CN107390287A - 一种光纤式井盖状态监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光纤式井盖状态监测装置，属于信号监测技术领域，包括导杆、回位弹簧、等臂弹片、固定底座、光栅、光缆连接头、护套、光纤、固定螺丝、光栅腔外壳、连接导套、滑动腔外壳、防水密封圈和冲击头，当冲击头受到外力撞击时，冲击头在撞击力的作用下带动导杆在滑动腔外壳中压缩回位弹簧向下运动，进而将与导杆下端抵接的等臂弹片向外推动，将导杆的轴向运动变为等臂弹片的径向运动，进而光栅可以检测到等臂弹片的形变，最后通过光纤将形变信号传输给检测设备；安装方便、结构可靠性强、灵敏度高、能够适应复杂的使用环境，采用光纤传输可以实现远距离的井盖状态的可靠监测，避免由于井盖异常开启而引起不必要的经济损失和人员伤亡。

Description

一种光纤式井盖状态监测装置
技术领域
本发明涉及信号监测技术领域，尤其涉及一种光纤式井盖状态监测装置。
背景技术
随着社会的发展，城市基础设施的不断完善，各类市政设施配套的井盖大量并存，井盖的管理已成为关系到社会安定和人民生命财产安全相关的大事。如何有效管理每个城市上百万级别的各类井盖，已经成为各级城市管理事务一个急需解决的难题。传统的管理方式不仅需要消耗大量的人力物力，而且效率低下，不能实时有效的进行维护。随着自动化、信息化技术的发展，以信息技术替代人工巡查和监管井盖的状态已经成为趋势。目前的智能化井盖大多设计复杂、功能繁多，不便于大规模推广应用。
发明内容
本发明提供一种光纤式井盖状态监测装置，旨在提供一种安装方便、结构可靠性强、灵敏度高、能够适应复杂的使用环境的井盖状态监测装置，实现远距离的井盖状态的可靠监测，避免由于井盖异常开启而引起不必要的经济损失和人员伤亡。
本发明提供的具体技术方案如下：
本发明提供的一种光纤式井盖状态监测装置，所述光纤式井盖状态监测装置包括导杆、回位弹簧、等臂弹片、固定底座、光栅、光缆连接头、护套、光纤、固定螺丝、光栅腔外壳、连接导套、滑动腔外壳、防水密封圈和冲击头，其中，所述光栅腔外壳固定在所述连接导套的下端，所述滑动腔外壳固定在所述连接导套的上端，所述导杆安装在所述滑动腔外壳的内腔中，所述导杆和所述滑动腔外壳之间设置有所述回位弹簧，所述冲击头安装在所述导杆的顶端；所述光栅腔外壳的下端安装有所述固定底座，所述固定底座上安装有所述光栅、所述光缆连接头、所述护套、所述光纤，所述等臂弹片固定在所述固定底座上，其中，所述光栅固定在所述等臂弹片的下端，所述等臂弹片的上端抵接在所述导杆的下端，所述光纤设置在所述光栅的外侧，所述护套套设在所述光纤的外侧，所述光缆连接头安装在所述护套的上端。
可选的，所述导杆包括底部圆锥段、第一圆柱段、第二圆柱段、第三圆柱段和第四圆柱段，其中，所述等臂弹片抵接在所述底部圆锥段的外表面，所述第一圆柱段设置在所述底部圆锥段的上部，所述第二圆柱段设置在所述第一圆柱段的上部，所述第三圆柱段设置在所述第二圆柱段的上部，所述第四圆柱段设置在所述第三圆柱段的上部。
可选的，所述回位弹簧套设在所述第一圆柱段的外表面，所述第二圆柱段的直径大于所述第一圆柱段和第三圆柱段的直径，所述第三圆柱段的直径大于所述第四圆柱段的直径，所述冲击头安装在所述第四圆柱段。
可选的，所述连接导套为中空结构，所述第一圆柱段和所述底部圆锥段的连接部位于所述连接导套的内腔中。
可选的，所述底部圆锥段的锥度为10°~30°。
可选的，所述第三圆柱段和所述滑动腔外壳的接触位置设置有防水密封圈。
可选的，所述等臂弹片与所述固定底座之间采用所述固定螺丝固定。
可选的，所述光栅腔外壳采用螺纹连接固定在所述连接导套的下端，所述滑动腔外壳采用螺纹连接固定在所述连接导套的上端。
可选的，所述光栅腔外壳的下端和所述固定底座之间采用螺纹连接。
本发明的有益效果如下：
本发明实施例提供一种光纤式井盖状态监测装置，包括导杆、回位弹簧、等臂弹片、固定底座、光栅、光缆连接头、护套、光纤、固定螺丝、光栅腔外壳、连接导套、滑动腔外壳、防水密封圈和冲击头，光栅腔外壳固定在连接导套的下端，滑动腔外壳固定在连接导套的上端，导杆安装在滑动腔外壳的内腔中，导杆和滑动腔外壳之间设置有回位弹簧，冲击头安装在导杆的顶端；光栅腔外壳的下端安装有固定底座，固定底座上安装有光栅、光缆连接头、护套、光纤，等臂弹片固定在固定底座上，其中，光栅固定在等臂弹片的下端，等臂弹片的上端抵接在导杆的下端，光纤设置在光栅的外侧，护套套设在光纤的外侧，光缆连接头安装在护套的上端；当冲击头受到外力撞击时，冲击头在撞击力的作用下带动导杆在滑动腔外壳中压缩回位弹簧向下运动，进而将与导杆下端抵接的等臂弹片向外推动，将导杆的轴向运动变为等臂弹片的径向运动，进而光栅可以检测到等臂弹片的形变，最后通过光纤将形变信号传输给检测设备；当外力消失之后，导杆在回位弹簧弹力的驱动下回到初始状态，等臂弹片3也随导杆向上运动而恢复初始位置；即本发明提供的光纤式井盖状态监测装置的安装方便、结构可靠性强、灵敏度高、能够适应复杂的使用环境，采用光纤传输可以实现远距离的井盖状态的可靠监测，避免由于井盖异常开启而引起不必要的经济损失和人员伤亡。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种光纤式井盖状态监测装置的剖视结构示意图；
图2为本发明实施例的一种光纤式井盖状态监测装置的爆炸结构示意图；
图3为本发明实施例的一种光纤式井盖状态监测装置的工作示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”和“第八”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
提供一种安装方便、结构可靠性强、灵敏度高、能够适应复杂的使用环境的井盖状态监测装置，实现远距离的井盖状态的可靠监测，本发明实施例提供一种光纤式井盖状态监测装置，包括导杆、回位弹簧、等臂弹片、固定底座、光栅、光缆连接头、护套、光纤、固定螺丝、光栅腔外壳、连接导套、滑动腔外壳、防水密封圈和冲击头，光栅腔外壳固定在连接导套的下端，滑动腔外壳固定在连接导套的上端，导杆安装在滑动腔外壳的内腔中，导杆和滑动腔外壳之间设置有回位弹簧，冲击头安装在导杆的顶端；光栅腔外壳的下端安装有固定底座，固定底座上安装有光栅、光缆连接头、护套、光纤，等臂弹片固定在固定底座上，其中，光栅固定在等臂弹片的下端，等臂弹片的上端抵接在导杆的下端，光纤设置在光栅的外侧，护套套设在光纤的外侧，光缆连接头安装在护套的上端；当冲击头受到外力撞击时，冲击头在撞击力的作用下带动导杆在滑动腔外壳中压缩回位弹簧向下运动，进而将与导杆下端抵接的等臂弹片向外推动，将导杆的轴向运动变为等臂弹片的径向运动，进而光栅可以检测到等臂弹片的形变，最后通过光纤将形变信号传输给检测设备；当外力消失之后，导杆在回位弹簧弹力的驱动下回到初始状态，等臂弹片3也随导杆向上运动而恢复初始位置；即本发明提供的光纤式井盖状态监测装置的安装方便、结构可靠性强、灵敏度高、能够适应复杂的使用环境，采用光纤传输可以实现远距离的井盖状态的可靠监测，避免由于井盖异常开启而引起不必要的经济损失和人员伤亡。
下面将结合图1~图3对本发明实施例的一种光纤式井盖状态监测装置进行详细的说明。
参考图1、图2和图3所示，本发明实施例提供的一种光纤式井盖状态监测装置100包括导杆1、回位弹簧2、等臂弹片3、固定底座4、光栅5、光缆连接头6、护套7、光纤8、固定螺丝9、光栅腔外壳10、连接导套11、滑动腔外壳12、防水密封圈13和冲击头14，其中，光栅腔外壳10固定在连接导套11的下端，滑动腔外壳12固定在连接导套11的上端，导杆1安装在滑动腔外壳12的内腔中，导杆1和滑动腔外壳12之间设置有回位弹簧2，冲击头14安装在导杆1的顶端；光栅腔外壳10的下端安装有固定底座4，固定底座4上安装有光栅5、光缆连接头6、护套7、光纤8，等臂弹片3固定在固定底座4上，其中，光栅5固定在等臂弹片3的下端，等臂弹片3的上端抵接在导杆1的下端，光纤8设置在光栅5的外侧，护套7套设在光纤8的外侧，光缆连接头6安装在护套7的上端。
具体的，参考图1所示，安装在护套7的上端的光缆连接头6用于实现光纤8与光栅5之间的连接，护套7套设在光纤8的外侧用于保护光纤8，光栅5与等臂弹片3的下端连接。
参考图1、图2和图3所示，导杆1包括底部圆锥段101、第一圆柱段102、第二圆柱段103、第三圆柱段104和第四圆柱段105，其中，等臂弹片3抵接在底部圆锥段101的外表面，第一圆柱段102设置在底部圆锥段101的上部，第二圆柱段103设置在第一圆柱段102的上部，第三圆柱段104设置在第二圆柱段103的上部，第四圆柱段105设置在第三圆柱段104的上部。
进一步的，回位弹簧2套设在第一圆柱段102的外表面，第二圆柱段103的直径大于第一圆柱段102和第三圆柱段104的直径，第三圆柱段104的直径大于第四圆柱段105的直径，冲击头14安装在第四圆柱段105上，其中，冲击头14与第四圆柱段105之间采用螺纹连接，冲击头14既可以保护导杆1，还可以直接承受冲击变形，也可以通过调节冲击头14与导杆1之间的连接螺纹长度，实现导杆1整体长度的调节。
参考图1、图2和图3所示，连接导套11为中空结构，第一圆柱段102和底部圆锥段101的连接部位于连接导套11的内腔中，也即导杆1可以在滑动腔外壳12的内腔中向上或者向下运动。
参考图1、图2和图3所示，底部圆锥段的锥度为10°~30°，第三圆柱段104和滑动腔外壳12的接触位置设置有防水密封圈13，其中，防水密封圈13可以为O型密封圈，防水密封圈13用于实现第三圆柱段104和滑动腔外壳12之间的密封，防止液体和杂质进入其内部，保证本发明实施例的光纤式井盖状态监测装置的工作稳定性和长期可靠工作。
参考图1、图2和图3所示，等臂弹片3与固定底座4之间采用固定螺丝9固定。光栅腔外壳10采用螺纹连接固定在连接导套11的下端，滑动腔外壳12采用螺纹连接固定在连接导套11的上端。
参考图1、图2和图3所示，光栅腔外壳10的下端和固定底座4之间采用螺纹连接，光栅腔外壳10采用螺纹连接固定在固定底座4上。
参考图3所示，本发明实施例的光纤式井盖状态监测装置100在使用的过程中，固定在井壁200上，其中，本发明实施例的光纤式井盖状态监测装置100的冲击头14位于井口300中，其中，井盖400安装在井口300的上方。当井盖400安装在井口300中时，冲击头14受到井盖400的重力积压时，冲击头14在井盖400重力的作用下带动导杆1在滑动腔外壳12中压缩回位弹簧2向下运动，进而将与导杆1下端抵接的等臂弹片3向外推动，将导杆1的轴向运动变为等臂弹片3的径向运动，进而光栅5可以检测到等臂弹片3的形变，最后通过光纤8将形变信号传输给检测设备；当外力消失之后，导杆1在回位弹簧2的弹力的驱动下回到初始状态，等臂弹片3也随导杆1向上运动而恢复初始位置，进而实现井盖状态的远距离可靠检测，可以准确避免由于井盖异常开启而引起不必要的经济损失和人员伤亡。
本发明实施例提供一种光纤式井盖状态监测装置，包括导杆、回位弹簧、等臂弹片、固定底座、光栅、光缆连接头、护套、光纤、固定螺丝、光栅腔外壳、连接导套、滑动腔外壳、防水密封圈和冲击头，光栅腔外壳固定在连接导套的下端，滑动腔外壳固定在连接导套的上端，导杆安装在滑动腔外壳的内腔中，导杆和滑动腔外壳之间设置有回位弹簧，冲击头安装在导杆的顶端；光栅腔外壳的下端安装有固定底座，固定底座上安装有光栅、光缆连接头、护套、光纤，等臂弹片固定在固定底座上，其中，光栅固定在等臂弹片的下端，等臂弹片的上端抵接在导杆的下端，光纤设置在光栅的外侧，护套套设在光纤的外侧，光缆连接头安装在护套的上端；当冲击头受到外力撞击时，冲击头在撞击力的作用下带动导杆在滑动腔外壳中压缩回位弹簧向下运动，进而将与导杆下端抵接的等臂弹片向外推动，将导杆的轴向运动变为等臂弹片的径向运动，进而光栅可以检测到等臂弹片的形变，最后通过光纤将形变信号传输给检测设备；当外力消失之后，导杆在回位弹簧弹力的驱动下回到初始状态，等臂弹片3也随导杆向上运动而恢复初始位置；即本发明提供的光纤式井盖状态监测装置的安装方便、结构可靠性强、灵敏度高、能够适应复杂的使用环境，采用光纤传输可以实现远距离的井盖状态的可靠监测，避免由于井盖异常开启而引起不必要的经济损失和人员伤亡。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种光纤式井盖状态监测装置，其特征在于，所述光纤式井盖状态监测装置包括导杆、回位弹簧、等臂弹片、固定底座、光栅、光缆连接头、护套、光纤、固定螺丝、光栅腔外壳、连接导套、滑动腔外壳、防水密封圈和冲击头，其中，所述光栅腔外壳固定在所述连接导套的下端，所述滑动腔外壳固定在所述连接导套的上端，所述导杆安装在所述滑动腔外壳的内腔中，所述导杆和所述滑动腔外壳之间设置有所述回位弹簧，所述冲击头安装在所述导杆的顶端；所述光栅腔外壳的下端安装有所述固定底座，所述固定底座上安装有所述光栅、所述光缆连接头、所述护套、所述光纤，所述等臂弹片固定在所述固定底座上，其中，所述光栅固定在所述等臂弹片的下端，所述等臂弹片的上端抵接在所述导杆的下端，所述光纤设置在所述光栅的外侧，所述护套套设在所述光纤的外侧，所述光缆连接头安装在所述护套的上端。
2.根据权利要求1所述的光纤式井盖状态监测装置，其特征在于，所述导杆包括底部圆锥段、第一圆柱段、第二圆柱段、第三圆柱段和第四圆柱段，其中，所述等臂弹片抵接在所述底部圆锥段的外表面，所述第一圆柱段设置在所述底部圆锥段的上部，所述第二圆柱段设置在所述第一圆柱段的上部，所述第三圆柱段设置在所述第二圆柱段的上部，所述第四圆柱段设置在所述第三圆柱段的上部。
3.根据权利要求2所述的光纤式井盖状态监测装置，其特征在于，所述回位弹簧套设在所述第一圆柱段的外表面，所述第二圆柱段的直径大于所述第一圆柱段和第三圆柱段的直径，所述第三圆柱段的直径大于所述第四圆柱段的直径，所述冲击头安装在所述第四圆柱段。
4.根据权利要求2或3所述的光纤式井盖状态监测装置，其特征在于，所述连接导套为中空结构，所述第一圆柱段和所述底部圆锥段的连接部位于所述连接导套的内腔中。
5.根据权利要求4所述的光纤式井盖状态监测装置，其特征在于，所述底部圆锥段的锥度为10°~30°。
6.根据权利要求4所述的光纤式井盖状态监测装置，其特征在于，所述第三圆柱段和所述滑动腔外壳的接触位置设置有防水密封圈。
7.根据权利要求6所述的光纤式井盖状态监测装置，其特征在于，所述等臂弹片与所述固定底座之间采用所述固定螺丝固定。
8.根据权利要求6所述的光纤式井盖状态监测装置，其特征在于，所述光栅腔外壳采用螺纹连接固定在所述连接导套的下端，所述滑动腔外壳采用螺纹连接固定在所述连接导套的上端。
9.根据权利要求6所述的光纤式井盖状态监测装置，其特征在于，所述光栅腔外壳的下端和所述固定底座之间采用螺纹连接。
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