井蓋專利技術綜述

宋相兵

1 井蓋技術概述

井蓋是日常生活中常見的裝置，主要應用在地下管道或設施的檢查井口、下水道井口、電力井口等上，結構形式多樣。但無論何種形式，均面臨著被盜的問題，為了解決這一問題，本領域技術人員從井蓋的材質、機械防盜鎖以及智能化防盜等技術方向入手，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，于是防盜功能更強的自動化防盜系統開始嶄露頭角，成為防盜技術的發展趨勢。本文主要從井蓋的材質、機械防盜鎖和智能化防盜三個技術方向對國內外專利發展概況進行了研究，并對防盜技術的發展情況進行了梳理，同時通過兩個實際案例闡明了專利技術綜述在實際審查過程中的作用。

2 井蓋防盜技術發展路線

通過對井蓋防盜技術領域專利技術的分析研究可知，為了實現井蓋的防盜功能，本領域技術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井蓋的防盜功能，其中材料主要包括鐵質、鋼筋混凝土、加筋復合材料、超高分子材料、廢舊材料等；防盜鎖主要包括機械式和半智能式，根據結構的變化，機械式和半智能式防盜鎖下又包含多種形式。

2.1 井蓋材料發展技術路線

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，井蓋的缺失不僅給井下設備的保護帶來困難（如路面粉塵的污染，露天降雨的侵蝕），而且嚴重威脅了行人和過路車輛的安全。

為了改變這一現狀，本領域技術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，但是混凝土材質笨重，且受到外力作用時變形能力較差，容易開裂、破碎，不能長期使用，更換時更是浪費物力、財力。

隨著科學技術發展，超高分子復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合塑料制成的井蓋，這種井蓋結構簡單、強度大、可以適用各種惡劣的環境，最重要的是該材料不具有回收利用價值，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，本領域技術人員想到了采用廢舊材料代替價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80年代到21世紀初，井蓋材料發展技術路線依次為鐵質材料、鋼筋混凝土材料、復合材料、廢舊材料。

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

2.2 井蓋防盜鎖發展技術路線

2.2.1 機械式井蓋防盜鎖發展技術路線

井蓋防盜鎖是井蓋采用的較早的一種防盜手段，也是目前發展最為成熟的一種手段，較早的井蓋防盜技術中采用常見的鎖鏈技術，專利申請CN87200543U發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，同時為了加強井蓋的蓋合，在井蓋的另一端可設置其他鎖定形式，雙重保護使得井蓋更加安全，但是如果偷盜者將鏈條剪斷，井蓋同樣面臨被盜的風險。

為了規避井蓋上鏈條被剪斷從而被盜走的風險，專利申請提供了一種鎖板加鎖孔的更為復雜結構的井蓋，主要工作原理為：當鎖板轉動到鎖緊井蓋板位置時，鎖孔正對井蓋板上的鎖孔，此時插上銷釘，即可牢固地鎖緊井蓋板，此裝置結構簡單，零部件生產制造也很方便，但由于鎖定裝置均暴露在外，井蓋同樣不夠安全。

上述兩種鎖定結構均是結構較為簡單的形式，因此防盜功能較弱，為了增強井蓋的防盜能力，采用復雜的鎖定結構已是迫在眉睫。

在上述結構的基礎上，更為復雜的井蓋鎖定裝置誕生了，公告號為CN2064377U的專利發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，鎖體中部的轉軸下端與轉盤中部套接固定，轉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，由于鎖體和多個連桿的聯動作用，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大大提高，且上述技術在實際應用過程中安全可靠，使得井蓋偷盜現象得到了極大的遏制，鑒于該技術的成功，采用該技術原理的專利申請更是層出不窮。

而通過實踐發現，上述技術中的鎖體是整個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，本領域技術人員發明了一種將鎖體設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，本方案的實現方式為在井蓋中央設置鑰匙孔，在井口座內沿直徑方向對稱的設有鎖銷孔，且在井蓋的背面與鑰匙孔同一軸心裝有井蓋安全鎖，這種鎖體設置在井蓋內側一定距離的方式增加了偷盜者的偷盜難度。

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

2.2.2 半智能式井蓋防盜系統發展技術路線

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對井蓋進行鎖定，電磁鎖定系統結構的復雜性及抗干擾的能力使其作為井蓋防盜系統的一種得到了廣泛的應用。

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

從井蓋防盜技術的發展路線可以看出，井蓋防盜技術有著鮮明的時代特色，即井蓋防盜技術與其所處時代的科學技術發展水平是相對應的，在已有的科學技術作為支撐的情況下，井蓋防盜技術發展迅猛，從簡單的機械鎖定式，經過不斷地實踐、改進之后，發展為依賴自動化、信息化的智能式防盜系統，對于保護公共財產和人民的生命安全，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專利申請情況

本文對1920年至2015年井蓋防盜技術的專利申請進行了統計分析，發現從整體上來看，專利申請數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專利申請情況可以看出：受戰爭影響，從1922年到1955年間專利申請數量增長緩慢。從1955年到1991年，專利申請量逐年大量增加，這說明在和平時期，大規模的基礎設施開始興建，對于井蓋的需求逐漸增多，但是相應地，井蓋被盜的社會問題開始出現，為了解決這一問題，方案層出不窮，有的方案通過實踐驗證沒有起到很好的防盜的作用，被社會淘汰，如傳統的給井蓋加上鎖鏈的技術，而有的整個裝置生產費用低、操作簡單且防盜能力強受到公眾的強力推崇，推動了井蓋防盜技術進一步向前發展。從1991年到進入21世紀的今天，中國井蓋防盜技術蓬勃發展，專利申請數量呈井噴式增長，這得益于中國基礎設施的發展對井蓋的需求，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用最廣泛、防盜能力相對較強的一種形式，且后來發展起來的半智能式井蓋多是在這種井蓋的基礎上增加一些智能系統改進而成的。

3.2專利申請在不同國家的分布情況

通過分析專利申請在不同國家的分布情況可以看出，在一定時期內，中國在井蓋防盜技術方面的專利申請量明顯多于世界上其他經濟相對比較發達的國家，這跟各個國家的市場需求有關，同時能夠反映出中國作為一個發展中國家在基礎設施建設方面的發展速度是相當快的。另外，通過對各個國家專利申請的數量進行比較發現，雖然中國起步較晚，但是在多年的高速發展之后，中國在井蓋防盜技術方面的發展已經和發達國家處于同一水平，這充分說明中國的“后發制人”的能力。同時通過對專利申請技術的追蹤可以看出井蓋防盜技術越來越向智能化發展的趨勢。

4 總結

井蓋從誕生之日起便面臨著防盜的難題，為了解決這個問題，減少其缺失給社會帶來的損失，各國政府部門、公司和個人投入了大量的物力和財力，雖然早期的的井蓋防盜系統結構簡單，防盜功能較弱，但是在發明人充分發揮聰明才智和不間斷的努力之下，井蓋防盜系統和其所處時代的科學技術一直緊密結合，“采彼所長，補己之短”，不斷發展完善，目前初步形成了機械和智能系統相結合的半智能化的井蓋防盜系統，且該系統在今后的一段時期內一定會處于主導地位，而隨著智能化技術的繼續深入發展，相信完全智能化的井蓋防盜操作系統一定會成為主流。■