一种太阳能无线传感器节点系统的制作方法

1.本实用新型涉及无线传感器节点领域，特别涉及一种太阳能无线传感器节点系统。


背景技术：

2.近年来，智能物联网系统已经被广泛应用于农业生产、环境监测监控、智能家居、智慧城市等各个方面，无线节点是物联网实现的重要部分之一，具有微型化、低功耗和高度集成的传感器成为智慧物联网的重要感知器件。
3.目前，市场上的无线温度传感器供电方式分为接电源或内置电池，但是，两者都有局限性，首先，接电源需要周围有稳定的电源接口；其次，内置电池续航时间短，使用不方便。对于可以接受阳光的户外检测系统，使用太阳能是一个很好补充。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型为一种太阳能无线传感器节点系统，其技术方案为：
5.包括太阳能电池板、盒体和架体，所述盒体设置在太阳能电池板背面，架体分别安装在盒体两侧；
6.在太阳能电池板背面两侧分别设有连接座，每个连接座上设有两个安装孔；
7.所述架体为支撑架、侧安装架和底安装架，支撑架为竖直型，为两个，每个支撑架上部设有弧形槽和连接孔，该弧形槽和连接孔分别与连接座上的两个安装孔分别对应，支撑架的下部设有若干连接孔；所述侧安装架为“凵”型，“凵”的左右两侧设置在两支撑架内侧，其左右两侧分别均设有安装孔并与支撑架下部的连接孔对应；所述底安装架为“l”型，其一边设有若干固定孔，另一边设有若干安装孔，其安装孔的个数与支撑架下部连接孔个数相同，且相互对应；
8.在盒体下部固定安装传感器保护套，传感器保护套内安装传感器模块。
9.进一步地，还包括单片机模块、lora通信模块、电源模块和lora模块数据显示端，所述单片机模块、lora通信模块和电源模块分别设置在盒体内，传感器模块的输出端与单片机模块的输入端相连，单片机模块的输出端与lora通信模块的输入端相连，lora通信模块的输出端与lora模块数据显示端无线相连；太阳能电池板与电源模块连接，给电源模块供电，电源模块分别与单片机模块、lora通信模块、传感器模块和lora模块数据显示端分别电连接。
10.进一步地，所述传感器模块包括等效二氧化碳、挥发性有机物传感器、温湿度传感器和大气压强传感器。
11.进一步地，所述盒体为长方体或者正方体，与支撑架对应部分且在盒体两侧分别设有一个安装孔，使用匹配固定件将侧安装架、支撑架和底安装架固定。
12.进一步地，所述支撑架下部连接孔和底安装架上的安装孔均为五个，呈十字形排
列，中间孔为中心孔。
13.进一步地，所述电源模块采用锂电池。
14.进一步地，所述单片机模块为stm32l151cbuxa单片机。
15.进一步地，所述lora通信模块采用sx1278模块。
16.进一步地，所述lora模块数据显示端为手机、pad、平板电脑或者笔记本电脑。
17.本实用新型的有益效果为：本实用新型为一种太阳能无线传感器节点系统，使用太阳能电池板、盒体、架体和传感器保护套等相结合，将该系统设置在目标监测区域，太阳能电池板接收光照，给电源模块供电，电源模块给其他设备供电，传感器模块将实时监测的环境内大气压强、温湿度、等效二氧化碳和挥发性有机物进行监测，并将数据发送至单片机模块，监测数据经过单片机模块处理后通过lora通信模块发送至lora模块数据显示端。本实用新型可长时间运行，设备运行稳定，安装简便，实用性强。
附图说明
18.图1为本实用新型结构示意图；
19.图2为图1后视图；
20.图3为本实用新型太阳能板支撑架结构示意图；
21.图4为本实用新型结构框图。
22.如图所示，1太阳能电池板，2盒体，3底安装架，4传感器保护套，5侧安装架，6支撑架，7弧形槽，8连接孔，9连接座。
具体实施方式
23.如图所示，本实用新型为一种太阳能无线传感器节点系统，无线传输采用lora无线通信技术，是一种低功耗局限网无线标准，底层是采用ieee 802.15.4g标准规范。可以简易方便的搭建通信网络，只要在所需监测的地区安装一个lora基站，即可布设多个节点，同时维护人员可从后台移动端对各个节点状态进行监控，无需到场查看，满足对环境的长时间的监测，适应能力强。设置的节点每两分钟发送一次数据，其余时间节点都处于休眠状态，且各个模块功耗极低，因此电源模块采用锂电池就能满足需求，不需要额外布设电源线；在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一。
24.如图1和图2所示，本实用新型实施的太阳能发电单元，包括太阳能电池板1及两侧的太阳能电池板支撑架6；如图3所示，太阳能电池板位于盒体2上方；太阳能电池板背面两侧设有连接座9，连接座上设有两个安装孔，上下排列，用于固定；支撑架为竖直型，其上部设有弧形槽7和弧形槽下面的一个连接孔8，弧形槽与连接座上上面的安装孔对应，弧形槽下面的连接孔与连接座下面的安装孔对应，便于以连接孔8为旋转中心，绕弧形槽7旋转进行调整太阳能电池板仰角，提高太阳能发电效率。支撑架的下部设有五个连接孔8，且呈十字形排列，中间孔为中心孔，该中心孔与盒体两侧的安装孔对应。
25.在盒体两侧分别设有底安装架3和侧安装架5,底安装架安装在最外侧，所述底安装架为“l”型，其“l”型的底边设有三个并排的安装孔，“l”型的侧边设有五个安装孔，该五个安装孔与支撑架下部的五个连接孔对应，便于安装；所述侧安装架为“凵”型，由两侧边和与侧边连接的横边组成，在两侧边上设有五个安装孔与支撑架下部的五个安装孔对应，在
横边上设有两个安装孔；底安装架和侧安装架用以提供侧面安装和底部安装两种方式安装固定本系统主体。
26.在中间孔位使用匹配螺栓和螺母，从外之内依次连接底安装架、支撑架、侧安装架和盒体，并作为旋转中心为底安装架和侧安装架旋转提供支点，也可作为支点转动盒体，调整盒体垂直角度，该盒体表面设置有防水层，确保在湿度较大的环境中仍然可正常运行；其他4个连接孔为辅助固定，其中底安装架3在最外侧、支撑架在中间、侧安装架在最内侧。（如图所示）
27.传感器模块放置于传感器保护套4内，位于盒体下方与垂直向下设置，减少阳光直射；其中等效二氧化碳（eco2）和挥发性有机物（voc）传感器采用ccs811传感器；温湿度传感器采用htu21d传感器；大气压强传感器采用bmp280传感器；
28.将本实用新型作为整体布设在目标监测区域，通过传感器模块对环境内大气压强、温湿度、等效二氧化碳和挥发性有机物进行监测，并将数据发送至单片机模块，监测数据经过单片机模块处理后通过lora通信模块发送至lora模块数据显示端。本实用新型可长时间运行，设备运行稳定，安装简便，实用性强。
29.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。


技术特征：
1.一种太阳能无线传感器节点系统，包括太阳能电池板、盒体和架体，其特征在于，所述盒体设置在太阳能电池板背面，架体分别安装在盒体两侧；在太阳能电池板背面两侧分别设有连接座，每个连接座上设有两个安装孔；所述架体为支撑架、侧安装架和底安装架，支撑架为竖直型，为两个，每个支撑架上部设有弧形槽和连接孔，该弧形槽和连接孔分别与连接座上的两个安装孔分别对应，支撑架的下部设有若干连接孔；所述侧安装架为“凵”型，“凵”的左右两侧设置在两支撑架内侧，其左右两侧分别均设有安装孔并与支撑架下部的连接孔对应；所述底安装架为“l”型，其一边设有若干固定孔，另一边设有若干安装孔，其安装孔的个数与支撑架下部连接孔个数相同，且相互对应；在盒体下部固定安装传感器保护套，传感器保护套内安装传感器模块。2.如权利要求1所述的太阳能无线传感器节点系统，其特征在于，还包括单片机模块、lora通信模块、电源模块和lora模块数据显示端，所述单片机模块、lora通信模块和电源模块分别设置在盒体内，传感器模块的输出端与单片机模块的输入端相连，单片机模块的输出端与lora通信模块的输入端相连，lora通信模块的输出端与lora模块数据显示端无线相连；太阳能电池板与电源模块连接，给电源模块供电，电源模块分别与单片机模块、lora通信模块、传感器模块和lora模块数据显示端分别电连接。3.如权利要求1所述的太阳能无线传感器节点系统，其特征在于，所述传感器模块包括等效二氧化碳、挥发性有机物传感器、温湿度传感器和大气压强传感器。4.如权利要求1所述的太阳能无线传感器节点系统，其特征在于，所述盒体为长方体或者正方体，与支撑架对应部分且在盒体两侧分别设有一个安装孔，使用匹配固定件将侧安装架、支撑架和底安装架固定。5.如权利要求1所述的太阳能无线传感器节点系统，其特征在于，所述支撑架下部连接孔和底安装架上的安装孔均为五个，呈十字形排列，中间孔为中心孔。6.如权利要求2所述的太阳能无线传感器节点系统，其特征在于，所述电源模块采用锂电池。7.如权利要求2所述的太阳能无线传感器节点系统，其特征在于，所述单片机模块为stm32l151cbuxa单片机。8.如权利要求2所述的太阳能无线传感器节点系统，其特征在于，所述lora通信模块采用sx1278模块。9.如权利要求2所述的太阳能无线传感器节点系统，其特征在于，所述lora模块数据显示端为手机、pad、平板电脑或者笔记本电脑。

技术总结
本实用新型为一种太阳能无线传感器节点系统，使用太阳能电池板、盒体、架体和传感器保护套等相结合，将该系统设置在目标监测区域，太阳能电池板接收光照，给电源模块供电，电源模块给其他设备供电，传感器模块将实时监测的环境内大气压强、温湿度、等效二氧化碳和挥发性有机物进行监测，并将数据发送至单片机模块，监测数据经过单片机模块处理后通过lora通信模块发送至Lora模块数据显示端。本实用新型可长时间运行，设备运行稳定，安装简便，实用性强。强。强。


技术研发人员：杨晨 刘智勇 李宜昕 杨静宇 魏宇航 李远 周丰锐 张毅
受保护的技术使用者：杨晨
技术研发日：2021.09.14
技术公布日：2022/1/14