一體化測溫裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種一體化測溫裝置，包括采集模塊盒、熱敏電阻溫度計、數據采集處理電路、無線數據通信模塊和供電電池板，熱敏電阻溫度計、無線數據通信模塊和供電電池板均與數據采集處理電路相連，數據采集處理電路和無線數據通信模塊均固定設置在采集模塊盒內，采集模塊盒密封設置且底部開孔，熱敏電阻溫度計固定設置在采集模塊盒的底部開孔處。該裝置適用于非腐蝕性環境的溫度測量，無需人工現場讀取溫度值，簡化了安裝使用和維修步驟，有效降低了溫度測量的人工成本和整個硬件系統成本，提高了測量可靠性和整個安全監控系統的精度。
【專利說明】
一體化測溫裝置
技術領域
[0001]本發明涉及測溫技術領域，特別是一種用于非腐蝕性環境的一體化測溫裝置。
【背景技術】
[0002]在對野外環境如觀測井等的安全監測中，溫度是進行安全監測的重要物理量，現有的溫度測量方式通常為:將溫度傳感器安裝在被測現場，溫度傳感器輸出電纜并長距離引至觀測房內的采集儀，使用采集儀讀取溫度傳感器數值存儲后由人工進行取數，這種方式存在的問題是電纜長距離傳輸導致信號失真，影響了溫度傳感器的可靠性以及整個安全監控系統的精度;市電供電成本高且無法適應野外環境;觀測房需人工巡視監測導致人工成本高;而且在維修時只能先電纜斷線后更換溫度傳感器，再接電纜，整個安裝使用及維修過程很復雜，不利于后期維護。還有測量方式是人工通過溫度測量設備直接現場讀取溫度值，這種方式需要人工去現場，同樣存在人工成本高，設備的安裝使用麻煩的問題。

【發明內容】

[0003]本發明針對現有的溫度測量方式存在電纜長距離傳輸信號失真導致溫度傳感器可靠性差、人工成本高以及安裝使用維修復雜等問題，提供了一種新型的一體化測溫裝置，使用內置特定組件的采集模塊盒與熱敏電阻溫度計相結合的獨特結構設計，適用于非腐蝕性環境的溫度測量，無需人工現場讀取溫度值，現場安裝簡單，有效降低了溫度測量的人工成本和整個硬件系統成本，提高了測量可靠性和整個安全監控系統的精度。
[0004]本發明的技術方案如下:
[0005]—種一體化測溫裝置，其特征在于，包括采集模塊盒、熱敏電阻溫度計、數據采集處理電路、無線數據通信模塊和供電電池板，所述熱敏電阻溫度計、無線數據通信模塊和供電電池板均與數據采集處理電路相連，所述數據采集處理電路和無線數據通信模塊均固定設置在采集模塊盒內，所述采集模塊盒密封設置且底部開孔，所述熱敏電阻溫度計固定設置在采集模塊盒的底部開孔處。
[0006]所述數據采集處理電路包括主控芯片以及均與主控芯片連接的采集電路和時鐘電路，所述熱敏電阻溫度計與采集電路相連，所述無線數據通信模塊和供電電池板均與主控芯片相連。
[0007]所述一體化測溫裝置還包括固定設置在采集模塊盒的外側的安裝掛件，所述安裝掛件上設置有鈑金彎頭結構。
[0008]所述熱敏電阻溫度計包括熱敏電阻以及封裝在熱敏電阻外的圓形不銹鋼外殼，所述熱敏電阻溫度計通過塑料材質的防水接頭鎖緊在采集模塊盒的底部開孔處。
[0009]所述采集模塊盒采用塑料材料制成且采集模塊盒頂部外表面設置有凹槽，所述供電電池板為太陽能電池板，所述太陽能電池板粘貼在采集模塊盒的凹槽內。
[0010]所述采集模塊盒的頂部伸出有天線柱，所述無線數據通信模塊的天線封裝在天線柱內。
[0011]所述采集模塊盒的底部露有用于初始配置的通信接頭，所述通信接頭蓋有防護帽，所述防護帽連接有固定在采集模塊盒底部的防丟線。
[0012]本發明的技術效果如下:
[0013]本發明涉及的一體化測溫裝置，設置采集模塊盒且內置數據采集處理電路和無線數據通信模塊，配合與采集模塊盒特定連接的熱敏電阻溫度計的獨特結構，數據采集處理電路在采集熱敏電阻溫度計所處外界環境的溫度對應的信號后進行信號計算處理，并由無線數據通信模塊利用無線傳輸技術傳輸至遠處的數據接收平臺，這樣用戶即可通過網絡在數據接收平臺上看到所有被測安裝點的各個時間的溫度值。本發明將熱敏電阻溫度計以及內置數據采集處理電路等組件的采集模塊盒近距離一體化相結合設計，無需采用長電纜進行遠距離傳輸，避免了信號失真導致溫度測量可靠性差的問題，并降低了安裝使用成本，采用供電電池板尤其適用于野外沒有市電供電的環境應用，且無需人工在被測現場進行讀數和巡視，降低了人工成本，并且本發明一體化測溫裝置結構小巧布設緊湊，采集模塊盒密封設置以更適用于非腐蝕性環境的測溫，現場安裝以及后期維護簡單，在維護時只需將一體化測溫裝置整體更換即可，無需斷線更換再接線，簡化了安裝使用和維修步驟，有效降低了溫度測量的人工成本和整個硬件系統成本，提高了測量可靠性和整個安全監控系統的精度，實現了如觀測井等野外環境溫度的精確測量。
[0014]本發明一體化測溫裝置的數據采集處理電路優選包括主控芯片以及均與主控芯片連接的采集電路和時鐘電路，采集電路大部分時間處于待機狀態，間隔一定時間就可以由主控芯片和時鐘電路進行一次交互，得到實時的時間，通過判斷是否是設置的采集時間以及發送時間決定是否喚醒采集電路并且工作，采集電路被喚醒后采集熱敏電阻溫度計所述外界環境的溫度對應的信號，再由主控芯片進行數據計算處理，該優選設置的數據采集電路結構簡單，各組件分工明確并配合工作，提高了測溫效率和可靠性。
[0015]優選設置安裝掛件，便于掛在各被測安裝點，可將本發明的一體化測溫裝置整體固定掛接，尤其適用于觀測井的井蓋下固定安裝，提高了該一體化測溫裝置的穩定性;將熱敏電阻溫度計中的熱敏電阻封裝在圓形不銹鋼外殼內，通過不銹鋼外殼先感知外界環境溫度后，快速傳導給熱敏電阻，該設置對熱敏電阻進行封裝保護，提高了熱敏電阻的壽命和運行可靠性;采集模塊盒的頂部伸出有天線柱，無線數據通信模塊的天線封裝在天線柱內，不用延伸到采集模塊盒的天線柱的外部，這種結構防水防塵性能優異。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明一體化測溫裝置的結構框圖。
[0017]圖2為本發明一體化測溫裝置的優選結構框圖。
[0018]圖3a和圖3b分別為本發明一體化測溫裝置優選結構的側視圖和主視圖。
[0019]圖中各標號列示如下:
[0020]I 一采集模塊盒;2 —數據采集處理電路;3 —無線數據通信模塊;4 一熱敏電阻溫度計;5—太陽能電池板;6—安裝掛件;7—防水接頭;8—防護帽;9一防丟線；10—接線柱。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明進行說明。
[0022]本發明公開了一種一體化測溫裝置，如圖1所示的結構框圖，包括采集模塊盒、熱敏電阻溫度計、數據采集處理電路、無線數據通信模塊和供電電池板，其中，熱敏電阻溫度計、無線數據通信模塊和供電電池板均與數據采集處理電路相連，數據采集處理電路和無線數據通信模塊均固定設置在采集模塊盒內，采集模塊盒密封設置且底部開孔，熱敏電阻溫度計固定設置在采集模塊盒的底部開孔處。
[0023]圖2為本發明一體化測溫裝置的優選結構框圖；圖3a和圖3b分別為本發明一體化測溫裝置優選結構的側視圖和主視圖。一體化測溫裝置包括采集模塊盒1、熱敏電阻溫度計
4、數據采集處理電路2、無線數據通信模塊3、供電電池板和安裝掛件6，數據采集處理電路2和無線數據通信模塊3均固定設置在采集模塊盒I內，采集模塊盒I密封設置且底部開孔，熱敏電阻溫度計4固定設置在采集模塊盒I的底部開孔處。數據采集處理電路2包括主控芯片、采集電路和時鐘電路，采集電路和時鐘電路均與主控芯片相連，熱敏電阻溫度計4與采集電路相連，無線數據通信模塊3和供電電池板均與主控芯片相連。熱敏電阻溫度計4包括熱敏電阻以及封裝在熱敏電阻外的圓形不銹鋼外殼，熱敏電阻溫度計可通過防水絕緣熱傳導慢的塑料材質做的防水接頭7鎖緊在采集模塊盒I的底部開孔處;安裝掛件6固定設置在采集模塊盒I的外側，安裝掛件6上設置有鈑金彎頭結構;采集模塊盒I采用塑料材料制成以便更適用于非腐蝕性環境的溫度測量，供電電池板優選為太陽能電池板5，以適用于野外沒有市電供電的環境應用，可在采集模塊盒I頂部外表面設置凹槽，將太陽能電池板5粘貼在采集模塊盒I的凹槽內，太陽能電池板5及凹槽可傾斜45°設置;采集模塊盒I的頂部伸出有天線柱10，無線數據通信模塊3的天線封裝在天線柱10內，不用延伸到采集模塊盒I的天線柱10的外部，這種結構防水防塵性能優異。采集模塊盒I的底部露有用于初始配置的通信接頭，該通信接頭用于一體化測溫裝置在工作前與上位機連線進行初始配置，該通信接頭平時通過防護帽8蓋住，防護帽8連接有固定在采集模塊盒I底部的防丟線9，在使用通信接頭時，摘掉防護帽8，由于防護帽8的一頭連接防丟線9故可自然垂下不會丟失。
[0024]本發明一體化測溫裝置集成了熱敏電阻溫度計以及內置數據采集處理電路和無線數據通信模塊的采集模塊盒，采集電路大部分時間處于待機狀態，間隔一定時間(如每隔幾秒時間)就可以由主控芯片和時鐘電路進行一次交互，得到實時的時間，通過判斷是否是設置的采集時間以及發送時間決定是否喚醒采集電路并且工作;若處于采集時間點，采集電路給熱敏電阻溫度計提供電流激勵，同時采集由熱敏電阻溫度計反饋回來的電壓信號，再傳送至主控芯片進行數據計算處理，主控芯片將接收的信號帶入矯正公式計算出熱敏電阻溫度計所在環境的實際溫度值并進行存儲，該矯正公式可理解為是一種根據溫度變化體現電阻值變化的參數表;若處于發送時間點，供電電池板給無線數據通信模塊供電，同時發送命令校驗無線數據通信模塊能否正常工作，然后判斷是否發送未發送的存儲數據。無線數據通信模塊將數據傳輸至遠處的數據接收平臺，數據接收平臺接收到數據后存儲數據在相應的數據庫中，用戶即可通過網絡在客戶端數據接收平臺上看到所有被測安裝點的各個時間的溫度值。
[0025]本發明實質為一種低功耗的可以等間隔采集熱敏電阻溫度計數據存儲并可以等間隔時間通過網絡發送至數據接收平臺的一體化測溫裝置，數據采集處理電路采用低功耗工作方式，待機狀態功耗極低，可提前設置等間隔時間采集、發送數據，自身帶有內置存儲，可以存儲2000多條數據，數據采集處理電路與熱敏電阻溫度計、無線數據通信模塊以及采集模塊盒等相結合，用于實現溫度監測、數據采集及信號傳輸集中處理的設計方案，具有定時采集、定時上報、自存儲容量大、待機時間長等優點。主要可以應用于野外無人地區的溫度監測，設備配置有太陽能電池板可以長期在有日照的環境下工作，即使沒有日照，也可以正常工作超過半年。該一體化測溫裝置可配合遠處的數據接收平臺形成整套系統可實現溫度測量的全自動化采集、發送、顯示，用戶或操作人員只需要在任何一臺有網絡的電腦上登陸項目信息即可查看和項目關聯的各個點的溫度值，極大地減少了人工費用在項目中的消耗。該一體化測溫裝置結構簡單緊湊，無需采用長電纜進行遠距離傳輸，避免了信號失真導致溫度測量可靠性差的問題，各組件分工明確并配合工作，降低了安裝使用成本，無需人工現場讀數和巡視，只要定期在有網絡的電腦上登陸信息即可查看，減少了在野外無供電區域進行溫度測量的人工成本，實現溫度測量的自動化，該裝置通過將熱敏電阻溫度計以及內置數據采集處理電路和無線數據通信模塊的采集模塊盒相結合并改變溫度采集設備本身的工作方式，有效的解決了在野外無供電區域進行溫度測量的麻煩，將通過提前配置好數據采集處理電路的相關參數，使得設備可以以低功耗的形式采集存儲數據并通過CDMA或者GSM網絡將數據發送至數據接收平臺。這樣將減少了野外溫度測量的人工成本，提高了裝置的待機時間，降低了整體系統成本。并且現場安裝以及后期維護簡單，現場安裝時提前配置好數據采集處理電路，只要將一體化測溫裝置整體固定在陽光照射充足的地方并且能接收到CDMA或者GSM信號，把熱敏電阻溫度計的溫度探頭放置被測點即可;在維護時只需將一體化測溫裝置整體更換即可，無需斷線更換再接線，簡化了安裝使用和維修步驟，提高了測量可靠性和整個安全監控系統的精度，實現了如觀測井等野外環境溫度的精確測量。
[0026]應當指出，以上所述【具體實施方式】可以使本領域的技術人員更全面地理解本發明創造，但不以任何方式限制本發明創造。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本發明創造已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發明創造進行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本發明創造的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明創造專利的保護范圍當中。
【主權項】
1.一種一體化測溫裝置，其特征在于，包括采集模塊盒、熱敏電阻溫度計、數據采集處理電路、無線數據通信模塊和供電電池板，所述熱敏電阻溫度計、無線數據通信模塊和供電電池板均與數據采集處理電路相連，所述數據采集處理電路和無線數據通信模塊均固定設置在采集模塊盒內，所述采集模塊盒密封設置且底部開孔，所述熱敏電阻溫度計固定設置在采集模塊盒的底部開孔處。2.根據權利要求1所述的一體化測溫裝置，其特征在于，所述數據采集處理電路包括主控芯片以及均與主控芯片連接的采集電路和時鐘電路，所述熱敏電阻溫度計與采集電路相連，所述無線數據通信模塊和供電電池板均與主控芯片相連。3.根據權利要求1或2所述的一體化測溫裝置，其特征在于，所述一體化測溫裝置還包括固定設置在采集模塊盒的外側的安裝掛件，所述安裝掛件上設置有鈑金彎頭結構。4.根據權利要求1或2所述的一體化測溫裝置，其特征在于，所述熱敏電阻溫度計包括熱敏電阻以及封裝在熱敏電阻外的圓形不銹鋼外殼，所述熱敏電阻溫度計通過塑料材質的防水接頭鎖緊在采集模塊盒的底部開孔處。5.根據權利要求4所述的一體化測溫裝置，其特征在于，所述采集模塊盒采用塑料材料制成且采集模塊盒頂部外表面設置有凹槽，所述供電電池板為太陽能電池板，所述太陽能電池板粘貼在采集模塊盒的凹槽內。6.根據權利要求4所述的一體化測溫裝置，其特征在于，所述采集模塊盒的頂部伸出有天線柱，所述無線數據通信模塊的天線封裝在天線柱內。7.根據權利要求6所述的一體化測溫裝置，其特征在于，所述采集模塊盒的底部露有用于初始配置的通信接頭，所述通信接頭蓋有防護帽，所述防護帽連接有固定在采集模塊盒底部的防丟線。
【文檔編號】G08C17/02GK105844882SQ201610269934
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】雷霆, 朱趙輝, 孫建會, 田振華, 賀虎, 武學毅
【申請人】基康儀器股份有限公司, 中國水利水電科學研究院