CN208314533U - 一种智能通信人孔安防设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及通信人孔安防技术领域，尤其是涉及一种智能通信人孔安防设备。该安防设备包括：电子锁、供电模块、外接电源连接件以及井盖飞翼；该专利申请的技术方案是在一般可监、可控电子锁的基础上增加了外接电源连接件，以便于在内部缺乏供电的情况下，使用外部供电正常开启。其次，该方案部署难度低，可直接在现有的人孔井盖上进行改造，同时能控制开启时间。最后，本方案中井盖的锁闭是由可控制伸缩的锁体，和固定在井下的飞翼两部分完成的；若出现特殊情况，可通过电钻强行将焊接有飞翼的井眼密封件打碎，完成电子锁盖的打开。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信人孔安防技术领域，尤其是涉及一种智能通信人孔安防设备。
背景技术
自20世纪90年代以来，通信人孔安防措施经过了机械式、有线组网式、无线组网式等多种演变。到目前已经出现了很多种演变方案，其最终功能都是实现对通信人孔安防措施的可监、可控管理。
但是，现有技术依然存在如下诸多缺点：
(1)现有的可监、可控人孔安防措施的电子供电部分都是采用电池进行供电。尤其是在设计可控方面时，需要驱动电机，耗电量较大。为了保证整套人孔安防措施正常工作，需要经常更换电池，较大程度上增加了维护的难度。
(2)现有可监、可控电子锁配备的紧急备用方案都是机械式的，但是对机械式的备用钥匙管理存在困难。尤其是在使用3年以上时，极有可能因为电子锁的机械钥匙大幅降低整套电子人孔安防系统的可靠性。
(3)现有可监、可控的电子人孔安防措施目前均采用整体更换的方式，部署成本较高。
如何设计一种智能通信人孔安防设备以解决现有技术中存在问题，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种智能通信人孔安防设备，以解决现有技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供一种智能通信人孔安防设备，包括：电子锁、供电模块、外接电源连接件以及井盖飞翼；其中，
所述电子锁包括壳体，以及设置在所述壳体内的电路控制板、驱动电机和锁舌；所述驱动电机的输出轴连接有驱动齿轮，所述锁舌的后端设置有与所述驱动齿轮齿合的齿条；锁舌的后端还设置有导向长孔，壳体内设置有与所述导向长孔相适配的导柱；配合锁舌在通信人孔井座上设置有锁孔；
所述供电模块以及驱动电机均与所述电路控制板电连接，由供电模块为驱动电机和电路控制板提供工作所需的电能；
所述电子锁和所述供电模块固定安装在固定支架上，所述固定支架焊接在通信人孔盖的下端面上；
所述井盖飞翼呈“Z”字型，其上端焊接在从其中一个井眼插入的井眼密封件上，另一端勾在井座内的凸台上；
所述电路控制板上设置有蓝牙模块和NB-iot模块；电路控制板分别通过所述蓝牙模块和所述NB-iot模块实现与近场控制终端和远程控制终端的通信；
所述外接电源连接件包括外部连接平台以及插入另一个井眼的螺纹柱，所述螺纹柱为中空结构，螺纹柱内设置有两根导线，两根导线的一端分别与设置在所述外部连接平台上的两个电源接触点连接，另一端均与所述电路控制板的电源输入端口连接。
作为一种进一步的技术方案，所述壳体外部、所述锁舌的伸出位置设置有与锁舌的前端输出部相适配的导向块。
作为一种进一步的技术方案，所述壳体的上盖与壳体的边缘及内部隔板的接触位置设置有密封槽。
作为一种进一步的技术方案，所述壳体内设置有隔板，所述锁舌的中部连接有一支板，所述隔板与所述支板的对应位置分别设置有一接触传感器的发射端与接收端；所述接触传感器与所述电路控制板中的控制器连接。
作为一种进一步的技术方案，所述壳体的侧壁上设置有线束总成。
作为一种进一步的技术方案，所述电路控制板还包括单片机、时钟芯片、天线电路、电机驱动电路、SIM卡电路接口、降压电路以及监控电路；其中
所述时钟芯片与所述单片机连接，用于为单片机提供时钟频率信号；
所述天线电路与所述NB-iot模块连接，用于为NB-iot模块提供信号；
所述电机驱动电路与单片机以及所述驱动电机连接，其根据单片机的控制信号驱动所述驱动电机工作；
所述SIM卡电路接口与NB-iot模块连接，用于连接SIM卡；
所述降压电路用于将所述供电模块的电压降至电路控制板中各模块工作所需电压；
所述监控电路包括温湿度传感器和水银开关，二者均与单片机连接，分别用于检测井盖下方的温湿度信息以及井盖的倾斜程度。
作为一种进一步的技术方案，所述单片机的型号为STC15F2K60S2-LQFP32。
作为一种进一步的技术方案，所述时钟芯片的型号为SD2068。
作为一种进一步的技术方案，所述蓝牙模块的型号为TLS-01。
作为一种进一步的技术方案，所述电机驱动电路中的驱动芯片型号为L293DD。
采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供的安防设备包括：电子锁、供电模块、外接电源连接件以及井盖飞翼；该专利申请的技术方案是在一般可监、可控电子锁的基础上增加了外接电源连接件，以便于在内部缺乏供电的情况下，使用外部供电正常开启。其次，改方案部署难度低，可直接在现有的人孔井盖上进行改造，同时能控制开启时间。最后，本方案中井盖的锁闭是由可控制伸缩的锁体，和固定在井下的飞翼两部分完成的；若出现特殊情况，可通过电钻强行将焊接有飞翼的井眼密封件打碎，完成电子锁盖的打开。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的电子锁使用状态的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的电子锁打开上盖状态的俯视结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的电子锁打开上盖状态的立体结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的电子锁的上盖的结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的固定支架的结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的固定支架的上连接板的俯视图；
图7为本实用新型实施例提供的固定支架的下支撑板的俯视图；
图8为本实用新型实施例提供的固定支架的侧视图；
图9为本实用新型实施例提供的单片机与电机驱动电路的连接结构示意图；
图10为本实用新型实施例提供的NB-iot模块的连接结构示意图；
图11为本实用新型实施例提供的时钟芯片的连接结构示意图；
图12为本实用新型实施例提供的SIM卡电路接口的连接结构示意图；
图13为本实用新型实施例提供的天线电路的连接结构示意图；
图14为本实用新型实施例提供的蓝牙模块的连接结构示意图；
图15为本实用新型实施例提供的外接电源连接件的结构示意图；
图16为本实用新型实施例提供的磁吸式块状外接电源组件的结构示意图；
图17为本实用新型实施例提供的外接电源接触件内磁性部件的分布示意图；
图标：1-电子锁；2-供电模块；3-外接电源连接件；4-井盖飞翼；5-壳体；6-电路控制板；7-驱动电机；8-锁舌；9-驱动齿轮；10-齿条；11-导向长孔；12-导柱；13-井座；14-锁孔；15-固定支架；16-外部连接平台；17-螺纹柱；18-电源接触点；19-上连接板；20-下支撑板；21-连接螺栓；22-导向块；23-密封槽；24-隔板；25-支板；26-接触传感器；27-线束总成；28-磁吸式块状外接电源组件；29-外接电源接触件。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
结合图1-8、15所示，本实施例提供一种智能通信人孔安防设备，包括：电子锁1、供电模块2、外接电源连接件3以及井盖飞翼4；其中，
所述电子锁1包括壳体5，以及设置在所述壳体5内的电路控制板6、驱动电机7和锁舌8；所述驱动电机7的输出轴连接有驱动齿轮9，所述锁舌8的后端设置有与所述驱动齿轮9齿合的齿条10；锁舌8的后端还设置有导向长孔11，壳体5内设置有与所述导向长孔11相适配的导柱12；配合锁舌在通信人孔井座13上设置有锁孔14；
所述供电模块2以及驱动电机7均与所述电路控制板6电连接，由供电模块2为驱动电机7和电路控制板6提供工作所需的电能；
所述电子锁1和所述供电模块2固定安装在固定支架15上，所述固定支架15焊接在通信人孔盖的下端面上；
所述井盖飞翼4呈“Z”字型，其上端焊接在从其中一个井眼插入的井眼密封件上，另一端勾在井座内的凸台上；若出现特殊情况，可通过电钻强行将焊接有飞翼的井眼密封件打碎，完成电子锁盖的打开。井眼密封件可以为螺钉，将螺钉的底部与井盖飞翼的上端焊接即可。
所述电路控制板6上设置有蓝牙模块和NB-iot模块；电路控制板6分别通过所述蓝牙模块和所述NB-iot模块实现与近场控制终端和远程控制终端的通信；使用时，可分别通过近场控制终端或者远程控制终端发送直接至电路控制板6，以开启或者关闭电子锁1。
所述外接电源连接件包括外部连接平台16以及插入另一个井眼的螺纹柱17，所述螺纹柱17为中空结构，螺纹柱17内设置有两根导线，两根导线的一端分别与设置在所述外部连接平台上的两个电源接触点18连接，另一端均与所述电路控制板的电源输入端口连接。当供电模块2电能耗尽时，可将外部供电电源与电源接触点18连接，进而实现了电子锁1在外部供电模式下的正常工作。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述壳体外部、所述锁舌的伸出位置设置有与锁舌的前端输出部相适配的导向块22。锁舌8的前端可在导向块22内伸缩滑动。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述壳体的上盖与壳体的边缘及内部隔板的接触位置设置有密封槽23。通过设置密封槽23保证了壳体5的密封性，起到对壳体5内零部件的防护。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述壳体内设置有隔板24，所述锁舌8的中部连接有一支板25，所述隔板24与所述支板25的对应位置分别设置有一接触传感器26的发射端与接收端；所述接触传感器26与所述电路控制板中的控制器连接；用于检测锁舌8是否到位。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述壳体的侧壁上设置有线束总成27，便于线路的集中管理，也提高了壳体内部的整体美观性。
结合图9-14所示，本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述电路控制板还包括单片机、时钟芯片、天线电路、电机驱动电路、SIM卡电路接口、降压电路以及监控电路；其中
所述时钟芯片与所述单片机连接，用于为单片机提供时钟频率信号；时钟芯片的INT端口、SCL端口以及SDA端口分别与单片机的P3.7/INT3/TXD_2/CCP2端口、P2.5/CCP0_3端口以及P2.4/SS_2端口连接；
所述天线电路与所述NB-iot模块连接，用于为NB-iot模块提供信号；天线电路的输入端与NB-iot模块的RF_ANT端连接；
所述电机驱动电路与单片机以及所述驱动电机连接，其根据单片机的控制信号驱动所述驱动电机工作；电机驱动电路的IN1端口、IN2端口、IN3端口以及IN4端口分别与单片机的P0.3端口、P0.2端口、P0.1端口以及P0.0端口连接；
所述SIM卡电路接口与NB-iot模块连接，用于连接SIM卡；SIM卡电路接口的VCC端口、RST端口、CLK端口以及IO端口分别与NB-iot模块的SIM_VDD端口、SIM_RST端口、SIM_CLK端口以及SIM_DATA端口连接；SIM卡电路接口选用本领域常用的通用电路接口即可；
所述降压电路用于将所述供电模块的电压降至电路控制板中各模块工作所需电压；降压电路可选用串联二极管降压电路或者选用降压芯片，直接实现电压的转换；
所述监控电路包括温湿度传感器和水银开关，二者均与单片机连接，分别用于检测井盖下方的温湿度信息以及井盖的倾斜程度。温湿度传感器SDA端口以及SCL端口分别与单片机的P1.4/MISO端口以及P1.5/SCLK端口连接；水银开关的一端接地，另一端与单片机的P3.3/INT1端口连接；
NB-iot模块的RESTE端口、MAIN_RXD端口以及MAIN_TXD端口分别与单片机的P3.4/T0端口、P3.0/RXD/INT4端口以及P3.1/TXD端口连接；
蓝牙模块的RST端口、PC7/RX端口以及PC6/TX端口分别通过电阻R24、R25、R26与单片机的P5.5端口、P1.1/TXD2/CCP0端口以及P1.0/RXD2/CCP1端口连接；蓝牙模块的PB6端口与单片机的P2.3/MOS1_2端口连接；接触传感器26的一端接地，另一端与单片机的P3.6/INT2/RXD_2/CCP1_2端口连接。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述单片机的型号为STC15F2K60S2-LQFP32。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述时钟芯片的型号为SD2068。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述蓝牙模块的型号为TLS-01。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述电机驱动电路中的驱动芯片型号为L293DD。
本申请的固定支架15包括上连接板19和下支撑板20；下支撑板呈“日”字型的框架结构，下支撑板上的两个开口小于锁体和锁体电源，在下支撑板的两侧设置有侧护板，在侧护板上设置有向上延伸的安装支脚，在本实施例中具体设置了四个安装支脚，在每个侧护板上设置两个，每个安装支脚上设置有第一安装孔。
上连接板呈板状结构，上连接板的一端带有向上延伸支撑部，支撑部顶靠在井盖的下表面，上连接板上设置有螺纹孔，在螺纹孔上安装有螺栓，螺栓头部焊接固定在井盖的下表面，上连接板上设置有与第一安装孔相匹配的第二安装孔，螺栓穿过第一安装孔和第二安装孔将上连接板和设备掩护架连接并相固定。
下支撑板与上连接板在安装连接后，在安装后下支撑板与上连接板之间形成容纳锁体和锁体电源的夹层空间，上连接板上设置有锁体安装孔，锁体通过锁体安装孔固定在上连接板上，锁体电源由绝缘外壳包裹，并由绝缘绑带绑缚在上连接板上。
上连接板和下支撑板具有防锈结构。防锈结构的一种具体形式是在上连接板和下支撑板外包裹电镀层，电镀层具体为异种金属电镀层，在电镀层外涂覆透明防锈漆层，透明防锈漆层在与电镀层结合前，电镀层并先以抛光的方式加工，由此结合使其兼具美观与防锈的特点。
防锈结构的另一种具体形式是制作上连接板和下支撑板的钢材本身具备防锈特点，具体的结构是：是有不锈钢面板和普通钢面板交替堆叠布置，不锈钢面板和普通钢面板在周面边通过堆焊连接，而后通过冷轧或者热轧，形成不锈钢面板和普通钢面板交替堆叠的结构，能够有效防锈，成本低。
结合图16和17所示，优选地，本实用新型的外接电源连接件3为磁吸式块状外接电源组件28，其包括：井盖连接件、第一外接电源接触件和第二外接电源接触件，二者统称为外接电源接触件29；所述井盖连接件内设置有用于与锁具连接的两根导线(用于为电子锁具连接)，所述井盖连接件上设置有分别与两根导线相连的第一电源接触点和第二电源接触点(第一电源接触点和第二电源接触点一个为正极，一个为负极)；所述第一外接电源接触件用于与第一电源接触点连接，所述第二外接电源接触件用于与第二电源接触点连接，所述第一外接电源接触件和第二外接电源接触件的底面分别设置有磁性部件。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述第一外接电源接触件、第二外接电源接触件上的两个磁性部件的磁极相同，这样两个磁性部件之间由于同性相斥而不会造成短路。
本实施例中，优选的，所述第一外接电源接触件与第二外接电源接触件分别为块状结构。例如：可以为椭圆块状或者长圆形块状，此处不再限制。
本实施例中，优选的，所述第一外接电源接触件与第二外接电源接触件分别设置有用于嵌插至对应电源接触点的铜制螺栓。当然，对应的第一电源接触点和第二电源接触点也设置有用于安装铜制螺栓的安装位，以便能够很好的匹配。
本实施例中，优选的，所述第一外接电源接触件与第二外接电源接触件上分别设置有用于与外接电源相连的导线，以便能够与外接电源相连。对于外接电源而言，其具体形式并不局限，可根据实际需要灵活设置。例如：外接电源可单独存在，也可以集成于井盖连接件的螺纹杆上。
具体的，对于井盖连接件而言，同样也可以有多种形式。
所述井盖连接件包括：连接板以及设置于连接板的螺纹杆，所述螺纹杆的内部设置有两根导线，所述螺纹杆上设置有用于固定外接电源的螺母。
优选的，本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述连接板具有一圆形主体板，所述圆形主体板的上设置有第一电源接触点和第二电源接触点。所述连接板用于设置于人孔井盖的通气孔处。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述螺纹杆的一端与所述连接板连接，所述螺纹杆具有沿其轴向设置的中空结构，所述螺纹杆中空结构的内部具有两根导线。
此外，本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述连接板上设置有指示灯，指示灯可以指示是否通电。
综上，采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供一种磁吸式块状外接电源组件，以便于在内部缺乏供电的情况下，使用外部供电正常开启。本实用新型结构简单，部署难度低，可直接安装在现有人孔的通气孔处或直接在人孔井盖上开孔。
具体到本申请中的控制过程，其与现有技术中的电子锁控制过程一致，其原理也相同，只是本实用新型在现有技术的基础上，采用了NB-IOT技术作为基本组网方式，其成本低、部署效果好；本实用新型使用外接供电与电池同时保证可监、可控人孔锁的正常使用，可靠性较传统只依靠电池的电子锁可靠性更好；本实用新型直接改造现有通信人孔井盖，部署难度、成本更低；本实用新型集成了蓝牙芯片等对外接口，为开发地下管线资源提供便利；此外，本实用新型全部采用模块化设计，充分考虑到了未来的升级。在可预见的未来，本人主导设计的通信人孔电子锁方案一定会成为通信线路侧维护的一个重要平台，为未来的“智慧城市”打下坚实基础。
综上，本实用新型提供的安防设备包括：电子锁、供电模块、外接电源连接件以及井盖飞翼；该专利申请的技术方案是在一般可监、可控电子锁的基础上增加了外接电源连接件，以便于在内部缺乏供电的情况下，使用外部供电正常开启。其次，改方案部署难度低，可直接在现有的人孔井盖上进行改造，同时能控制开启时间。最后，本方案中井盖的锁闭是由可控制伸缩的锁体，和固定在井下的飞翼两部分完成的；若出现特殊情况，可通过电钻强行将焊接有飞翼的井眼密封件打碎，完成电子锁盖的打开。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种智能通信人孔安防设备，其特征在于，包括：电子锁、供电模块、外接电源连接件以及井盖飞翼；其中，
所述电子锁包括壳体，以及设置在所述壳体内的电路控制板、驱动电机和锁舌；所述驱动电机的输出轴连接有驱动齿轮，所述锁舌的后端设置有与所述驱动齿轮齿合的齿条；锁舌的后端还设置有导向长孔，壳体内设置有与所述导向长孔相适配的导柱；配合锁舌在通信人孔井座上设置有锁孔；
所述供电模块以及驱动电机均与所述电路控制板电连接，由供电模块为驱动电机和电路控制板提供工作所需的电能；
所述电子锁和所述供电模块固定安装在固定支架上，所述固定支架焊接在通信人孔盖的下端面上；
所述井盖飞翼呈“Z”字型，其上端焊接在从其中一个井眼插入的井眼密封件上，另一端勾在井座内的凸台上；
所述电路控制板上设置有蓝牙模块和NB-iot模块；电路控制板分别通过所述蓝牙模块和所述NB-iot模块实现与近场控制终端和远程控制终端的通信；
所述外接电源连接件包括外部连接平台以及插入另一个井眼的螺纹柱，所述螺纹柱为中空结构，螺纹柱内设置有两根导线，两根导线的一端分别与设置在所述外部连接平台上的两个电源接触点连接，另一端均与所述电路控制板的电源输入端口连接。
2.根据权利要求1所述的智能通信人孔安防设备，其特征在于，所述壳体外部、所述锁舌的伸出位置设置有与锁舌的前端输出部相适配的导向块。
3.根据权利要求1所述的智能通信人孔安防设备，其特征在于，所述壳体的上盖与壳体的边缘及内部隔板的接触位置设置有密封槽。
4.根据权利要求1所述的智能通信人孔安防设备，其特征在于，所述壳体内设置有隔板，所述锁舌的中部连接有一支板，所述隔板与所述支板的对应位置分别设置有一接触传感器的发射端与接收端；所述接触传感器与所述电路控制板中的控制器连接。
5.根据权利要求1所述的智能通信人孔安防设备，其特征在于，所述壳体的侧壁上设置有线束总成。
6.根据权利要求1所述的智能通信人孔安防设备，其特征在于，所述电路控制板还包括单片机、时钟芯片、天线电路、电机驱动电路、SIM卡电路接口、降压电路以及监控电路；其中
所述时钟芯片与所述单片机连接，用于为单片机提供时钟频率信号；
所述天线电路与所述NB-iot模块连接，用于为NB-iot模块提供信号；
所述电机驱动电路与单片机以及所述驱动电机连接，其根据单片机的控制信号驱动所述驱动电机工作；
所述SIM卡电路接口与NB-iot模块连接，用于连接SIM卡；
所述降压电路用于将所述供电模块的电压降至电路控制板中各模块工作所需电压；
所述监控电路包括温湿度传感器和水银开关，二者均与单片机连接，分别用于检测井盖下方的温湿度信息以及井盖的倾斜程度。
7.根据权利要求6所述的智能通信人孔安防设备，其特征在于，所述单片机的型号为STC15F2K60S2-LQFP32。
8.根据权利要求6所述的智能通信人孔安防设备，其特征在于，所述时钟芯片的型号为SD2068。
9.根据权利要求1所述的智能通信人孔安防设备，其特征在于，所述蓝牙模块的型号为TLS-01。
10.根据权利要求6所述的智能通信人孔安防设备，其特征在于，所述电机驱动电路中的驱动芯片型号为L293DD。
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