CN214614198U - 一种综合管廊逃生井口用锁具结构及智能井盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种综合管廊逃生井口用锁具结构及智能井盖，该锁具结构包括：锁具外壳，用于安装在井盖底部；锁销固定框，固定连接在锁具外壳上；曲面锁销，通过第一销轴连接锁销固定框，曲面锁销的底部设置有复位弹簧，曲面锁销的内侧开设开口，常态下曲面锁销弹出，通过曲面侧卡紧井座承载沿达到锁紧井盖的目的；传动翘板，通过第二销轴连接锁销固定框，传动翘板的一端设置在开口内，以第二销轴位置为支点，传动翘板下压时曲面锁销内收；传动连杆，通过活动销连接锁具外壳；传动压杆，固定设置在传动连杆上，传动压杆连接传动翘板的另一端；操作把手，设置在传动连杆底部。

Description

一种综合管廊逃生井口用锁具结构及智能井盖

技术领域

本实用新型是关于一种综合管廊逃生井口用锁具结构及智能井盖，涉及城市基础设施安全控制领域。

背景技术

综合管廊汇集了电力、通信、给排水、燃气、采暖等各种市政管线，是现代城市的生命线和大动脉。作为关键的城市基础设施，综合管廊面临着外来不法人员、暴恐人员的蓄意破坏风险；同时综合管廊作为有限地下空间，在运行时可能面临着火灾、爆炸、水淹、地震等灾害，威胁着运维人员的人身安全。随着国内已完工和在建综合管廊里程的指数级增长，上述两种风险量急剧增高，而逃生井口作为除管廊出入口外唯一和外界连通的人员通道，其抵抗外部非法入侵能力和灾害情况下保障廊内运维人员可靠逃生的能力尤为重要。

目前已有的逃生井盖多为电动、液压驱动全助力型式，但是此类逃生井盖在管廊井口高潮湿、多粉尘、强污秽等级的环境下，难以避免液压密封件老化、电机绝缘降低问题，导致可靠性降低，此外电动机和液压动力的能量过大，其本身也是一个危险源。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单且可靠性强的综合管廊逃生井口用锁具结构及智能井盖。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种综合管廊逃生井口用锁具结构，该锁具结构包括：

锁具外壳，用于安装在井盖底部；

锁销固定框，固定连接在所述锁具外壳上；

曲面锁销，通过第一销轴连接所述锁销固定框，所述曲面锁销的底部设置有复位弹簧，所述曲面锁销的内侧开设开口，常态下所述曲面锁销弹出，通过曲面侧卡紧井座承载沿达到锁紧井盖的目的；

传动翘板，通过第二销轴连接所述锁销固定框，所述传动翘板的一端设置在所述开口内，以所述第二销轴位置为支点，所述传动翘板下压时所述曲面锁销内收；

传动连杆，通过活动销连接所述锁具外壳；

传动压杆，固定设置在所述传动连杆上，所述传动压杆连接所述传动翘板的另一端；

操作把手，设置在所述传动连杆底部；其中，

向上推动所述操作把手时所述传动连杆以所述第二销轴为支点向上运动，带动所述传动压杆压迫所述传动翘板，所述传动翘板带动所述曲面锁销内收，完成应急解锁。

所述的锁具结构，进一步地，还包括设置在所述锁具外壳上的应急解锁锁芯和电磁锁；所述应急解锁锁芯的底部固定设置换向盘，常态下所述电磁锁的铁芯保持释放状态，限制所述换向盘活动，所述电磁锁得电吸合，解锁钥匙可插入所述应急解锁锁芯转动后通过所述换向盘使解锁操作的水平圆周方向力转变为对所述传动翘板的下压力，内收所述曲面锁销，完成井外解锁操作。

所述的综合管廊逃生井口用锁具结构，进一步地，所述电磁铁尾部设置有位置传感器，用以反馈电磁铁吸合/释放状态。

所述的综合管廊逃生井口用锁具结构，进一步地，所述锁具外壳水平设置有倾倒开关，用以反馈井盖打开/关闭状态。

所述的综合管廊逃生井口用锁具结构，进一步地，所述锁具外壳下部设置有声光报警器，用于在井盖被非法开启时提供告警。

所述的综合管廊逃生井口用锁具结构，进一步地，所述在锁具外壳上部设置外部解锁口，所述外部解锁口处配置防水密封胶圈。

第二方面，本实用新型还提供一种综合管廊逃生井口专用的智能井盖，该智能井盖包括井盖主体和本实用新型第一方面所述的锁具结构和控制单元；

所述井盖主体包括井盖、井座、扩展底盘、气液助力装置和随行保护装置，所述井座与井盖经合页连接后整体与所述扩展底盘固定连接；所述气液助力装置的一端固定连接于所述井座一侧的底部支架，另一端固定连接所述井盖底部的上部支架；所述随行保护装置与气液助力装置同轴安装于所述底部支架和上部支架，使所述随行保护装置可与所述气液助力装置跟随行进；所述控制单元电连接所述锁具结构的位置传感器、倾倒开关、声光报警器和电磁锁。

所述的智能井盖，进一步地，所述随行保护装置包括里侧随行滑轨、外侧随行滑轨和开口销；所述里侧随行滑轨开设有长圆孔，所述外侧随行滑轨所安装的开口销在该长圆孔内滑动，其滑动行程小于所述气液助力装置最大行程，其中，所述里侧随行滑轨和外侧随行滑轨装配后其上下安装点与所述气液助力装置同轴安装于所述底部支架和上部支架。

所述的智能井盖，进一步地，所述气液助力装置与底部支架连接点水平位置低于其与上部支架连接点，使其相对于水平井盖有正角度，从而产生垂直向上力分量，为使用人员推开井盖时提供助力。

本实用新型由于采取以下技术方案，其具有以下优点：

1、本实用新型的智能助力井盖，对外可以有效防止非法入侵，对内可依靠助力装置保障运维人员快速安全逃生，并向上位机提供井盖的状态和告警信息；

2、本实用新型采用气液混合助力的方式代替液压助力、电动助力，从而避免液压密封件老化、电机绝缘降低等问题，增强了助力机构的可靠性；

3、本实用新型配置有专用于逃生井应急疏散的锁具结构，由井外入廊时需进行解锁操作，但人员由内向外出井时可在助力装置的协助下不受限制的直接打开井盖，大幅提升井盖开启速度；

4、本实用新型的锁具结构没有解锁按钮，由下向上推把手打开井盖的过程中自动完成解锁操作，操作把手在推开时会向井盖前端移动，进而增大施力点与井盖支点的距离，达到省力的效果；

5、本实用新型设置的助力装置配备随行保护装置，该装置主要特征在于使用两片互相嵌套对向滑行，可与气液助力装置跟随行进，防止因制造、安装误差过大或者操作不当产生的侧向力损害助力装置气液缸体密封，外展的翼面也可为助力装置提供保护屏障，防止助力装置造磕碰变形。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型井盖主体铸件结构图；

图2为本实用新型的随行保护装置结构图；

图3为本实用新型的专用锁具结构图A；

图4为本实用新型的专用锁具结构图B；

图5为本实用新型的控制单元结构图；

图中附图标记为：铸铁井盖11、铸铁井座12、铸铁扩展底盘13、气液助力装置14、随行保护装置15、里侧随行滑轨151、外侧随行滑轨152、开口销153、长圆孔 154、底部支架16、上部支架17；锁具结构2、锁具外壳201、锁销固定框202、曲面锁销203、复位弹簧204、传动翘板205、传动连杆206、传动压杆207、操作把手208、密封圈209、应急解锁锁芯210、电磁锁211、换向盘212、位置传感器213、倾倒开关214、声光报警器215、航空插头216；控制单元3、控制面板31、面板控制键311、面板指示灯312、主控器32、电源模块321、CPU模块322、网络模块323、串口模块 324、输入模块325、输出模块326。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。

本实用新型实施例提供的综合管廊逃生井口用智能井盖，包括井盖主体、锁具结构和控制单元。

根据图1所示，井盖主体1包括铸铁井盖11、铸铁井座12、铸铁扩展底盘13、气液助力装置14和随行保护装置15。

具体地，铸铁扩展底盘13采用外方内圆孔结构，放置在逃生井的井台基础上，铸铁井座12与铸铁井盖11经合页连接后作为一个整体与铸铁扩展底盘13人孔对齐后固定连接。

气液助力装置14根据不同承载等级井盖自重预储定量压缩气液混合物，气液助力装置14的一端固定连接于铸铁井座12一侧的底部支架16，另一端固定连接铸铁井盖 11底部的上部支架17，优选地，与底部支架16连接点水平位置低于其与上部支架17 连接点，使其相对于水平井盖有正角度，从而产生垂直向上力分量，为使用人员推开铸铁井盖11时提供助力。

根据图2所示，随行保护装置15包括里侧随行滑轨151、外侧随行滑轨152和开口销153，里侧随行滑轨151开设有长圆孔154，外侧随行滑轨152所安装的开口销在该长圆孔154内滑动，其滑动行程小于气液助力装置14最大行程，其中，里侧随行滑轨151和外侧随行滑轨152装配后，其上下安装点与气液助力装置14上下安装孔同轴安装于底部支架16和上部支架17上，长螺杆穿入后用防松螺丝固定。使随行保护装置15可与气液助力装置14跟随行进，因其行程小于气液助力装置14行程，当井盖打开时，会先于气液助力装置14到位，防止井盖弹开过程后段过大的势能损坏气液助力装置密封件，以及防止因制造、安装误差过大或者操作不当产生的侧向力损害气液助力装置14，其外展的翼面可为气液助力装置14提供保护屏障，防止气液助力装置14 磕碰变形。

根据图3、图4所示，锁具结构2包括锁具外壳201、锁销固定框202、曲面锁销 203、复位弹簧204、传动翘板205、传动连杆206、传动压杆207和操作把手208。

具体地，锁具外壳201安装于铸铁井盖11底部；锁具外壳201的一端固定连接锁销固定框202；锁销固定框202的一侧通过销轴连接曲面锁销203，曲面锁销203的底部设置有复位弹簧204，常态下曲面锁销203弹出，通过曲面侧卡紧井座承载沿达到锁紧井盖的目的，曲面锁销203的内侧开设有用于容纳传动翘板205一端的开口；锁销固定框202还通过销轴连接传动翘板205，传动翘板205以销轴位置为支点活动，传动翘板205下压时曲面锁销203内收。锁具外壳201的另一侧通过活动销连接传动连杆206，传动连杆206上固定设置传动压杆207，传动压杆207连接传动翘板205，传动连杆206的底部设置有操作把手208，向上推动操作把手208时传动连杆206以销轴为支点向上运动，带动传动压杆207压迫传动翘板205，传动翘板205带动曲面锁销203内收，自动完成应急解锁。

在一些实现中，在锁具外壳201上部设置外部解锁口，外部解锁口处配置防水密封胶圈209，锁具安装到位与井盖栓紧后，密封圈209被井盖和锁具外壳压紧，防止井外水漏入。

在一些实现中，锁具外壳201上还固定设置有应急解锁锁芯210和电磁锁211，应急解锁锁芯210的底部固定设置换向盘212，专用解锁钥匙可通过井盖预留解锁孔插入应急解锁锁芯210，转动锁芯后通过换向盘212使解锁操作的水平圆周方向力转变为对传动翘板205的下压力，内收曲面锁销203，完成井外解锁操作。电磁锁常态下铁芯保持释放状态，限制换向盘212活动，使外部人员即使在持有专用工具的情况下也不能解锁井盖，当控制单元下发解锁命令，电磁锁的铁芯电吸合，此时可持专用工具解锁。

在另一些实现中，位置传感器213安装在电磁铁尾部，用以主控制器反馈电磁铁吸合/释放状态。

在又一些实现中，倾倒开关214水平安装在锁具外壳201上，用以向主控制器反馈井盖打开/关闭状态。

在另一些实现中，声光报警器215安装于锁具外壳201下部，用于在井盖被非法开启时提供告警。

在另一些实现中，航空插头216布置在锁具壳体201的尾部，用于汇总位置传感器、倾角开关信号线和电磁铁、声光报警器控制线，连接锁具结构与控制单元接口。

使用时，由内向外打开井盖时，不需要对该锁具执行常规锁具需要的解锁操作，在抓握操作把手208推开铸铁井盖11时，操作把手208向前移动，由传动连杆206- 传动压杆207-传动翘板205进行作用力的传递，自动完成解锁操作，从而大大减少应急逃生所需的时间；另外，该操作把手208在操作时可向前移动，增大了施力点与井盖支点(合页轴)的距离，从而达到省力的效果。而对于人员由井外进入，则需要在上位机或者主控器控制面板发出解锁指令后再使用专用工具方可解锁。

根据图5所示，控制单元3包括控制面板31和主控器32，主控器32包括电源模块321、CPU模块322、网络模块323、串口模块324、输入模块325和输出模块326，控制面板31上设置有面板控制键311和面板指示灯312。

电源模块321用于为各部件提供工作电源和信号，控制回路电源；

输入模块325采集上位机和面板控制键的就地按钮控制命令，经航空插头216和锁具结构2连接，采集电磁铁状态信号、倾角开关信号以及位置传感器等信号；

CPU模块322根据输入模块325的命令用于执行预设的逻辑关系并输出信号到输出模块326；

输出模块326发送信号到电磁铁211和声光报警器215，控制锁具内电磁铁211 和声光报警器215，同时发送信号到面板指示灯312。

串口模块324用于上传下载主控器程序；

网络模块323用于和上位机通讯，上送井盖状态信号、告警，接受远程控制命令；

使用时，人员正常操作打开井盖时，通过就地控制按钮或者上位机授权向CPU模块322下发解锁命令，CPU模块322通过输出模块326控制电磁锁解锁，由连接与输入模块325的位置传感器213获得电磁锁状态，之后通过输出模块326控制面板指示灯311指示解锁/锁闭状态，并将锁具状态上传至上位机。当井盖由内或由外正常打开到位时，倾角开关触发，经输入模块325向CPU模块322发送井盖打开信号，CPU 模块322经输出模块326控制面板指示灯312指示井盖打开/关闭状态，并将井盖状态上传。当井盖在未解锁从外部非法开启或者由内部应急开启时，CPU模块322经预设逻辑判断后经输出模块326控制声光报警器215报警，对外部非法入侵起驱离作用，如果是内部应急逃生，则可以向廊下其他人员引导逃生口位置。上位机可将井盖的状态信息和告警信息通过网络模块323发送至运维人员手持移动端设备，并转发移动端对井盖的控制命令至井盖主控器，通过此方式实现在井外对井盖的就近解锁操作，因此本实用新型可通过手持移动端监控，通过手持移动端查看井盖的状态和告警，并通过手持移动端对井盖进行解锁/锁闭操作。

使用时，控制单元3可以放置在主控箱内，主控箱通过专用防水插接件和井盖下方的锁具外壳201相连，其输入输出回路接入控制按钮、指示灯、电磁锁、倾倒开关、位置传感器、声光报警器元件，按预定的逻辑关系运作，如在电磁锁未解锁时井盖打开则产生非法告警，并通过网络模块323上送设备的状态、告警，接受上位机的控制，其中，涉及的CPU模块、电磁锁、倾倒监测、位置传感、手持移动端均为现有技术，其具体实现方式在此不再赘述。

下面详细说明本实用新型提供的综合管廊逃生井盖的主要功能。

1、应急疏散时速开功能

当廊内发生紧急情况需要逃生，区别于传统的液压、电动井盖，该逃生井盖即使是系统停电的状态下，也可在人员单臂轻推操作把手208后，依靠气液助力装置14 快速自动打开，保证疏散通道畅通，使廊内人员安全逃生。

2、对外双重防护功能

当廊外人员需要经由逃生井盖进入管廊时，需要取得控制单元3许可，或在手持移动端上进行操作，首先对控制单元3下达解锁命令，驱动电磁锁211动作，解锁电磁锁具，使电磁锁具对机械锁的限值解除，然后使用专用工具插入锁芯完成解锁操作，每个解锁指令保持固定时间，该时间过后电磁锁自动回位锁闭。

3、状态检测功能

设备的状态信息(锁具解锁/锁闭、井盖打开/关闭)可通过网络上送至控制中心和运维人员手持移动端。

4、非法告警功能

当未经许可人员在锁具结构未解锁的情况下，撬开锁具打开井盖或者强行外力(大型机械、爆破等手段)打开井盖，控制单元3将控制声光报警器215示警驱离，并将告警信息上传至控制中心和管理人员手持移动端。

最后应说明的是，以上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精神和范围。

Claims (9)

1.一种综合管廊逃生井口用锁具结构，其特征在于该锁具结构包括：

锁具外壳，用于安装在井盖底部；

锁销固定框，固定连接在所述锁具外壳上；

曲面锁销，通过第一销轴连接所述锁销固定框，所述曲面锁销的底部设置有复位弹簧，所述曲面锁销的内侧开设开口，常态下所述曲面锁销弹出，通过曲面侧卡紧井座承载沿达到锁紧井盖的目的；

传动翘板，通过第二销轴连接所述锁销固定框，所述传动翘板的一端设置在所述开口内，以所述第二销轴位置为支点，所述传动翘板下压时所述曲面锁销内收；

传动连杆，通过活动销连接所述锁具外壳；

传动压杆，固定设置在所述传动连杆上，所述传动压杆连接所述传动翘板的另一端；

操作把手，设置在所述传动连杆底部；其中，

向上推动所述操作把手时所述传动连杆以所述第二销轴为支点向上运动，带动所述传动压杆压迫所述传动翘板，所述传动翘板带动所述曲面锁销内收，完成应急解锁。

2.根据权利要求1所述的综合管廊逃生井口用锁具结构，其特征在于，还包括设置在所述锁具外壳上的应急解锁锁芯和电磁锁；

所述应急解锁锁芯的底部固定设置换向盘，常态下所述电磁锁的铁芯保持释放状态，限制所述换向盘活动，所述电磁锁得电吸合，解锁钥匙可插入所述应急解锁锁芯转动后通过所述换向盘使解锁操作的水平圆周方向力转变为对所述传动翘板的下压力，内收所述曲面锁销，完成井外解锁操作。

3.根据权利要求2所述的综合管廊逃生井口用锁具结构，其特征在于，所述电磁锁尾部设置有位置传感器，用以反馈电磁铁吸合/释放状态。

4.根据权利要求1所述的综合管廊逃生井口用锁具结构，其特征在于，所述锁具外壳水平设置有倾倒开关，用以反馈井盖打开/关闭状态。

5.根据权利要求1所述的综合管廊逃生井口用锁具结构，其特征在于，所述锁具外壳下部设置有声光报警器，用于在井盖被非法开启时提供告警。

6.根据权利要求1所述的综合管廊逃生井口用锁具结构，其特征在于，所述在锁具外壳上部设置外部解锁口，所述外部解锁口处配置防水密封胶圈。

7.一种综合管廊逃生井口专用的智能井盖，其特征在于，该智能井盖包括井盖主体、权利要求1～6任一项所述的锁具结构和控制单元；

所述井盖主体包括井盖、井座、扩展底盘、气液助力装置和随行保护装置，所述井座与井盖经合页连接后整体与所述扩展底盘固定连接；所述气液助力装置的一端固定连接于所述井座一侧的底部支架，另一端固定连接所述井盖底部的上部支架；所述随行保护装置与气液助力装置同轴安装于所述底部支架和上部支架，使所述随行保护装置可与所述气液助力装置跟随行进；

所述控制单元电连接所述锁具结构的位置传感器、倾倒开关、声光报警器和电磁锁。

8.根据权利要求7所述的综合管廊逃生井口专用的智能井盖，其特征在于，所述随行保护装置包括里侧随行滑轨、外侧随行滑轨和开口销；所述里侧随行滑轨开设有长圆孔，所述外侧随行滑轨所安装的开口销在该长圆孔内滑动，其滑动行程小于所述气液助力装置最大行程，其中，所述里侧随行滑轨和外侧随行滑轨装配后其上下安装点与所述气液助力装置同轴安装于所述底部支架和上部支架。

9.根据权利要求7或8所述的综合管廊逃生井口专用的智能井盖，其特征在于，所述气液助力装置与底部支架连接点水平位置低于其与上部支架连接点，使其相对于水平井盖有正角度，从而产生垂直向上力分量，为使用人员推开井盖时提供助力。

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