专利名称：含有独立文件系统的可重复使用的智能环境记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种环境状态参数记录仪，尤指一种运行中将采集到的周边环 境状态的数据以特定的文件格式存储在自身的文件系统中的智能温度记录仪。
背景技术：
在食品药品等温度敏感行业中，原材料的生产配送和销售环节都要特别注意保持 温度的一致性以保证产品的品质稳定，在有许多先进的制冷保暖设备支持下的温度敏感行 业的物流和仓储系统中，由于温度出现不允许的变化波动而导致的产品质量事故时有发 生，给行业带来了很大的经济损失。再者，温度敏感行业的物流系统中有很多的利益相关 者，一旦发生上述的产品质量事故，责任难以界定，究其原因，很大程度上都是因为物流系 统运行过程中由于温度监控不力造成的。正是基于这点，电子温度记录仪器作为第三方监 测者，得到了广泛的应用。目前已经有很多种类型的电子温度记录仪器面市，它们普遍的特点是体积较大、 使用不便、设置和操作步骤烦琐、数据读取不稳定易丢失以及价格昂贵。尤其是在使用前的 设置比较复杂，不够傻瓜化，导致一定的误操作和客户效率的损失。而且很多电子温度记录 仪器都是采用串行口进行数据传输，有的甚至还在利用并行口进行数据传输，存在数据下 载速率低，传输不稳定等缺点。现在流行的电子温度记录仪器价格昂贵，给客户的成本预算 造成很大的压力。同样的，在其他对于湿度、压力等敏感的行业中，同样不具有一种小体积、使用方 便、具有人性化的操作步骤设计的记录仪。
发明内容本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种含有独立文件系 统的可重复使用的智能环境记录仪，该记录仪通过固化在核心处理器中的程序固件可以在 自身的硬件资源内部建立一个独立的文件系统，将采集到的温度数据以.pdf,. txt和.XlS 等等现有的主流数据文件格式保存在自身的文件系统中，通过基于USB通信协议的数据收 发接口连至PC的操作系统时，文件系统中的数据文件能被自动识别并可被自由复制和保 存。显示内容翔实丰富的人机交互界面和操作按钮，人性化的操作步骤设计，大大的简化了 记录仪的工作参数的设置，从根本上避免了现有技术的缺陷。本实用新型目的实现由以下技术方案完成—种含有独立文件系统的可重复使用的智能环境记录仪，包括核心功能电子线路 板及与之耦合的人机交互系统，其特征在于所述核心功能电子线路板上设有至少一个传 感器，被设定为采集周边环境状态的数据；数据存储器，用于存储所述传感器所采集数据； 实时时钟电路，赋予所述采集数据以时间戳；数据收发接口，用于与外界装置交换信息；被 编程的微处理器，耦合有所述的传感器、数据存储器、实时时钟电路及数据收发接口。所述传感器包括湿度传感器、压力传感器、气体传感器、温度传感器中的一种或至少两种的组合。所述人机交互系统包括显示部件，用于集中显示记录仪运行过程中的实时状态； 操作部件，用于触发记录仪进入指定的工作状态。所述数据收发接口基于USB通信协议，用于与计算机的USB端口建立通信连接。所述微处理器中固化有程序固件，所述程序固件用于使所述核心微处理器及数据 存储器发生内容耦合以形成一独立的、可被计算机操作系统自动识别和兼容的文件系统， 及用于组织所述采集数据以多个可选的压缩和编写规则存储在所述文件系统中。所述压缩和编写规则包括有.pdf、. txt和.xls数据文件格式。所述微处理器中包括有设置模块，用于根据需要设定记录仪运行所需的各种工 作参数；校准模块，耦合到所述设置模块，用于对所述传感器采集数据进行校准。本实用新型的优点是体积小、成本低、包装坚固可靠，便于携带、运输，设置与操 作简便，启动便捷，能更精准的记录温度数据，工作可靠性好。
附图1为本实用新型之记录仪的整体外观示意图；附图2为记录仪连接到PC进行设置示意图；附图3为记录仪连接到PC以获取数据报告文件示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明， 以便于同行业技术人员的理解如图1至图3所示，总参考标号1-9分别表示保护外壳1、独立外置探头2、操作 部件3、显示部件4、USB通信接口 5、PC的USB通信接口 6、PC 7、设置软件8、数据报告文件 9。本实施例中以温度传感器为例，详细介绍本实用新型中记录仪各个部件的相互连 接及作用关系。但是本领域技术人员应当认识到，本实用新型的法律范围应当由本实用新 型的权利要求书的言辞来限定，以下的实施例中的详细描述应当被解释为仅起到示例性的 作用，并不是描述每一可能的实施例。实施例中的温度传感器可以被压力传感器、湿度传感 器、流量传感器等等其他类型的传感器替代，而不影响其他结构功能的实现；同样的，也可 以采用多个不同种的传感器与核心微处理器组成星形拓扑结构的方式，来实现对于周边环 境多种状态参数的采集。参见图1，核心功能线路板采用PCB和SMT工艺制作，设计成特定的几何形状和步 线结构，以便将其以可靠的方式安装在保护外壳1内，在核心功能线路板上安装上USB通 信接口 5、独立外置探头2、显示部件4以及操作部件3，硬件制作完成。再将固件程序烧录 至核心功能线路板的核心微处理器中，烧录完成后上电运行，按照固件程序的设计架构会 在外部FLASH数据存取器内建立一个文件系统。参见图2，为本实施例的设置智能温度记录仪的工作参数，将智能温度记录仪的 USB通信接口 5连接至PC的USB通信接口 6上，再在PC 7上打开并运行设置软件8进行 各种工作参数的设置，例如记录时间、记录间隔、报警设置、启动方式、最终数据报告文件名和应用场合信息摘要等等。设置完成后，显示部件4将显示相应的图标表示当前的工作状 态，如定时启动状态或者按键启动状态，此时用户按照相关操作步骤说明在操作部件3上 完成触发使智能记录仪进入记录工作状态，显示部件4也将显示有关记录工作状态的相关 信息，例如当前温度数值，有无报警信息等等。如果目标货物的温度超出智能温度记录仪的 使用范围，为了保证智能温度记录仪能正常工作，可使用独立的外置探头附着于目标货物， 而智能温度记录仪主体部分保持与目标货物所处的温度场有效的隔离。参见图3，当智能温度记录仪随目标货物运达目的地后，取出智能温度记录仪并将 其USB通信接口 5连至PC的USB通信接口 6，等待智能温度记录仪将采集到的温度数据转 化成.pdf、. txt和.xls等等格式的数据文件并保存在自身的文件系统中后，会在PC的操 作系统中生成一个标识当前的智能温度记录仪文件系统的唯一盘符，打开这个文件系统复 制其中的数据文件并粘贴到适当的路径即可，各种文件格式可以利用相应的第三方软件程 序来打开浏览，例如.Pdf格式的数据文件可以用Adobe系统公司Adobe Reader软件来打 开并浏览，.xls格式的文件可以由microsoft公司的Excel软件来打开并浏览等等。在本实施例中，所述核心功能电子线路板上含有核心微处理器、温度检测单元、记 录温度数据的存储单元、实时时钟电路、数据收发接口、显示各种工作状态的显示部件，以 及触发智能温度记录仪启动记录和停止记录的操作部件。其中，核心功能线路板上的电源 电路中，电源采用市场上常见的各种型号和大小的锂电池。核心微处理器采用市场上现成 的而且品质稳定的小型的各类单片机，实现对其他部件的控制。核心功能电子线路板上 含有温度传感器，温度传感器采用市场上现成的而且品质稳定的各类数字化温度传感器、 RTD、NTC或者PTC等，负责采集环境温度，模拟式的温度传感器经过信号调理以及模数转换 后并发送给核心微处理器处理。由温度传感器采集到的环境温度数据和实时时钟电路提供 的时间戳经过核心微处理器的处理后发送给数据存储器予以存储，数据存储器采用市场上 现成的而且品质稳定的各类EEPROM或者FLASH，存储空间大小视需要记录的温度数据量多 少而定。核心微处理器通过数据收发接口获取外部设备给予的绝对时间，并将此绝对时间 和实时时钟电路进行同步，同步后的实时时钟电路开始记数并自增，在核心处理器记录温 度数据的同时，给此温度数据打上时间戳。核心功能线路板上设计了一个基于USB通信协议的数据收发接口，数据收发接口 主要功能是用于接受外围设备的设置信息和发送智能温度记录仪所生成的数据报告文件， 设置信息包括与智能温度记录仪所实现的功能相关的所有参数，例如记录间隔，记录周期， 报警温度上下限，延时启动，延时报警，产品^^化1 No,产品Model No等等信息，核心微处 理器根据数据收发接口获取的上述信息来调整智能温度记录仪的相应功能，以实现智能温 度记录仪的灵活配置。核心功能线路板上还包含了指示用的显示部件，例如采用LCD屏或 者电子纸类的柔性显示技术，该指示元件用于指示启动开始、温度超限、报警超时或正常运 行状态等各种事件和信息。核心微处理器是具有对温度传感器的测量准确度进行自我校准功能的核心微处 理器，即固化了自行设计的包含有自我校准算法的固件。自我校准程序可以通过数据收发 接口接受外部设备的命令后自动运行，在含有自我校准算法的程序软件自动运行以前，将 电子温度记录装置放置在一个已知的温度场环境中，程序运行后会得出温度传感器采集的 数据和此温度场的真实温度值的偏差量，核心微处理器会保存这个偏差，以便在后续的测量和记录工作中修正获取的环境温度数据，由此改善智能温度记录仪的测温的准确度。在外观包装上，采用PC (聚碳酸酯)或者其他机械性能和化学性能优良的高分子 材料注塑成型的保护外壳，将智能温度记录仪所有的主要部件都安装在保护外壳内。外壳 上附上贴膜，贴膜上印刷各种信息，包括产品序列号、产品型号、条形码、公司信息和一些修 饰图文。本实施例产品采用自行设计的含有自我校准算法的固件程序，可以让仪器在出 厂、使用和周期校准中均可进行自我校准，修正了现存的温度传感器的固有测量误差，改善 各个温度传感器由于生产批次不同而出现的测量不一致性，极大的提高了智能温度记录仪 的测量准确度。产品外观封装可靠、紧凑美观，具有良好的防尘性能，能适应各种复杂的工作环 境，操作简单，极大提高了用户的监测效率。
权利要求1.一种含有独立文件系统的可重复使用的智能环境记录仪，包括核心功能电子线路板 及与之耦合的人机交互系统，其特征在于所述核心功能电子线路板上设有至少一个传感 器，被设定为采集周边环境状态的数据；数据存储器，用于存储所述传感器所采集数据；实 时时钟电路，赋予所述采集数据以时间戳；数据收发接口，用于与外界装置交换信息；被编 程的微处理器，耦合有所述的传感器、数据存储器、实时时钟电路及数据收发接口。
2.根据权利要求1所述的一种含有独立文件系统的可重复使用的智能环境记录仪，其 特征在于所述传感器包括湿度传感器、压力传感器、气体传感器、温度传感器中的一种或 至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种含有独立文件系统的可重复使用的智能环境记录仪，其 特征在于所述人机交互系统包括显示部件，用于集中显示记录仪运行过程中的实时状态； 操作部件，用于触发记录仪进入指定的工作状态。
4.根据权利要求1所述的一种含有独立文件系统的可重复使用的智能环境记录仪，其 特征在于所述数据收发接口基于USB通信协议，用于与计算机的USB端口建立通信连接。
专利摘要本实用新型涉及一种环境状态参数记录仪，尤指一种运行中将采集到的周边环境状态的数据以特定的文件格式存储在自身的文件系统中的智能温度记录仪。该记录仪包括核心功能电子线路板及与之耦合的人机交互系统，其特征在于所述核心功能电子线路板上设有至少一个传感器，被设定为采集周边环境状态的数据；数据存储器，用于存储所述传感器所采集数据；实时时钟电路，赋予所述采集数据以时间戳；数据收发接口，用于与外界装置交换信息；被编程的微处理器，耦合有所述的传感器、数据存储器、实时时钟电路及数据收发接口。本实用新型的优点是体积小、成本低、便于携带、运输，设置与操作简便，启动便捷，能更精准的记录温度数据，工作可靠性好。
文档编号G01D9/00GK201858986SQ20102028717
公开日2011年6月8日 申请日期2010年8月10日 优先权日2010年8月10日
发明者林建建, 王瑶, 王锐, 黄央辉, 黄建义 申请人:上海腾森电子科技有限公司