CN108532638A - 一种井壁安装式井盖智能监控锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井壁安装式井盖智能监控锁装置，包括井壁、井盖、左弹性折叠锁扣、右弹性折叠锁扣、固定井盖锁、智能井盖锁，所述井盖底部安装有左弹性折叠锁扣、右弹性折叠锁扣，所述井壁上分别安装有与所述左弹性折叠锁扣、右弹性折叠锁扣相适配的固定井盖锁、智能井盖锁。本发明采用井壁安装式井盖位移动态监测探头即时监测井盖倾角位移情况，并能自动折叠，并采取磁感应形成开关量方式替代目前常用的陀螺仪、倾角仪，极大的节约电耗。

Description

一种井壁安装式井盖智能监控锁装置

技术领域

本发明涉及井盖技术应用领域，具体涉及一种井壁安装式井盖智能监控锁装置。

背景技术

城市地下管网随着城市的发展不断地增加，同时地下管网的井盖数量也日益增多。市政、通信、燃气、热力、电力、交管等多个行业的井盖密布在城市的各个角落，由于其权属复杂，数量巨大，井盖被偷盗、井盖坠落、下沉等事件频发，使得各管理部门的负担增加，同时给行人和车辆造成极大的安全隐患，同时各行业间管网资源被占用的情况也时有发生。

目前市场上井盖监控、井盖锁主要有以下几种类型：1，纯机械性质井盖锁——防盗性不强，不能及时监测井盖动态，不能有效的杜绝安全隐患。2，井盖生产时预安装的监控锁——对井盖结构有特殊要求，不能实现现有井盖的改造，难以普遍推广，且监控锁均设置在井盖上，对井盖的开启操作带来一定的麻烦，而且在开启过程中容易损坏。3，安装在井盖上的监控锁——在一定程度上能解决井盖的即时监控及防盗问题，但需要对井盖进行多处打通孔安装，对井盖本身受力结构造成损伤，降低井盖使用寿命，最重要的是井盖监控锁安装在井盖底部，当井盖开启时操作人员必须谨慎操作，稍有不慎就容易造成装置的损毁，加大操作难度的同时也不耐用。

发明内容

为了克服现有井盖生产应用技术领域中存在的不足，本发明提出了一种井壁安装式井盖智能监控锁装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种井壁安装式井盖智能监控锁装置，包括井壁、井盖、左弹性折叠锁扣、右弹性折叠锁扣、固定井盖锁、智能井盖锁，所述井盖底部安装有左弹性折叠锁扣、右弹性折叠锁扣，所述井壁上分别安装有与所述左弹性折叠锁扣、右弹性折叠锁扣相适配的固定井盖锁、智能井盖锁；所述左弹性折叠锁扣、右弹性折叠锁扣的结构相同，均包括连接头、空腔、支撑弹簧、转动座、旋转轴、折叠锁扣，所述连接头的上端与井盖固定相连，所述连接头的下端与转动座固定相连，所述转动座内设有一旋转轴，所述旋转轴穿过折叠锁扣的上部，使折叠锁扣与转动座形成转动副连接，所述连接头与转动座的内部设有空腔，所述空腔内安装有支撑弹簧，所述支撑弹簧的下端与折叠锁扣的顶部紧密接触；

所述固定井盖锁包括膨胀螺栓、安装板、固定锁舌，所述安装板通过膨胀螺栓固定安装在井壁上，所述固定锁舌与安装板固定相连，所述固定锁舌的位置与形状与左弹性折叠锁扣相适配；

所述智能井盖锁包括活动锁舌、锁舌支撑座、锁舌转轴、第一滑动槽、第一滑动销、锁舌牵引杆、导向座、导向螺母柱、传动丝杆、弹性密封套、第一万向联轴器、机壳端盖、直流电机、塑料机壳、总装固定板，所述总装固定板通过膨胀螺栓固定安装在井壁上，所述总装固定板的下部安装有机壳端盖、直流电机、塑料机壳，所述直流电机位于塑料机壳内，所述直流电机的输出轴穿过机壳端盖与万向联轴器的下端相连，所述万向联轴器的上端与传动丝杆相连，所述传动丝杆上端安装有与之相适配的导向螺母柱，所述导向螺母柱位于导向座内且与导向座呈滑动配合，所述导向座安装在总装固定板上，所述导向螺母柱与锁舌牵引杆的下端相连，所述锁舌牵引杆的上端通过第一滑动销、第一滑动槽与活动锁舌相连，所述第一滑动销固定安装在锁舌牵引杆的上端，所述第一滑动槽设置在活动锁舌的下部，所述活动锁舌的中部通过锁舌转轴与锁舌支撑座活动相连，所述锁舌支撑座安装在总装固定板的上端，所述活动锁舌的上部为7字形的钩状结构，所述7字形的钩状结构的位置与形状与右弹性折叠锁扣相适配。

进一步的，所述井壁上还安装有井盖位移动态监测探头，所述井盖位移动态监测探头包括探头安装块、第一安装腔、第二安装腔、球头、活动限位挡块、第二滑动槽、第二滑动销、伸缩限位杆、上连杆、第二万向联轴器、下连杆、永磁元件、压缩弹簧、牵引钢索、光感应元件、磁感应元件、出线端口，所述探头安装块内设有第一安装腔、第二安装腔，所述第一安装腔内安装有光感应元件、磁感应元件，所述第一安装腔内的底部安装有出线端口，所述出线端口通过导线分别与光感应元件、磁感应元件相连，所述第二安装腔内从下到上依次安装有压缩弹簧、永磁元件、下连杆、第二万向联轴器、上连杆、伸缩限位杆、球头，所述压缩弹簧安装在第二安装腔的底部，所述压缩弹簧的上端与永磁元件相连，所述永磁元件固定安装在下连杆的下端，所述下连杆的上端通过第二万向联轴器与上连杆的下端相连，所述上连杆的上端与伸缩限位杆固定相连，所述伸缩限位杆分为三段，从下至上分别为锥形段、连接段、螺纹段，所述伸缩限位杆的上端通过螺纹段与球头相连，所述球头上设有与螺纹段相适配的螺纹孔；所述探头安装块的顶部安装有第二滑动销，所述活动限位挡块上设有与第二滑动销相适配的第二滑动槽，所述活动限位挡块通过第二滑动槽、第二滑动销能沿探头安装块的顶部来回滑动，所述活动限位挡块的右侧设有与伸缩限位杆的锥形段相适配的锥形面。

进一步的，所述第二安装腔的下方还设有一竖向通孔，所述竖向通孔内设有牵引钢索，所述牵引钢索与位于第二安装腔底部的压缩弹簧的下端固定相连。

进一步的，所述第一安装腔的顶部设有一横向通孔，所述横向通孔内安装有用于检测井盖开启或井盖破损的光感应元件。

进一步的，所述井壁上还安装有监控终端和电源。

本发明的有益效果是：

、本发明通过开发手持终端替代机械钥匙控制井盖锁的开关（避免现有井盖开孔，实现开锁智能化）；、本发明的井盖监控终端及锁体均设计为井壁侧装式结构（通过膨胀螺栓固定在井壁上），采取弹性折叠锁扣固定在井盖上（铁井盖采取直接焊接在井盖底部，其余井盖在底部钻4个深度1厘米的小圆孔进行安装），对井盖损伤很小，且不增加井盖开启难度，井盖打开后锁扣与地面接触时，锁扣自动折叠，避免锁扣由于碰撞而损毁，同时锁扣离开地面后自动弹回复位（井盖盖起时锁扣已自动复位）。、本发明采用井壁安装式井盖位移动态监测探头，即时监测井盖倾角位移情况，通过井盖动态监测探头（开关量感应，极大程度节约电耗）感知井盖位移的变化信号，控制终端接收信号后转换为相应报警信号上报，当井盖动态监测探头伸缩限位杆上升到预定位置（即反馈井盖为开启状态时）后，伸缩限位杆自动折叠，防止井盖在开，关过程中对监测探头造成损害。、本发明的井盖动态监测探头采取磁感应形成开关量方式实现，替代目前常用的陀螺仪、倾角仪等感应元件，不需要对感应元件持续供电，极大的节约电耗。

另外，本发明适应所有现有井盖的改造安装；本产品改造安装过程中对原有井盖的损伤微小；产品采取井壁安装方式，不改变巡检人员开关井盖原有操作方式，有效避免产品因碰撞造成的毁损；智能机械锁加即时动态监测双重保护，保证井盖、井下资源与井上人、物的安全；通过开关量方式进行井盖位移监测，极大的节约了井盖监控终端的电耗，充分保证产品持续稳定运行。

附图说明

图1为本发明一种井壁安装式井盖智能监控锁装置的主视图。

图2为本发明一种井壁安装式井盖智能监控锁装置的俯视图。

图3为固定井盖锁的结构示意图。

图4为固定井盖锁的结构示意图。

图5为智能井盖锁的结构示意图。

图6为智能井盖锁在闭合状态下的结构示意图。

图7为智能井盖锁在开启状态下的结构示意图。

图8为井盖位移动态监测探头的结构示意图。

图9为图8中A处局部放大图。

图10为井盖位移动态监测探头在井盖闭合状态下的结构示意图。

图11为井盖位移动态监测探头在井盖打开状态下的结构示意图。

附图中：1—井壁， 2—井盖， 3—左弹性折叠锁扣， 301—连接头， 302—转动座，303—旋转轴， 304—折叠锁扣， 305—空腔， 306—支撑弹簧， 4—固定井盖锁， 401—膨胀螺栓， 402—安装板， 403—固定锁舌， 5—智能井盖锁， 501—总装固定板， 502—塑料机壳， 503—直流电机，504—机壳端盖，505—第一万向联轴器，506—弹性密封套，507—传动丝杆，508—导向螺母柱，509—导向座，510—锁舌牵引杆，511—第一滑动销，512—第一滑动槽，513—锁舌转轴，514—锁舌支撑座，515—活动锁舌，6—井盖位移动态监测探头，601—探头安装块， 602—第一安装腔，603—第二安装腔，604—出线端口，605—磁感应元件，606—光感应元件，607—横向通孔，608—活动限位挡块，609—第二滑动销，610—牵引钢索，611—压缩弹簧，612—永磁元件，613—下连杆，614—第二万向联轴器，615—上连杆，616—伸缩限位杆，617—球头，618—竖向通孔，619—第二滑动槽，7—监控终端，8—右弹性折叠锁扣。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，一种井壁1安装式井盖2智能监控锁装置，包括井壁1、井盖2、左弹性折叠锁扣3、右弹性折叠锁扣8、固定井盖锁4、智能井盖锁5。

井盖2的底部安装有一件或多件左弹性折叠锁扣3、右弹性折叠锁扣8，所述井壁1上分别安装有与所述左弹性折叠锁扣3、右弹性折叠锁扣8相适配的固定井盖锁4、智能井盖锁5。如图3所示，所述左弹性折叠锁扣3、右弹性折叠锁扣8的结构相同，均包括连接头301、空腔305、支撑弹簧306、转动座302、旋转轴303、折叠锁扣304，所述连接头301的上端与井盖2固定相连。当井盖2为铁井盖2时，连接头301直接焊接在井盖2底部；当井盖2为非金属井盖2时，可在井盖2底部钻4个深度1厘米的小圆孔用螺栓安装连接头301。所述连接头301的下端与转动座302固定相连，所述转动座302内设有一水平安装的旋转轴303，所述旋转轴303穿过折叠锁扣304的上部，使折叠锁扣304与转动座302形成转动副连接，所述连接头301与转动座302的内部均设有空腔305，所述空腔305内安装有支撑弹簧306，所述支撑弹簧306的下端与折叠锁扣304的顶部通过弹性压力紧密接触。这种弹性折叠锁扣304对井盖2损伤很小，且不增加井盖2开启难度，井盖2打开后锁扣与地面接触时，锁扣自动折叠，避免锁扣由于碰撞而损毁，同时锁扣离开地面后自动弹回复位。

如图4所示，所述固定井盖锁4包括膨胀螺栓401、安装板402、固定锁舌403，所述安装板402通过膨胀螺栓401或其它方式固定安装在井壁1上，所述固定锁舌403与安装板402通过焊接或螺栓连接的方式固定相连，所述固定锁舌403的位置与形状与左弹性折叠锁扣3相适配。

如图5、图6、图7所示，所述智能井盖锁5包括活动锁舌515、锁舌支撑座514、锁舌转轴513、第一滑动槽512、第一滑动销511、锁舌牵引杆510、导向座509、导向螺母柱508、传动丝杆507、弹性密封套506、第一万向联轴器505、机壳端盖504、直流电机503、塑料机壳502、总装固定板501。

总装固定板501通过膨胀螺栓401或其它方式固定安装在井壁1上，所述总装固定板501的下部安装有机壳端盖504、直流电机503、塑料机壳502，所述机壳端盖504与总装固定板501垂直焊接相连，所述直流电机503通过螺栓固定在机壳端盖504上且位于塑料机壳502内，所述直流电机503的输出轴穿过机壳端盖504与万向联轴器的下端相连，所述万向联轴器的上端与传动丝杆507相连，所述传动丝杆507上端安装有与之相适配的导向螺母柱508，所述导向螺母柱508位于导向座509内且与导向座509呈滑动配合，所述导向座509通过焊接或螺栓连接的方式安装在总装固定板501上。

所述导向螺母柱508与锁舌牵引杆510的下端相连，所述锁舌牵引杆510的上端通过第一滑动销511、第一滑动槽512与活动锁舌515相连。所述第一滑动销511固定安装在锁舌牵引杆510的上端，所述第一滑动槽512设置在活动锁舌515的下部，锁舌牵引杆510上端的第一滑动销511位于活动锁舌515下部的第一滑动槽512中，并能在第一滑动槽512中来回滑动。活动锁舌515的中部通过锁舌转轴513与锁舌支撑座514活动相连，所述锁舌转轴513穿过活动锁舌515，使活动锁舌515可沿锁舌转轴513转动，所述锁舌转轴513的两端安装在锁舌支撑座514上，所述锁舌支撑座514通过焊接或螺栓连接的方式安装在总装固定板501的上端。所述活动锁舌515的上部为7字形的钩状结构，所述7字形的钩状结构的位置与形状与右弹性折叠锁扣8相适配。

智能井盖锁5工作过程如下：直流电机503通过万向联轴器驱动传动丝杆507的正反转动，使导向螺母柱508沿导向座509产生伸缩运动，从而驱动锁舌牵引杆510前端的第一滑动销511带动活动锁舌515绕着锁舌转轴513做顺时针与逆时针转动，使活动锁舌515与弹性折叠锁扣304间实现合扣与脱扣，从而实现电子锁的开启与关闭。

如图8、图9、图10、图11所示，所述井壁1上还安装有井盖位移动态监测探头6。所述井盖位移动态监测探头6包括探头安装块601、第一安装腔602、第二安装腔603、球头617、活动限位挡块608、第二滑动槽619、第二滑动销609、伸缩限位杆616、上连杆615、第二万向联轴器614、下连杆613、永磁元件612、压缩弹簧611、牵引钢索610、光感应元件606、磁感应元件605、出线端口604。

所述探头安装块601内设有两个竖直并排排列的第一安装腔602、第二安装腔603，所述第一安装腔602内安装有光感应元件606、磁感应元件605，所述第一安装腔602内的底部安装有出线端口604，所述出线端口604通过导线分别与光感应元件606、磁感应元件605相连。所述第一安装腔602的顶部设有一横向通孔607，所述横向通孔607内安装有用于检测井盖2开启或井盖2破损的光感应元件606。

第二安装腔603内从下到上依次安装有压缩弹簧611、永磁元件612、下连杆613、第二万向联轴器614、上连杆615、伸缩限位杆616、球头617。所述压缩弹簧611安装在第二安装腔603的底部，所述压缩弹簧611的上端与永磁元件612相连，所述永磁元件612通过胶粘、或螺纹连接、或其它方式固定安装在下连杆613的下端。所述下连杆613的上端通过第二万向联轴器614与上连杆615的下端相连，所述上连杆615的上端与伸缩限位杆616固定相连。所述伸缩限位杆616分为三段，从下至上分别为锥形段、连接段、螺纹段，所述伸缩限位杆616的上端通过螺纹段与球头617相连，所述球头617上设有与螺纹段相适配的螺纹孔。所述伸缩限位杆616的下端通过锥形段与上连杆615相连。

所述第二安装腔603的下方还设有一竖向通孔618，所述竖向通孔618内设有牵引钢索610，所述牵引钢索610穿过竖向通孔618、及位于第二安装腔603底部的压缩弹簧611与永磁元件612固定相连。

所述探头安装块601的顶部安装有第二滑动销609，所述活动限位挡块608上设有与第二滑动销609相适配的第二滑动槽619，所述活动限位挡块608通过第二滑动槽619、第二滑动销609能沿探头安装块601的顶部来回滑动，所述活动限位挡块608的右侧设有与伸缩限位杆616的锥形段相适配的锥形面。当井盖2开启后，可用手按压井盖位移动态监测探头6的伸缩限位杆616，使压缩弹簧611压缩，然后拨动活动限位挡块608向右运动，使活动限位挡块608卡住伸缩限位杆616的锥形段。当井盖2再次盖上时，井盖2在自身重量作用下伸缩限位杆616，此时伸缩限位杆616锥形段的锥形面推动活动限位挡块608向左外移，使下次开盖时活动限位挡块608不会对伸缩限位杆616造成阻挡，巧妙地实现井盖位移动态监测探头6的复位。

所述井壁1上还安装有监控终端7和电源。随着井盖2开启，光线强度增大后，光敏元件触发，反馈相应信号到监控终端7。当井盖2使用过程中出现较大破损，光敏元件感知相关信息并反馈到监控终端7，实现井盖2的严重损毁报警。

本发明采用井壁1安装式井盖位移动态监测探头6，即时监测井盖2倾角位移情况，通过井盖2动态监测探头（开关量感应，极大程度节约电耗）感知井盖2位移的变化信号，控制终端接收信号后转换为相应报警信号上报，当井盖位移动态监测探头6的伸缩限位杆616上升到预定位置（即反馈井盖2为开启状态时）后，伸缩限位杆616自动折叠，防止井盖2在开，关过程中对监测探头造成损害。本发明的井盖位移动态监测探头6采取磁感应形成开关量方式实现，替代目前常用的陀螺仪、倾角仪等感应元件，不需要对感应元件持续供电，极大的节约电耗。

另外，本发明适应所有现有井盖2的改造安装；本产品改造安装过程中对原有井盖2的损伤微小；产品采取井壁安装方式，不改变巡检人员开关井盖2原有操作方式，有效避免产品因碰撞造成的毁损；智能机械锁加即时动态监测双重保护，保证井盖2、井下资源与井上人、物的安全；通过开关量方式进行井盖位移监测，极大的节约了监控终端7的电耗，充分保证产品持续稳定运行。

需要指出的是，用其它驱动装置代替本发明中的直流电机丝杆传动机构，这些均应包括在本发明的保护范围之内。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种井壁安装式井盖智能监控锁装置，其特征在于：包括井壁、井盖、左弹性折叠锁扣、右弹性折叠锁扣、固定井盖锁、智能井盖锁，所述井盖底部安装有左弹性折叠锁扣、右弹性折叠锁扣，所述井壁上分别安装有与所述左弹性折叠锁扣、右弹性折叠锁扣相适配的固定井盖锁、智能井盖锁。

2.根据权利要求1所述的一种井壁安装式井盖智能监控锁装置，其特征在于：所述左弹性折叠锁扣、右弹性折叠锁扣的结构相同，均包括连接头、空腔、支撑弹簧、转动座、旋转轴、折叠锁扣，所述连接头的上端与井盖固定相连，所述连接头的下端与转动座固定相连，所述转动座内设有一旋转轴，所述旋转轴穿过折叠锁扣的上部，使折叠锁扣与转动座形成转动副连接，所述连接头与转动座的内部设有空腔，所述空腔内安装有支撑弹簧，所述支撑弹簧的下端与折叠锁扣的顶部紧密接触。

3.根据权利要求1所述的一种井壁安装式井盖智能监控锁装置，其特征在于：所述固定井盖锁包括膨胀螺栓、安装板、固定锁舌，所述安装板通过膨胀螺栓固定安装在井壁上，所述固定锁舌与安装板固定相连，所述固定锁舌的位置与形状与左弹性折叠锁扣相适配；

所述智能井盖锁包括活动锁舌、锁舌支撑座、锁舌转轴、第一滑动槽、第一滑动销、锁舌牵引杆、导向座、导向螺母柱、传动丝杆、弹性密封套、第一万向联轴器、机壳端盖、直流电机、塑料机壳、总装固定板，所述总装固定板通过膨胀螺栓固定安装在井壁上，所述总装固定板的下部安装有机壳端盖、直流电机、塑料机壳，所述直流电机位于塑料机壳内，所述直流电机的输出轴穿过机壳端盖与万向联轴器的下端相连，所述万向联轴器的上端与传动丝杆相连，所述传动丝杆上端安装有与之相适配的导向螺母柱，所述导向螺母柱位于导向座内且与导向座呈滑动配合，所述导向座安装在总装固定板上，所述导向螺母柱与锁舌牵引杆的下端相连，所述锁舌牵引杆的上端通过第一滑动销、第一滑动槽与活动锁舌相连，所述第一滑动销固定安装在锁舌牵引杆的上端，所述第一滑动槽设置在活动锁舌的下部，所述活动锁舌的中部通过锁舌转轴与锁舌支撑座活动相连，所述锁舌支撑座安装在总装固定板的上端，所述活动锁舌的上部为7字形的钩状结构，所述7字形的钩状结构的位置与形状与右弹性折叠锁扣相适配。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种井壁安装式井盖智能监控锁装置，其特征在于：所述井壁上还安装有井盖位移动态监测探头，所述井盖位移动态监测探头包括探头安装块、第一安装腔、第二安装腔、球头、活动限位挡块、第二滑动槽、第二滑动销、伸缩限位杆、上连杆、第二万向联轴器、下连杆、永磁元件、压缩弹簧、牵引钢索、光感应元件、磁感应元件、出线端口，所述探头安装块内设有第一安装腔、第二安装腔，所述第一安装腔内安装有光感应元件、磁感应元件，所述第一安装腔内的底部安装有出线端口，所述出线端口通过导线分别与光感应元件、磁感应元件相连，所述第二安装腔内从下到上依次安装有压缩弹簧、永磁元件、下连杆、第二万向联轴器、上连杆、伸缩限位杆、球头，所述压缩弹簧安装在第二安装腔的底部，所述压缩弹簧的上端与永磁元件相连，所述永磁元件固定安装在下连杆的下端，所述下连杆的上端通过第二万向联轴器与上连杆的下端相连，所述上连杆的上端与伸缩限位杆固定相连，所述伸缩限位杆的上端与球头相连。

5.根据权利要求4所述的一种井壁安装式井盖智能监控锁装置，其特征在于：所述探头安装块的顶部安装有第二滑动销，所述活动限位挡块上设有与第二滑动销相适配的第二滑动槽，所述活动限位挡块通过第二滑动槽、第二滑动销能沿探头安装块的顶部来回滑动，所述活动限位挡块的右侧设有与伸缩限位杆的锥形段相适配的锥形面。

6.根据权利要求4所述的一种井壁安装式井盖智能监控锁装置，其特征在于：所述伸缩限位杆分为三段，从下至上分别为锥形段、连接段、螺纹段，所述伸缩限位杆的上端通过螺纹段与球头相连，所述球头上设有与螺纹段相适配的螺纹孔。

7.根据权利要求4所述的一种井壁安装式井盖智能监控锁装置，其特征在于：所述第二安装腔的下方还设有一竖向通孔，所述竖向通孔内设有牵引钢索，所述牵引钢索与位于第二安装腔底部的压缩弹簧的下端固定相连。

8.根据权利要求4所述的一种井壁安装式井盖智能监控锁装置，其特征在于：所述第一安装腔的顶部设有一横向通孔，所述横向通孔内安装有用于检测井盖开启或井盖破损的光感应元件。

9.根据权利要求4所述的一种井壁安装式井盖智能监控锁装置，其特征在于：所述井壁上还安装有监控终端和电源。