用于数据采集的背夹装置的制作方法

1.本实用新型涉及数据采集设备领域，尤其涉及一种用于数据采集的背夹装置。


背景技术：

2.传统电力行业需要多种数据采集，rfid，条码，和红外抄表，现有的数据采集器，要么功能比较单一，要么就是体积比较大，很笨重，一线人员在外出作业工作的时候，需要携带笨重的机器，不方便工作，降低了效率。
3.现有的背夹装置，rfid天线放置于支架上，支架用螺丝固定在主板上。该种背夹装置，不仅增加了一个支架的成本，而且天线还受限于支架的大小，使得天线的尺寸也相对较小，近场通信的距离较短，通信的质量较差。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种成本低，最大化地增大天线尺寸，增强通讯质量的用于数据采集的背夹装置。
5.本实用新型采用的技术方案为：一种用于数据采集的背夹装置，包括：主板、电池、rfid天线，所述电池位于所述主板上，所述rfid天线设置在所述电池上；所述主板上设有支架，所述支架上设有容置腔以及与所述容置腔相背的背部；所述容置腔内设有红外模块和扫描模块，所述红外模块与所述扫描模块分别设于所述主板上；所述背部上设有按键板，所述按键板与所述主板连接。
6.进一步地，所述rfid天线在水平面上的投影与所述电池在水平面上的投影重叠。
7.进一步地，所述rfid天线与所述电池之间设有铁氧体磁性布料，所述铁氧体磁性布料将所述rfid天线粘贴在所述电池上。
8.进一步地，所述按键板设有本体段，以及与所述本体段连接的延伸段，所述本体段设于所述支架上方，所述延伸段向所述主板方向延伸并与所述主板接触。
9.进一步地，所述rfid天线覆盖于所述电池的上表面。
10.进一步地，所述rfid天线设有主体部以及与所述主体部连接的连接部，所述主体部设于所述电池上方，所述连接部伸入所述容置腔内与所述主板连接。
11.进一步地，所述按键板上设有fpc软板，所述fpc软板上设有多个按键，所述fpc软板与所述主板连接。
12.进一步地，所述rfid天线通过fpc软板连接至所述主板上。
13.进一步地，所述rfid天线一侧设有所述铁氧体磁性布料，另一侧设有fpc软板，所述fpc软板与所述主板电连接。
14.进一步地，所述支架、所述主板、所述电池均设于壳体内，所述支架位于所述壳体的前侧，所述电池位于所述壳体的后侧，便于手持使用。
15.相较于现有技术，本实用新型的用于数据采集的背夹装置，rfid天线设于电池上，省去支架的成本，同时最大化地增加天线的尺寸，增强通讯质量。
附图说明
16.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
17.图1：本实用新型的用于数据采集的背夹装置的部分结构示意图；
18.图2：本实用新型的用于数据采集的背夹装置的部分结构分解图之一；
19.图3：本实用新型的用于数据采集的背夹装置的部分结构分解图之二；
20.图4：本实用新型的用于数据采集的背夹装置的结构示意图。
21.各部件名称及其标号
22.壳体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
红外发射管 31
23.底壳
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
红外接收管 32
24.头部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
111
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
补光灯
ꢀꢀꢀꢀꢀ
33
25.尾部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
112
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
扫描模块
ꢀꢀꢀ426.第一扫描孔 1111
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
按键板
ꢀꢀꢀꢀꢀ527.感应孔
ꢀꢀꢀꢀꢀ
1112
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
本体段
ꢀꢀꢀꢀꢀ
51
28.第二扫描孔 1113
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
延伸段
ꢀꢀꢀꢀꢀ
52
29.按键孔
ꢀꢀꢀꢀꢀ
1114
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
按键
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
53
30.按钮
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电池
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ631.支架
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
rfid天线
ꢀꢀꢀ732.容置腔
ꢀꢀꢀꢀꢀ
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主体部
ꢀꢀꢀꢀꢀ
71
33.背部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接部
ꢀꢀꢀꢀꢀ
72
34.红外模块3
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8具体实施方式
35.下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整，并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
36.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
37.应当理解，尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.传统电力行业需要多种数据采集，rfid，条码，和红外抄表，现有的数据采集器，要
么功能比较单一，要么就是体积比较大，很笨重，一线人员在外出作业工作的时候，需要携带笨重的机器，不方便工作，降低了效率。
39.现有的背夹装置，rfid天线放置于支架上，支架用螺丝固定在主板上。该种背夹装置，不仅增加了一个支架的成本，而且天线还受限于支架的大小，使得天线的尺寸也相对较小，近场通信的距离较短，通信的质量较差。
40.本实用新型提供一种成本低，最大化地增大天线尺寸，增强通讯质量的用于数据采集的背夹装置。
41.图1为本实用新型的用于数据采集的背夹装置的部分结构示意图；图2为本实用新型的用于数据采集的背夹装置的部分结构分解图之一；图3为本实用新型的用于数据采集的背夹装置的部分结构分解图之二。
42.参见图1至图3所示，本实用新型的用于数据采集的背夹装置，包括：主板8、电池6、rfid天线7，所述电池6位于所述主板8上，一些实施例中，所述主板8与所述电池6平行设置。所述rfid天线7设置在所述电池6上，一些实施例中，所述rfid天线7直接粘贴在所述电池6上，省去支撑rfid天线7的支架，节省支架的成本，同时节省支架占据的空间，便于实现产品的小型化以及节约成本。
43.主板8上设有支架2，一些实施例中，该支架2卡扣于主板8上或者固设于主板8上。支架2上设有容置腔21以及与容置腔21相背的背部22，该容置腔21与主板8之间形成一个收容空间，用以收容及固定器件，便于多种器件的堆叠，利于实现多功能的同时也可以实现产品的小型化。容置腔21内设有红外模块3和扫描模块4等感测器件，用于数据的采集，红外模块3与扫描模块4分别设于主板8上，同时均设于收容空间内，进行合理的布局，红外模块3与扫描模块4不会相互影响。红外模块3为极光红外发射模组，设有红外发射管31和红外接收管32，同时为了便于使用，还设有补光灯33。在昏暗环境下，可以通过补光灯8补充光线，从而使扫描模块4能更加清晰地扫描二维码。主板8上设有多种线路与各部件进行电连接，支架2固定在主板8上，将所需的部件集成在支架2上，实现产品的集成化和小型化，便于携带的同时，可以实现多功能多种数据的采集，方便工作，提高工作的效率。
44.如图1至图3所示，背部22上设有按键板5，按键板5与主板8连接。按键板5设有本体段51，以及与本体段51连接的延伸段52，本体段51设于支架2上方，延伸段52向主板8方向延伸并与主板8接触。一些实施例中，按键板5上设有fpc软板，fpc软板上设有多个按键53，fpc软板与主板8电连接，极大地降低了按键板5占据的空间，同时轻便设计，方便使用。
45.如图1至图3所示，主板8上设有电池6，为该背夹装置提供能量。rfid天线7设置在电池上，rfid天线7与主板8上的线路进行电连接。rfid天线7工作距离远小于工作波长，工作于近场耦合区，rfid天线7工作距离短，通过近场电磁耦合来传输电磁信号，可以看作是一个耦合线圈。在电流一定的条件下，欲让天线线圈产生较大的电压/磁通量，就必须增加天线线圈的匝数或增大天线的面积，从而增大天线线圈的电感，使得天线工作距离更远。一些实施例中，rfid天线7在水平面上的投影与电池6在水平面上的投影重叠，即rfid天线7设在电池6的上表面，rfid天线7的面积小于或者等于电池6的上表面的面积，根据天线所需的磁通量，最大化地增大天线尺寸，增大天线线圈的电感，使得天线工作距离更远，增强通讯质量。rfid天线的工作频率范围为10-15mhz，通常工作选用的频率为13.56mhz。
46.rfid天线7与所述电池6之间设有铁氧体磁性布料，一些实施例中，该铁氧体磁性
布料粘贴在电池6上，从而增强通讯质量，提高了近场通讯的读取距离。在另一些实施例中，rfid天线7与所述电池6之间可以通过别的材质进行粘贴或者固定，同时也不会产生干扰，不会影响彼此之间工作。
47.如图1至图3所示，在另一些实施例中，rfid天线7覆盖于电池6的上表面，省去支撑天线的支架，节省支架的成本，同时最大化地增大天线尺寸，提高了通讯的质量。rfid天线7与电池6之间设有抗干扰的物质，不会影响彼此之间工作。
48.如图1至图3所示，在另一些实施例中，rfid天线7设有主体部71以及与主体部71连接的连接部72，主体部71设于电池6上方，连接部72伸入容置腔21内与主板8连接。
49.如图1至图3所示，一些实施例中，rfid天线7通过fpc软板连接至主板8上，节省空间，同时使得。rfid天线7与主板8之间连接的灵活性更大，便于主板上的器件的排布，利于主板8集成多个器件，实现一体化。rfid天线7一侧设有铁氧体磁性布料，将天线设置在电池上，另一侧设有fpc软板，fpc软板与主板8电连接，将天线的信号通过主板8的线路传输至信号处理器中进行信号处理。主板8上设有插针座，fpc软板通过插针与插针座连接，实现与主板8的电连接。
50.支架、主板、电池等该用于数据采集的背夹装置的器件均设于一个壳体1内，支架2及其设置在支架2上等相对厚度比较大的器件位于壳体1的前侧，电池6等相对厚度比较薄的器件位于壳体1的后侧，便于手持使用，使用时更加方便。当前的数据采集模块幸好繁多，如何把多种模块巧妙集成一体，做到小巧、精致、便于灵活使用、并兼顾用户体验，是目前该行业的一大难点和痛点。该用于数据采集的背夹装置，结构设计合理，布局巧妙，将扫描模块、红外模块、补光灯、按键板等高度集成在一起，实现了多功能，同时结构小巧，多个功能模块之间不会相互干扰，同时还能相互协作使用，使用户拥有更高的体验感，更是便于用户的灵活使用。
51.该用于数据采集的背夹装置，rfid天线7设于电池6上，省去支撑天线的支架的成本，同时最大化地增加天线的尺寸，增强通讯质量。该种用于数据采集的背夹装置，主要用于水电表抄表等移动便携设备领域。随着无线通信技术和手持便携设备的发展，移动设备在日常生活和工作中的应用越来越广泛。对于水电表的抄表，传统方式采用的是人工抄表，而如今抄表可以采用智能手持抄表设备，极大地提高了抄表效率，然而相关技术中的智能手持抄表设备均是一个独立的智能系统，需要包括成本高昂的处理器、存储器、显示器等电子元件，使得智能手持抄表设备成本较高，浪费资源。如果将手机、平板电脑等智能终端与手持抄表设备相结合，无疑可以极大地节约成本，提高资源利用率，更为环保。而为了实现手持抄表设备的基本功能及与电子终端的连接，提供了该种用于数据采集的背夹装置，以应用于抄表设备。手持终端人工抄表是一种较理想的社区抄表方式，它具有系统简单、数据可靠完整、操作方便、维护费用低等特点，抄表省时、省力，可避免误抄。手持终端与电度表之间的通信可采用无线通信或红外通信，广泛采用的是红外通信。
52.图4为本实用新型的用于数据采集的背夹装置的结构示意图。
53.一些实施例中，参见图1至图4所示，用于数据采集的背夹装置包括：壳体1、主板8、电池6、信号连接模组、感测组件和卡扣支架，主板8、电池6、信号连接模组、感测组件设置在壳体1内，卡口支架设置在壳体1外侧，便于将该用于数据采集的背夹装置与别的物件进行连接，便于使用。
54.壳体1包括底壳11和与底壳11盖合的盖板，盖板和底壳11围合形成收容空间，主板8设置于收容空间内，电池6、信号连接模组和感测组件均电连接于主板8，信号连接模组用于与电子终端信号连接，底壳11开设与收容空间连通的开孔组合，感测组件的感测端对齐于至少部分开孔组合。
55.电子终端可以与壳体1上的终端固定部连接，从而使得电子终端与壳体1结构稳定相连，电子终端可以通过信号连接模组与该用于数据采集的背夹装置进行信号连接，该用于数据采集的背夹装置与电子终端连接之后即可通过感测组件进行抄表操作，抄表所得的数据可以传输至电子终端，通过电子终端进行处理或显示等等，本方案可以使得抄表设备所需元件更为简单，节约成本，并且提高了电子终端的利用率，节约资源，更加环保。
56.底壳11的一侧凹陷形成收容槽，盖板盖设于收容槽的槽口，底壳11包括头部111和与头部111相连的尾部112，收容槽的位于头部111处的深度大于收容槽位于尾部112处的深度，主板8固定于盖板的内侧，感测组件收容于头部111内。盖板为平板状，主板8也为平板状，电池6的板面平行于主板8的板面，盖板与底壳11盖合装配之后，形成的收容腔的与头部111对应处的体积大于收容腔的与尾部112对应处的体积，也可以理解为头部111的横截面大于尾部112的横截面，或者头部111的厚度大于尾部112的厚度，电池6部分收容于尾部112内，感测组件收容于头部111内，底壳11的内侧可以设置用于固定各功能模块及与盖板配合的固定结构，从而使整体结构稳固，尾部112可以便于手部握持，使用时更加方便。
57.开孔组合包括开设于头部111的远离尾部112端的第一扫描孔1111，第一扫描孔1111处设置第一透明防护板；感测组件包括扫描模块4，扫描模块4包括电连接于主板8的扫描相机和电连接于主板8的照明灯，扫描相机的扫描端和照明灯的发光端朝向第一扫描孔1111。在照明灯和扫描相机的配合下，可以实现二维码扫描功能，以实现二维形状感测，读取数字。
58.开孔组合还包括开设于头部111的远离尾部112端且与第一扫描孔1111相邻的第二扫描孔1113，第二扫描孔1113处设置第二透明防护板；扫描模块4还包括电连接于主板8的远红外发射管31、激光红外发射管31和红外接收管32，远红外发射管的发射端朝向第一扫描孔1111，激光红外发射管的发射端和红外接收管的接收端朝向第二扫描孔1113。通过上述结构可以实现远红外模式抄表或者激光红外抄表操作。
59.开孔组合还包括开设于头部111的远离盖板侧的感应孔1112；感测组件还包括装配座和nfc感应模块，装配座固定装配于头部111内且与主板8固定连接，nfc感应模块固定装配于装配座的背离主板8侧且嵌设于感应孔1112内，nfc感应模块与主板8电连接。通过nfc感应模块可以实现卡片或者标签的nfc读写操作。
60.开孔组合还包括开设于头部111的一侧的充电孔及开设于头部111的一侧的按键孔1114，充电孔处设置保护片，按键孔1114内嵌设按钮12，该背夹装置还包括电连接于主板8的充电端口和按键53，充电端口嵌置于充电孔内，按键53与按钮12相连。具体的，本实施中，一充电孔及按键孔1114开设于头部111的一侧，两按键孔1114开设于头部111的与充电孔相对侧，三个按键可以是激活按键、开关按键、功能切换按键，用于实现各功能模块的激活或者切换，其中一个按键可以集合多种功能，可以根据需要进行设置；在一些实施例中，按键可以设置两个、四个、五个等；在一些实施例中，各功能模式的切换或者各功能模块的激活操作也可以通过电子设备进行控制。充电端口上设有连接端子，连接端子用于充电或
与移动终端信号连接，连接端子可以采用type-c端口，因此，可以用type-c充电线连接充电器给电池6充电，通过连接端子，可以用type-c充电线与移动终端实现有线连接，使信号处理组件与移动终端通过有线的方式传输信号。
61.头部111的远离尾部112端开设有与第一扫描孔1111相邻的指示灯孔，该背夹装置还包括电连接于主板8且嵌设于指示灯孔内的指示灯。一些实施例中，指示灯孔有四个，对应的指示灯设置四个，四个指示灯分别为蓝牙指示灯、第一功能指示灯、第二功能指示灯和电量指示灯，本实施例中信号连接模组包括蓝牙连接模块，各指示灯可以有不同的颜色组合及激活状态，从而方便直观地指示蓝牙工作状态、扫描模块4的工作状态、nfc感应模块的工作状态及电池6的电量状态。指示灯可以是不同颜色的单色灯，例如单个的蓝色灯可以用于指示蓝牙连接状态，以闪动表示蓝牙未连接，以常亮表示已连接，比如连续的三个绿蓝红灯可以用于表示电量，电量70％以上时绿色指示灯亮，电量在70％和20％之间时蓝色灯亮，电量20％以下时红灯亮，具体代表含义可以根据实际情况设定。
62.尾部112的一端设置有挂接部，挂接部可以用于连接挂绳，方便携带与使用。
63.该种用于数据采集的背夹装置利用rfid技术进行电能表抄表时，通过以下的步骤实现：
64.步骤1，电能表内嵌rfid电子标签，该电子标签集成到电能表的pcb中，电能表可以直接访问电子标签的寄存器；
65.步骤2，rfid电子标签的tid可以作为电能表的唯一标识，同时可以按照电能表的资产编码规则来设置电子标签的epc，实现电能表编码电子化；
66.步骤3，电能表的mcu(微处理器)将电能量信息写入rfid电子标签的寄存器中存储；
67.步骤4，手持抄表设备(该种用于数据采集的背夹装置)可以通过无线通信方式和电子标签通讯，读取存储在电子标签寄存器中的电能量信息，从而完成抄表过程；如，扫描模块4连接有存储模块，扫描模块4对编码图案进行扫描后，读取到电能表的数据，通过存储模块对电能表数据进行临时存储；
68.步骤5，手持抄表设备(该种用于数据采集的背夹装置)与服务中心无线通讯，将采集的电能量信息发送到服务中心的计算机中。
69.该种用于数据采集的背夹装置利用rfid技术进行电能表抄表的方法，通过在电能表内嵌rfid电子标签来标识电能表，并可以记录电能量信息，实现的电能表的rfid无线抄表，解决了传统的红外抄表受到角度和窗口限制的不足，只要在rfid通信距离范围内，不管何种角度都能实现正常抄表，解决了部分电能表难抄表、抄不到的问题。通过电表表面设置电子标签，将电表内所需的数据信息无线传输至抄表上，有效避免了人肉眼抄表时的抄表错误，大大增强了抄表数据的精准度。一些实施例中，电能表上还设置电子显示屏，电子显示屏的使用直观的显示出电表数据，方便用户自身观察。此外，手持抄表设备(该种用于数据采集的背夹装置)与服务中心无线通讯，可以通过gsm或gprs的传输方式将抄表后的数据时时传输至抄表管理中心，方便后台的管理，经济，高效，便于使用。
70.在另一些实施例中，主板8上设有近场通信识别组件，用于接收rfid天线的馈电信号并进行识别，主板8上还设有信号处理组件，信号处理组件通过主板8与近场通信识别组件和扫描模块4相连，信号处理组件用于连接移动终端，电池6电连接于主板8，电池6用于给
主板8、rfid天线7、近场通信识别组件、扫描模块4和信号处理组件供电。将手机或平板电脑等移动终端通过装配结构固定于壳体1，并将移动终端与信号处理组件相连，在进行识别时，rfid天线7将需要识别的标签、ic卡片或者nfc等进行信号采集，接收的信号传输至近场通信识别组件进行识别，之后近场通信识别组件的识别信息通过信号处理组件传输给移动终端，在进行扫码时，将二维码靠近辅助装置并与扫描模块4对准，扫描模块4扫描二维码后对二维码进行识别并通过信号处理组件将识别信息传输给移动终端，本方案的辅助装置能够配合手机、平板电脑等移动终端进行扫码或者对各类型电子标签、各类型非接触式ic卡的识别，从而便于电子支付。
71.信号处理组件与移动终端无线连接，例如通过蓝牙、wlan等方式连接，近场通信识别组件和信号处理组件均可以是集成在主板8上，也可以是单独固定在壳体1的模块而与主板8电连接，并且，信号处理组件可以是既用于传输近场通信识别组件的信号又传输扫描模块4的信号的一个模块，信号处理组件也可以包括分别用于传输近场通信识别组件的信号和传输扫描模块4的信号的两个子模块，而装配结构可以将移动终端固定于辅助装置，从而保证移动终端与信号处理组件之间的通信稳定性，通过无线连接方式可以省去线连接，更加方便。对于辅助装置的控制，可以通过手机上装载的对应app实现，也可以通过辅助装置上的按键实现。
72.以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。