一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)包括準智能井口裝置、適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器、無線收發(fā)和控制裝置、定向天線裝置、高安時物理電源裝置，屬于市政節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。準智能井口裝置由井蓋、井蓋支撐物、準絕緣密封隔離圈、溝槽、化冰融雪劑和防凍劑、干擾電磁波吸收層、紅磚、混凝土或瀝青材料及其混合體路面、井壁(96)構(gòu)成。準絕緣密封隔離圈（200）至少包括兩個中空的廢輪胎，橡膠粘結(jié)層、防凍液、橡膠密封管以及吸水膨脹材料構(gòu)成。定向天線裝置包括偶極子天線、定向反射板、定向反射調(diào)整板、 滑道、固定卡、金屬蛇皮管；其偶極子天線是由電鍍銀銅合金的ABS工程塑料構(gòu)成的。
【專利說明】
一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)，特別是涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)，屬于市政節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。它是一種采用非接觸式多功能傳感器的智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)，其成本低、抗機械振動特性好、準確度佳、長期穩(wěn)定強、可靠性高、壽命長。它不僅能夠應用在金屬井蓋、非金屬井蓋的市政馬路井內(nèi)，還可以安裝在具有雙層金屬井蓋、非金屬井蓋的電信井內(nèi)使用。
[0002]一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)以低成本的單換能器式反射型超聲波水位傳感器為基礎(chǔ)，對其進行改造和創(chuàng)新，并且把開發(fā)重點放在對常規(guī)金屬井蓋或非金屬井蓋周邊的結(jié)構(gòu)改造以及對經(jīng)典微型天線的創(chuàng)新上，使得它從低檔的普通井蓋系統(tǒng)，一步躍升為一種采用非接觸式傳感器的低成本、高性能的智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)，能夠適宜在市政馬路井或電信井內(nèi)狹小空間安裝、可抑制和補償無益反射、透射的超聲波信號，抑制混響超聲波和聲表面波等的模式轉(zhuǎn)換，大幅度地降低常規(guī)反射型超聲波水位傳感器的波束加寬和盲區(qū)范圍較大現(xiàn)象以及電磁波的亂反射，改善電磁波發(fā)射的方向性，增加天線的增益，抑制電磁波波束的加寬和輻射邊瓣的擴大，全面地改善和提升基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)的技術(shù)指標，使其能夠適應在高溫酷暑、暴風驟雨、滴水成冰等惡劣天氣以及受到機械振動和沖擊，甚至在馬路被積水淹沒，智能井蓋面臨滅頂之災或被大雪覆蓋導致電子裝置全面崩潰的情況下仍能工作。它不僅能夠監(jiān)測市政馬路井內(nèi)水位，而且可以檢測市政馬路井蓋的移位、下陷、被盜。此外，還能夠安裝在具有雙層金屬井蓋、雙層非金屬井蓋或金屬井蓋和非金屬井蓋各一層的電信井內(nèi)，進行信號無線遠傳、超限報警和控制。更有趣的是，尚可以對電信井、市政馬路上井蓋附近和井內(nèi)的害蟲、老鼠起到消滅和驅(qū)趕作用。
【背景技術(shù)】
[0003]基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作的智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)是目前國內(nèi)、外的研發(fā)的熱門課題之一，也是一個硬骨頭課題。眾所共知，具有一層金屬或一層非金屬井蓋的市政馬路井智能井蓋和具有雙層金屬井蓋、非金屬井蓋的電信井內(nèi)信息傳送系統(tǒng)是一項技術(shù)瓶頸頗多的項目，目前國內(nèi)申報的專利較多，例如中國專利CN201320566617、CN201020113494、CN201210472719 等。
[0004]CN201320566617公開了一種智能井蓋裝置的結(jié)構(gòu)，它包括一井道，一井蓋；一姿態(tài)檢測模塊，配合固定于所述井蓋在該井道內(nèi)的一面，其內(nèi)具有檢測該井蓋姿態(tài)的一陀螺儀、判斷該井蓋振動幅度的一振動傳感器和一信號發(fā)射模塊，以及一位置檢測模塊，固定于所述井道內(nèi)，具有一個檢測所述井蓋與井道相配合程度的觸發(fā)裝置，以及與所述信號發(fā)射模塊匹配的信號接收模塊；該位置檢測模塊還具有與外部設(shè)備通信的一通信模塊.其缺點有二:1、所述的陀螺儀、振動傳感器價格高昂，對使用環(huán)境條件要求苛刻，無法在市政馬路井和電信井中大量推廣。2、井內(nèi)電子裝置與井蓋采用有線方式連接，顯然，打開井蓋或人員下井維修，極易碰斷井內(nèi)、外裝置的連線，導致系統(tǒng)工作的癱瘓。CN201020113494公開了一種智能井蓋，它包括一個井蓋，井蓋上設(shè)置有至少一個通孔；在通孔的內(nèi)部設(shè)置有智能芯片。其缺點有二:1、井蓋的孔洞是用來開啟井蓋以及進行井內(nèi)、外換氣的通路。把孔洞移做它用，不僅破壞了其正常功能，而且利用撬棍開啟井蓋時極易毀壞孔洞內(nèi)部智能芯片，碰斷井內(nèi)、外裝置的連線，導致系統(tǒng)工作癱瘓。2、目前高水平的非接觸讀寫器(也稱為電子標簽裝置)的信息拾取距離也不足4m，因此很難滿足物聯(lián)網(wǎng)的要求。CN201210472719是一項關(guān)于智能井蓋用光伏電源的專利，它很難實用化:暫不論其體積、價格、發(fā)生功率與晴天數(shù)是否匹配，是否能夠抗擊汽車行駛產(chǎn)生的機械振動和沖擊等問題，僅僅能夠解決由于每天在馬路下凹處(光伏電源安裝區(qū))的塵土、濁水、泥污的積累和覆蓋，導致光伏電源的表面接收的陽光急劇減少，電流供不應求的問題就頗令人頭痛了，至于耐暴雨噴淋和抗暴雪覆蓋等，更不能提及。
[0005]物聯(lián)網(wǎng)不僅要求裝置高性能、低成本，而且需要高可靠、全天候工作，可是目前國內(nèi)、外的智能井蓋傳感器、傳送系統(tǒng)大都不能滿足該要求，例如，對智能井蓋傳感器的傳送系統(tǒng)而言，要求它在高溫酷暑、暴風驟雨、馬路存在積雪、滴水成冰等惡劣天氣下能“全天候”工作是極其苛刻的，倘若再加上要求在馬路被積水淹沒，智能井蓋面臨滅頂之災或被大雪覆蓋的情況下仍能可靠地工作，那簡直是不可思議的。簡言之，物聯(lián)網(wǎng)需要“高性能”、“低成本”、“高可靠”和“全天候”地工作。一言蔽之曰，要求民品的價格，軍品的性能，其困難重重。
[0006]據(jù)國內(nèi)、外文獻查新結(jié)果表明，世界上目前尚沒有關(guān)于“在馬路被積水淹沒或被大雪覆蓋的情況下仍能可靠地工作”的一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作的智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)也沒有“基于物聯(lián)網(wǎng)的采用非接觸式傳感器的智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)”專利或論文。
[0007]總之，目前基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作的智能井蓋信息傳送系統(tǒng)的技術(shù)短板如下:
1、利用無線方法使智能井蓋信息通過單層金屬井蓋，特別是通過雙層金屬井蓋與物聯(lián)網(wǎng)相互通訊，實現(xiàn)對傳感器敏感信息和控制信號的搜集、處理、存儲以及發(fā)送與接收，不僅要求其傳感器和傳送系統(tǒng)具有高性能，而且必須是低功耗、低成本，尤其是對其低成本、小尺寸、高增益、抗機械振動、沖擊、能夠在寬溫區(qū)、惡劣環(huán)境下長期地工作的技術(shù)要求，頗令人望而生畏。
[0008]2、更令人頭痛的問題是傳送系統(tǒng)天線的結(jié)構(gòu)、安裝和全天候使用問題:要求置于金屬井蓋之下的微型天線，即使被冰雪掩埋，還是被積水覆蓋，以及較強的機械振動和沖擊下，其天線有效阻抗也不能發(fā)生較大變化。此外，也不能發(fā)生天線波束改變較大、邊瓣抑制減小、增益降低等現(xiàn)象。換言之，無論是在炎熱的熱帶城市，還是在我國的三北地區(qū)(東北、西北、華北)城鎮(zhèn)的任何天氣下，其微型天線和控制系統(tǒng)皆能夠低成本地、全天候地、耐機械振動和沖擊地搜集、處理、存儲和接收與發(fā)送傳感器信息和控制信號。
[0009]如果把天線置于金屬井蓋之下，使其信號被物聯(lián)網(wǎng)接收，那么為了補償金屬井蓋的對電磁波能量的吸收，必須提高天線的發(fā)射功率以及增大物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點對井蓋下天線的發(fā)射功率。顯然，這受到井下電源體積和功率的束縛，特別是市電很難供給位于馬路下的井內(nèi)電子設(shè)備使用，更增加了難度系數(shù)。
[0010]如果把天線置于馬路上，不僅妨礙車輛行駛，行人安全，而且影響市容的整潔。顯然，交通部門、市政部門是不能允許的。
[0011]如果把天線置于井蓋內(nèi)或者直接把金屬井蓋作為天線使用，可是它能夠長期抗擊車輛的機械振動和沖擊下嗎？馬路存在積水或金屬井蓋被積水淹沒怎么辦？冬天被積雪覆蓋又怎么辦？這是目前基于物聯(lián)網(wǎng)的全天候用智能井蓋傳感器及其管控系統(tǒng)的最大的技術(shù)瓶頸，也是基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作的智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)最難解決的技術(shù)短板。
[0012]3、市電很難供給位于馬路下的井內(nèi)電子設(shè)備使用，特別是老城區(qū)更是困難重重，普通化學電源不適合在寬溫區(qū)的陰暗、潮濕、機械振動、沖擊較強的井下工作。因此需要一種在智能井蓋下能夠?qū)挏貐^(qū)長期工作的高容量、供電電壓穩(wěn)定、紋波小、長壽命、可耐惡劣環(huán)境工作、低成本的物理電源，例如太陽能電池、壓電電源、熱電電源等。顯然，要求井內(nèi)電子設(shè)備必須低功耗，要求天線高增益、天線發(fā)射波束的主瓣窄，旁瓣抑制高，此外應耐潮濕、抗震動、低成本。這是基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作的智能井蓋信息傳送系統(tǒng)的另一個主要技術(shù)短板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的是解決目前智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸，提供一種適宜市政馬路井或電信井內(nèi)狹小空間安裝、波束加寬小、不受機械振動和沖擊影響、可同時監(jiān)測具有單層金屬井蓋、非金屬井蓋的市政馬路井或具有雙層金屬井蓋、非金屬井蓋的電信井內(nèi)的水位以及井蓋的狀態(tài)(移位、下陷、被盜、馬路積水)、可“全天候”使用的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)。其成本低、工作溫度范圍寬、長期穩(wěn)定好、可靠性高、壽命長，防盜效果好，抗機械振動和沖擊能力強，還可驅(qū)蟲、趕鼠，即使井蓋被冰雪掩埋，還是被積水覆蓋，以及較強的機械振動和沖擊下，也可全天候地工作。
[0014]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:如圖1所示，一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作的智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)包括準智能井口裝置99、適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器100、無線收發(fā)和控制裝置101、井蓋被積雪覆蓋仍能工作的定向天線裝置102、高安時物理電源裝置103，共五大部分。
[0015]準智能井口裝置99位于本發(fā)明智能井蓋的最上方，與適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器100、定向天線裝置102配合工作。它利用準絕緣密封隔離圈200中的吸水膨脹材料和井口裝置99周邊的環(huán)保型化冰融雪劑和防凍劑特性為抗高溫酷暑、耐暴風驟雨、馬路被積水淹沒或積雪覆蓋時能“全天候”工作創(chuàng)造了基礎(chǔ)。
[0016]適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器100是本發(fā)明智能井蓋的關(guān)鍵部件之一。它與無線收發(fā)和控制裝置101電連接，可抑制和補償無益反射、透射的超聲波信號，抑制混響超聲波和聲表面波等的模式轉(zhuǎn)換，大幅度地降低常規(guī)反射型超聲波水位傳感器的波束加寬和盲區(qū)范圍較大現(xiàn)象，可同時監(jiān)測具有單層金屬井蓋、非金屬井蓋的市政馬路井或具有雙層金屬井蓋、非金屬井蓋的電信井內(nèi)的水位以及井蓋的狀態(tài)(移位、下陷、被盜、馬路積水)，此外還可驅(qū)蟲、趕鼠。
[0017]定向天線裝置102是本發(fā)明智能井蓋的另一個關(guān)鍵部件。它置于單換能器式反射型超聲波井下傳感器100的外殼表面上，與無線收發(fā)和控制裝置101以及物聯(lián)網(wǎng)結(jié)點電連接，定向收發(fā)各種信息和控制信號。
[0018]高安時物理電源裝置103是一種能夠?qū)挏貐^(qū)長期工作的高容量、供電電壓穩(wěn)定、紋波小、長壽命、可耐惡劣環(huán)境工作、低成本的物理電源，例如太陽能電池、壓電電源、熱電電源等。它置于準智能井口裝置99附近的裝置98之內(nèi)部，與單換能器式反射型超聲波井下傳感器100、無線收發(fā)和控制裝置101連接。
[0019]本發(fā)明人對于適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器100的技術(shù)已經(jīng)申報了專利，因此本發(fā)明僅詳細介紹準智能井口裝置99、無線收發(fā)和控制裝置
101、定向天線裝置102部分。
[0020]為了以低成本手段，實現(xiàn)一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)，本發(fā)明采用了下述的7種創(chuàng)新技術(shù)和方法:
1、與現(xiàn)有的方法不同，本發(fā)明對傳統(tǒng)市政馬路井蓋之井口及其周邊進行了結(jié)構(gòu)修改和升級，使得普通井蓋之井口升級為準智能井口裝置99。在圖2中給出了準智能井口裝置99的結(jié)構(gòu):在傳統(tǒng)井蓋23、井蓋支撐體66之間增添了一枚準絕緣密封隔離圈200，它至少包括兩個中空的廢輪胎，例如，廢輪胎一(202a)、廢輪胎二(202b，把兩個或兩個以上的廢輪胎粘接成一個合成體，再在該合成體的頂部和底部分別粘接兩枚扁平橡膠環(huán)，并在該合成體內(nèi)部設(shè)置了至少兩根裝有防凍液的橡膠密封管，在每根橡膠密封管與中空的橡膠圈之間填充了一定數(shù)量的吸水膨脹材料。
[0021]準絕緣密封隔離圈200使金屬井蓋2 3與井蓋支撐體66隔離開，實現(xiàn)電絕緣。此時因為金屬井蓋2 3與井壁不是處于相同電位，所以金屬井2 3對電磁波的屏蔽作用可大幅度地下降。換言之，能夠大幅度地減少金屬井蓋2 3對電磁波的衰減，抑制電磁波波束加寬和輻射邊瓣的擴大，增大天線發(fā)射和接收電磁波的傳播距離，相當于提高了天線的增益。特別需要指出的，它能夠使天線發(fā)射和接收的電磁波偏離高衰減區(qū)進入低衰減區(qū)增加了自由度。
[0022]必須指出的，當水進入吸水膨脹材料后，其體積能夠膨脹2?6倍，從而可使準絕緣密封隔離圈200的厚度擴大數(shù)倍，導致井蓋2 3的位置能夠升高幾倍，從而能夠使井蓋2 3高出市政馬路積水水面，以免馬路積水經(jīng)過井蓋2 3的通氣孔洞或井蓋2 3邊緣的縫隙進入井內(nèi)，遭受滅頂之災?？墒钱斘蛎洸牧纤氲乃直粩D壓出以及經(jīng)日曬、風吹蒸發(fā)后，又可以恢復原體積。此外，該吸水膨脹材料還具有較好的彈性，汽車等在井蓋2 3上經(jīng)過時，司機不會感到太大的不舒服。
[0023]在東北冬季_30°C溫度的情況下，即使吸水膨脹材料205中的水分已凍結(jié)，可是位于中心的橡膠密封管203a、203b中的防凍液204仍為液態(tài)。即仍具有彈性，此外，按照集中參數(shù)而論，在-30?50°C溫度條件下準絕緣密封隔離圈200的介電常數(shù)的變化不大，介電損耗變化很小。在冬季，當井蓋23、準絕緣密封隔離圈200、井蓋支撐物66和環(huán)繞井蓋23的溝槽210被大雪覆蓋時，溝槽210內(nèi)部的化冰融雪劑和防凍劑62與雪接觸。由于化冰融雪劑和防凍劑62的融雪、化冰和防止雪水二次結(jié)冰作用，導致吸水膨脹材料205體積膨脹，井蓋23位置提升；由于吸水膨脹材料205、防凍液204的彈性、緩沖作用，并不影響車輛的行駛及其舒服性，可是卻降低了對電磁波的吸收率。隨著車輛行駛的壓榨、吸附水分的蒸發(fā)、冷凍升華，吸水膨脹材料205和化冰融雪劑和防凍劑62幾乎又恢復如初。換言之，不僅對電磁波的吸收率低，而且適宜全天候工作。
[0024]簡言之，準智能井口 99為抗高溫酷暑、耐暴風驟雨、馬路被積水淹沒或積雪覆蓋時能“全天候”工作奠定了基礎(chǔ)。
[0025]2、本發(fā)明在適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器100的外殼表面上設(shè)置了一個低成本的定向天線102，進一步增大天線發(fā)射和接收電磁波的傳播距離:例如，把傳統(tǒng)的低成本偶極子天線、拉桿天線進行技術(shù)改造和創(chuàng)新，成為一種低成本、低邊瓣的定向偶極子定向天線或者直接增補一枚八木天線或拋物面天線，提高天線的方向性，從而增大了天線的發(fā)射和接收電磁波的傳播距離。該天線的支承裝置與天線底座之間采用了可以靈活彎曲和扭轉(zhuǎn)的金屬蛇皮管結(jié)構(gòu)，因此，為可任意調(diào)節(jié)天線定向發(fā)射和接收電磁波方向提供了方便。利用低成本的定向天線102和準智能井口 99的配合，使得即使在馬路被積水淹沒，智能井蓋在面臨滅頂之災或被大雪覆蓋等極端惡劣天氣條件下，也能“全天候”工作變?yōu)榭赡堋?br>[0026]特別需要強調(diào)的，與現(xiàn)有的方法不同，該天線定向發(fā)射電磁波信號的方向并不是朝向金屬井蓋，而是朝向金屬井蓋下方的井蓋支撐體66附近的電磁波低衰減區(qū)，因此可大幅度地減少金屬井蓋對電磁波信號的衰減。其理由如下:該區(qū)域的材質(zhì)不是金屬，也不是土壤，而是紅磚、混凝土或瀝青材料及其混合體路面97。因為在300?30001氏頻率范圍內(nèi)，金屬、土壤對電磁波的吸收作用很強，而混凝土、瀝青材料對電磁波的吸收率卻比金屬、土壤低得多，其損耗主要來源于其介電損耗。理論推算表明，在300?30001氏頻率范圍內(nèi)的電磁波，按照介電損耗大小排隊，依次是土壤、混凝土、瀝青材料，特別是土壤的介電損耗隨著含水量的多寡而變化很大。
[0027]3、與現(xiàn)有的方法不同，本發(fā)明在傳統(tǒng)市政馬路井壁的井口附近的定向天線直接發(fā)射和接收電磁波不能覆蓋區(qū)域內(nèi)涂覆了干擾電磁波吸收層14，以便吸收雜散電磁波和透射波，抑制寄生電磁波的干擾，凈化電磁波頻譜，提高邊瓣抑制度，提高信噪比。
[0028]4.與現(xiàn)有的方法不同，本發(fā)明的干擾電磁波吸收層14并沒有使用傳統(tǒng)的電磁波吸收材料，而是利用鐵氧體、磷酸鋁碳纖維、水玻璃的混合物構(gòu)成的涂料；此外，配方中的鐵氧體電材料并沒有使用價格較高的N1系材料，而是以Si02、Ca0、Co0代替之。該涂料的組分為無機材料，防火等級高，耐老化特性好，其熱膨脹系數(shù)與井壁匹配，因此不僅對電磁波的吸收能力高，與井壁的結(jié)合力強，而且成本低，使用壽命長。
[0029]5、與現(xiàn)有的技術(shù)不同，為了提高準絕緣密封隔離圈200的低溫工作能力，在井蓋23、準絕緣密封隔離圈200、井蓋支撐體66和圍繞井蓋23的混凝土或瀝青填充物體之間設(shè)置了溝槽210，并在其內(nèi)部放置了化冰融雪劑和防凍劑62。從而確保在馬路存在積雪、滴水成冰等惡劣天氣下，甚至被大雪覆蓋時也能“全天候”工作。
[0030]6、準絕緣密封隔離圈200不僅結(jié)構(gòu)新穎，性能佳，而且工作溫度范圍寬，成本低。其結(jié)構(gòu)如圖3所示:準絕緣密封隔離圈200是由兩條廢輪胎202a、202b、橡膠圓環(huán)板一201a、橡膠圓環(huán)板二 201b、兩塊橡膠圓環(huán)板201a、201b、兩根圓環(huán)形橡膠密封管203a、203b構(gòu)成。
[0031]7、與現(xiàn)有的技術(shù)不同，本發(fā)明的天線材料并沒有使用傳統(tǒng)的銅板、銅管、反射板材料并沒有使用傳統(tǒng)的拋光銅板、覆蓋有玻璃鋼的銅網(wǎng)等材料，而是天線和反射片皆采用由ABS工程塑料材料構(gòu)成的，然后再電鍍銀銅合金，不僅表面光潔，其介電損耗和銅損都很小，而且材料成本、加工成本都很低，重量也很輕。簡言之，以低成本手段，獲得高性能的天線。
[0032]8、本發(fā)明把金屬蛇皮管219應用在井下定向天線裝置102中有一定的創(chuàng)新意義，頗有特色，其功能有二個:A、通過人工方法，彎曲、拉伸或扭曲金屬蛇皮管，能夠調(diào)整定向天線裝置102的發(fā)射或接收電磁波信號的方向，以便獲得最大的信噪比，提升物聯(lián)網(wǎng)信號質(zhì)量。B、減少馬路車輛的機械振動、沖擊對定向天線裝置102工作的影響，即具有隔振、抗干擾特性。
[0033]9、特別需要強調(diào)的，本發(fā)明的化冰融雪劑和防凍劑62是一種環(huán)保型化冰融雪劑和防凍劑(正在申報發(fā)明專利)，它與目前現(xiàn)有的融雪劑和防凍劑完全不同，它是借鑒現(xiàn)有的融雪劑和防凍劑的經(jīng)驗和教訓，利用正交試驗法摸索最佳配方，并且在國際上首次把中醫(yī)治病的陰陽平衡理論應用在融雪劑和防凍劑開發(fā)中力求速效性與長效性、親水性基與憎水基、酸性度與堿性度、高性能與低成本、組分大顆粒與小顆粒尺寸、關(guān)鍵組分比重與輔助組分的平衡、統(tǒng)一。組分材料一一融冰雪發(fā)熱劑、冰點下降劑、吸附劑、表面活性劑、防銹劑、阻蝕劑等全部采用無機材料，呈弱堿性、干燥后，特性又恢復如初。因此化冰、融雪和防凍能力強，具有良好的速效性和長效性，可以工作在一30°C以下，對金屬件無腐蝕，對動、植物無損傷。最大的優(yōu)點是環(huán)保、低成本，并可重復循環(huán)使用。
[0034]具體地講，本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:如圖1所示，一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作的智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)包括下述五大部分:準智能井口裝置99、適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器100、無線收發(fā)和控制裝置101、定向天線裝置
102、高安時物理電源裝置103。
[0035]示于圖2的準智能井口裝置99包括井蓋23、井蓋支撐物66、準絕緣密封隔離圈200、溝槽210、化冰融雪劑和防凍劑62、干擾電磁波吸收層14、紅磚、混凝土或瀝青材料及其混合體路面97、井壁96，其特征是井蓋23位于準智能井口裝置99最上邊，井蓋支撐物66處在井蓋23的下方，井壁96的上方；準絕緣密封隔離圈200安裝在井蓋支撐物66和井蓋23之間；紅磚、混凝土或瀝青材料及其混合體路面97圍繞著井蓋23、井蓋支撐物66、準絕緣密封隔離圈200 ;溝槽210位于井蓋23、井蓋支撐物66、準絕緣密封隔離圈200的組合體與紅磚、混凝土或瀝青材料及其混合體路面97之間；而在溝槽210內(nèi)部放置了化冰融雪劑和防凍劑62 ;干擾電磁波吸收層14被涂覆在井壁96的內(nèi)表面上的定向天線直接發(fā)射和接收的電磁波不能覆蓋的區(qū)域內(nèi)。
[0036]其化冰融雪劑和防凍劑62與市場銷售的化冰融雪劑和防凍劑的配方完全不同，是由無機鹽硫酸鎂、氯化鈣、硫酸銨、焦磷酸鈉、偏硅酸鈉等構(gòu)成的，是環(huán)保型化冰融雪劑和防凍劑，對混凝土、瀝青和鋼鐵無腐蝕，對植物、動物也無損害。其配比(重量比)如下:
硫酸鎂:20?60%，氯化鈣:10?20%，硫酸銨:15?35%，焦磷酸鈉:0.5?15%，偏硅酸鈉:1.5?20%，其配比總和為100%。如圖2和圖4所示，所述的適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器100安裝在井壁96上，并且其中心線與重力方向垂直；在單換能器式反射型超聲波井下傳感器100保護外殼24的表面上安裝有定向天線裝置102，其特征是定向天線裝置102被固定螺釘218安裝在單換能器式反射型超聲波井下傳感器100的保護外殼24的上表面，并且定向天線102的圓板狀基座一 211、圓板狀基座二 211a、圓板狀基座三211b、金屬蛇皮管219通過由轉(zhuǎn)動軸7、保護外殼24、可伸縮的支撐桿10、金屬固定板12以及固定螺釘13構(gòu)成的懸浮式三腳架支撐的懸臂梁結(jié)構(gòu)；所述的無線收發(fā)和控制裝置101位于適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器100保護外殼24的內(nèi)部。
[0037]所述的高安時物理電源裝置103設(shè)置在準智能井口裝置99附近的裝置98之內(nèi)部。
[0038]示于圖3的準絕緣密封隔離圈200至少包括兩個中空的廢輪胎，例如，廢輪胎一(202a)、廢輪胎二(202b，準絕緣密封隔離圈200是由橡膠圓環(huán)板一 201a、橡膠圓環(huán)板二201b、廢輪胎一 202a、廢輪胎二 202b、橡膠粘結(jié)層一 206a、橡膠粘結(jié)層二 206b、橡膠粘結(jié)層三206c、防凍液一 204a、防凍液二 204 b、橡膠密封管一 203 a、橡膠密封管二 203 b、通孔207以及吸水膨脹材料一 205 a、吸水膨脹材料二 205 b構(gòu)成，其特征是準絕緣密封隔離圈200安裝在井蓋支撐物66和井蓋23之間，井蓋23、準絕緣密封隔離圈200、井蓋支撐物66和環(huán)繞井蓋23的混凝土或瀝青材料之間的溝槽210構(gòu)成了一個組合體，并在組合體的溝槽210內(nèi)部放置了化冰融雪劑和防凍劑62 ;其橡膠圓環(huán)板一 201a、橡膠圓環(huán)板二 201b位于準絕緣密封隔離圈200的最外邊，并且分別與井蓋23、井蓋支撐物66密切接觸；而廢輪胎一202a、廢輪胎二 202b置于橡膠圓環(huán)板一 201a、橡膠圓環(huán)板二 201b之間，在每條廢輪胎表面加工了很多通孔207，在廢輪胎一 202a、廢輪胎二 202b的每條外胎截面中心依次設(shè)置有橡膠密封管一 203 a、橡膠密封管二 203 b，并且在它們內(nèi)部依次密封了防凍液一 204a、防凍液二 204 b ;此外，橡膠板一 201a、廢輪胎一 202a、廢輪胎二 202b和橡膠板二 201b用橡膠粘結(jié)層一 206a、橡膠粘結(jié)層二 206b、橡膠粘結(jié)層三206c粘結(jié)，而在橡膠密封管一 203 a和廢輪胎一 202a、橡膠密封管二 203 b和廢輪胎二 202b之間依次設(shè)置有吸水膨脹材料一 205
a、吸水膨脹材料二 205 bo
[0039]如圖4所示，所述的定向天線裝置102是為了實現(xiàn)全天候定向發(fā)射和接收電磁波信號而設(shè)置的，它利用固定螺釘218安裝在單換能器式反射型超聲波井下傳感器100的保護外殼24的上表面，并且定向天線裝置102的圓板狀基座一 211、圓板狀基座二 211a、圓板狀基座三211b、金屬蛇皮管219通過由轉(zhuǎn)動軸7、保護外殼24、可伸縮的支撐桿10、金屬固定板12以及固定螺釘13構(gòu)成的這種懸浮式三腳架支撐的懸臂梁結(jié)構(gòu)；定向天線裝置102包括圓板狀基座一 211、圓板狀基座二 211a、圓板狀基座三211b、絕緣材料圓板基座211c、偶極子天線212、定向反射板213、定向反射板一 213a、定向反射調(diào)整板213b、滑道215、固定卡一 217a、固定卡二 217b、固定卡三217c、固定螺釘218 ;其特征是偶極子天線212位于圓板狀基座二 211a、圓板狀基座三211b和絕緣材料圓板基座211c的中央，圓板狀基座一 211的中央安裝有金屬蛇皮管219，金屬蛇皮管219的另一端位于圓板狀基座二 211a的中央，并與圓板狀基座二 211a連接；圓板狀基座一 211、圓板狀基座二 211a、圓板狀基座三211b都是由添加磁性材料的ABS工程塑料材料構(gòu)成的，并且表面電鍍銀銅合金，偶極子天線212是電鍍銀銅合金的ABS工程塑料構(gòu)成的，滑道槽215是專門在圓板狀基座三211b上制作的下凹槽，槽的尺寸與定向反射板213a、定向反射調(diào)整板213b匹配，表面光滑。此外，固定卡一 217a可以固定在圓板狀基座三211b的邊緣，固定卡二 217b、固定卡三217c可固定在滑道槽215中，防止定向反射板一 213a、定向反射調(diào)整板213b調(diào)整成最佳位置后的移動。絕緣材料圓板基座211c僅由ABS工程塑料材料構(gòu)成的，不再電鍍金屬。
[0040]定向反射板213、定向反射板一 213a、定向反射調(diào)整板213b的水平斷面皆為圓弧形，定向反射板213可以沿著在底版211b邊緣移動，而定向反射板一 213a、定向反射調(diào)整板213b可以沿著滑道215滑動，以便調(diào)整定向天線102的參數(shù)。定向反射板213、定向反射板一 213a、定向反射調(diào)整板213b皆分別由上、下兩部分構(gòu)成:它們依次是位于下方的下板2%、下板一 213&1、下板二 2131^，位于上方的上板2132、上板一 213a2、上板二 213b2，位于下方的下板2131、下板一 213?、下板二 213bi都是由添加鐵磁材料的ABS工程塑料材料構(gòu)成的，下板2%的高度不大于圓板狀基座三211b的厚度，而下板一 213a 1、下板二 2131^的高度不大于滑道215的深度，而構(gòu)成位于上方的上板2132、上板一 213a2、上板二 213b2的材料皆不添加磁性材料，僅由ABS工程塑料材料組成的，并電鍍銀銅合金。
[0041]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益的效果如下:
(I)本發(fā)明對傳統(tǒng)市政馬路井口進行了修改，在井蓋23、井蓋支撐物66之間增添了一枚由廢輪胎構(gòu)成的內(nèi)部填有防凍液的吸水膨脹材料之準絕緣密封隔離圈200。使金屬井蓋與井蓋支撐物66隔離開，電絕緣。因為金屬井蓋與井壁不是處于相同電位，所以金屬井蓋對電磁波的屏蔽作用可大幅度地下降。換言之，能夠大幅度地減少金屬井蓋對電磁波的衰減，抑制電磁波波束加寬和輻射邊瓣的擴大，增大天線發(fā)射和接收電磁波的傳播距離，相當于提高了天線的增益。
[0042](2)本發(fā)明在適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井蓋傳感器100外殼表面上設(shè)置了一個低成本的定向天線102，進一步增大天線發(fā)射和接收電磁波的傳播距離:例如，對傳統(tǒng)的低成本偶極子天線、拉桿天線進行技術(shù)改造和創(chuàng)新，成為一種低成本、低邊瓣的定向偶極子天線，提高天線的方向性，從而增大了天線的發(fā)射和接收電磁波的傳播距離。該天線的支承裝置與天線底座之間采用了可以靈活彎曲的蛇皮管結(jié)構(gòu)，因此，為任意調(diào)節(jié)天線定向發(fā)射和接收電磁波提供了方便。
[0043]特別需要強調(diào)的，該天線定向發(fā)射電磁波的方向并不是朝向金屬井蓋，而是金屬井蓋下方的井蓋支撐物66附近區(qū)域，因此大幅度地減少金屬井蓋對電磁波的衰減。其理由如下:該區(qū)域的材質(zhì)不是金屬，而是紅磚、混凝土或瀝青材料，也不是土壤。因為在300?3000MHZ頻率范圍內(nèi)，金屬對電磁波的的屏蔽作用很強，而混凝土、瀝青材料對電磁波的吸收率卻比土壤低得多，其損耗主要來源于其介電損耗。實驗表明，300?3000MHZ頻率范圍內(nèi)的電磁波通過厚度為100?300mm的瀝青區(qū)的衰減僅為1db左右，遠小于在金屬或土壤中的衰減。
[0044](3)本發(fā)明在傳統(tǒng)市政馬路井壁的井口附近的定向天線直接發(fā)射和接收電磁波的不能覆蓋區(qū)域內(nèi)涂覆了干擾電磁波吸收層14，以便吸收雜散電磁波和透射波，抑制寄生電磁波的干擾，凈化電磁波頻譜，提高邊瓣抑制度，提高信噪比。
[0045](4)本發(fā)明的干擾電磁波吸收層14并沒有使用傳統(tǒng)的電磁波吸收材料，而是利用鐵氧體、磷酸鋁碳纖維、水玻璃的混合物；此外，配方中的鐵氧體電材料并沒有使用價格較高的N1系材料，而是以Si02、Ca0、Co0代替之。換言之，不僅對電磁波的吸收能力高，與井壁的結(jié)合力強，而且成本低，使用壽命長。
[0046](5)本發(fā)明的準絕緣密封隔離圈200的具有低溫工作能力，在井蓋23、準絕緣密封隔離圈200、井蓋支撐物66和環(huán)繞井蓋23的混凝土或瀝青材料之間設(shè)置一個溝槽210，并在其內(nèi)部放置了融雪劑和防凍劑62。在東北冬季-30°C溫度的情況下，即使吸水膨脹材料205中的水分已凍結(jié)，可是位于中心的橡膠密封管203a、203b中的防凍液204仍為液態(tài)。即仍具有彈性，此外，按照集中參數(shù)而論，在-30?50°C溫度條件下電絕緣密封隔離圈200的介電常數(shù)也變化不大，特別是橡膠、防凍液為有機物其介電常數(shù)較高，介電損耗很小。在冬季，當井蓋23、準絕緣密封隔離圈200、井蓋支撐物66和環(huán)繞井蓋23的溝槽210被大雪覆蓋時，溝槽210內(nèi)部的融雪劑和防凍劑62與雪接觸。由于融雪劑62的融雪、化冰和防止雪水二次結(jié)冰作用，導致吸水膨脹材料205體積膨脹，井蓋23位置提升；由于吸水膨脹材料205、防凍液204的彈性、緩沖作用，并不影響車輛行駛的舒服性，可是卻降低了對電磁波的吸收率。隨著車輛行駛的壓榨、吸附水分的蒸發(fā)、冷凍升華，吸水膨脹材料205和融雪劑62幾乎又恢復如初，換言之，不僅對電磁波的吸收率低，而且適宜全天候工作。
[0047](6)本發(fā)明的定向天線102之低成本的偶極子天線212的材料以及定向反射板213、定向反射板213a、定向反射調(diào)整板213b等并沒有使用傳統(tǒng)的銅板、銅管、反射板材料并沒有使用傳統(tǒng)的拋光銅板、覆蓋有玻璃鋼的銅網(wǎng)等材料，而是偶極子天線212和以及定向反射板213、定向反射板213a、定向反射調(diào)整板213b皆采用由ABS工程塑料材料構(gòu)成的，并電鍍銀銅合金，不僅表面光潔，其介電損耗和銅損都很小，而且材料成本、加工成本都很低，重量也很輕。
[0048](7)本發(fā)明的金屬蛇皮管219頗有特色，其功能有二個:
A、通過人工方法，彎曲、拉伸或扭曲金屬蛇皮管，能夠調(diào)整定向天線裝置102的發(fā)射或接收電磁波信號的方向，以便獲得最大的信噪比，提升物聯(lián)網(wǎng)信號質(zhì)量。
[0049]B、減少馬路車輛的機械振動、沖擊對定向天線裝置102工作的影響，即具有隔振、抗干擾特性。
[0050](8)本發(fā)明在國際上首次把中醫(yī)治病的陰陽平衡理論應用在融雪劑和防凍劑開發(fā)中力求速效性和長效性、親水性基和憎水基、酸性度與堿性度、高性能與低成本、組分大顆粒與小顆粒尺寸、關(guān)鍵組分比重與輔助組分的平衡、統(tǒng)一。組分材料一一融冰雪發(fā)熱劑、冰點下降劑、吸附劑、表面活性劑、防銹劑、阻蝕劑等全部采用無機材料，呈弱堿性、干燥后，特性又恢復如初。因此化冰、融雪和防凍能力強，具有良好的速效性和長效性，可以工作在一30°C以下，對金屬件無腐蝕，對動、植物無損傷。最大的優(yōu)點是環(huán)保、低成本，并可重復循環(huán)使用。
[0051]簡言之，本發(fā)明以低成本手段，獲得高性能、高可靠的基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0052]圖1是本發(fā)明的一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0053]圖2是本發(fā)明的一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]圖3是本發(fā)明的一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)的準絕緣密封隔離圈的局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0055]圖4是本發(fā)明的一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)的定向天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0056]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步描述:本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的結(jié)構(gòu)和實施方式，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0057]如圖1所示，一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作的智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)包括五大部分:準智能井口裝置99、適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器100、無線收發(fā)和控制裝置101、定向天線裝置102、高安時物理電源裝置103。
[0058]示于圖2的準智能井口裝置99包括井蓋23、井蓋支撐物66、準絕緣密封隔離圈200、溝槽210、化冰融雪劑和防凍劑62、干擾電磁波吸收層14、紅磚、混凝土或瀝青材料及其混合體路面97、井壁96，其特征是井蓋23位于準智能井口裝置99最上邊，井蓋支撐物66處在井蓋23的下方，井壁96的上方；準絕緣密封隔離圈200安裝在井蓋支撐物66和井蓋23之間；紅磚、混凝土或瀝青材料及其混合體路面97圍繞著井蓋23、井蓋支撐物66、準絕緣密封隔離圈200 ;溝槽210位于井蓋23、井蓋支撐物66、準絕緣密封隔離圈200的組合體與紅磚、混凝土或瀝青材料及其混合體路面97之間；而在溝槽210內(nèi)部放置了化冰融雪劑和防凍劑62 ;干擾電磁波吸收層14被涂覆在井壁96的內(nèi)表面上的定向天線直接發(fā)射和接收的電磁波不能覆蓋的區(qū)域內(nèi)。
[0059]其化冰融雪劑和防凍劑62與市場銷售的化冰融雪劑和防凍劑的配方完全不同，是由無機鹽硫酸鎂、氯化鈣、硫酸銨、焦磷酸鈉、偏硅酸鈉等構(gòu)成的，是環(huán)保型化冰融雪劑和防凍劑，對混凝土、瀝青和鋼鐵無腐蝕，對植物、動物也無損害。其配比(重量比)如下:
硫酸鎂:20?60%，氯化鈣:10?20%，硫酸銨:15?35%，焦磷酸鈉:0.5?15%，偏硅酸鈉:1.5?20%，其配比總和為100%。
[0060]如圖2和圖4所示，所述的適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器100安裝在井壁96上，并且其中心線與重力方向垂直；在單換能器式反射型超聲波井下傳感器100保護外殼24的表面上安裝有定向天線裝置102，其特征是定向天線裝置102被固定螺釘218安裝在單換能器式反射型超聲波井下傳感器100的保護外殼24的上表面，并且定向天線102的圓板狀基座一 211、圓板狀基座二 211a、圓板狀基座三211b、金屬蛇皮管219通過由轉(zhuǎn)動軸7、保護外殼24、可伸縮的支撐桿10、金屬固定板12以及固定螺釘13構(gòu)成的懸浮式三腳架支撐的懸臂梁結(jié)構(gòu)；必須強調(diào)的是，金屬蛇皮管219的功能有二個:
A、通過人工方法，彎曲、拉伸或扭曲金屬蛇皮管，能夠調(diào)整定向天線裝置102的發(fā)射或接收電磁波信號的方向，以便獲得最大的信噪比，提升物聯(lián)網(wǎng)信號質(zhì)量。
[0061]B、減少馬路車輛的機械振動、沖擊對定向天線裝置102工作的影響，即具有隔振、抗干擾特性。
[0062]所述的無線收發(fā)和控制裝置101位于適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器100保護外殼24的內(nèi)部。
[0063]所述的高安時物理電源裝置103設(shè)置在準智能井口裝置99附近的裝置98之內(nèi)部。
[0064]示于圖3的準絕緣密封隔離圈200至少包括兩個中空的廢輪胎，例如，廢輪胎一(202a)、廢輪胎二(202b，準絕緣密封隔離圈200是由橡膠圓環(huán)板一 201a、橡膠圓環(huán)板二201b、廢輪胎一 202a、廢輪胎二 202b、橡膠粘結(jié)層一 206a、橡膠粘結(jié)層二 206b、橡膠粘結(jié)層三206c、防凍液一 204a、防凍液二 204 b、橡膠密封管一 203 a、橡膠密封管二 203 b、通孔207以及吸水膨脹材料一 205 a、吸水膨脹材料二 205 b構(gòu)成，其特征是準絕緣密封隔離圈200安裝在井蓋支撐物66和井蓋23之間，井蓋23、準絕緣密封隔離圈200、井蓋支撐物66和環(huán)繞井蓋23的混凝土或瀝青材料之間的溝槽210構(gòu)成了一個組合體，并在組合體的溝槽210內(nèi)部放置了化冰融雪劑和防凍劑62 ;其橡膠圓環(huán)板一 201a、橡膠圓環(huán)板二 201b位于準絕緣密封隔離圈200的最外邊，并且分別與井蓋23、井蓋支撐物66密切接觸；而廢輪胎一202a、廢輪胎二 202b置于橡膠圓環(huán)板一 201a、橡膠圓環(huán)板二 201b之間，在每條廢輪胎表面加工了很多通孔207，在廢輪胎一 202a、廢輪胎二 202b的每條外胎截面中心依次設(shè)置有橡膠密封管一 203 a、橡膠密封管二 203 b，并且在它們內(nèi)部依次密封了防凍液一 204a、防凍液二 204 b ;此外，橡膠板一 201a、廢輪胎一 202a、廢輪胎二 202b和橡膠板二 201b用橡膠粘結(jié)層一 206a、橡膠粘結(jié)層二 206b、橡膠粘結(jié)層三206c粘結(jié)，而在橡膠密封管一 203 a和廢輪胎一 202a、橡膠密封管二 203 b和廢輪胎二 202b之間依次設(shè)置有吸水膨脹材料一 205
a、吸水膨脹材料二 205 bo
[0065]如圖4所示，所述的定向天線裝置102是為了實現(xiàn)全天候定向發(fā)射和接收電磁波信號而設(shè)置的，它利用固定螺釘218安裝在單換能器式反射型超聲波井下傳感器100的保護外殼24的上表面，并且定向天線裝置102的圓板狀基座一 211、圓板狀基座二 211a、圓板狀基座三211b、金屬蛇皮管219通過由轉(zhuǎn)動軸7、保護外殼24、可伸縮的支撐桿10、金屬固定板12以及固定螺釘13構(gòu)成的這種懸浮式三腳架支撐的懸臂梁結(jié)構(gòu)；定向天線裝置102包括圓板狀基座一 211、圓板狀基座二 211a、圓板狀基座三211b、絕緣材料圓板基座211c、偶極子天線212、定向反射板213、定向反射板一 213a、定向反射調(diào)整板213b、滑道215、固定卡一 217a、固定卡二 217b、固定卡三217c、固定螺釘218 ;其特征是偶極子天線212位于圓板狀基座二 211a、圓板狀基座三211b和絕緣材料圓板基座211c的中央，圓板狀基座一 211的中央安裝有金屬蛇皮管219，金屬蛇皮管219的另一端位于圓板狀基座二 211a的中央，并與圓板狀基座二 211a連接；圓板狀基座一 211、圓板狀基座二 211a、圓板狀基座三211b都是由添加磁性材料的ABS工程塑料材料構(gòu)成的，并且表面電鍍銀銅合金，偶極子天線212是電鍍銀銅合金的ABS工程塑料構(gòu)成的，滑道槽215是專門在圓板狀基座三211b上制作的下凹槽，槽的尺寸與定向反射板213a、定向反射調(diào)整板213b匹配，表面光滑。此外，固定卡一 217a可以固定在圓板狀基座三211b的邊緣，固定卡二 217b、固定卡三217c可固定在滑道槽215中，防止定向反射板一 213a、定向反射調(diào)整板213b調(diào)整成最佳位置后的移動。絕緣材料圓板基座211c僅由ABS工程塑料材料構(gòu)成的，不再電鍍金屬。
[0066]定向反射板213、定向反射板一 213a、定向反射調(diào)整板213b的水平斷面皆為圓弧形，定向反射板213可以沿著在底版211b邊緣移動，而定向反射板一 213a、定向反射調(diào)整板213b可以沿著滑道215滑動，以便調(diào)整定向天線102的參數(shù)。定向反射板213、定向反射板一 213a、定向反射調(diào)整板213b皆分別由上、下兩部分構(gòu)成:它們依次是位于下方的下板2%、下板一 213&1、下板二 2131^，位于上方的上板2132、上板一 213a2、上板二 213b2，位于下方的下板2131、下板一 213?、下板二 213bi都是由添加鐵磁材料的ABS工程塑料材料構(gòu)成的，下板2%的高度不大于圓板狀基座三211b的厚度，而下板一 213a 1、下板二 2131^的高度不大于滑道215的深度，而構(gòu)成位于上方的上板2132、上板一 213a2、上板二 213b2的材料皆不添加磁性材料，僅由ABS工程塑料材料組成的，并電鍍銀銅合金。
【主權(quán)項】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)包括準智能井口裝置(99)、適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器(100)、無線收發(fā)和控制裝置(101)、定向天線裝置(102)、高安時物理電源裝置(103)，其特征是:準智能井口裝置(99)由井蓋(23)、井蓋支撐物(66)、準絕緣密封隔離圈(200)、溝槽(210)、化冰融雪劑和防凍劑(62)、干擾電磁波吸收層(14)、紅磚、混凝土或瀝青材料及其混合體路面(97)、井壁(96)構(gòu)成；井蓋(23)位于準智能井口裝置(99)最上邊，井蓋支撐物￠6)處在井蓋(23)的下方，井壁(96)的上方；電絕緣密封隔離圈(200)安裝在井蓋支撐物￠6)和井蓋(23)之間；由紅磚、混凝土或瀝青材料或其混合體構(gòu)成的路面(97)圍繞著井蓋(23)、井蓋支撐物(66)、準絕緣密封隔離圈(200);溝槽(210)位于井蓋(23)、井蓋支撐物(66)、準絕緣密封隔離圈(200)的組合體與由紅磚、混凝土或瀝青材料或其混合體構(gòu)成的路面(97)之間；而在溝槽(210)內(nèi)部放置了化冰融雪劑和防凍劑￠2);干擾電磁波吸收層(14)被涂覆在井壁(96)的內(nèi)表面上的定向天線直接發(fā)射和接收的電磁波不能覆蓋的區(qū)域內(nèi)，適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器(100)安裝在井壁(96)上，它的中心線與重力方向垂直；在單換能器式反射型超聲波井下傳感器(100)保護外殼(24)的表面上安裝有定向天線裝置(102)，定向天線裝置(102)被固定螺釘(218)安裝在單換能器式反射型超聲波井下傳感器(100)的保護外殼(24)上，并且定向天線(102)的圓板狀基座一(211)、圓板狀基座二(211a)、圓板狀基座三(211b)、金屬蛇皮管(219)通過由轉(zhuǎn)動軸(7)、保護外殼(24)、可伸縮的支撐桿(10)、金屬固定板(12)以及固定螺釘(13)構(gòu)成了懸浮式三腳架支撐的懸臂梁結(jié)構(gòu)；無線收發(fā)和控制裝置(101)位于適宜狹小空間安裝的單換能器式反射型超聲波井下傳感器(100)保護外殼(24)的內(nèi)部，高安時物理電源裝置(103)設(shè)置在準智能井口裝置(99)附近的裝置(98)之內(nèi)部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)，準絕緣密封隔離圈(200)至少包括兩個中空的廢輪胎，例如，廢輪胎一(202a)、廢輪胎二(202b)，準絕緣密封隔離圈(200 )是由橡膠圓環(huán)板一(20Ia)、橡膠圓環(huán)板二( 20Ib )、廢輪胎一(202a)、廢輪胎二( 202b )、橡膠粘結(jié)層一(206a)、橡膠粘結(jié)層二( 206b )、橡膠粘結(jié)層三(206c)、防凍液一(204a)、防凍液二(204 b)、橡膠密封管一(203 a)、橡膠密封管二( 203b)、通孔(207)以及吸水膨脹材料一(205 a)、吸水膨脹材料二(205 b)構(gòu)成，其特征是:其橡膠圓環(huán)板一(201a)、橡膠圓環(huán)板二(201b)位于準絕緣密封隔離圈(200)的最外邊，分別與井蓋(23)、井蓋支撐物￠6)密切接觸；而廢輪胎一(202a)、廢輪胎二(202b)置于橡膠圓環(huán)板一(201a)、橡膠圓環(huán)板二(201b)之間，在每條廢輪胎表面加工了很多通孔(207)，在廢輪胎一(202a)、廢輪胎二(202b)的每條外胎截面中心依次設(shè)置有橡膠密封管一(203 a)、橡膠密封管二(203 b)，并且在它們內(nèi)部依次密封了防凍液一(204a)、防凍液二(204 b);橡膠板一(201a)、廢輪胎一(202a)、廢輪胎二(202b)和橡膠板二(201b)被橡膠粘結(jié)層一(206a)、橡膠粘結(jié)層二(206b)、橡膠粘結(jié)層三(206c)粘結(jié)，而在橡膠密封管一(203 a)和廢輪胎一(202a)、橡膠密封管二(203 b)和廢輪胎二(202b)之間依次設(shè)置有吸水膨脹材料一(205 a)、吸水膨脹材料二(205 b)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)，其特征在于:所述的定向天線裝置(102)包括圓板狀基座一(211)、圓板狀基座二(211a)、圓板狀基座三(211b)、絕緣材料圓板基座(211c)、偶極子天線(212)、定向反射板(213)、定向反射板一(213a)、定向反射調(diào)整板(213b)、滑道(215)、固定卡一(217a)、固定卡二(217b)、固定卡三(217c)、固定螺釘(218);其偶極子天線(212)位于圓板狀基座二(211a)、圓板狀基座三(211b)和絕緣材料圓板基座(211c)的中央，圓板狀基座一(211)的中央安裝有金屬蛇皮管(219)，金屬蛇皮管(219)的另一端位于圓板狀基座二(211a)的中央，并與圓板狀基座二(211a)連接；圓板狀基座一(211)、圓板狀基座二(211a)、圓板狀基座三(211b)都是由添加磁性材料的ABS工程塑料材料構(gòu)成的，并且表面電鍍銀銅合金，偶極子天線(212)是電鍍銀銅合金的ABS工程塑料構(gòu)成的，滑道槽(215)是在圓板狀基座三(211b)上制作的下凹槽，槽的尺寸與定向反射板(213a)、定向反射調(diào)整板(213b)匹配，表面光滑；固定卡一(217a)可以固定在圓板狀基座三(211b)的邊緣，固定卡二(217b)、固定卡三(217c)可固定在滑道槽(215)中:絕緣材料圓板基座211c僅由ABS工程塑料材料構(gòu)成的。4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)，其特征在于:定向反射板(213)、定向反射板一(213a)、定向反射調(diào)整板(213b)的水平斷面皆為圓弧形，定向反射板(213)可以沿著在底版(211b)邊緣移動，而定向反射板一(213a)、定向反射調(diào)整板(213b)能夠沿著滑道(215)滑動。5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)，其特征在于:定向反射板(213)、定向反射板一(213a)、定向反射調(diào)整板(213b)皆由上、下兩部分構(gòu)成:它們依次是位于下方的下板(2130、下板一(213&1)、下板二(2134)，位于上方的上板(2132)、上板一(213a2)、上板二(213b2)，位于下方的下板(2%)、下板一(213&1)、下板二(213bi )都是由添加鐵磁材料的ABS工程塑料材料構(gòu)成的，下板(213!)的高度不大于圓板狀基座三(211b)的厚度，而下板一(213%)、下板二(213bi)的高度不大于滑道(215)的深度，構(gòu)成位于上方的上板(2132)、上板一(213a2)、上板二(213b2 )僅由ABS工程塑料材料組成的，并電鍍銀銅合金。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)，其特征在于:干擾電磁波吸收層(14)是利用鐵氧體、磷酸鋁碳纖維、水玻璃的混合物構(gòu)成的涂料；配方中的鐵氧體電材料為Si02、CaO、CoOo7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)可全天候工作智能井蓋及其信息傳送系統(tǒng)，其特征在于:其化冰融雪劑和防凍劑(62)是由無機鹽硫酸鎂、氯化鈣、硫酸銨、焦磷酸鈉、偏硅酸鈉構(gòu)成的，其配比(重量比)如下:硫酸鎂:20?60%，氯化鈣:10?20%，硫酸銨:15?35%，焦磷酸鈉:0.5?15%，偏硅酸鈉:1.5?20%，其配比總和為100%。
【文檔編號】G08C17/02GK105986581SQ201510063270
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月8日
【發(fā)明人】鄒波
【申請人】黑龍江奧特斯丹科技股份有限公司