CN116677015B - 一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及检测技术领域，尤其是一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖，包括窨井盖本体和用于温差发电的温差发电元件。本发明的一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖通过采用温差发电元件来进行发电，然后给井盖本体上的电子设备供电，采用自供能方式，无需依赖城市电力设备，扩大适用范围，后期适用成本低；有效利用地表和地下井道的温度差进行发电，资源利用率大大提升；通过在侧向装配盒体内底面上的圆形装配槽内部安装底置式挤压弹簧，可以提升温差发电元件的减震性和安全性，还能方便给储能电池供电，装配更加稳定牢固。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，尤其是一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖。
背景技术
温差发电是一种将温度差异转换为电能的技术，其原理基于热电效应。通过使用不同材料之间的热电偶组成的热电堆，可以将电动势累加起来，提高输出电压和功率。虽然温差发电的效率较低，但其具有长寿命、可靠性高等优点，在某些特定的应用领域有一定的发展前景。
目前的城市中存在大量的地下排污管网，在每一个地下排污管网的检测口上均会安装窨井盖，大量窨井盖的作用仅仅就是用于提升检测口的安全性，功能性十分单一，无法辅助城市管理者对于地下管网进行监测，而且也无法利用地面与井内的温度差进行有效发电，资源利用率和管理效率都不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：目前城市中的窨井盖的作用仅仅就是用于提升检测口的安全性，功能性十分单一，无法辅助城市管理者对于地下管网进行监测，而且也无法利用地面与井内的温度差进行有效发电，资源利用率和管理效率都不高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖，包括窨井盖本体和用于温差发电的温差发电元件，所述窨井盖本体下表面焊接固定有侧向开口的侧向装配盒体，所述侧向装配盒体内侧面上固定装配有顶置温度传感器，所述温差发电元件通过侧向开口插入侧向装配盒体内部与侧向装配盒体内部固定连接，所述温差发电元件下端固定装配有倒L型结构的底部散热检测条，所述底部散热检测条外侧面上安装有多模组式检测元件，所述窨井盖本体下表面边缘位置具有向下凸起的一体结构磁控锁紧装置；
所述磁控锁紧装置包括固定在窨井盖本体下表面的两个底部伸缩盒体、固定在底部伸缩盒体内侧面上的内置电磁铁、滑动插接在底部伸缩盒体外侧开口内部的侧向限位锁舌、安装在内置电磁铁与侧向限位锁舌之间的铁质弹簧和固定安装在底部伸缩盒体侧壁上的红外接收控制模组。
所述的侧向装配盒体内底面上开设有向下凹陷的圆形装配槽，所述圆形装配槽内部安装有底置式挤压弹簧。
所述底部散热检测条内部从下往上固定装配有复数个感应磁块。
所述多模组式检测元件包括滑动套接在底部散热检测条外侧的中空结构的侧向浮力块、固定在侧向浮力块外侧迎水面上的压力传感器、底置温度传感器和固定在侧向浮力块内侧面临近底部散热检测条位置的磁感应传感器。
所述侧向装配盒体下表面固定装配有底置装配框，所述底置装配框内部卡接固定有与温差发电元件相配合的储能电池。
所述底置装配框外侧面上固定装配有用于无线发送信号的外置式无线信号发射模块，所述外置式无线信号发射模块的侧向天线延伸至窨井盖本体上的透气口位置。
所述侧向浮力块两侧内壁上对称安装有侧置导向轮组。
所述底置装配框底部弹性装配有横置的L型结构的侧向支撑弹片。
所述底部散热检测条上开设有与温差发电元件下表面相连通的圆形定位口，所述底置式挤压弹簧上端通过插入圆形定位口内部与温差发电元件下表面的导电口相连接。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖通过采用温差发电元件来进行发电，然后给井盖本体上的电子设备供电，采用自供能方式，无需依赖城市电力设备，扩大适用范围，后期适用成本低；
（2）有效利用地表和地下井道的温度差进行发电，资源利用率大大提升；
（3）通过在侧向装配盒体内底面上的圆形装配槽内部安装底置式挤压弹簧，可以提升温差发电元件的减震性和安全性，还能方便给储能电池供电，装配更加稳定牢固；
（4）在温差发电元件下端固定装配有外侧套有多模组式检测元件的倒L型结构的底部散热检测条，可以直接利用地下管网中的液体进行快速散热，提升上、下温度差，提升发电效率，同时对温度、水压、水位数据进行检测，检测数值更加多样；
（5）采用无线传输的方式将检测的数据进行定期传输，可以降低对于发电模组功耗的要求，同时方便城市管理者对于各个地区地下网管的监测；
（6）整个井盖采用非固定装配方式进行装配，可以方便拆装检修，不影响正常适用，同时直接在现有的井盖上进行改造升级，便于普及推广；
（7）通过在窨井盖本体下表面边缘位置设置磁控锁紧装置，不仅可以提升窨井盖本体的安全性，而且可以在窨井盖本体每次启闭后进行记录登记，提升窨井盖本体的管理效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中温差发电元件装配端的结构示意图。
图3是本发明中多模组式检测元件的结构示意图。
图4是本发明中磁控锁紧装置的内部结构示意图。
实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1、图2、图3和图4所示的一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖，包括窨井盖本体1和用于温差发电的温差发电元件2，窨井盖本体1下表面焊接固定有侧向开口的侧向装配盒体3，侧向装配盒体3内侧面上固定装配有顶置温度传感器4，温差发电元件2通过侧向开口插入侧向装配盒体3内部与侧向装配盒体3内部固定连接，温差发电元件2下端固定装配有倒L型结构的底部散热检测条5，底部散热检测条5外侧面上安装有多模组式检测元件，窨井盖本体1下表面边缘位置具有向下凸起的一体结构磁控锁紧装置；
磁控锁紧装置包括固定在窨井盖本体1下表面的两个底部伸缩盒体101、固定在底部伸缩盒体101内侧面上的内置电磁铁102、滑动插接在底部伸缩盒体101外侧开口内部的侧向限位锁舌103、安装在内置电磁铁102与侧向限位锁舌103之间的铁质弹簧104和固定安装在底部伸缩盒体101侧壁上的红外接收控制模组105。
在窨井口上端开口位置固定底部支撑环，在支撑窨井盖本体1的同时，在底部支撑环内侧弧形面上开设有弧形插孔，然后通过侧向限位锁舌103插入弧形插孔内部来完成对窨井盖本体1的锁止固定，人们只需要通过将红外发射模组插入窨井盖本体1上的侧向开孔内部，将红外线发射给红外接收控制模组105，然后红外接收控制模组105控制内置电磁铁102启动，内置电磁铁102带动铁质弹簧104收缩，将侧向限位锁舌103缩回底部伸缩盒体101内部，从而与底部支撑环分离，这样窨井盖本体1就可以快速与底部支撑环分离，红外接收控制模组105在接收到红外信号后，可以向多模组式检测元件发送接收信号，并且对接收信号的频率和红外信号的识别码进行记录，最终发送给远程控制终端，这样就可以对窨井的检测维修进行记录，对操作人员的身份进行记录。
温差发电元件2和顶置温度传感器4均为现有技术，温差发电元件2将两种不同金属连接在一起，不同的金属分别为窨井盖本体1与底部散热检测条5，这被称为热电偶。然后，将热电偶一端的窨井盖本体1暴露在高温环境中，将另一端的底部散热检测条5暴露在低温环境中。由于高温和低温之间存在明显的温度差异，因此在两个金属之间产生了一个电动势，即温差发电效应。将热电偶的两端连接到一个电路中，也就是温差发电元件2，就可以通过温差发电元件2将电动势转化为电能，从而实现温差发电。
顶置温度传感器4则是用于监测地表的温度。
侧向装配盒体3采用侧置布局设计，可以方便窨井盖本体1开启时不影响底部结构，而且温差发电元件2和底部散热检测条5通过向下挤压底置式挤压弹簧6就可以快速分离拆卸，方便日常检修人员的维护保养工作。
为了配合弹性挤压限位，同时还可以提升减震性，侧向装配盒体3内底面上开设有向下凹陷的圆形装配槽，圆形装配槽内部安装有底置式挤压弹簧6。
为了配合对液位进行监测，底部散热检测条5内部从下往上固定装配有5个感应磁块7。
为了配合升降和对多数据进行检测，多模组式检测元件包括滑动套接在底部散热检测条5外侧的中空结构的侧向浮力块8、固定在侧向浮力块8外侧迎水面上的压力传感器9、底置温度传感器10和固定在侧向浮力块8内侧面临近底部散热检测条5位置的磁感应传感器11。
其中压力传感器9、底置温度传感器10和磁感应传感器11均为现有技术，压力传感器9通过感应侧向浮力块8表面的水压来监测水量，底置温度传感器10则是用于监测底部的温度，磁感应传感器11则是配合感应磁块7对液位进行监测。
为了配合对产生的电能进行存储，同时提升隔热性，侧向装配盒体3下表面固定装配有底置装配框12，底置装配框12内部卡接固定有与温差发电元件2相配合的储能电池13。
其中储能电池13为现有技术，通过存储温差发电元件2产生的电能。
为了配合将检测数据无线发送给远程监控终端，底置装配框12外侧面上固定装配有用于无线发送信号的外置式无线信号发射模块14，外置式无线信号发射模块14的侧向天线延伸至窨井盖本体1上的透气口位置。
外置式无线信号发射模块14以及其的侧向天线均为现有技术，外置式无线信号发射模块14用于定期将当期检测的数值传输，采用定期传输的目的是降低能耗。多模组式检测元件可以通过现有技术中的有线或者无线方式与外置式无线信号发射模块14进行连接。同样采用定期方式进行数据传输，先传输给外置式无线信号发射模块14，再通过外置式无线信号发射模块14发送给远程监控终端。
为了提升导向性和降低升降时的摩擦力，侧向浮力块8两侧内壁上对称安装有侧置导向轮组15。
为了提升侧向支撑力，底置装配框12底部弹性装配有横置的L型结构的侧向支撑弹片16。
侧向支撑弹片16上端固定在底置装配框12下端，另一侧与底部散热检测条5侧壁相贴合，对底部散热检测条5进行支撑复位，避免底部散热检测条5因为底部挤压力而产生变形后无法复位。
为了配合底部供电，底部散热检测条5上开设有与温差发电元件2下表面相连通的圆形定位口，底置式挤压弹簧6上端通过插入圆形定位口内部与温差发电元件2下表面的导电口相连接。
储能电池13的供电端子通过位于底置式挤压弹簧6内侧的导电线与底置式挤压弹簧6上端电连接，然后底置式挤压弹簧6上端穿过圆形定位口与温差发电元件2下表面的导电口相连接，从而给储能电池13供电，同时在底置式挤压弹簧6外围包裹柔性防水罩，可以保证内侧的密封性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖，包括窨井盖本体（1）和用于温差发电的温差发电元件（2），其特征是：所述窨井盖本体（1）下表面焊接固定有侧向开口的侧向装配盒体（3），所述侧向装配盒体（3）内侧面上固定装配有顶置温度传感器（4），所述温差发电元件（2）通过侧向开口插入侧向装配盒体（3）内部与侧向装配盒体（3）内部固定连接，所述温差发电元件（2）下端固定装配有倒L型结构的底部散热检测条（5），所述底部散热检测条（5）外侧面上安装有多模组式检测元件，所述窨井盖本体（1）下表面边缘位置具有向下凸起的一体结构磁控锁紧装置；
所述磁控锁紧装置包括固定在窨井盖本体（1）下表面的两个底部伸缩盒体（101）、固定在底部伸缩盒体（101）内侧面上的内置电磁铁（102）、滑动插接在底部伸缩盒体（101）外侧开口内部的侧向限位锁舌（103）、安装在内置电磁铁（102）与侧向限位锁舌（103）之间的铁质弹簧（104）和固定安装在底部伸缩盒体（101）侧壁上的红外接收控制模组（105）；
所述的侧向装配盒体（3）内底面上开设有向下凹陷的圆形装配槽，所述圆形装配槽内部安装有底置式挤压弹簧（6）；
所述侧向装配盒体（3）下表面固定装配有底置装配框（12），所述底置装配框（12）内部卡接固定有与温差发电元件（2）相配合的储能电池（13）；
所述底部散热检测条（5）上开设有与温差发电元件（2）下表面相连通的圆形定位口，所述底置式挤压弹簧（6）上端通过插入圆形定位口内部与温差发电元件（2）下表面的导电口相连接；
储能电池（13）的供电端子通过位于底置式挤压弹簧（6）内侧的导电线与底置式挤压弹簧（6）上端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖，其特征是：所述底部散热检测条（5）内部从下往上固定装配有复数个感应磁块（7）。
3.根据权利要求1所述的一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖，其特征是：所述多模组式检测元件包括滑动套接在底部散热检测条（5）外侧的中空结构的侧向浮力块（8）、固定在侧向浮力块（8）外侧迎水面上的压力传感器（9）、底置温度传感器（10）和固定在侧向浮力块（8）内侧面临近底部散热检测条（5）位置的磁感应传感器（11）。
4.根据权利要求1所述的一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖，其特征是：所述底置装配框（12）外侧面上固定装配有用于无线发送信号的外置式无线信号发射模块（14），所述外置式无线信号发射模块（14）的侧向天线延伸至窨井盖本体（1）上的透气口位置。
5.根据权利要求3所述的一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖，其特征是：所述侧向浮力块（8）两侧内壁上对称安装有侧置导向轮组（15）。
6.根据权利要求4所述的一种具有多项检测模组的温差发电式智能井盖，其特征是：所述底置装配框（12）底部弹性装配有横置的L型结构的侧向支撑弹片（16）。
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