CN108049718A

CN108049718A - 一种可智能化控制的电控井盖锁

Info

Publication number: CN108049718A
Application number: CN201711315600.7A
Authority: CN
Inventors: 李乾民; 李义津
Original assignee: Individual
Current assignee: Li Yijin; Liu Yue; Qu Yan
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2018-05-18
Anticipated expiration: 2037-12-12
Also published as: CN108049718B

Abstract

本发明是一种可智能化控制的电控井盖锁，包括带有密闭空腔及滑道的锁壳、电磁传动及控制系统、和便携式直流电源，所述电磁传动及控制系统固定在开口向下且内部空腔密闭的带有密闭空腔及滑道的锁壳内，便携式直流电源通过电源接口与电磁传动及控制系统中的控制电路板相联接，电磁传动及控制系统的信号接口与监控网络相连，通过手机APP验证操作者信息、控制电磁传动及控制系统的供电及开关井盖锁。优点：可通过手机APP验证操作者信息、控制电磁传动及控制系统的供电及开关井盖锁，实现对其高IP等级保护，确保电磁传动及控制系统在恶劣环境下正常工作，可避免因环境因素造成的井盖锁失效，从而保证井盖锁的使用寿命，实现对井盖启闭的控制。

Description

一种可智能化控制的电控井盖锁

技术领域

本发明涉及的是一种可智能化控制的电控井盖锁，属于通信、市政工程技术领域。

背景技术

随着社会信息化不断发展，物联网技术不断出新，通信运营商对所属管道资源的管、控提出了更高要求。但由于技术条件和恶劣环境的限制，大量的管道资源被盗、占用甚至破坏，几乎处于失控状态，管道资源的管控成为运营商的痛点之一，另外由于井盖的特殊性，也会给民众的生命财产及社会安全带来隐患。造成此类隐患的具体原因如下：

1）现有的管道井盖绝大多没有锁闭结构，即使有也是简单的机械锁闭结构，非常容易开启；

2）市场上也曾出现过所谓的电子井盖锁，其复杂的结构及极差的防护性能在管道恶劣的环境下，其功能及寿命无法得到保障，根本达不到其监、控的要求。因此一种结构简单、运行可靠、寿命周期长能实现监、控需求的智能化电控井盖锁成为必然。

发明内容

本发明提出的是一种可智能化控制的电控井盖锁，其目的旨在解决现有技术所存在的上述缺陷，实现管道井盖可监可控，避免管道资源被占用或人为破坏。

本发明的技术解决方案：一种可智能化控制的电控井盖锁，其结构包括带有密闭空腔及滑道的锁壳、电磁传动及控制系统、和便携式直流电源，所述电磁传动及控制系统固定在开口向下且内部空腔密闭的带有密闭空腔及滑道的锁壳内，便携式直流电源通过电源接口与电磁传动及控制系统中的控制电路板相联接，电磁传动及控制系统的信号接口与监控网络（如蓝牙、NB-IoT）相连，通过手机APP验证操作者信息、控制电磁传动及控制系统的供电及开关井盖锁。

本发明的有益效果是：

1、管道井盖实现可监可控，避免了管道资源被占用或人为破坏；

2、电控井盖锁结构简单、运行可靠、工作寿命长；

3、防护等级高（IP68），不受管道恶劣的环境影响，-35℃～+70℃区间可确保电控井盖锁安全运行；

4、一次性应急开锁结构，避免了以往应急开锁的随意性；

5、控制电路板采用半导体电路控制双向电磁铁的进退，而非触点吸合（继电器）控制。避免了因触点氧化、烧蚀引起的故障，确保运行的可靠性及寿命；

6、当电控井盖锁失效时，打破应急堵头敲落孔实现应急开锁人工开锁，避免了以往应急开锁的随意性；

7、锁壳内开口向下的密闭空腔形成高IP防护等级的气闭空间可防止水浸及高湿影响；

8、由于电磁铁和推杆之间采用的是非刚性连接，所以滑块（锁舌）受到外力作用时，不会影响电磁传动机构。

附图说明

附图1是电控井盖锁的结构示意图。

附图2是锁壳气闭结构示意图。

附图3是锁定机构结构示意图。

附图4是电控井盖锁系统的结构示意图。

附图5是控制电路示意图.

图中的1-井圈，2-井盖，3-锁壳，4-减震垫，5-锁盖，6-双向电磁铁，7-防护帽，8-调整块，9-锁舌，10-控制电路板，11-浮动定位片，12-定位磁铁，13-推杆，14-连接销，15-电源接口，16-信号接口，17-24V电源，18-基座，19-销轴，20-应急堵头，21-螺栓，22-挡板。

具体实施方式

一种可智能化控制的电控井盖锁，其结构包括带有密闭空腔及滑道的锁壳、电磁传动及控制系统、和便携式直流电源，所述电磁传动及控制系统固定在开口向下且内部空腔密闭的带有密闭空腔及滑道的锁壳内，便携式直流电源通过电源接口与电磁传动及控制系统中的控制电路板相联接，电磁传动及控制系统的信号接口与监控网络（如蓝牙、NB-IoT）相连，通过手机APP验证操作者信息、控制电磁传动及控制系统的供电及开关井盖锁。

所述锁壳内开口向下的密闭空腔形成高IP防护等级的气闭空间可防止水浸及高湿影响。

所述气闭空间与锁壳3、锁盖5、电源接口15、信号接口16及密封胶构成锁壳气闭结构，当管道积水没过井盖2时，气闭区空间被压缩，此时，气、液界面的压力相等，F1=PV1，气闭区的压力：F2 =(P+h*d) * V2，V1为气闭区压缩前的体积，V2压缩后的体积，P为标准大气压，水的比重10000N/M³，

当积水1米时，P2=P+h*d =1.1P ， V2= PV1/(P+h*d)=0.91V1，气闭区空间被压缩9%.当积水2米时，P2=P+h*d=1.2P ， V2= PV1/(P+h*d)=0.83V1，也就是说，气闭区空间被压缩17%，而本设计的压缩极限V2= PV1/(P+h*d)=0.58V1，可被压缩42%，因此，水是不可能进入气闭区区域，保证气闭区区域达到IP68级密封要求。

与电控井盖锁配套使用的锁定机构由基座、可翻转挡块、连接插销、锁紧螺栓、应急堵头构成，可翻转挡块通过连接插销与基座连接，锁紧螺栓通过基座过孔与可翻转挡块连接并锁紧，应急开启挡块嵌入基座的凹槽内；当电控井盖锁失效时，打破应急堵头敲落孔实现应急开锁（人工开锁），避免应急开锁的随意性。

所述电磁传动及控制系统由双向电磁铁、电路控制板、接口基座构成，其中双向电磁铁的进、退电源线与电路控制板相应端口相连，接口基座内的电源端口线、信号端口线分别与控制电路板电源端、信号端相连；电路控制板采用半导体电路控制双向电磁铁的进退，而非触点吸合（继电器）控制；避免因触点氧化、烧蚀引起的故障，确保运行的可靠性及寿命。

电控井盖锁的安装方法，包括

1）将焊接好引线的电源接口15及信号接口16分别置于锁盖5和锁壳3中，用密封胶密封；

2）将锁舌9推入锁壳3滑道，锁舌9与推杆13连接，双向电磁铁6轴头两端通过连接销14与推杆13（浮动）连接. 将浮动定位片11插入锁壳3的槽中，将定位磁铁12安装在推杆13中；

3）分别将双向电磁铁6、电源接口15、信号接口16的连接线与控制电路板10中相应的端口焊接；

4）将锁盖5置于带有密封胶的锁壳3上方的凹槽中；

5）将减震垫4覆胶盖在锁盖5上；

所述的双向电磁铁和推杆之间采用的是非刚性连接。

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

对照附图4，电控井盖锁系统，其结构是包括电控井盖锁、锁壳气闭结构、锁定机构结构，其中电控井盖锁及锁定机构分别安装于井盖2径向两端，蓝牙信号线与信号接口16连接，锁定机构中的24V直流电源17插头插入锁壳气闭结构中的电源接口15中，电源接口15及信号接口16分别置于电控井盖锁锁中的锁壳气闭结构中的锁盖5和锁壳3，用密封胶密封。

对照附图1，电控井盖锁，其结构包括井圈1，井盖2，锁壳3，减震垫4，锁盖5，双向电磁铁6，防护帽7，锁舌9，推杆13，连接销14，控制电路板10，电源接口15，信号接口16，其中井盖2在井圈1上，锁舌9在锁壳3滑道上，锁舌9与推杆13连接，双向电磁铁6轴端通过连接销14与推杆13连接，浮动定位片11插入锁壳3的槽中，定位磁铁12安装在推杆13中。减震垫4覆胶盖在锁盖5上，锁盖5置于带有密封胶的锁壳3上方的凹槽中，连接信号接口16连接控制电路板10，控制电路板10接双向电磁铁6，双向电磁铁6通过推杆13接锁舌9，防护帽7旋入井盖2。

电控井盖锁的安装方法，包括

2）将锁舌9推入锁壳3滑道，锁舌9与推杆13连接，双向电磁铁6轴端通过连接销14与推杆13（浮动）连接；

4）将锁盖5置于带有密封胶的锁壳3上方的凹槽中；

5）将减震垫4覆胶盖在锁盖5上；

6）将防护帽7旋入锁盖2螺口。

对照附图2，锁壳气闭结构，其结构由锁壳3、锁盖5、电源接口15、信号接口16及密封胶构成。

对照附图3，所述的锁定机构，其结构包括基座18，销轴19，应急堵头20，，螺栓21，可翻转挡板22，其中挡板22通过销轴19与基座18的下端连接孔连接，螺栓21穿过基座18内过孔与可翻转挡块连接并锁紧，应急堵头20嵌入基座18上端的凹槽内。

安装时：

1）将挡板22通过销轴19与基座18连接；

2）将螺栓21穿过基座18过孔与挡板22固定；

3）将应急堵头20置于基座18上端的凹槽内。

对照附图5，控制电路10的电源输入端接24V直流电源17的电源输出端，控制电路的信号输入端接蓝牙信号输出端，蓝牙信号输入端接手机的信号输出端，

工作时，用工具打开井盖上的防护帽7，将24V直流电源17插头插入电源接口15，启动智能手机APP应用程序，开启指令通过蓝牙连接信号接口16驱动控制电路板10使双向电磁铁6向后运动，双向电磁铁6通过推杆13带动锁舌9向后运动，此时井盖锁打开，控制电路向外部反馈开锁信号。管道工作结束后盖上井盖，智能手机APP发出锁闭指令，关闭井盖锁，控制电路向外部反馈锁闭信号，将防护帽7旋入井盖2，至此操作结束。

实施例

通过蓝牙与手机APP操控实现智能开锁。电控井盖锁将锁壳气闭结构、锁定机构结构固定在开口向下且内部空腔密闭的锁壳内，实现对其高IP等级保护。电控井盖锁将其的双向电磁铁通过推杆与锁壳滑道内的滑块（锁舌）相连接，便携式直流电源通过锁壳上的电源接口与电磁传动及控制系统中的控制电路板相联接，双向电磁铁与控制电路相联接，电磁传动及控制系统的信号接口与监控网络（如蓝牙、 NB-IoT）相连，通过手机APP验证操作者信息、控制电磁传动及控制系统的供电及开关井盖锁，并向网络反馈开、关锁的信息。本发明锁壳内开口向下的密闭空腔形成的气闭空间可防止水浸及高湿影响，电磁传动及控制系统固定在此，实现了对其高IP等级保护，确保了电磁传动及控制系统在恶劣环境下正常工作，避免因环境因素造成的井盖锁失效，保证了井盖锁的使用寿命，从而实现对井盖启闭的控制。

当电控井盖锁失效时，用工具打破锁定机构中的应急堵头20，用扳手旋松螺栓21使挡板22脱扣，此时井盖解锁。应急堵头20为一次性使用（不可修复），需拆下固定机构重新装上应急堵头后复原。电控井盖锁修复后，按正开启井盖锁程序操作即可。

Claims

1.一种可智能化控制的电控井盖锁，其特征是包括带有密闭空腔及滑道的锁壳、电磁传动及控制系统、和便携式直流电源，所述电磁传动及控制系统固定在开口向下且内部空腔密闭的带有密闭空腔及滑道的锁壳内，便携式直流电源通过电源接口与电磁传动及控制系统中的控制电路板相联接，电磁传动及控制系统的信号接口与监控网络如蓝牙、NB-IoT相连，通过手机APP验证操作者信息、控制电磁传动及控制系统的供电及开关井盖锁。

2.根据权利要求1所述的一种可智能化控制的电控井盖锁，其特征是所述的锁壳内开口向下的密闭空腔形成高IP防护等级的气闭空间可防止水浸及高湿影响。

3.根据权利要求2所述的一种可智能化控制的电控井盖锁，其特征是所述气闭空间与锁壳、锁盖、电源接口、信号接及密封胶构成锁壳气闭结构，当管道积水没过井盖2米时，气闭区空间被压缩，此时，气、液界面的压力相等，F1=PV1，气闭区的压力：F2 =(P+h*d) * V2，V1为气闭区压缩前的体积，V2压缩后的体积，P为标准大气压，水的比重10000N/M³，

当积水1米时，P2=P+h*d =1.1P , V2= PV1/(P+h*d)=0.91V1, 气闭区空间被压缩9%.当积水2米时，P2=P+h*d=1.2P ，V2= PV1/(P+h*d)=0.83V1，也就是说，气闭区空间被压缩17%，而本设计的压缩极限V2= PV1/(P+h*d)=0.58V1，可被压缩42%，因此，水是不可能进入气闭区区域，保证气闭区区域达到IP68级密封要求。

4.根据权利要求1所述的一种可智能化控制的电控井盖锁，其特征是与电控井盖锁配套使用的锁定机构由基座、可翻转挡块、连接插销、锁紧螺栓、应急堵头构成，可翻转挡块通过连接插销与基座连接，锁紧螺栓通过基座过孔与可翻转挡块连接并锁紧，应急开启挡块嵌入基座的凹槽内；当电控井盖锁失效时，打破应急堵头敲落孔实现应急开锁（人工开锁），避免应急开锁的随意性。

5.根据权利要求1所述的一种可智能化控制的电控井盖锁，其特征是所述电磁传动及控制系统由双向电磁铁、电路控制板、锁壳构成，其中双向电磁铁的进、退电源线与电路控制板相应端口相连，接口基座内的电源端口线、信号端口线分别与控制电路板电源端、信号端相连；电路控制板采用半导体电路控制双向电磁铁的进退，而非触点吸合（继电器）控制；避免因触点氧化、烧蚀引起的故障，确保运行的可靠性及寿命。

6.根据权利要求5所述的一种可智能化控制的电控井盖锁，其特征是所述的双向电磁铁和推杆之间采用的是非刚性连接。

7.如权利要求1所述的一种可智能化控制的电控井盖锁的安装方法，其特征是包括：

1）将焊接好引线的电源接口及信号接口分别置于锁盖和锁壳中，用密封胶密封；

2）将锁舌推入锁壳滑道，锁舌与推杆连接，双向电磁铁轴头通过连接销与推杆浮动连接.将浮动定位片插入锁壳的槽中，将定位磁铁安装在推杆中；

3）分别将双向电磁铁、电源接口、信号接口的连接线与控制电路板中相应的端口焊接；

4）将锁盖置于带有密封胶的锁壳上方的凹槽中；

5）将减震垫覆胶盖在锁盖上。

8.根据权利要求所述的一种可智能化控制的电控井盖锁的安装方法，其特征是当锁舌在推杆带动下到达起、始点时，由浮动定位片和定位磁铁锁定起、始点位置，而非机械锁定。