础,建立包含人孔和人孔盖细化模型在内的典型计算模型。利用HCSR有限元计算工况分析人孔盖受力状态,综合分析人孔盖盖板、连接板和螺栓3个主要因素对人孔盖强度的影响,为人孔盖选型提供依据。

基于情境感知的智能井盖多维交互系统设计

为改善窨井事故频发、监管困难的现状,研究主要的窨井故障情境与维管人员工作场景中的各种情境影响因素与问题,降低窨井相关事故的发生频率,提升维管人员发现并解决窨井问题的工作效率。通过用户调研的方式对窨井在实际应用和维管工作中出现的问题及用户需求进行总结分析,结合情境感知技术,有针对性地提出设计策略,并进行设计实践。构建智能井盖多维交互系统。研究成果将改善当前城市窨井维管困难、事故频发等问题,提高窨井维管人员的工作效率,为智能井盖及其管理系统的设计研究提供参考。

基于边缘计算的电子井盖异常检测技术优化

针对电子井盖的异常数据检测问题,研究提出了基于边缘计算的处理方式,提高电子井盖系统的运算效率。对边缘计算的数据处理方法进行优化,利用时空相关性相结合的方式,大大提高边缘计算的异常数据检测效率。实验结果表明,将所提算法与其他算法进行对比,该算法在1000个传感器的数据上,本文算法的运行时间约为0.25 s,远远优于其他算法,在电池能耗、数据传输方面同样优势明显。在井盖位移和水位测试等方面,电子井盖的误报率低于2%,具有重要的应用价值。

基于GIS的排水井盖安全监控预警系统设计

文章基于地理信息系统(GIS)和物联网技术设计了排水井盖安全监控预警系统,能够实现对窨井井盖的智能化管理,有效监管井盖状态,对井盖的异常实时报警,减少人工巡检工作量,保障行人安全,实现项目管理、外业采集、内业建库各流程全数字化,整体提高井盖普查项目实施水平与效率,对智慧城市类似信息采集具有一定参考意义。

浅析城市道路检查井“盖框差”类病害

在城市道路的建设中不可避免地会设置许多不同类型的检查井,检查井的数量过大且大多设置在机动车道上就会形成盖框差等病害,影响了车辆行驶的整体性和舒适性,一部分设置在人行道上的检查井也常常因为盖框差的道路病害影响行人的出行安全。对此,本文主要从材料、设计、施工和使用方式等各个角度分析检查井盖框差病害形成原因,并提出对策建议。

市政排水工程井盖与路面“肚脐眼问题”预防措施研究

市政排水工程中的井盖与路面结合问题,一直是城市建设和管理中的一个重要课题。井盖与路面之间的“肚脐眼问题”,不仅影响城市的美观,还可能给行人和车辆带来安全隐患。文中通过对市政排水工程井盖与路面“肚脐眼问题”的深入分析,提出了一系列的预防措施,为市政排水工程的高质量建设提供了参考。

智能井盖无线监测节点的温差供电技术研究

智能井盖作为较早提出的概念,其发展受制于远距离无线物联网通信发展和电池续航能力等问题。为此,本文提出了采集井盖热能的温差发电方案。为了提高井盖下表面附近的温差,增加了隔热层和散热器,使温度梯度提高了5℃~10℃。结合室外测试数据,搭建了温差发电模块测试环境,测试分析了温差发电片的性能,结果表明在13℃的温差环境下1 h内产生7.92 J的电能,平均功率2.2 mW。基于NB-IOT技术,设计智能井盖监测节点,实现了对井盖倾斜角的监测。通过休眠待机方法,降低了节点系统的功耗,一次数据采集发射消耗0.185 J电能,静态工作电流仅87.45μA。将自供电技术与低功耗技术结合,验证了利用温差发电可以满足智能井盖的供能需求。

基于ARM的激光探测系统研究与应用

为了采集井下管网信息,传统人工开井、下井调查量测的作业模式劳动强度大、效率低,且存在安全隐患。为改善作业条件,消除安全隐患,同时提高数字化程度和工作效率,研究免开管线井盖、数字化采集管线数据具有重要的现实意义。本文基于ARM的激光探测技术研发微小探头探测系统,使用专用伸缩杆通过井盖上的检修孔将探头放入井内,通过地面的控制终端对探头进行操控,完成对管线数据的智能化高精度快速采集和无线传输。实验证明,该系统具有较高的实用价值和广阔应用前景。

基于正态分布的新型搅拌釜人孔盖模糊可靠性分析

为实现搅拌釜人孔开闭的机械自动化,基于常规设计方法设计了一种液压自动启闭锁紧新型人孔盖装置。将简化之后的新型人孔盖装置三维模型导入有限元软件,应用ANSYS软件对人孔盖进行非确定性的强度校核,验证该新型人孔盖满足强度要求。针对强度分析中材料属性、载荷存在的随机性,基于模糊可靠性理论建立应力-强度干涉模型,并通过蒙特卡罗统计试验法进行求解。采用此方法可准确把握结构的可靠性,规避设计风险,为其他类似化工装备的可靠性设计提供一种合理的方法和依据。

基于NB-IOT技术的智慧井盖监控系统设计及测试分析

针对当前城市发展中井盖管理不及时所出现的安全问题,设计基于NB-IOT的智慧井盖及监控平台,以STM32芯片为核心,对井下状态进行实时检测。搭配精准定位系统,全面直观的掌握城市井盖分布情况与实时状态。经过现场测试发现,基于NB-IOT的智慧井盖监控平台各项模块数据运行稳定,达到预期监测效果,针对信号覆盖弱区域所产生的信息传输效果差等问题,采用螺旋天线接入NB-IOT通信传输的方式解决,可有效提升通信效果。

改进YOLOv5的路面井盖病害检测

及时检测井盖病害对城镇居民出行安全至关重要。针对现有井盖分类体系不够完备以及检测精度低的问题,提出了基于改进YOLOv5的井盖病害检测方法。首先,根据北京市城市事件处置文件制定了井盖的分类标准,并制作了专门检测井盖病害的数据集;其次,为提高街景影像中井盖病害的检测精度,在YOLOv5的基础上提出新的主干网络以提升网络的特征提取能力,并在网络的主干中引入CBAM注意力机制,增强了网络的抗干扰能力;最后,通过在街景数据上与其他方法的对比实验表明,提出的改进方法在精确率、召回率和调和平均值分别提升了1.9%、3.7%和2.6%,表明所提出的改进方法具有抑制道路病害、路面交通标识等干扰地物影响的能力。

城市窨井盖治理及智慧化改造

针对窨井盖丢失、井盖病害导致的事故频繁发生的现象,论文分析了城市窨井盖现状及存在的问题,结合郑州市的窨井盖治理提升工程中的一些成功做法,从技术和管理两个方面提出了窨井盖治理提升措施,并对城市智慧井盖系统的搭建流程和建设提出了一些见解。

无配筋机制砂UHPC井盖受力性能试验研究

采用机制砂替代石英砂,可制备低碳环保、成本相对低廉的UHPC.将机制砂UHPC应用于A级井盖结构中,具有高强高韧、高抗冲磨与高耐久性等特征,无需配筋工序及后期维养、施工效率高,具有良好的工程应用前景.为此,开展机制砂UHPC配合比设计与基本力学性能研究,并进行无配筋机制砂UHPC井盖模型试验、数值模拟计算与经济效益分析.结果表明,随着水胶比的增加,机制砂UHPC抗压强度和弹性模量逐渐减小,抗拉强度呈先增大后减小的趋势;当石粉含量逐渐提高时,抗压/拉强度及弹性模量呈先提高后降低的变化;随着细度模数和钢纤维掺量的增加,抗压/拉强度及弹性模量均有所提高,但提升的幅度均逐渐趋缓;未添加钢纤维时,井盖呈脆性破坏,当添加钢纤维后,由于钢纤维具有显著阻裂效应,导致井盖的结构整体刚度和延性均有所提升,表现出明显的弹塑性破坏特征;随着钢纤维掺量的增加,井盖的裂缝荷载与破坏荷载逐渐增大,但增大幅度逐渐趋缓;与传统UHPC井盖、球墨铸铁井盖、普通钢纤维混凝土井盖相比,无配筋机制砂UHPC井盖成本可节省11%~66%;无配筋机制砂UHPC井盖可采用厚度20 mm、直径400 mm~600 mm、钢纤维掺量2%的设计参数,以满足A级井盖受力需求.

上海市排水检查井特色井盖的研究与开发

根据上海市城市总体规划,未来本市将建设成为卓越的全球城市、具有世界影响力的社会主义现代化国际大都市。城市能级提升过程中将伴随着市政基础设施的建设与更新,结合城市更新进行排水检查井特色井盖研发、探索其特色功能具有重要意义。为此,通过分析当前井盖艺术设计中存在的问题,调研国内外井盖设计理念差异,研究提出了上海市排水特色井盖研发策略,具体包括总体策略、特色井盖功能研究和主要研发规划等,同时提出了特色井盖研发与示范的技术路线,最后结合试点区域的情况介绍了典型设计案例。研究认为,特色井盖的开发一要注重提升其安全功能,二要注重充分融合并展示城市历史文化、地标文化与排水行业历史文化,三要注重体现本市近年来的科技创新和时代特色。本研究是上海市特色井盖研发的先行先试之举,试点成功后可为本市其他区域类似井盖以及本市其他市政基础设施特色井盖的研发提供参考与借鉴。

盗窃窨井盖行为罪名适用再构造

以危险方法危害公共安全罪在刑法分则中是作为具体危险犯而存在的,但法条原文对该罪犯罪构成语焉不详,以致在适用中颇具“口袋罪”的性质,故有必要对该罪的构成要件进行解释以便准确适用。该罪在“危险方法”方面应当与放火罪等四罪具有相当性,“危害”指形成具体危险而非抽象危险,“公共安全”是指不特定且多数人的生命、身体安全。盗窃窨井盖的行为不具有与放火罪等四罪在行为特征方面的相当性,无论发生在何处、盗窃数量多少,均不会对不特定且多数人的生命、身体安全造成持续且不特定的扩大性危害。对于盗窃窨井盖的行为,应当区分具体情形分别认定为故意杀人、故意伤害、过失致人死亡、过失致人重伤、盗窃、破坏交通设施、故意毁坏财物罪。

基于NB-IoT和OTA的云上智能井盖监控系统设计

针对智慧城市建设中城市排水管网各类井盖出现的安全隐患问题及管理难等弊端,提出并实现了基于NB-IoT和OTA的云上智能井盖监控系统。硬件上选用国产低功耗蓝牙芯片HS6621进行电路设计,采集井盖的位置、姿态和井下水位、溢水等信息,通过NB-IoT模块上报云平台;软件上采用微服务技术架构,将井盖的实时监测及日常维护管理等任务分解到不同的服务中,并利用OTA空中下载技术完成终端固件远程升级;经测试,终端硬件整机功耗为98.25μA,符合低功耗设计要求,终端可正常上报监测数据并及时触发报警,能达到实时监控效果;通过管理软件进行工单派发、任务验收和固件升级等日常管理,可降低终端维护成本,有效提高城市智能化管理水平,改善落后的管理方式。