[发明专利]一种可实时自检的压力发电智能井盖

说明书

技术领域

本发明涉及一种可实时自检的压力发电智能井盖，属于智慧城市领域。

背景技术

随着城市基础建设快速进行，人民享受着发展带来的便利，城市道路建设也是有序进行着，但是在城市道路中，存在大量井盖丢失和井盖损坏问题。井盖缺失的情况通常是人为盗窃或者施工人员未及时安装造成的，在通行大型车辆的道路上，由于车辆严重超载，使井盖承压超过井盖设计能力，造成井盖被压坏。在道路车辆行驶中，常因井盖问题造成的车毁人亡的事故，车辆驾驶者对井盖问题非常恐惧。现国内外出现很多智能井盖，这些井盖不但价格昂贵，后期维护难，而且并不能让大众知道井盖的存在情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种可实时自检的压力发电智能井盖，主要是解决城市道路井盖被偷后或者损坏后及时上传其井盖状态数据至云端数据库，此外智能井盖还可自主发电，可为传感器供电，该智能井盖具有高拓展性。

本发明技术方案是：一种可实时自检的压力发电智能井盖，包括发电模块、蓄电模块、控制模块和传感器，所述发电模块采用压力式发电，用于将井盖形变区产生的机械能转换为电能；所述蓄电模块包括储电装置和整流稳压电路，用于将机械能转化的电能进行储存并为井盖处理模块和传感器供电；所述控制模块用于对井盖的状态进行监测并将收集的数据进行处理后上传至云端，包括单片机系统、井盖自检电路、电量监测电路和信号发送模块；所述传感器用于对井盖下的数据进行采集。

所述发电模块包括弧形钢板1、承重钢板2、密封舱3、复位弹簧4、极限承重底座5、柔性密封橡胶6、极限位置卡托7、液体介质8、涡轮发电机9、液体压缩舱10、气体压缩舱11和介质层12，其中弧形钢板1、承重钢板2和密封舱3依次从上至下连接，密封舱3内设置有若干竖直排列的复位弹簧4，复位弹簧4连接承重钢板2与密封舱3的底部，密封舱3可随复位弹簧4的压缩而压缩，密封舱3内充满液体介质8，密封舱3的下方从上至下依次设有液体压缩舱10和气体压缩舱11，两者之间设有介质层12，液体压缩舱10中设有涡轮发电机9。其中密封舱3由承重舱壁与柔性密封橡胶6相连组成一个密封的舱，密封舱3固定在极限承重底座5上，复位弹簧4的外圈设有两个极限位置卡托7作为限定位置的部件，介质层12为柔性橡胶。

所述蓄电模块包括发电机、整流电路和稳压电路，其中整流电路和稳压电路包括二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、二极管VD4、二极管VD5、二极管VD6、二极管VD7、二极管VD8、电容C1、电容C2、电池battery、电阻R1、发光二极管LED和芯片LM7805；发电机的三相中L1分别连接二极管VD1的负极和二极管VD4的正极，L2相分别连接二极管VD2的负极和二极管VD5的正极，L3相分别连接二极管VD3的负极和二极管VD6的正极，二极管VD1、二极管VD2和二极管VD3的负极均与芯片LM7805的1号端口相连接，同时还与电容C1的一端相连，二极管VD4、二极管VD5和二极管VD6的正极均芯片LM7805的2号端口与相连接，同时还与电容C1的另一端相连，芯片LM7805的2号端口还接电容C2的一端，芯片LM7805的3号端口接电容C2的另一端和二极管VD7的负极，二极管VD7的正极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与发光二极管LED的负极相连，发光二极管LED的另一端与芯片LM7805的2号端口相连，二极管VD7的正极还与二极管VD8的负极相连，二极管VD8的正极与电池的正极端相连，电池的负极接芯片LM7805的2号端口。

所述单片机系统包括电阻R6、电容C8、电容C9、电容C10、晶振Y1和单片机；其中单片机复位电路中，单片机RST管脚接电阻R6及电容C8的一端，电阻R6的另一端接地，电容C8的另一端接Vcc，单片机晶振电路中，单片机XTAL1管脚接电容C9的一端及晶振Y1的一端，单片机XTAL2管脚接电容C10的一端及晶振Y1的另一端，电容C9及电容C10的另一端与单片机VSS管脚接地，芯片MICRF102的ASK管脚接单片机P1.0接口，反相器74LS04的输出端接单片机的P0.0（Vout），反相器74LS04的输出端接单片机P0.1管脚。

所述井盖自检电路包括漆包线、井盖和反相器74LS04，其中漆包线嵌入在井盖的内部，漆包线的一端接VCC，漆包线的另一端接反相器74LS04的输入端，反相器74LS04的输出端接单片机的P0.0（Vout）。