采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器的制造方法
【專利摘要】采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器涉及電力領(lǐng)域。它包括一LED燈，還包括一電源模塊，所述電源模塊包括將電能轉(zhuǎn)化為機械能的蓄能機構(gòu)，一將機械能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機構(gòu)，發(fā)電機構(gòu)包括一永磁體、一電感線圈，所述電感線圈連接LED燈；電源模塊還包括外殼，外殼上設(shè)有一透光口，LED燈位于所述透光口的后方。本發(fā)明采用特別設(shè)計的機械能蓄電系統(tǒng)，機械能蓄電系統(tǒng)存儲的是機械能，再采用極為高效的磁場切換電源轉(zhuǎn)化為電能的方式，實現(xiàn)電能存儲和轉(zhuǎn)化釋放?？梢粤己玫钟睗窈退６沂褂脡勖梢赃_到數(shù)十年，甚至上百年。而且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。
【專利說明】采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，具體涉及傳感檢測領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]隧道發(fā)生形變是非常危險的事情。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器，以解決上述技術(shù)問題。
[0004]采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器，包括一 [￡0燈，其特征在于，還包括一電源模塊，所述電源模塊包括一將電能轉(zhuǎn)化為機械能的蓄能機構(gòu)，所述蓄能機構(gòu)包括一電機、一發(fā)條機構(gòu)，所述發(fā)條機構(gòu)包括一發(fā)條、一位于所述發(fā)條中部的轉(zhuǎn)軸，所述電機的驅(qū)動軸連接所述轉(zhuǎn)軸；
[0005]所述電源模塊還包括一將機械能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機構(gòu)，所述發(fā)電機構(gòu)包括一永磁體、一電感線圈，所述電感線圈連接所述[￡0燈；
[0006]所述電源模塊還包括外殼，所述電感線圈嵌入所述外殼內(nèi)，所述外殼內(nèi)設(shè)有一用于固定所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸支架，所述轉(zhuǎn)軸位于所述轉(zhuǎn)軸支架上，所述轉(zhuǎn)軸可繞所述轉(zhuǎn)軸支架轉(zhuǎn)動，所述永磁體位于所述外殼內(nèi)，所述永磁體固定在所述轉(zhuǎn)軸上；
[0007]所述外殼上設(shè)有一透光口，所述[￡0燈位于所述透光口的后方。本發(fā)明采用特別設(shè)計的機械能蓄電系統(tǒng)，機械能蓄電系統(tǒng)存儲的是機械能，再采用極為高效的磁場切換電源轉(zhuǎn)化為電能的方式，實現(xiàn)電能存儲和轉(zhuǎn)化釋放。可以良好抵御潮濕和水浸。而且使用壽命，可以達到數(shù)十年，甚至上百年。而且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。
[0008]所述外殼上設(shè)有兩個開口，一柔性片穿過兩個開口，所述柔性片位于所述發(fā)條機構(gòu)的下方，所述柔性片的中部設(shè)有一朝上的擋頭，所述擋頭位于所述外殼內(nèi)，所述擋頭距離所述轉(zhuǎn)軸的最近距離小于所述永磁體距離所述轉(zhuǎn)軸的最遠距離。以通過擋頭擋住永磁體，進而實現(xiàn)發(fā)條位置的鎖定。
[0009]本發(fā)明使用時，首先將外殼、柔性片的兩端均固定在隧道上，如果隧道出現(xiàn)斷裂或者將要斷裂，隧道變長，帶動柔性擋片運動，進而帶動擋頭遠動，如隧道變形超過一定值后，永磁體脫離擋片的阻擋在發(fā)條機械能的帶動轉(zhuǎn)動，從而使電源模塊發(fā)電，進而驅(qū)動[￡0燈向外發(fā)送報警信號。
[0010]或者，所述外殼上設(shè)有一開口，所述開口內(nèi)設(shè)有一氣囊，所述氣囊包括位于所述外殼內(nèi)的內(nèi)氣囊部分和位于所述外殼外的外氣囊部分，所述內(nèi)氣囊部分和所述外氣囊部分通過一連接氣囊部分聯(lián)通，所述連接氣囊部分的外壁與所述開口密封連接，所述內(nèi)氣囊部分充滿氣時，所述內(nèi)氣囊部分距離所述轉(zhuǎn)軸的最近距離不小于所述永磁體距離所述轉(zhuǎn)軸的最遠距離。以通過氣囊擋住永磁體，進而實現(xiàn)發(fā)條位置的鎖定。
[0011]本發(fā)明使用時，首先將外殼、外氣囊部分固定在隧道上，如果隧道出現(xiàn)斷裂或者將要斷裂，隧道變長，外氣囊部分外拉，氣體由內(nèi)氣囊部分進入外氣囊部分，從而使永磁體脫離內(nèi)氣囊部分的阻擋，在發(fā)條機械能的帶動轉(zhuǎn)動，從而使電源模塊發(fā)電，進而驅(qū)動120燈向外發(fā)送報警信號。
[0012]所述外殼的底部、所述柔性擋片的兩個端部均設(shè)有背膠。本發(fā)明通過背膠粘貼在隧道上。
[0013]所述柔性擋片的兩個端部設(shè)有螺栓孔。本發(fā)明通過螺栓孔利用螺栓固定在隧道上。
[0014]所述開口優(yōu)選與豎直面的夾角為5度到60度。以減少柔性擋片的運動阻力，提高警報的靈敏度和準(zhǔn)確性。
[0015]所述永磁體的兩個端部均呈半圓狀。以減少轉(zhuǎn)動過程中與外殼的摩擦。
[0016]所述端部的側(cè)面設(shè)有一防護層。所述防護層可以為塑料層，也可以為金屬層。
[0017]所述電感線圈優(yōu)選由至少兩個單層線圈構(gòu)成，各單層線圈均以所述轉(zhuǎn)軸為中心呈螺旋狀繞制，相鄰的兩個單層線圈之間的距離不小于0.以產(chǎn)生較大的電能。
[0018]所述電感線圈還通過一整流穩(wěn)壓電路連接一無線信號通信模塊。以通過無線信號通信模塊向遠程客戶端發(fā)送無線報警信號。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0020]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0021]參照圖1，采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器，包括一 [￡0燈，還包括一電源模塊，電源模塊包括一將電能轉(zhuǎn)化為機械能的蓄能機構(gòu)，蓄能機構(gòu)包括一電機、一發(fā)條機構(gòu)1，發(fā)條機構(gòu)1包括一發(fā)條、一位于發(fā)條中部的轉(zhuǎn)軸，電機的驅(qū)動軸7連接轉(zhuǎn)軸；電源模塊還包括一將機械能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機構(gòu)，發(fā)電機構(gòu)包括一永磁體6、一電感線圈2，電感線圈2連接120燈；電源模塊還包括外殼4，電感線圈2嵌入外殼4內(nèi)，外殼4內(nèi)設(shè)有一用于固定轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸支架，轉(zhuǎn)軸位于轉(zhuǎn)軸支架上，轉(zhuǎn)軸可繞轉(zhuǎn)軸支架轉(zhuǎn)動，永磁體6位于外殼內(nèi)，永磁體6固定在轉(zhuǎn)軸上；外殼上設(shè)有一透光口，120燈位于透光口的后方。
[0022]本發(fā)明采用特別設(shè)計的機械能蓄電系統(tǒng)，機械能蓄電系統(tǒng)存儲的是機械能，再采用極為高效的磁場切換電源轉(zhuǎn)化為電能的方式，實現(xiàn)電能存儲和轉(zhuǎn)化釋放?？梢粤己玫钟睗窈退?。而且使用壽命，可以達到數(shù)十年，甚至上百年。而且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。
[0023]具體實施例1，參照圖1，外殼上設(shè)有兩個開口，一柔性片5穿過兩個開口，柔性片5位于發(fā)條機構(gòu)1的下方，柔性片5的中部設(shè)有一朝上的擋頭3，擋頭3位于外殼內(nèi)，擋頭距離轉(zhuǎn)軸的最近距離小于永磁體6距離轉(zhuǎn)軸的最遠距離。以通過擋頭擋住永磁體6，進而實現(xiàn)發(fā)條位置的鎖定。本發(fā)明使用時，首先將外殼、柔性片5的兩端均固定在隧道上，如果隧道出現(xiàn)斷裂或者將要斷裂，隧道變長，帶動柔性擋片運動，進而帶動擋頭遠動，如隧道變形超過一定值后，永磁體脫離擋片的阻擋在發(fā)條機械能的帶動轉(zhuǎn)動，從而使電源模塊發(fā)電，進而驅(qū)動120燈向外發(fā)送報警信號。
[0024]具體實施例2，外殼上設(shè)有一開口，開口內(nèi)設(shè)有一氣囊，氣囊包括位于外殼內(nèi)的內(nèi)氣囊部分和位于外殼外的外氣囊部分，內(nèi)氣囊部分和外氣囊部分通過一連接氣囊部分聯(lián)通，連接氣囊部分的外壁與開口密封連接，內(nèi)氣囊部分充滿氣時，內(nèi)氣囊部分距離轉(zhuǎn)軸的最近距離不小于永磁體距離轉(zhuǎn)軸的最遠距離。以通過氣囊擋住永磁體，進而實現(xiàn)發(fā)條位置的鎖定。本發(fā)明使用時，首先將外殼、外氣囊部分固定在隧道上，如果隧道出現(xiàn)斷裂或者將要斷裂，隧道變長，外氣囊部分外拉，氣體由內(nèi)氣囊部分進入外氣囊部分，從而使永磁體脫離內(nèi)氣囊部分的阻擋，在發(fā)條機械能的帶動轉(zhuǎn)動，從而使電源模塊發(fā)電，進而驅(qū)動120燈向外發(fā)送報警信號。
[0025]外殼的底部、柔性擋片的兩個端部均設(shè)有背膠。本發(fā)明通過背膠粘貼在隧道上。柔性擋片的兩個端部設(shè)有螺栓孔。本發(fā)明通過螺栓孔利用螺栓固定在隧道上。
[0026]開口優(yōu)選與豎直面的夾角為5度到60度。以減少柔性擋片的運動阻力，提高警報的靈敏度和準(zhǔn)確性。
[0027]永磁體的兩個端部均呈半圓狀。以減少轉(zhuǎn)動過程中與外殼的摩擦。端部的側(cè)面設(shè)有一防護層。防護層可以為塑料層，也可以為金屬層。
[0028]電感線圈2優(yōu)選由至少兩個單層線圈構(gòu)成，各單層線圈均以轉(zhuǎn)軸為中心呈螺旋狀繞制，相鄰的兩個單層線圈之間的距離不小于0.5！^。以產(chǎn)生較大的電能。電感線圈還通過一整流穩(wěn)壓電路連接一無線信號通信模塊。以通過無線信號通信模塊向遠程客戶端發(fā)送無線報警信號。
[0029]電感線圈還可以通過一整流模塊連接一晶閘管。晶閘管與整流模塊之間設(shè)有一負載電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，負載電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括一控制模塊，控制模塊設(shè)有一控制信號輸出端，控制模塊通過控制信號輸出端連接一電壓調(diào)整單元，電壓調(diào)整單元的信號輸出端連接一電流控制用信號處理模塊；晶閘管的二次側(cè)設(shè)有一恒流輸出電路，電流控制用信號處理模塊接收電壓調(diào)整單元的調(diào)節(jié)信號，并對調(diào)節(jié)信號進行分析處理后，輸出給恒流輸出電路，實現(xiàn)恒流輸出電路輸出電流的調(diào)節(jié)。本發(fā)明可調(diào)整輸出電流，以適應(yīng)多個品牌、多個型號的負載的用電需求。電流控制用信號處理模塊通信連接一上位機。以將電流參數(shù)、使用時間、負載型號上傳上位機。
[0030]控制模塊還設(shè)有一控制信號輸入端，控制信號輸入端連接信號處理系統(tǒng)；上位機內(nèi)設(shè)有一含有恒流輸出電路的輸出值與電壓調(diào)整單元的控制信號相匹配的電流調(diào)節(jié)用靜態(tài)數(shù)據(jù)庫，上位機判斷需要調(diào)節(jié)的恒流輸出電路的輸出值，查找相匹配的控制信號，通過信號處理系統(tǒng)將控制信號傳遞給控制模塊，再由控制模塊輸出給電壓調(diào)整單元，實現(xiàn)對恒流輸出電路輸出電流的調(diào)節(jié)。
[0031]上位機內(nèi)還設(shè)有一動態(tài)數(shù)據(jù)庫，上位機對外界的輸入信號進行記錄，并存入動態(tài)數(shù)據(jù)庫，動態(tài)數(shù)據(jù)庫在使用過程中得以擴展，構(gòu)成一具有自主學(xué)習(xí)模式的動態(tài)數(shù)據(jù)庫；上位機判斷需要調(diào)節(jié)的恒流輸出電路的輸出值，依據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)庫內(nèi)不斷學(xué)習(xí)得到的恒流輸出電路的輸出值與電壓調(diào)整單元的控制信號相匹配的值輸出控制信號，通過信號處理系統(tǒng)將控制信號傳遞給控制模塊，再由控制模塊輸出給電壓調(diào)整單元，實現(xiàn)對恒流輸出電路輸出電流的調(diào)節(jié)。
[0032]電流控制用信號處理模塊對調(diào)節(jié)信號的處理方式可以采用短路輸出、濾波、信號限幅、信號轉(zhuǎn)換等信號處理方式。以實現(xiàn)消除干擾、信號整形。這里的調(diào)節(jié)信號可以是電壓、電流、?麗、頻率等電信號形式。電壓調(diào)整單元接收控制模塊輸出的控制信號，調(diào)節(jié)仙(調(diào)節(jié)信號的最高值)端與龍(調(diào)節(jié)信號)端之間以及龍(調(diào)節(jié)信號)端和從(調(diào)節(jié)信號的最低值)端之間的等效電阻值，實現(xiàn)輸出到電流控制用信號處理模塊的調(diào)節(jié)信號的控制。這里的調(diào)節(jié)信號可以是電壓、電流、?麗、頻率等電信號形式。電壓調(diào)整單元的仙端和龍端之間以及關(guān)端和八I端之間是等效為電阻的電路或者芯片，并根據(jù)控制模塊的輸出信號調(diào)節(jié)等效的電阻值。還包括一參考電壓模塊，參考電壓模塊的01^+(輸出電壓最大值)端、01^-(輸出電壓最小值)端分別連接電壓調(diào)整單元的仙端、八I端，以便控制電壓調(diào)整模塊的輸出信號在設(shè)定的范圍內(nèi)。根據(jù)電流控制用信號處理模塊輸出的調(diào)節(jié)信號的要求產(chǎn)生參考電壓。電壓調(diào)整單元的…I端與參考電壓模塊的0-+端之間還連接一分壓電阻，電壓調(diào)整單元的八I端與參考電壓模塊1的01^-端之間連接另一分壓電阻，兩個分壓電阻與電壓調(diào)整單元的八!I端、從端、龍端構(gòu)成一分壓電路。參考電壓模塊輸出的電壓經(jīng)分壓電路分壓，輸出調(diào)節(jié)信號給電流控制用信號處理模塊，以確定電流控制用信號處理模塊的輸出信號在所設(shè)定的范圍內(nèi)。這里，輸出的調(diào)節(jié)信號是電壓、?麗等信號形式。電壓調(diào)整單元輸出的調(diào)節(jié)信號還可以被控制模塊輸出的控制信號所控制。
[0033]控制模塊連接至少兩個電壓調(diào)整單元，至少兩個電壓調(diào)整單元分別連接一電流控制用信號處理模塊，通過電流控制用信號處理模塊分別連接恒流輸出電路；還包括至少兩個參考電壓模塊，至少兩個參考電壓模塊與電壓調(diào)整單元之間分別設(shè)有分壓電阻。實現(xiàn)一個控制模塊控制兩個恒流輸出電路。控制模塊采用1(^(微控制器)等智能單元，也可以是數(shù)字邏輯電路、開關(guān)電路、模擬調(diào)節(jié)電路等可以調(diào)整工作狀態(tài)的接口電路。電流控制用信號處理模塊和恒流輸出電路可以分別接收控制模塊輸出的電信號，并根據(jù)控制模塊輸出的電信號調(diào)整其工作狀態(tài)。
[0034]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器，包括一LED燈，其特征在于，還包括一電源模塊，所述電源模塊包括一將電能轉(zhuǎn)化為機械能的蓄能機構(gòu)，所述蓄能機構(gòu)包括一電機、一發(fā)條機構(gòu)，所述發(fā)條機構(gòu)包括一發(fā)條、一位于所述發(fā)條中部的轉(zhuǎn)軸，所述電機的驅(qū)動軸連接所述轉(zhuǎn)軸； 所述電源模塊還包括一將機械能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機構(gòu)，所述發(fā)電機構(gòu)包括一永磁體、一電感線圈,所述電感線圈連接所述LED燈； 所述電源模塊還包括外殼，所述電感線圈嵌入所述外殼內(nèi)，所述外殼內(nèi)設(shè)有一用于固定所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸支架，所述轉(zhuǎn)軸位于所述轉(zhuǎn)軸支架上，所述轉(zhuǎn)軸可繞所述轉(zhuǎn)軸支架轉(zhuǎn)動，所述永磁體位于所述外殼內(nèi)，所述永磁體固定在所述轉(zhuǎn)軸上； 所述外殼上設(shè)有一透光口，所述LED燈位于所述透光口的后方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器，其特征在于:所述外殼上設(shè)有兩個開口，一柔性片穿過兩個開口，所述柔性片位于所述發(fā)條機構(gòu)的下方，所述柔性片的中部設(shè)有一朝上的擋頭，所述擋頭位于所述外殼內(nèi)，所述擋頭距離所述轉(zhuǎn)軸的最近距離小于所述永磁體距離所述轉(zhuǎn)軸的最遠距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器，其特征在于:所述外殼上設(shè)有一開口，所述開口內(nèi)設(shè)有一氣囊，所述氣囊包括位于所述外殼內(nèi)的內(nèi)氣囊部分和位于所述外殼外的外氣囊部分，所述內(nèi)氣囊部分和所述外氣囊部分通過一連接氣囊部分聯(lián)通，所述連接氣囊部分的外壁與所述開口密封連接，所述內(nèi)氣囊部分充滿氣時，所述內(nèi)氣囊部分距離所述轉(zhuǎn)軸的最近距離不小于所述永磁體距離所述轉(zhuǎn)軸的最遠距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器，其特征在于:所述開口與豎直面的夾角為5度到60度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器，其特征在于:所述永磁體的兩個端部均呈半圓狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器，其特征在于:所述端部的側(cè)面設(shè)有一防護層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器，其特征在于:所述電感線圈由至少兩個單層線圈構(gòu)成，各單層線圈均以所述轉(zhuǎn)軸為中心呈螺旋狀繞制，相鄰的兩個單層線圈之間的距離不小于0.5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的采用機械能蓄電的隧道形變監(jiān)測傳感器，其特征在于:所述電感線圈還通過一整流穩(wěn)壓電路連接一無線信號通信模塊。
【文檔編號】H02K7/18GK104457683SQ201410717620
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】田昊洋 申請人:國網(wǎng)上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司, 上海諸光機械有限公司