CN211037060U - 一种发电井盖 - Google Patents

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柴锐
刘志鹏
牛永华
王慧元
李元
刘雅欣
狄帆
郭蓉蓉
郭维维
董亮
王颖苗
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

本实用新型公开了一种发电井盖,包括:井盖本体、太阳能发电设备、涡轮发电机、电源、主控制器、通信模块、水压传感器和流量传感器,太阳能发电设备安装在井盖本体内,太阳能发电设备与主控制器电性连接;涡轮发电机、电源、主控制器、通信模块、水压传感器和流量传感器均位于排水管内,涡轮发电机、电源、通信模块、水压传感器和流量传感器均与主控制器电性连接。本实用新型能够对地下水排水管道进行监控,防止并预警城市内涝的发生,并且利用太阳能和水流进行发电,能够有效解决井下电器设备的用电需求。

Description

一种发电井盖
技术领域
本实用新型属于井盖技术领域,更具体的说是涉及一种发电井盖。
背景技术
随着城市规模越来越大,利用传统的手段难以管理日益庞大与复杂的城市排水管网,暴雨时的城市内涝成为我国各大城市的通病。城市内涝预警的信息化投入不足,业务规范化、流程化程度较低,信息化水平难以满足城市内涝现代化管控的发展需求。如何有效管理排水系统,充分发挥排水系统效率,防止城市内涝,是目前研究的重点。
建立全面实时的排水信息系统,实现智慧水务是解决上述困难的有效方法,实现立交桥、排水管网、下穿隧道等易涝点的水位实时监测是解决问题的关键。由于这些关键监测点数量多,分布范围广,环境恶劣,供电困难,通用的水位传感器与检测方法不能满足要求。
因此,如何提供一种能够实现排水管道信息管理的发电井盖是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供了一种发电井盖,能够对地下水排水管道进行监控,防止并预警城市内涝的发生,并且利用太阳能和水流进行发电,能够有效解决井下电器设备的用电需求。
为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种发电井盖,包括:井盖本体、太阳能发电设备、涡轮发电机、电源、主控制器、通信模块、水压传感器和流量传感器,所述太阳能发电设备安装在所述井盖本体内,且所述太阳能发电设备与所述主控制器电性连接;所述涡轮发电机、所述电源、所述主控制器、所述通信模块、所述水压传感器和所述流量传感器均位于排水管内,且所述涡轮发电机、所述电源、所述通信模块、所述水压传感器和所述流量传感器均与所述主控制器电性连接。
优选的,所述井盖本体上开设有排水孔,所述排水孔位于所述涡轮发电机的正上方。排水孔流下的水流能够带动涡轮发电机运行进行发电。
优选的,还包括水流速传感器,所述水流速传感器一端与所述涡轮发电机相连,另一端与所述主控制器相连。将水流速传感器与涡轮发电机相连,可监测排水管内水的流速。
优选的,还包括密封壳体,所述电源、所述主控制器、所述通信模块和所述水流速传感器均设置在所述密封壳体内。将电源、主控制器、通信模块和水流速传感器密封在密封壳体内,达到了一定的防水效果。
优选的,所述井盖本体上设置有环形天线,所述通信模块与所述环形天线相连。环形天线的设置,能够保证通信模块传输信号时的链路畅通。
优选的,所述太阳能发电设备包括太阳能电池板、聚光外壳和发电控制器,所述太阳能电池板和所述发电控制器均位于所述聚光外壳内,且所述太阳能电池板通过发电控制器与所述主控制器相连。通过太阳能发电设备可为电源进行持续充电,避免了电源内电量耗尽而造成关键信息遗漏的问题。
本实用新型的有益效果在于:
本实用新型能够对地下水排水管道进行监控,防止并预警城市内涝的发生,并且利用太阳能发电设备、涡轮发电机实现了太阳能和水流发电,能够有效解决井下电器设备的用电需求;通过水压传感器和流量传感器,能够全面监测排水管内水流信息。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本实用新型的结构示意图。
图2附图为本实用新型结构原理图。
其中,图中,
1-井盖本体;2-太阳能发电设备;3-涡轮发电机;4-电源;5-主控制器;6- 通信模块;7-水压传感器;8-流量传感器;9-排水孔;10-水流速传感器;11-密封壳体;12-环形天线;13-排水管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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。
请参阅附图1-2,本实用新型提供了一种发电井盖,包括:井盖本体1、太阳能发电设备2、涡轮发电机3、电源4、主控制器5、通信模块6、水压传感器 7和流量传感器8,太阳能发电设备2安装在井盖本体1内,且太阳能发电设备 2与主控制器5电性连接;涡轮发电机3、电源4、主控制器5、通信模块6、水压传感器7和流量传感器8均位于排水管13内,且涡轮发电机3、电源4、通信模块6、水压传感器7和流量传感器8均与主控制器5电性连接。
在另一种实施例中,电源4采用蓄电池,能够储存一定量的电能。通信模块6采用NB-lot/Zigbee通信模块6,NB-Iot/Zigbee通信模块6具有低功耗的优势,并能够实现较低占空比的工作模式,可以极大的降低用电需求。主控制器采用AK59-KB311控制器。
在另一种实施例中,井盖本体1上开设有排水孔9,排水孔9位于涡轮发电机3的正上方。排水孔9流下的水流能够带动涡轮发电机3运行进行发电。
本实用新型还包括水流速传感器10,水流速传感器10一端与涡轮发电机3 相连,另一端与主控制器5相连。将水流速传感器10与涡轮发电机3相连,可监测排水管13内水的流速。
在另一种实施例中,主控制器5对水压传感器7、流量传感器8及水流速传感器10节点进行科学管理,从而实现设备的间歇通电运行达到可持续测量的目的,有效降低了各传感器的耗电量。
本实用新型还包括密封壳体11,电源4、主控制器5、通信模块6和水流速传感器10均设置在密封壳体11内。本实用新型使用密封胶封闭与水压传感器7、流量传感器8以及涡轮发电机3连接的孔洞,从而将电源4、主控制器5、通信模块6和水流速传感器10密封在密封壳体11内,达到了一定的防水效果。
在另一种实施例中,井盖本体1上设置有环形天线12,通信模块6与环形天线12相连。环形天线12的设置,能够保证通信模块6传输信号时的链路畅通。
太阳能发电设备2包括太阳能电池板、聚光外壳和发电控制器,太阳能电池板和发电控制器均位于聚光外壳内,且太阳能电池板通过发电控制器与主控制器5相连。通过太阳能发电设备2可为电源4进行持续充电,避免了电源4 内电量耗尽而造成关键信息遗漏的问题。聚光外壳为采用钢化玻璃等硬质透明材料制成的凸透镜结构,便于实现太阳光的汇聚,从而有利于提高太阳能发电设备2的发电效率。
本实用新型能够对地下水排水管13道进行监控,防止并预警城市内涝的发生,并且利用太阳能发电设备2、涡轮发电机3实现了太阳能和水流发电,能够有效解决井下电器设备的用电需求;通过水压传感器7和流量传感器8,能够全面监测排水管13内水流信息,并将采集的信息发送至水务管理系统,能够为水务工作者提供及时全面的排水管13道信息,充分实现数据共享,同时根据智慧城市的内涝预警系统,能够强化地下排水管13网监督管理、提升水务信息化管理水平;另外本实用新型结合水位、流速采集需求,设计自适应休眠机制,两方面综合考虑实现可持续信息采集,设置多条自组织路由协议,合理配置终端节点的休眠机制,优化应用层传输协议,保证传输可靠性、预警实时性。
本实用新型中,当天气晴朗时,虽然井下涡轮发电机3不能提供电力,但是井盖中的太阳能发电设备2可以为电源4进行持续充电;而在雨天时存在两种情况:1)地下水位不足以使涡轮发电机3工作,但是井盖中的排水孔9流入井内的水流能够驱动涡轮发电机3运转,提供持续电力;2)当排水管13内有水流动并驱动涡轮发电机3运转时,由地下水流提供电力。以上两种发电方式配合可以保证水压传感器7、流量传感器8、水流速传感器10及通信模块6能够不间断采集及发送信息,进而能够避免由于电源4内电量耗尽而造成的关键信息遗漏。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种发电井盖,其特征在于,包括:井盖本体、太阳能发电设备、涡轮发电机、电源、主控制器、通信模块、水压传感器和流量传感器,所述太阳能发电设备安装在所述井盖本体内,且所述太阳能发电设备与所述主控制器电性连接;所述涡轮发电机、所述电源、所述主控制器、所述通信模块、所述水压传感器和所述流量传感器均位于排水管内,且所述涡轮发电机、所述电源、所述通信模块、所述水压传感器和所述流量传感器均与所述主控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种发电井盖,其特征在于,所述井盖本体上开设有排水孔,所述排水孔位于所述涡轮发电机的正上方。
3.根据权利要求1或2所述的一种发电井盖,其特征在于,还包括水流速传感器,所述水流速传感器一端与所述涡轮发电机相连,另一端与所述主控制器相连。
4.根据权利要求3所述的一种发电井盖,其特征在于,还包括密封壳体,所述电源、所述主控制器、所述通信模块和所述水流速传感器均设置在所述密封壳体内。
5.根据权利要求1或4所述的一种发电井盖,其特征在于,所述井盖本体上设置有环形天线,所述通信模块与所述环形天线相连。
6.根据权利要求1所述的一种发电井盖,其特征在于,所述太阳能发电设备包括太阳能电池板、聚光外壳和发电控制器,所述太阳能电池板和所述发电控制器均位于所述聚光外壳内,且所述太阳能电池板通过发电控制器与所述主控制器相连。
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