CN214897319U - 一种基于物联网的警示桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于物联网的警示桩，属于地下管网标识技术领域，该一种基于物联网的警示桩包括标识桩、固定支撑装置和监测装置，所述标识桩的内部呈中空结构，所述标识桩的表面开设有两两对称的安装面；所述固定支撑装置两两对称的分布于所述安装面上；所述监测装置设置于所述标识桩的内部，通过各传感器实时监测地下管线以及地下管线周围的各项变化数据，并将各项变化数据回传到监控智慧中心，维护人员确定管线位置，了解管线实时状态；从而提高应急能力，及时排除地下管线以及地下管线周围设施存在的安全隐患，推进地下管线设施生命周期以及提供全面的信息辅助决策。

Description

一种基于物联网的警示桩

技术领域

本实用新型地下管网标识技术领域，具体而言，涉及一种基于物联网的警示桩。

背景技术

近年来，城市燃气管网因第三方破坏或自然灾害引起的管道泄漏、爆炸等事故层出不穷，给人民生命财产安全及燃气运营行业造成巨大损失。为解决这一难题，自2013年3月以来，国务院办公厅、住房和城乡建设部、各省行业主管部门先后发布了一系列政策性文件，明确要求加强城市输油气设施建设并作为智慧城市、智慧管网建设的重点任务。所谓智慧燃气管网。即利用现代物联网技术、北斗技术3DGIS技术及智能传感感知技术，对管网运行实时全天候在线监测。

油气管网是城市的“血管”和“神经”，是城市的生命线。加强油气管线的安全运行监控管理，采取有效科技手段，建设功能、设施完善的油气安全运行体系势在必行。

现有的标识桩监控力度不足，监测效率地下，导致地下管线采集的数据有限，难以获得地下管线的工况以及周围开挖等信息，也使得标识桩易丢失。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种基于物联网的警示桩，旨在解决现有的标识桩监控力度不足，监测效率地下，导致地下管线采集的数据有限，难以获得地下管线的工况以及周围开挖等信息，也使得标识桩易丢失的问题。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种基于物联网的警示桩，包括：

标识桩，所述标识桩的内部呈中空结构，所述标识桩的表面开设有两两对称的安装面；

固定支撑装置，所述固定支撑装置两两对称的分布于所述安装面上；

监测装置，所述监测装置设置于所述标识桩的内部，所述监测装置用于对地埋管线进行标识，并实时监测地埋管线周围的情况，并将采集的数据实时发送至监控指挥中心；

其中，所述监测装置包括内套桶、蓄电池、工控电路板、密封圈和密封盖，所所述蓄电池设置于所述内套桶的内部，所述工控电路板设置于所述蓄电池的上方，所述内套桶的顶部螺纹连接有所述密封盖，所述密封盖与所述内套桶之间设置有所述密封圈。

在本实用新型的一种实施例中，所述标识桩的上方还设置有太阳能电源件，所述太阳能电源件包括支撑座、调节耳、调节板、固定板和光伏板，所述支撑座固定连接在所述标识桩的顶部，所述支撑座上固定连接有所述调节耳，所述调节耳上转动连接有所述调节板，所述调节板的一侧固定连接有所述固定板，所述固定板的一侧固定连接有所述光伏板。

在本实用新型的一种实施例中，所述固定支撑装置包括安装板、第一固定支架、第二固定支架、支撑板和限位把手，所述第一固定支架和所述第二固定支架均呈U形结构，所述安装板的顶部固定连接有所述第一固定支架，所述第一固定支架的两侧均开设有滑槽，所述第一固定支架的一端通过第一销轴转动连接有所述第二固定支架，所述第二固定支架的两侧通过第二销轴转动连接有两个所述支撑板，两个所述支撑板的另一端通过第三销轴与所述滑槽滑动连接，且所述第三销轴与所述第三销轴转动连接，所述第一固定支架位于所述第三销轴的前侧通过转轴转动连接有所述限位把手，且位于所述滑槽的上方。

在本实用新型的一种实施例中，所述第一固定支架的两侧均开设有适配槽，且位于所述第三销轴的后侧，所述适配槽与所述第二销轴适配。

在本实用新型的一种实施例中，所述第二固定支架与所述第一固定支架垂直时，所述限位把手可与所述第三销轴紧密抵接。

在本实用新型的一种实施例中，所述内套桶的底部至少设置有用于安装所述蓄电池的四个电池容纳腔，四个所述电池容纳腔之间设置有限位支撑架，所述限位支撑架的顶部通过螺栓固定连接有用于对所述蓄电池进行限位的限位挡片，所述内套桶的底部设置有至少一个电缆接口，所述电缆接口螺纹连接有电缆接头，所述内套桶的两侧开设有容置腔，所述工控电路板通过螺栓固定连接在两个所述容置腔的上方，其一所述容置腔的内部设置有第一电路板，所述第一电路板上分别安装有微处理器和甲烷浓度传感器。

在本实用新型的一种实施例中，所述蓄电池通过电缆与所述电缆接口电连接，所述电缆接头通过电缆分别与所述第一电路板和所述工控电路板电连接，两个所述容置腔的内部均设置有防尘罩，所述防尘罩的一侧设置有与所述电缆适配的弧面。

在本实用新型的一种实施例中，所述工控电路板上分别安装有工控处理器、通信芯片、温度传感器、湿度传感器、位移传感器、振动传感器和倾角传感器。

在本实用新型的一种实施例中，所述内套桶的表面套设有外套桶，所述外套桶的表面开设有多个透气孔。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果是：

(1)通过设置的固定支撑装置，对于标识桩在施工的过程中，方便使标识桩保持平衡，也便于快速施工，有效的保证了工期。

(2)通过设置的监测装置，通过各传感器实时监测地下管线以及地下管线周围的各项变化数据，并将各项变化数据回传到监控智慧中心，维护人员确定管线位置，了解管线实时状态；从而提高应急能力，及时排除地下管线以及地下管线周围设施存在的安全隐患，推进地下管线设施生命周期以及提供全面的信息辅助决策。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的一种基于物联网的警示桩的立体图；

图2是本实用新型实施方式提供的一种基于物联网的警示桩的太阳能电源件结构示意图；

图3是本实用新型实施方式提供的一种基于物联网的警示桩的固定支撑装置结构示意图；

图4是本实用新型实施方式提供的一种基于物联网的警示桩的监测装置立体图；

图5是本实用新型实施方式提供的一种基于物联网的警示桩的监测装置部分爆炸图；

图6是图5的装配图；

图7是本实用新型实施方式提供的一种基于物联网的警示桩的内套桶结构示意图；

图8是本实用新型实施方式提供的一种基于物联网的警示桩的工控电路板结构示意图；

图9是本实用新型实施方式提供的一种基于物联网的警示桩的通信连接图。

附图标记说明：100、标识桩；110、安装面；120、太阳能电源件；121、支撑座；122、调节耳；123、调节板；124、固定板；125、光伏板；200、固定支撑装置；210、安装板；220、第一固定支架；221、滑槽；222、适配槽；223、第一销轴；230、第二固定支架；240、支撑板；241、第二销轴；242、第三销轴；250、限位把手；300、监测装置；310、内套桶；311、电池容纳腔；312、限位支撑架；313、电池挡片；314、电缆接口；315、电缆接头；316、容置腔；317、第一电路板；3171、微处理器；3172、甲烷浓度传感器；318、防尘罩；320、蓄电池；330、工控电路板；331、工控处理器；332、通信芯片；333、温度传感器；334、湿度传感器；335、位移传感器；336、振动传感器；337、倾角传感器；338、定位芯片；340、密封圈；350、密封盖；360、外套桶；361、透气孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例

参照附图1-9所示，本实用新型提供一种技术方案：一种基于物联网的警示桩，包括标识桩100、固定支撑装置200和监测装置300；

标识桩100的内部呈中空结构，标识桩100的表面开设有两两对称的安装面110；固定支撑装置200两两对称的分布于安装面110上；监测装置300设置于标识桩100的内部，监测装置300用于对地埋管线进行标识，并实时监测地埋管线周围的情况，并将采集的数据实时发送至监控指挥中心。

参照附图2所示，标识桩100的上方还设置有太阳能电源件120，太阳能电源件120包括支撑座121、调节耳122、调节板123、固定板124和光伏板125，支撑座121固定连接在标识桩100的顶部，支撑座121上固定连接有调节耳122，调节耳122上转动连接有调节板123，调节板123的一侧固定连接有固定板124，固定板124的一侧固定连接有光伏板125。

根据本实施例中，当有太阳光强烈时，光伏板125为标识桩100的电子元器件提供电源支持；当太阳光较弱时，则使用蓄电池320为标识桩100的电子元器件提供电源支持。当然，在光伏板125的安装过程中，根据场地的因素，为了使光伏板125达到接收太阳光更好的角度，通过调节板123可与调节耳122调节光伏板125的角度，完成后使用螺栓紧固。

具体的，参照附图3所示，固定支撑装置200包括安装板210、第一固定支架220、第二固定支架230、支撑板240和限位把手250，第一固定支架220和第二固定支架230均呈U形结构，安装板210的顶部固定连接有第一固定支架220，第一固定支架220的两侧均开设有滑槽221，第一固定支架220的一端通过第一销轴223转动连接有第二固定支架230，第二固定支架230的两侧通过第二销轴241转动连接有两个支撑板240，两个支撑板240的另一端通过第三销轴242与滑槽221滑动连接，且第三销轴242与第三销轴242转动连接，第一固定支架220位于第三销轴242的前侧通过转轴转动连接有限位把手250，且位于滑槽221的上方。

根据本实施例中，第二固定支架230通过螺栓与安装面110固定，在沿线安装时，施工人员下压第一固定支架220，使支撑板240另一端的第三销轴242沿滑槽221朝标识桩100方向滑动并到达滑槽221的末端，而第二固定支架230与第一固定支架220形成垂直状态，两个支撑板240以第一固定支架220作为参照物，与第一固定支架220形成一定度数的夹角，两个支撑板240对第一固定支架220构成支撑作用。为了使标识桩100在接近路面的预埋坑中保持平衡，第一固定支架220能够在接近路面的预埋坑中起到支撑作用，此时施工人员上提限位把手250使限位把手250的尾端与第三销轴242紧密抵接。

另外，为了使第一固定支架220与第二固定支架230更好的折叠，第一固定支架220和第二固定支架230在加工过程中，第二固定支架230的U形槽应当大于第一固定支架220的U形槽。

进一步的，第一固定支架220的两侧均开设有适配槽222，且位于第三销轴242的后侧，适配槽222与第二销轴241适配。

第二固定支架230与第一固定支架220垂直时，限位把手250可与第三销轴242紧密抵接。可使第一固定支架220能够在接近路面的预埋坑中不至于因重力而使第一固定支架220复位回到第二固定支架230的U形槽中。

具体的，参照附图4-6所示，监测装置300包括内套桶310、蓄电池320、工控电路板330、密封圈340和密封盖350，所蓄电池320设置于内套桶310的内部，工控电路板330设置于蓄电池320的上方，内套桶310的顶部螺纹连接有密封盖350，密封盖350与内套桶310之间设置有密封圈340。

根据本实施例中，蓄电池320为第一电路板317、微处理器3171、工控电路板330、工控处理器331、通信芯片332以及各传感器提供电源；内套桶310通过密封圈340和密封盖350将内套桶310的开口部形成密封，能够避免土壤向内套桶310内渗透水分，并能够有效的延长电子元器件的寿命。

优选地，蓄电池320采用石墨烯锂电池，可保证蓄电池320的续航能力，为各电子元器件提供充足的电源支持。

并且，内套桶310采用ABS工程塑料注塑成型，ABS工程塑料是十分坚硬的材料，能够提高内套桶310的抗压能力；ABS工程塑料还具有不易燃烧的特点，可提高内套桶310的防火能力，进一步避免电子元器件损坏造成经济损失。

进一步的，参照附图7所示，内套桶310的底部至少设置有用于安装蓄电池320的四个电池容纳腔311，四个电池容纳腔311之间设置有限位支撑架312，限位支撑架312的顶部通过螺栓固定连接有用于对蓄电池320进行限位的电池挡片313，内套桶310的底部设置有至少一个电缆接口314，电缆接口314螺纹连接有电缆接头315，内套桶310的两侧开设有容置腔316，工控电路板330通过螺栓固定连接在两个容置腔316的上方，其一容置腔316的内部设置有第一电路板317，第一电路板317上分别安装有微处理器3171和甲烷浓度传感器3172。

根据本实施例中，甲烷浓度传感器3172用于监测地埋管线的甲烷浓度变化参数，通过微处理器3171预设值对甲烷浓度变化参数判断地埋管线是否漏气。

蓄电池320通过电缆与电缆接口314电连接，电缆接头315通过电缆分别与第一电路板317和工控电路板330电连接，两个容置腔316的内部均设置有防尘罩318，防尘罩318的一侧设置有与电缆适配的弧面。

防尘罩318卡设在容置腔316内，其弧面可供电缆穿过为第一电路板317供电；同时防尘罩318可阻挡灰尘进入容置腔316中，也避免了第一电路板317、微处理器3171和甲烷浓度传感器3172因积累灰尘而引发火灾。

参照附图8和9所示，工控电路板330上分别安装有工控处理器331、通信芯片332、温度传感器333、湿度传感器334、位移传感器335、振动传感器336、倾角传感器337和定位芯片338。

温度传感器333用于监测地埋管线的温度变化数据，通过工控处理器331预设值对温度变化数据判断地埋管线是否发生火灾；湿度传感器334用于监测地埋管线的湿度变化数据，通过工控处理器331预设值对湿度变化数据判断地埋管线是否发生泄漏；位移传感器335用于监测地埋管线的位移变化数据，通过工控处理器331预设值对位移变化数据判断标识桩100是否被偷盗；振动传感器336和倾角传感器337分别用于监测地埋管线的振动变化数据和倾斜变化数据，通过工控处理器331预设值对振动变化数据和倾斜变化数据判断地埋管线是否被挖掘。

并且，各传感器采集的数据还通过通信芯片332反馈于监控指挥中心，而工控处理器331判断各数据超出预设值范围时通过通信芯片332向监控指挥中心发出预警，同时定位芯片338通过通信芯片332向监控指挥中心发送位置信息，便于监控指挥中心快速锁定故障位置，能够及时排除地埋管线以及周围设施的安全隐患。

参照附图9所示，甲烷浓度传感器3172与微处理器3171通信连接，微处理器3171和工控处理器331通信相连，通信芯片332和工控处理器331通信相连，温度传感器333、湿度传感器334、位移传感器335、振动传感器336、倾角传感器337和定位芯片338均与工控处理器331通信连接。

需要说明的是，通信芯片332采用NB-LOT、LORA、3G、4G或5G任一种进行无线通信；定位芯片338采用北斗卫星定位系统BDS进行定位。

而且，内套桶310的表面套设有外套桶360，外套桶360的表面开设有多个透气孔361。外套筒对内套桶310进一步起到保护作用，表面的多个透气孔361便于各传感器采集数据。

具体的，该一种基于物联网的警示桩的工作原理：对地埋管线沿线等间距开挖多个T形预埋坑，将固定支撑装置200下方部分放入接近地埋管线的预埋坑内，固定支撑装置200位于接近路面的预埋坑，同时下压第一固定支架220，第三销轴242朝标识桩100方向滑动并到达滑槽221的末端，使第二固定支架230与第一固定支架220形成垂直，并向上抬起限位把手250使其尾端与第三销轴242紧密抵接；温度传感器333用于监测地埋管线的温度变化数据，通过工控处理器331预设值对温度变化数据判断地埋管线是否发生火灾；湿度传感器334用于监测地埋管线的湿度变化数据，通过工控处理器331预设值对湿度变化数据判断地埋管线是否发生泄漏；位移传感器335用于监测地埋管线的位移变化数据，通过工控处理器331预设值对位移变化数据判断标识桩100是否被偷盗；振动传感器336和倾角传感器337分别用于监测地埋管线的振动变化数据和倾斜变化数据，通过工控处理器331预设值对振动变化数据和倾斜变化数据判断地埋管线是否被挖掘；各传感器采集的数据还通过通信芯片332反馈于监控指挥中心，而工控处理器331判断各数据超出预设值范围时通过通信芯片332向监控指挥中心发出预警，同时定位芯片338通过通信芯片332向监控指挥中心发送位置信息，便于监控指挥中心快速锁定故障位置，能够及时排除地埋管线以及周围设施的安全隐患。

需要说明的是，微处理器3171、甲烷浓度传感器3172、工控处理器331、通信芯片332、温度传感器333、湿度传感器334、位移传感器335、振动传感器336、倾角传感器337和定位芯片338的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

微处理器3171、甲烷浓度传感器3172、工控处理器331、通信芯片332、温度传感器333、湿度传感器334、位移传感器335、振动传感器336、倾角传感器337和定位芯片338的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于物联网的警示桩，其特征在于，包括：

标识桩(100)，所述标识桩(100)的内部呈中空结构，所述标识桩(100)的表面开设有两两对称的安装面(110)；

固定支撑装置(200)，所述固定支撑装置(200)两两对称的分布于所述安装面(110)上；

监测装置(300)，所述监测装置(300)设置于所述标识桩(100)的内部，所述监测装置(300)用于对地埋管线进行标识，并实时监测地埋管线周围的情况，并将采集的数据实时发送至监控指挥中心；

其中，所述监测装置(300)包括内套桶(310)、蓄电池(320)、工控电路板(330)、密封圈(340)和密封盖(350)，所所述蓄电池(320)设置于所述内套桶(310)的内部，所述工控电路板(330)设置于所述蓄电池(320)的上方，所述内套桶(310)的顶部螺纹连接有所述密封盖(350)，所述密封盖(350)与所述内套桶(310)之间设置有所述密封圈(340)。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的警示桩，其特征在于，所述标识桩(100)的上方还设置有太阳能电源件(120)，所述太阳能电源件(120)包括支撑座(121)、调节耳(122)、调节板(123)、固定板(124)和光伏板(125)，所述支撑座(121)固定连接在所述标识桩(100)的顶部，所述支撑座(121)上固定连接有所述调节耳(122)，所述调节耳(122)上转动连接有所述调节板(123)，所述调节板(123)的一侧固定连接有所述固定板(124)，所述固定板(124)的一侧固定连接有所述光伏板(125)。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的警示桩，其特征在于，所述固定支撑装置(200)包括安装板(210)、第一固定支架(220)、第二固定支架(230)、支撑板(240)和限位把手(250)，所述第一固定支架(220)和所述第二固定支架(230)均呈U形结构，所述安装板(210)的顶部固定连接有所述第一固定支架(220)，所述第一固定支架(220)的两侧均开设有滑槽(221)，所述第一固定支架(220)的一端通过第一销轴(223)转动连接有所述第二固定支架(230)，所述第二固定支架(230)的两侧通过第二销轴(241)转动连接有两个所述支撑板(240)，两个所述支撑板(240)的另一端通过第三销轴(242)与所述滑槽(221)滑动连接，且所述第三销轴(242)与所述第三销轴(242)转动连接，所述第一固定支架(220)位于所述第三销轴(242)的前侧通过转轴转动连接有所述限位把手(250)，且位于所述滑槽(221)的上方。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的警示桩，其特征在于，所述第一固定支架(220)的两侧均开设有适配槽(222)，且位于所述第三销轴(242)的后侧，所述适配槽(222)与所述第二销轴(241)适配。

5.根据权利要求3所述的一种基于物联网的警示桩，其特征在于，所述第二固定支架(230)与所述第一固定支架(220)垂直时，所述限位把手(250)可与所述第三销轴(242)紧密抵接。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的警示桩，其特征在于，所述内套桶(310)的底部至少设置有用于安装所述蓄电池(320)的四个电池容纳腔(311)，四个所述电池容纳腔(311)之间设置有限位支撑架(312)，所述限位支撑架(312)的顶部通过螺栓固定连接有用于对所述蓄电池(320)进行限位的电池挡片(313)，所述内套桶(310)的底部设置有至少一个电缆接口(314)，所述电缆接口(314)螺纹连接有电缆接头(315)，所述内套桶(310)的两侧开设有容置腔(316)，所述工控电路板(330)通过螺栓固定连接在两个所述容置腔(316)的上方，其一所述容置腔(316)的内部设置有第一电路板(317)，所述第一电路板(317)上分别安装有微处理器(3171)和甲烷浓度传感器(3172)。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的警示桩，其特征在于，所述蓄电池(320)通过电缆与所述电缆接口(314)电连接，所述电缆接头(315)通过电缆分别与所述第一电路板(317)和所述工控电路板(330)电连接，两个所述容置腔(316)的内部均设置有防尘罩(318)，所述防尘罩(318)的一侧设置有与所述电缆适配的弧面。

8.根据权利要求6所述的一种基于物联网的警示桩，其特征在于，所述工控电路板(330)上分别安装有工控处理器(331)、通信芯片(332)、温度传感器(333)、湿度传感器(334)、位移传感器(335)、振动传感器(336)和倾角传感器(337)。

9.根据权利要求6所述的一种基于物联网的警示桩，其特征在于，所述内套桶(310)的表面套设有外套桶(360)，所述外套桶(360)的表面开设有多个透气孔(361)。

Images