CN102495578A - 井盖式气体监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种井盖式气体监测装置，它包括具有密封防爆腔体的井盖和分别设置在密封防爆腔体内的微处理器模块、传感器模块、无线通讯模块、显示模块、电源管理模块、蓄电池和太阳能电池；密封防爆腔体的腔顶是透明腔顶，其腔底设置有透气孔，透气孔内设置有防爆透气防水网；太阳能电池、无线通讯模块的天线和显示模块分别对应透明腔顶设置，传感器模块对应透气孔设置；微处理器模块分别连接传感器模块、无线通讯模块和显示模块。该装置具有安装和维护方便、可自供电、通信性能好、显示直观、安全性高的优点。

Description

井盖式气体监测装置

技术领域

本发明涉及一种气体监测设备，具体的说，涉及了一种用于地下管网中气体监测的井盖式气体监测装置。

背景技术

城市地下存在各种各样的管道，包括电缆通讯、自来水、雨污水等输送管，这些管道中的气体成分复杂，可能存在有易燃易爆性气体或对人体有毒害的气体，且这些气体处于基本密闭的空间内，而且，这些管道输送功能的正常运行与我们的生活密切相关，在出现故障时也需要维护人员立即进行维修，所以，如何对这些管网中的气体进行有效监测，是一个重要的公共安全问题。

但是，复杂的地下环境造成了监测的难度，如：存在可燃气体就会有爆炸的危险，有毒气体就会对进入地下管网的维修人员造成身体伤害或生命威胁；电力的缺失会加大监测仪器的布线成本，或者会使监测仪器的工作时间不能保证，甚至，输送水的管道会造成仪器的淹水失效，等等；地下管道中的普通监测仪器，安装和维护十分不便；在信号传输方面，若采用无线通信技术，位于地下的监测信号难以保证传输有效性，若采用有线传输技术，布线十分不便，成本高昂。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种结构简单、安装和维护方便、可自供电、通信性能好、显示直观、成本低、实用性强、安全性高的井盖式气体监测装置。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种井盖式气体监测装置，它包括井盖、微处理器模块、传感器模块、无线通讯模块、显示模块、电源管理模块、蓄电池和太阳能电池；其中，所述井盖中设置有密封防爆腔体，所述密封防爆腔体的腔顶是透明腔顶，所述密封防爆腔体的腔底设置有透气孔，所述透气孔内设置有防爆透气防水网；所述微处理器模块、所述传感器模块、所述无线通讯模块、所述显示模块、所述电源管理模块、所述蓄电池和所述太阳能电池设置在所述密封防爆腔体内，所述太阳能电池、所述无线通讯模块的天线和所述显示模块分别对应所述透明腔顶设置，所述传感器模块对应所述透气孔设置；所述微处理器模块分别连接所述传感器模块、所述无线通讯模块和所述显示模块；所述蓄电池和所述太阳能电池的供电输出端分别连接所述电源管理模块的供电输入端，所述电源管理模块的供电输出端分别连接所述微处理器模块、所述传感器模块、所述无线通讯模块和所述显示模块以提供工作电源。

基于上述，所述密封防爆腔体包括内置在所述井盖内的上密封腔和安装在所述井盖下部的下密封腔，所述上密封腔与所述下密封腔之间设置有连通孔；其中，所述太阳能电池、所述无线通讯模块的天线和所述显示模块设置在所述上密封腔内，所述微处理器模块、所述传感器模块、所述无线通讯模块、所述电源管理模块和所述蓄电池设置在所述下密封腔内；所述太阳能电池的供电输出端通过导线连接所述电源管理模块的供电输入端，所述微处理器模块通过数据线连接所述显示模块，所述无线通讯模块通过信号线连接所述天线；所述导线、所述数据线和所述信号线穿过所述连通孔设置，所述连通孔内设置有防水隔爆密封胶体。

基于上述，所述井盖中部设置有凹槽，所述凹槽槽口安装有抗压保护网，所述凹槽槽底设置有排水孔，所述上密封腔位于所述凹槽内。

基于上述，所述蓄电池是可充电蓄电池，所述太阳能电池的供电输出端连接所述可充电蓄电池的充电端。

基于上述，所述显示模块包括显示屏和指示灯。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，该井盖式气体监测装置不仅解决了针对地下管网的气体监测装置的供电和通信问题，而且解决了安装和维护的问题，其尤其适于对地下管网中的气体进行监测，对保障地下管网的正常运行起到重要作用，其具有结构简单、安装和维护方便、可自供电、通信性能好、显示直观、成本低、实用性强、安全性高的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，一种井盖式气体监测装置，它包括井盖1、微处理器模块11、传感器模块12、无线通讯模块13、显示模块18、电源管理模块15、蓄电池16和太阳能电池17，所述显示模块18包括显示屏和指示灯。

其中，所述微处理器模块11分别连接所述传感器模块12、所述无线通讯模块13和所述显示模块18；所述蓄电池16是可充电蓄电池，所述太阳能电池17的供电输出端连接所述可充电蓄电池的充电端；所述蓄电池16和所述太阳能电池17的供电输出端分别连接所述电源管理模块15的供电输入端，所述电源管理模块15的供电输出端分别连接所述微处理器模块11、所述传感器模块12、所述无线通讯模块13和所述显示模块18以提供工作电源。

所述井盖1中部设置有凹槽，所述凹槽槽口安装有抗压保护网3，所述凹槽槽底设置有排水孔5；通过抗压保护网3和排水孔5，可以排除路面及井盖上的积水。

所述井盖1中设置有密封防爆腔体，所述密封防爆腔体包括内置在所述井盖1内的上密封腔2和安装在所述井盖2下部的下密封腔6，所述上密封腔2与所述下密封腔6之间设置有连通孔21，具体地说，所述上密封腔2位于所述凹槽内，所述连通孔21设置在所述凹槽的槽底；所述太阳能电池17、所述无线通讯模块13的天线14和所述显示模块18设置在所述上密封腔2内，所述微处理器模块11、所述传感器模块12、所述无线通讯模块13、所述电源管理模块15和所述蓄电池16设置在所述下密封腔6内；所述太阳能电池17的供电输出端通过导线连接所述电源管理模块15的供电输入端，所述微处理器模块11通过数据线连接所述显示模块18，所述无线通讯模块13通过信号线连接所述天线14；所述导线、所述数据线和所述信号线穿过所述连通孔21设置，所述连通孔21内灌封有防水隔爆密封胶体；通过上下两个密封腔，将监测装置的电路部分分隔开，利于井盖狭小空间设计的需要，也利于隔爆、密封。

所述上密封腔2的腔顶是透明腔顶4，所述下密封腔6的腔底设置有透气孔61，所述透气孔61内设置有防爆透气防水网；所述太阳能电池17、所述无线通讯模块13的天线14和所述显示模块18分别对应所述透明腔顶4设置，所述传感器模块12对应所述透气孔61设置以便于采集气体浓度等数据；通过凹槽槽口，既可以排除路面积水，又可以通过透明腔顶4透过光线为太阳能电池17充电，还可以通过透明腔顶4观察显示模块18，还便于无线通讯模块13与外界进行无线通信；抗压保护网3对上密封腔2具有保护作用。

使用时，将井盖1安放在地下管网的井口7即可。对地下管网中气体的监测，首要的是对井口的监测，由于地下管网基本是密闭的环境，其中的可燃气体与井口的外界空气混合时才会有爆炸危险，有毒气体也需在井口溢出才会对人产生危害，需要维护时也需要从井口进入，所以，井口就是一个地下管网气体监测的关键部位，也就是说，井口的气体监测数据对地下管网的气体监测具有较大的参考意义。

采用井盖式气体监测装置，可以使安装、维护更为方便，而且安全性好，易于观察井下情况，易于实现无线通信；将井盖作为监测装置本身，一方面可以方便的安装维护，在地面上就可以完成，不必下井；采用标准尺寸井盖，可以很容易地将现有的井盖升级为井盖式气体监测装置，实现对现有地下管网的监测；井盖的一面对井下可以监控井下情况，另一面在井上，便于指示、取电以及通讯等。

井盖做成防爆腔体，安全性得到保证；由于气体监测的特殊性，对安全等级要求较高；把井盖做成防爆腔体，一方面满足气体监测的安全要求，另一方面可以防水防尘，对监测装置各部件进行较好的保护，保障其在恶劣的地上和地下环境中可靠工作。

采用太阳能电池、蓄电池及电源管理模块，构成电力的自给系统；井盖的一面向上，可以采用太阳能电池，并配合蓄电池，可以给监测装置提供足够的电力，保证监测装置的正常工作；在光线不好的环境下，可以方便的切换到蓄电池供电，以便代替太阳能供电，保证监测装置的正常工作。

显示模块位于井盖上表面，通过指示灯或显示屏，对井下情况进行指示或显示，并提供超标报警，提醒人们对井下的危险情况作出处理，其具有显示直观的优点。

天线位于井盖上表面，保证了无线信号的可靠传输；由于处在地面之上，无线信号得以正常传播，避免了井下监测信号传输不通畅所导致的问题；而且，各个监测装置可通过无线通讯组成网络，并可将监测数据上传到监测中心，实现监测数据的数字处理和预警等高级功能。

传感器部分采用传感器模块，方便更换维护，并可以支持多种类型的传感器和多只传感器同时工作，实现监测对象的多样化；接入不同传感器模块就可以监测相应的气体浓度，甚至地下管道温湿度、液位、压力等参数的监测，也可以通过接入相应传感器模块来实现。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种井盖式气体监测装置，其特征在于：它包括井盖、微处理器模块、传感器模块、无线通讯模块、显示模块、电源管理模块、蓄电池和太阳能电池；其中，所述井盖中设置有密封防爆腔体，所述密封防爆腔体的腔顶是透明腔顶，所述密封防爆腔体的腔底设置有透气孔，所述透气孔内设置有防爆透气防水网；所述微处理器模块、所述传感器模块、所述无线通讯模块、所述显示模块、所述电源管理模块、所述蓄电池和所述太阳能电池设置在所述密封防爆腔体内，所述太阳能电池、所述无线通讯模块的天线和所述显示模块分别对应所述透明腔顶设置，所述传感器模块对应所述透气孔设置；所述微处理器模块分别连接所述传感器模块、所述无线通讯模块和所述显示模块；所述蓄电池和所述太阳能电池的供电输出端分别连接所述电源管理模块的供电输入端，所述电源管理模块的供电输出端分别连接所述微处理器模块、所述传感器模块、所述无线通讯模块和所述显示模块以提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的井盖式气体监测装置，其特征在于：所述密封防爆腔体包括内置在所述井盖内的上密封腔和安装在所述井盖下部的下密封腔，所述上密封腔与所述下密封腔之间设置有连通孔；其中，所述太阳能电池、所述无线通讯模块的天线和所述显示模块设置在所述上密封腔内，所述微处理器模块、所述传感器模块、所述无线通讯模块、所述电源管理模块和所述蓄电池设置在所述下密封腔内；所述太阳能电池的供电输出端通过导线连接所述电源管理模块的供电输入端，所述微处理器模块通过数据线连接所述显示模块，所述无线通讯模块通过信号线连接所述天线；所述导线、所述数据线和所述信号线穿过所述连通孔设置，所述连通孔内设置有防水隔爆密封胶体。

3.根据权利要求2所述的井盖式气体监测装置，其特征在于：所述井盖中部设置有凹槽，所述凹槽槽口安装有抗压保护网，所述凹槽槽底设置有排水孔，所述上密封腔位于所述凹槽内。

4.根据权利要求1或2或3所述的井盖式气体监测装置，其特征在于：所述蓄电池是可充电蓄电池，所述太阳能电池的供电输出端连接所述可充电蓄电池的充电端。

5.根据权利要求1或2或3所述的井盖式气体监测装置，其特征在于：所述显示模块包括显示屏和指示灯。

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