阅读说明：本技术 一种基于无线通信的智能井盖锁 (Intelligent well cover lock based on wireless communication ) 是由 杨自然 王琛琛 赵琦浩 黄明明 于 2021-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种智能井盖锁,包括智能锁底壳和智能锁上盖,智能锁底壳的背面设置有用于安装电池的电池仓,智能锁底壳的正面设置有主体仓,主体仓内安装有电机、锁芯轴、连杆轴、轴销机构、弹性插销组件、主控制板、无线通信模组板和电机驱动板,锁芯轴的下端为柱状体凸轴,柱状体内设有一腔体,腔体与轴销、弹簧和紧固螺丝组合形成可以自动伸出的轴销机构；连杆轴与锁芯轴接近的一端设有圆柱空腔,圆柱空腔与凸轴相配合,圆柱空腔内壁上设有一圈凹槽,凹槽侧壁有一内口小外口大的喇叭状孔；弹性插销组件位于喇叭状孔运行轨迹外侧,包括与喇叭状孔配合使用的具有盲孔的插销头、位于盲孔内的弹簧和插入盲孔的传动螺母。本锁能从井内开锁。(The invention discloses an intelligent manhole cover lock which comprises an intelligent lock bottom shell and an intelligent lock upper cover, wherein a battery bin for mounting a battery is arranged on the back of the intelligent lock bottom shell, a main body bin is arranged on the front of the intelligent lock bottom shell, a motor, a lock core shaft, a connecting rod shaft, a shaft pin mechanism, an elastic bolt assembly, a main control panel, a wireless communication module panel and a motor drive panel are arranged in the main body bin, the lower end of the lock core shaft is a cylindrical convex shaft, a cavity is arranged in the cylindrical body, and the cavity, the shaft pin, a spring and a fastening screw are combined to form the shaft pin mechanism capable of automatically extending out; a cylindrical cavity is arranged at one end of the connecting rod shaft close to the lock core shaft, the cylindrical cavity is matched with the convex shaft, a circle of groove is arranged on the inner wall of the cylindrical cavity, and a horn-shaped hole with a small inner opening and a large outer opening is formed in the side wall of the groove; the elastic bolt assembly is positioned on the outer side of the running track of the horn-shaped hole and comprises a bolt head, a spring and a transmission nut, wherein the bolt head is matched with the horn-shaped hole and is provided with a blind hole, the spring is positioned in the blind hole, and the transmission nut is inserted into the blind hole. The lock can be unlocked from the well.)

一种基于无线通信的智能井盖锁

技术领域

本发明涉及通信、市政等井盖锁领域，具体涉及一种基于无线通信的智能井盖锁。

背景技术

随着我国5G的快速布局，新基建的有序推进，光纤网络急速壮大，承载网络的管道资源一时又无法同比例扩大，使得管井资源变得紧张而又重要，在加上管井资源上的井盖设备属于哑资源，得不到有效管理的情况下，容易离位和丢失，从而造成直接成本损失和间接安全隐患。

当前，物联网产业蓬勃发展，智慧城市建设如火如荼。在打造智慧城市的过程中，如何综合运用物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术，实现对井盖的实时监控、预警等功能，从而减少事故的发生，成为社会各界普遍关注的重要研究项目和实践课题。

本申请人早期申请的专利（CN213898514U）中，已经提供了一种基于无线通信的智能井盖锁，但其存在当锁定后无法在井内开锁的问题，影响井内作业人员带的安全性。

发明内容

为了解决上述井盖锁锁定后无法从井内开锁的问题，本发明提供一种基于无线通信的智能井盖锁。

本发明所述基于无线通信的智能井盖锁，包括智能锁底壳和智能锁上盖，智能锁底壳的背面设置有用于安装电池的电池仓，智能锁底壳的正面设置有主体仓，主体仓内安装有电机、锁芯轴、连杆轴、轴销机构、弹性插销组件、主控制板、无线通信模组板和电机驱动板；锁芯轴的下端为柱状体的凸轴，柱状体内设置有一腔体；连杆轴与锁芯轴接近的一端设置有圆柱空腔，圆柱空腔与锁芯轴的凸轴配合使用，圆柱空腔内壁上设置有一圈凹槽，凹槽侧壁有一内口小外口大的喇叭状孔，喇叭状孔的轴线垂直于圆柱空腔的轴线；轴销机构包括轴销、第一弹簧、紧固螺丝，轴销、第一弹簧、紧固螺丝与所述腔体组合，轴销可以自动伸出腔体插入喇叭状孔；弹性插销组件位于喇叭状孔运行轨迹外侧，包括与喇叭状孔配合使用的插销头、第二弹簧和传动螺母，插销头自尾向头设置盲孔，第二弹簧置于盲孔内，传动螺母一端限制在盲孔中运动用于使第二弹簧伸缩，另一端与电机连接；在插销头与喇叭状孔相配合的状态下，锁芯轴可空转。

作为优选方案，锁芯轴的上端为六角头，该六角头穿出上盖上设置的安装孔，用于配合外部六角机械钥匙开锁；连杆轴的下端穿出底壳上设置的安装孔，端头为榫头状。

作为优选方案，锁芯轴中间设置有两段密封槽，内装有密封圈，配合智能锁上盖实现锁芯轴在静止或旋转时起到防水作用；连杆轴中间设有两段密封槽，内装密封圈，再配合智能锁底壳结构，使得连杆轴在静止或旋转时起到防水作用。

作为优选方案，智能锁底壳设有电机固定位置和弹性插销组件传动导轨，电机轴为轴向直线运动。

作为优选方案，主体仓侧壁设有防水接头。

作为优选方案，智能锁底壳的下表面设置密封圈，密封圈和电池盒上盖将电池仓与外界隔离；智能锁底壳的上表面也设置密封圈，密封圈和智能锁上盖将主体仓与外界隔离开。

作为优选方案，主控制板包括以BC35或M5310为主芯片的控制单元板；无线通信模组板包括移动NB模组/电信NB模组/通用模组为主的通信单元板，主控板和无线通信模组板一同负责采集、分析、上传各传感器信息、分析结果，并接受智能井盖管理系统下发指令，送达和控制执行并反馈执行结果。

作为优选方案，电机驱动板上设有行程开关，用于检测电机工作位置情况。

作为优选方案，喇叭状孔变为扇形缺口，扇形缺口贯通圆柱空腔侧壁，并开口于连杆轴上端面，插销头具有与扇形缺口相配合的弧形面。这样设置后，扇形缺口的缺口面积明显大于喇叭状孔的缺口面积，从而减小插销头在锁定过程中的故障率、容错率。

作为优选方案，还包括位于底壳底部的转动盘，转动盘具有与连杆轴的榫头状端头相配合的卯眼，并与连杆轴的榫头状端头形成榫卯连接。这样设置后，在井内的作业人员可以旋转转动盘从井内开锁。

有益效果：本发明的智能井盖锁将以往设置在凹槽侧壁上的圆孔变更为喇叭状孔，并采用弹性插销组件代替无弹性的推杆，在弹性插销组件的插销头与连杆轴上的喇叭状孔相配合时，仍然可以转动连杆轴，继而连杆轴推动插销头挤压第二弹簧而回退，从而开锁，也即在关锁状态下也能使连杆轴实现空转，从而实现从井内部自由开锁，提高作业人员在井内的安全性；通过将喇叭孔变更为扇形缺口，扇形缺口贯通圆柱空腔侧壁，并开口于连杆轴上端面，插销头具有与扇形缺口相配合的弧形面，而减小插销头在锁定过程中的故障率、容错率；通过在底壳底部设置转动盘，并使转动盘与连杆轴下端头形成榫卯连接，而使井内作业人员通过旋转转动盘而方便地从井内开锁。

通过设置弹性插销组件，当喇叭状孔未对准弹性插销组件时，在操作人员误关锁时，电机会带着传动螺母预先到位，并保持一定的推力给插销头，当喇叭状孔再转到位时，第二弹簧会立即推动插销头压缩轴销机构，形成关锁，避免了电机在误操作时硬顶而造成的损坏。

附图说明

图1为本发明智能井盖锁的结构示意图；

图2为本发明智能井盖锁的结构爆炸示意图；

图3为锁芯轴的结构爆炸示意图；

图4为连杆轴的结构爆炸示意图；

图5为弹性插销组件的结构爆炸示意图；

图中，1、智能锁底壳；2、智能锁上盖；3、电池盒上盖；4、电机压板；5、锁芯轴；51、六角头；52、轴销；53、第一弹簧；54、紧固螺丝；55、第一密封圈；56、第一磁铁；6、连杆轴；61、扇形缺口；62、第二密封圈；63、凹槽；64、第二磁铁；7、弹性插销组件；71、插销头；72、第二弹簧；73、传动螺母；8、轴销机构；9、第三密封圈；11、主控制板；12、无线通信模组板；13、电机驱动板；14、小型直流电机组；15、鉴权驱动板；16、电池基座；17、电池；18、防水接头；19、转动盘；20、螺钉。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例

一种基于无线通信的智能井盖锁，包括智能锁底壳1、智能锁上盖2、电池盒上盖3、电机压板4、锁芯轴5、连杆轴6、弹性插销组件7、轴销机构8、第三密封圈9、主控制板11、无线通信模组板12、电机驱动板13和小型直流电机组14、蓝牙应急匙和鉴权驱动板15、电池基座16和电池17。

智能锁底壳1的背面有一个电池仓，用于安装电池，在智能锁底壳1的下表面设有密封槽，配合第三密封圈9和电池盒上盖3将电池仓与外界隔离开，并达到IP68等级，智能锁底壳1的正面设置有主体仓，智能锁底壳的上表面也设有密封槽，配合智能锁上盖2将主体仓与外界隔离开，并达到IP68等级。

主体仓用于电机压板4、锁芯轴5、连杆轴6、弹性插销组件7、轴销机构8、第三密封圈9等部件；主体仓设有电机安装槽，电机安装槽中安装有小型直流电机组14；主体仓有PCBA板卡安装区，安装有主控制板11、无线通信模组板12、电机驱动板13；主体仓侧壁设有防水接头18，便于外界各类传感期间，以及后续功能扩展使用。

锁芯轴5的下端为柱状体的凸轴，柱状体内设置有一腔体；连杆轴6与锁芯轴5接近的一端设置有圆柱空腔，圆柱空腔与锁芯轴5的凸轴配合使用，圆柱空腔内壁上设置有一圈凹槽63；圆柱空腔侧壁设有贯通侧壁的扇形缺口61，圆柱空腔的轴线垂直于扇面，该扇形缺口61开口于连杆轴上端面；轴销机构8包括轴销52、第一弹簧53、紧固螺丝54，轴销52、第一弹簧53、紧固螺丝54与上述腔体组合，轴销52可以自动伸出腔体插入喇叭状孔；弹性插销组件7位于扇形缺口运行轨迹外侧，弹性插销组件7包括插销头71、第二弹簧72和传动螺母73，插销头71具有与扇形缺口61相配合的弧形面，插销头71自尾向头设置盲孔，第二弹簧72置于盲孔内，在传动螺母73的传动杆的端头设有垂直轴线的通孔，在盲孔壁上沿盲孔长度方向设置贯通盲孔壁的相对的两个滑槽，传动杆插入盲孔中并从滑槽、通孔插入销钉，使传动螺母73一端头限制在盲孔中运动用于使第二弹簧72伸缩，传动螺母73的另一端与小型直流电机组14连接；在插销头71与喇叭状孔相配合的状态下，锁芯轴5可空转。

主体仓中设有弹性插销组件滑轨，弹性插销组件7安装在滑轨上，实现其直线运动；底壳设有电机固定位置和弹性插销组件传动导轨，电机固定位置固定有小型直流电机组，电机轴为轴向直线运动，电机轴与传动螺母73固定。

另外，上述锁芯轴5的上端为六角头51，该六角头51穿出上盖上设置的安装孔，用于配合外部六角机械钥匙开锁；锁芯轴5中间设置有两段密封槽，内装有第一密封圈55，第一密封圈55为丁腈密封圈，配合上盖实现锁芯轴5在静止或旋转时起到防水作用；锁芯轴密封槽下端外圆面上设有圆形孔槽，装配有第一磁铁56，再配合外部检测设备达到检测锁芯轴5的旋转情况。

上述连杆轴6的下端穿出底壳上设置的安装孔，端头为榫头状；连杆轴6中间有两段密封槽，内装第二密封圈62，第二密封圈62为丁腈密封圈，再配合底壳结构，使得连杆轴6在静止或旋转时起到防水作用；连杆轴6上设有圆形孔槽，装配有第二磁铁64，再配合外部检测设备达到检测连杆轴6的旋转情况。

主控制板11包括以BC35或M5310为主芯片的控制单元板；无线通信模组板12包括移动NB模组/电信NB模组/通用模组为主的通信单元板，与主控板及程序一同负责采集、分析、上传各传感器信息、分析结果，并接受智能井盖管理系统下发指令，送达和控制执行并反馈执行结果，如电机启动和停止等；电机驱动板13上设有行程开关，检测电机工作位置情况。

在智能井盖锁内部各部件安装完毕后，通过螺钉20及配套的螺母将智能锁底壳1和智能锁上盖2固定连接。

上述智能井盖锁还包括位于底壳底部的转动盘19，转动盘19具有与连杆轴6的榫头状端头相配合的卯眼，并与连杆轴6的榫头状端头形成榫卯连接固定。

本智能井盖锁通过在连杆轴6上设置了扇形缺口61，将弹性插销组件7的插销头前端设为与扇形缺口61相配合的弧形面，当锁芯轴5转动到相应位置，轴销机构8的轴销52会被第一弹簧53弹出，落入此扇形缺口61，从而使锁芯轴5与连杆轴6联动，当弹性插销组件7在电机作用下，插销头71填补了此扇形缺口61的空间，锁芯轴5与连杆轴6解除关联，并且锁住连杆轴6，从而达到离合的作用。特别是插销头前端为弧形面，与扇形缺口61相配合，在锁定状态下连杆轴6也可以空转，因此在紧急情况下，井内工作人员可以手动旋转锁体底部的转动盘19带动连杆轴6转动，从井内侧打开锁体。

上述未特别提及的技术均参照现有技术。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。