一种用于监测多种规格井盖开启的装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于监测多种规格井盖开启的装置，包括行程开关和信号采集处理装置，所述行程开关安装在下层井盖内侧的外壳内，所述行程开关上面连接有弹性装置，所述信号采集处理装置采集行程开关的信号，并发送给监控中心。本发明提供了一种简单易行的行程开关，通过连接有球形弹簧的行程开关，固定于下层井盖内侧，通过球形弹簧的收缩或球形弹簧倾斜带动行程开关的动作，来检测上层井盖状态。能检测各种规格井盖的开启，不论上层井盖是否有凸筋，不论凸筋在什么位置。
【专利说明】—种用于监测多种规格井盖开启的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种井盖开启的监测装置，尤其涉及一种用于监测多种规格井盖开启的装置。
【背景技术】
[0002]随着现代城市的发展，越来越多的电力与通信的线缆采用了地下管线方式。为了维护与管理方便，布置了众多的井盖。但井盖失盗、非法开启现象时有发生，一旦丢失或非法开启，或者发生“井吃人”现象或者有人非法入侵对设备、线缆产生破坏。为了防止井盖失盗，非法入井，电力人井往往装配两个井盖，上层用强度高的铸铁井盖，下层用轻便的树脂井盖，在下层井盖上增加了一系列的监测、电控装置，具备远程开启、远程状态检测等功能。目前，监测上层井盖是否丢失有众多的监测方案，机械式开关的监测方式因稳定可靠作为首选，但面对花样众多的上层井盖，简单的触发装置往往显得力不从心。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种用于监测多种规格井盖开启的装置，该装置能实时监测上层井盖状态，一旦有人非法开启上层井盖能将该情况在第一时间通知相关管理人员，及时出警或修复，避免危害的进一步发生。最重要的是，此监测装置解决了因上层井盖内侧凸筋位置尺寸不一令开关失效的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明的具体方案如下:
[0005]一种用于监测多种规格井盖开启的装置，包括行程开关和信号采集处理装置，所述行程开关安装在下层井盖内侧的外壳内，所述行程开关上面连接有能够触发其动作的弹性装置，当上层井盖合上时，弹性装置的顶端与上层井盖内侧面接触，所述信号采集处理装置采集行程开关的信号，并发送给监控中心。
[0006]所述弹性装置包括一端固定安装在行程开关上的小圆柱弹簧，另一端与球形弹簧相连，小圆柱弹簧与大圆柱弹簧相配合，大圆柱弹簧与球形弹簧缠绕一体。
[0007]所述大圆柱弹簧与小圆柱弹簧之间通过自攻螺钉联接，大圆柱弹簧的内径与小圆柱弹簧的外径相等。
[0008]所述外壳通过螺栓装配在下层井盖的内侧，外壳灌胶处理做到IP68防护等级。
[0009]所述信号采集处理装置包括采集器和主机，所述的采集器采集行程开关的信号，并发送给主机，所述的主机处理后发送到监控中心。
[0010]所述球形弹簧的变形受力与行程开关的动作力符合下面的关系:
[0011]行程开关最大垂直承受力〉球形弹簧完全压扁最大力〉行程开关垂直受力动作最小力，上层井盖压缩球形弹簧变形时，不需要完全压扁就足以让行程开关受垂直力而动作。此关系是球形弹簧有关参数的加工依据，主要是弹性系数、线径、圈数、外径。
[0012]所述上层井盖的运动与球形弹簧的变形符合下面的关系:
[0013]井盖内侧与球形弹簧的作用点从开始接触到井盖合上的垂直距离〈球形弹簧的直径，上层井盖不能直接对小圆柱弹簧冲击，否则会对小圆柱弹簧造成冲击破坏。而要通过球形弹簧缓冲，受力变形的是球形弹簧。此关系决定球形弹簧的安装高度，高度通过控制行程开关上面的小圆柱弹簧的长度来实现。
[0014]所述的下层井盖的安装位置要保证上层井盖合盖状态下，上层井盖的凸筋不能与行程开关的小圆柱弹簧根部干涉，凸筋的顶点距离小圆柱弹簧根部间隔有距离。
[0015]当合盖过程中，如果上层井盖的凸筋球形弹簧接触，因为球状会将球形弹簧挤压到一侧，带动小圆柱弹簧倾斜，从而导致行程开关受侧向力而动作。基于这一点，所述的二层井盖的安装位置要保证上层井盖合盖状态下，上层井盖的凸筋不能与行程开关的小圆柱弹簧根部干涉，凸筋的顶点距离小圆柱弹簧根部间隔一定距离，否则会造成小圆柱弹簧的永久变形。
[0016]在不受力的情况下，球形弹簧保持直立状态，利于适应上层井盖各个方向的开合；球形弹簧顶端与上层井盖内侧面接触，接触点即相切点，合上井盖，或者压缩球形弹簧，或者小圆柱弹簧倾斜；这种结构能适应没有铰链的上层井盖，能适应各种规格凸筋井盖。即，只要有双层井盖的人井，都可以在下层井盖上装配此装置。
[0017]当上层井盖的平面压缩球形弹簧时，球形弹簧与上层井盖内侧面接触，此时给球形弹簧一个垂直方向的力，球形弹簧随着上层井盖的压迫，球形弹簧能随着井盖的往下移动而压缩；大、小圆柱弹簧随着球形弹簧能垂直与侧向的受力而变形倾斜，球形弹簧将垂直力传到行程开关，不论是垂直力，还是侧向力，都会让行程开关的动作。
[0018]本发明的工作方式为:上层井盖在打开状态时，球形弹簧是自由状态，小圆柱弹簧是直立状态，行程开关是闭合状态；当上层井盖合上过程中，没有凸筋的井盖内表面接触球形弹簧时，球形弹簧在上层井盖的压迫下慢慢压缩变形并将时行程开关受垂直力而断开；当井盖的内侧的凸筋接触球形弹簧时，球形弹簧一侧使球形小圆柱弹簧倾斜，达到一定角度，通过小圆柱弹簧带动行程开关断开；上层井盖合上后不动，行程开关一直处于断开状态；上层井盖允许存在震动，只要不掀动就不会导致行程开关的状态变化。
[0019]本发明的有益效果:
[0020]提供了一种简单易行的行程开关，通过连接有球形弹簧的行程开关，固定于下层井盖内侧，来检测上层井盖状态。能检测各种规格井盖的开启，不论上层井盖是否有凸筋，不论凸筋在什么位置。
[0021]一旦有人开启(正常开启或非法开启)随着上层井盖的掀动恢复球形弹簧的自由状态或者小圆柱弹簧的垂直状态，行程开关转为闭合状态。行程开关闭合与断开状态的变化发送开关量给采集器，再通过采集器将信号的变化发送给主机，直至传送给监控中心，工作人员通过监控中心第一时间掌握现场井盖的状态，一旦上层井盖非法开启，及时出警，尽量避免对下层井盖、甚至隧道管线等设备的进一步破坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是上层井盖打开状态；
[0023]图2是上层井盖内侧光面接触球形弹簧时的关闭状态；
[0024]图3是上层井盖内侧凸筋接触球形弹簧时的关闭状态；
[0025]图4是球形弹簧加长开关的局部剖视图；[0026]图5是检测报警拓扑图；
[0027]图中:1.球形弹簧，2.大圆柱弹簧，3.小圆柱弹簧，4.行程开关，5.螺钉，6.紧固装置，7.线缆，8.外壳，9.下层井盖，10.凸筋，11.上层井盖，12.自攻螺钉。
【具体实施方式】:
[0028]下面结合附图对本发明进行详细说明:
[0029]如图4所示，装配方式:大圆柱弹簧2与球形弹簧I是加工成一体的，小圆柱弹簧3与行程开关4是加工成一体的。首先用螺钉5将行程开关4固定于外壳8内，外壳8内灌胶处理达到IP68防护等级。然后通过紧固装置6将外壳8固定于下层井盖9的背面，在下层井盖9上开孔，将行程开关4的上端及小圆柱弹簧3通过开孔穿出，露在下层井盖9的上方。行程开关4上的线缆7与采集器相连。I的下端大圆柱弹簧2与行程开关4的上端小圆柱弹簧3配合在一起，因为大圆柱弹簧2的内径与小圆柱弹簧3的外径相等，通过自攻螺钉12装配到小圆柱弹簧3内，将小圆柱弹簧3胀开，与大圆柱弹簧2过盈，起到了大圆柱弹簧2脱不出小圆柱弹簧3的作用。
[0030]球形弹簧I的位置确认要根据如图1中的上层井盖11与下层井盖9之间的距离，以及上层井盖11背面的凸筋10的高度来确定球形弹簧I的工作位置，一旦确定好球形弹簧I的位置，为了与小圆柱弹簧3配合，将小圆柱弹簧3多余长出的部分截掉即可。球形弹簧I的位置要保证球形弹簧I在上层井盖11合上后的状态下，保证球形弹簧I受压缩变形导致行程开关4动作，或者球形弹簧I与小圆柱弹簧3倾斜导致行程开关4动作。通过球形弹簧I的收缩或球形弹簧I倾斜带动行程开关4的动作，
[0031]工作方式:
[0032]上层井盖11在打开状态时，小圆柱弹簧3是直立状态，球形弹簧I是自由状态，开关是闭合状态；当上层井盖11慢慢合上，分两种情况解释:
[0033]如图2所示，如果上层井盖11内侧光面接触球形弹簧时，球形弹簧I在上层井盖11的带动下慢慢收缩变形，达到一定程度，压缩力达到行程开关4的断开动作用力，行程开关4断开；上层井盖11合上不动行程开关4 一直处于断开状态；上层井盖11允许存在震动，只要不掀动就不会导致开关的状态变化；一旦有人开启(正常开启或非法开启)球形弹簧I会随着上层井盖11的掀动跟着恢复自由状态，行程开关4转为闭合状态。行程开关4闭合与断开状态的变化发送开关量给采集器，再通过采集器将信号的变化发送给主机，直至传送给监控中心，如图5所示。工作人员通过监控中心第一时间掌握现场上层井盖11的状态，一旦上层井盖11非法开启，及时出警，尽量避免对下层井盖9、甚至隧道管线等设备的破坏。
[0034]如图3所示，如果上层井盖11内侧的凸筋10接触弹簧时，球形弹簧I在凸筋10的带动下慢慢倾斜，然后带动小圆柱弹簧3慢慢倾斜，达到一定角度，导致行程开关4的开关断开，一旦井盖掀起，小圆柱弹簧3会回复直立状态，行程开关4也会回复闭合。控制原理同上。
[0035]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。比如连接有球形弹簧的行程开关直接装配到井壁上也在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于监测多种规格井盖开启的装置，其特征是，包括行程开关和信号采集处理装置，所述行程开关安装在下层井盖内侧的外壳内，所述行程开关上面连接有能够触发其动作的弹性装置，当上层井盖合上时，弹性装置的顶端与上层井盖内侧面接触，所述信号采集处理装置采集行程开关的信号，并发送给监控中心。
2.如权利要求1所述的一种用于监测多种规格井盖开启的装置，其特征是，所述弹性装置包括一端固定安装在行程开关上的小圆柱弹簧，另一端与球形弹簧相连，小圆柱弹簧与大圆柱弹簧相配合，大圆柱弹簧与球形弹簧缠绕一体。
3.如权利要求2所述的一种用于监测多种规格井盖开启的装置，其特征是，所述大圆柱弹簧与小圆柱弹簧之间通过自攻螺钉联接，大圆柱弹簧的内径与小圆柱弹簧的外径相坐寸o
4.如权利要求1所述的一种用于监测多种规格井盖开启的装置，其特征是，所述外壳通过螺栓装配在下层井盖的内侧，外壳灌胶处理做到IP68防护等级。
5.如权利要求1所述的一种用于监测多种规格井盖开启的装置，其特征是，所述信号采集处理装置包括采集器和主机，所述的采集器采集行程开关的信号，并发送给主机，所述的主机处理后发送到监控中心。
6.如权利要求1所述的一种用于监测多种规格井盖开启的装置，其特征是，所述球形弹簧的变形受力与行程开关的动作力符合下面的关系: 行程开关最大垂直承受力 > 球形弹簧压扁最大力 > 行程开关垂直受力动作最小力。
7.如权利要求1所述的一种用于监测多种规格井盖开启的装置，其特征是，所述上层井盖的运动与球形弹簧的变形须符合下面的关系来球形弹簧的安装高度: 井盖内侧与球形弹簧的作用点从开始接触到井盖合上的垂直距离〈球形弹簧的直径。
8.如权利要求1所述的一种用于监测多种规格井盖开启的装置，其特征是，所述的下层井盖的安装位置要保证上层井盖合盖状态下，上层井盖的凸筋不能与行程开关的小圆柱弹簧根部干涉，凸筋的顶点距离小圆柱弹簧根部间隔有距离。
【文档编号】G08B13/08GK103646485SQ201310719692
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】杨震威, 姜志利, 张明广 申请人:山东康威通信技术股份有限公司