一种低功耗智能窖井通风排气装置的制作方法

1.本实用新型涉及安全防护领域，具体涉及一种低功耗智能窖井通风排气装置。


背景技术：

2.我国城镇化发展迅猛，城市地下管廊交织密布，近年来，因排水排污、天然气、化工厂等地下管道聚集有毒有害、易燃易爆气体，导致的事故频发。目前，一般的电力地下管道多为通风井式的自然排气，在管道内容易聚集有毒有害、易燃易爆气体，对于进入管道内工作的人员来说存在着安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实时监测管道内各种气体、自动排出有毒有害气体、有效防止雨水流入管道、杜绝安全隐患的低功耗智能窖井通风排气装置。
4.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：该低功耗智能窖井通风排气装置，包括井盖，所述井盖上设置有上下贯穿的多个通风孔，所述多个通风孔沿井盖的周向方向均布，所述井盖的下方设置有密封盖板，所述密封盖板的中心轴线与井盖的中心轴线重合，所述密封盖板通过高度可调节结构固定在井盖的下方，所述密封盖板的半径小于井盖的半径；
5.所述密封盖板的上表面设置有环形密封板，所述环形密封板的中心轴线与井盖的中心轴线重合，所述环形密封板的宽度大于通风孔的直径，所述环形密封板的上表面设置有与之相匹配的环形密封垫，当环形密封垫与井盖的下表面相接触时，所述环形密封垫将多个通风孔全部密封；
6.所述密封盖板的下表面设置有设备箱、排风扇，所述设备箱内设置有arm mcu芯片、甲烷传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温湿度传感器、nb-iot通信模组、led指示灯、供电模块，所述排风扇、arm mcu芯片、甲烷传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温湿度传感器、nb-iot通信模组、led指示灯分别与供电模块电连接，所述甲烷传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温湿度传感器、nb-iot通信模组、led指示灯分别与arm mcu芯片信号连接，所述arm mcu芯片上设置有io控制接口，所述排风扇通过io控制接口与arm mcu芯片相连；
7.还包括后台服务器，所述arm mcu芯片通过nb-iot通信模组与后台服务器相连。
8.进一步的是，所述高度可调节结构包括圆形固定板、正反转电机、螺纹套筒，所述圆形固定板固定设置在井盖的下表面且二者的中心轴线重合，所述圆形固定板的直径小于环形密封板的内径，所述正反转电机固定在圆形固定板的下表面的中心位置，所述正反转电机与供电模块电连接，所述正反转电机通过io控制接口与arm mcu芯片相连，所述密封盖板的上表面中心位置设置有上下贯穿的圆孔，所述圆孔的截面面积大于正反转电机的截面面积，所述螺纹套筒上端固定设置在密封盖板的下表面且二者的中心轴线重合，所述螺纹套筒的内径与圆孔的直径相同，所述正反转电机的输出轴上设置有与螺纹套筒相匹配的螺
杆，所述螺杆伸入至螺纹套筒内，当螺纹套筒向上移动至极限位置时，所述环形密封垫与井盖的下表面相接触且圆形固定板的下表面与密封盖板的上表面之间存在间隙；所述正反转电机与密封盖板之间设置有用于限制密封盖板转动的限位结构。
9.进一步的是，所述限位结构包括正反转电机壳体右侧表面设置的滑槽，所述滑槽的上下长度与正反转电机壳体的高度相同，所述圆孔的侧壁上设置有与滑槽相适配的滑杆，所述滑杆的右端固定设置在圆孔的侧壁上端，滑杆的左端伸入至滑槽内。
10.进一步的是，所述多个通风孔的数量为八个。
11.进一步的是，所述arm mcu芯片采用型号为stm32l051c8t6的单片机。
12.进一步的是，所述供电模块采用锂电池，所述锂电池通过电池充放电控制器与外接电源相连。
13.进一步的是，所述甲烷传感器采用型号为sm01-ch4a的传感器；所述一氧化碳传感器采用型号为sm01-coa的传感器。
14.进一步的是，所述nb-iot通信模组采用型号为bc260y的信模组。
15.进一步的是，硫化氢传感器采用型号为jxm-h2s的传感器。
16.进一步的是，温湿度传感器采用型号为hdc2080的传感器。
17.本实用新型的有益效果：该低功耗智能窖井通风排气装置使用时，将该装置安放在窖井的井口处即可，本装置的井盖跟原有的普通井盖是一样的，无需对原有的窖井的井口进行改造，通过本装置设置的甲烷传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温湿度传感器对管内各种气体的浓度进行实时监测，arm mcu芯片用于采集各个传感器监测的数据信息，并通过通过nb-iot通信模组发送至后台服务器，当各个传感器监测的监测值超过预设值时，arm mcu芯片便会控制led指示灯亮起红灯警示工作人员，同时控制高度可调节结构将密封盖板向下移动，使得环形密封垫与井盖的下表面分开一定的距离，这样便将多个通风孔全部全部打开，在控制启动排风扇，将管道内的空气通过多个通风孔排出至窖井外，实现内外空气的交换，从而使得管道内的空气处于安全范围内，从而避免了管道内聚集有毒有害或者易燃易爆气体对工作人员造成身体上的损害，从而杜绝安全隐患；通过温湿度传感器来监测周边环境的温度和湿度，当监测到降雨天气时，arm mcu芯片控制高度可调节结构将密封盖板向上移动，使得环形密封垫与井盖的下表面相接触并将多个通风孔全部密封，这样就可以防止雨水通过多个通风孔流入到管道内，从而保证了管道内的相对干燥，使得管道内的缆线等各种装置避免雨水的浸湿，延长期使用寿命，另外，后台服务器也可以通过nb-iot通信模组发送指令给arm mcu芯片，远程控制排风扇的启动、多个通风孔的打开与关闭操作。
附图说明
18.图1是本实用新型所述的该低功耗智能窖井通风排气装置的结构框图；
19.图2是本实用新型所述的该低功耗智能窖井通风排气装置的结构示意图；
20.图3是本实用新型所述的该低功耗智能窖井通风排气装置的局部结构的示意图；
21.图4是本实用新型所述的圆形固定板、密封盖板组合的结构示意图；
22.图5是本实用新型所述的密封盖板、高度可调节结构组合的结构示意图；
23.图6是本实用新型所述的该低功耗智能窖井通风排气装置的另一视角结构示意
图；
24.图7是本实用新型所述的井盖、高度可调节结构组合的结构示意图；
25.图8是本实用新型所述的该低功耗智能窖井通风排气装置的剖面图；
26.图中标记说明：井盖1、通风孔2、密封盖板3、环形密封板4、环形密封垫5、设备箱6、排风扇7、圆形固定板8、正反转电机9、螺纹套筒10、螺杆11、滑槽12、滑杆13、圆孔14。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
28.如图1-8所示，该低功耗智能窖井通风排气装置，包括井盖1，所述井盖1上设置有上下贯穿的多个通风孔2，所述多个通风孔2沿井盖1的周向方向均布，所述井盖1的下方设置有密封盖板3，所述密封盖板3的中心轴线与井盖1的中心轴线重合，所述密封盖板3通过高度可调节结构固定在井盖1的下方，所述密封盖板3的半径小于井盖1的半径；
29.所述密封盖板3的上表面设置有环形密封板4，所述环形密封板4的中心轴线与井盖1的中心轴线重合，所述环形密封板4的宽度大于通风孔2的直径，所述环形密封板4的上表面设置有与之相匹配的环形密封垫5，当环形密封垫5与井盖1的下表面相接触时，所述环形密封垫5将多个通风孔2全部密封；
30.所述密封盖板3的下表面设置有设备箱6、排风扇7，所述设备箱6内设置有arm mcu芯片、甲烷传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温湿度传感器、nb-iot通信模组、led指示灯、供电模块，所述排风扇7、arm mcu芯片、甲烷传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温湿度传感器、nb-iot通信模组、led指示灯分别与供电模块电连接，所述甲烷传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温湿度传感器、nb-iot通信模组、led指示灯分别与arm mcu芯片信号连接，所述arm mcu芯片上设置有io控制接口，所述排风扇7通过io控制接口与arm mcu芯片相连；
31.还包括后台服务器，所述arm mcu芯片通过nb-iot通信模组与后台服务器相连。该低功耗智能窖井通风排气装置使用时，将该装置安放在窖井的井口处即可，本装置的井盖1跟原有的普通井盖是一样的，无需对原有的窖井的井口进行改造，通过本装置设置的甲烷传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温湿度传感器对管内各种气体的浓度进行实时监测，arm mcu芯片用于采集各个传感器监测的数据信息，并通过通过nb-iot通信模组发送至后台服务器，当各个传感器监测的监测值超过预设值时，arm mcu芯片便会控制led指示灯亮起红灯警示工作人员，同时控制高度可调节结构将密封盖板3向下移动，使得环形密封垫5与井盖1的下表面分开一定的距离，这样便将多个通风孔2全部全部打开，再控制启动排风扇7，将管道内的空气通过多个通风孔2排出至窖井外，实现内外空气的交换，从而使得管道内的空气处于安全范围内，从而避免了管道内聚集有毒有害或者易燃易爆气体对工作人员造成身体上的损害，从而杜绝安全隐患；通过温湿度传感器来监测周边环境的温度和湿度，当监测到降雨天气时，arm mcu芯片控制高度可调节结构将密封盖板3向上移动，使得环形密封垫5与井盖1的下表面相接触并将多个通风孔2全部密封，这样就可以防止雨水通过多个通风孔2流入到管道内，从而保证了管道内的相对干燥，使得管道内的缆线等各种装置避免雨水的浸湿，延长期使用寿命，另外，后台服务器也可以通过nb-iot通信模组发送指令给arm mcu芯片，远程控制排风扇7的启动、多个通风孔2的打开与关闭操作。
32.在上述实施例中，作为优选的，所述高度可调节结构包括圆形固定板8、正反转电机9、螺纹套筒10，所述圆形固定板8固定设置在井盖1的下表面且二者的中心轴线重合，所述圆形固定板8的直径小于环形密封板4的内径，所述正反转电机9固定在圆形固定板8的下表面的中心位置，所述正反转电机9与供电模块电连接，所述正反转电机9通过io控制接口与arm mcu芯片相连，所述密封盖板3的上表面中心位置设置有上下贯穿的圆孔14，所述圆孔14的截面面积大于正反转电机9的截面面积，所述螺纹套筒10上端固定设置在密封盖板3的下表面且二者的中心轴线重合，所述螺纹套筒10的内径与圆孔14的直径相同，所述正反转电机9的输出轴上设置有与螺纹套筒10相匹配的螺杆11，所述螺杆11伸入至螺纹套筒10内，当螺纹套筒10向上移动至极限位置时，所述环形密封垫5与井盖1的下表面相接触且圆形固定板8的下表面与密封盖板3的上表面之间存在间隙；所述正反转电机9与密封盖板3之间设置有用于限制密封盖板3转动的限位结构。通过arm mcu芯片控制正反转电机9启动，使得正反转电机9的输出轴带动螺杆11转动，从而使得螺纹套筒10沿螺杆11上下移动，进而带动密封盖板3上下移动，进而使得环形密封垫5与井盖1的下表面相接触或者相分离，从而实现多个通风孔2的关闭与打开，由于密封盖板3的上表面中心位置设置有圆孔14，圆孔14的截面面积大于正反转电机9的截面面积，这样保证了密封盖板3上下移动时与正反转电机9不发生干涉，进而确保了环形密封垫5与井盖1的下表面能够接触，通过限位结构便可保证密封盖板3不随螺杆11的转动而转动，使得密封盖板3只能够上下移动。
33.作为优选的，所述限位结构包括正反转电机9壳体右侧表面设置的滑槽12，所述滑槽12的上下长度与正反转电机9壳体的高度相同，所述圆孔14的侧壁上设置有与滑槽12相适配的滑杆13，所述滑杆13的右端固定设置在圆孔14的侧壁上端，滑杆13的左端伸入至滑槽12内。通过滑杆13的左端在滑槽12内上下滑动，便可使得密封盖板3能够上下移动，但不会随螺杆11的转动而转动。
34.作为优选的，所述多个通风孔2的数量为八个。
35.作为优选的，所述arm mcu芯片采用型号为stm32l051c8t6的单片机。该型号的烦哦偏激为低功耗系列的单片机，这样便可以使得同样电量的情况下实用时间更长。
36.作为优选的，所述供电模块采用锂电池，所述锂电池通过电池充放电控制器与外接电源相连，外接电源可以选用太阳能、市电、ct感应取电等方式。
37.作为优选的，所述甲烷传感器采用型号为sm01-ch4a的传感器；所述一氧化碳传感器采用型号为sm01-coa的传感器。
38.作为优选的，所述nb-iot通信模组采用型号为bc260y的通信模组。
39.作为优选的，硫化氢传感器采用型号为jxm-h2s的传感器。
40.作为优选的，温湿度传感器采用型号为hdc2080的传感器。