传感器装置及包括其的井盖、角度传感器系统的制作方法

本实用新型涉及探测领域，特别是一种传感器装置及包括其的井盖、角度传感器系统。

背景技术：

在城市中，所有的公共供水系统、污水渠系统、电话线系统、光纤网络系统都可以通过窨井向地下延伸，并进而通过地下通道联结，从而构成了城市的生命线。窨井是地下通道通往地面的出口，并被窨井盖覆盖。地下通道大多是沿直线延伸，当该地下通道需要转向时，在转向位置处设置窨井，从而可以使得直线管道不易堵塞，并易于安装管线。除此之外，为了便于地下工作及为了安全着想，在一定长度的管道中途也会设置窨井，以便进出管道。

目前，在生活中，窨井盖时常会出现井盖移动、丢失等问题，从而影响正常交通，甚至危及行人安全。但是，窨井盖一旦发生异常移动和丢失的情况，相关部门很少能够第一时间获得该异常情况，无法进行及时处理，从而造成了安全隐患。

因此，本实用新型中必须设计一种可以用于井盖的传感器装置，特别是一种基于nb-iot技术的传感器装置及包括其的井盖和角度传感器系统。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种基于nb-iot技术的传感器装置，所述传感器装置包括密封外壳、固定在密封外壳内的pcb板，其特征在于，所述传感器装置还包括固定在pcb板上的角度传感器、微处理器和通信模块，所述角度传感器和通信模块均与所述微处理器电性连接；所述通信模块包括相互连接的nb-iot芯片和天线，所述nb-iot芯片包括用以存储角度传感器的角度检测信息的第一缓存部。

作为本实用新型的进一步改进，所述角度传感器为三轴加速度传感器。

作为本实用新型的进一步改进，所述传感器装置还包括供电模块，所述供电模块与nb-iot芯片、微处理器、角度传感器电性连接，所述nb-iot芯片还包括用以存储供电模块的电量数据及电压数据的第二缓存部。

作为本实用新型的进一步改进，所述供电模块包括电池及稳压电路，所述稳压电路的输入端与所述电池的输出端相连接，所述nb-iot芯片、微处理器、角度传感器连接于所述稳压电路的输出端。

作为本实用新型的进一步改进，所述传感器装置还包括填充于壳体内的灌封胶。

作为本实用新型的进一步改进，所述pcb板上开设有与壳体相配合的安装孔，所述pcb板上设置有环绕所述安装孔设置的屏蔽带。

作为本实用新型的进一步改进，所述pcb板上包括用以布局所述天线的天线区，所述天线区上设置有若干穿孔，至少有一个穿孔与其余穿孔不在一条直线上。

作为本实用新型的进一步改进，相邻所述穿孔之间的距离在8.33mm至33mm的范围内。

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种井盖，所述井盖包括井盖本体及设置于井盖本体上如上述所述的传感器装置。

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种角度传感器系统，包括如上述所述的传感器装置及上位机，所述传感器装置的通信模块与所述上位机通讯连接。

本实用新型的有益效果：从而，所述nb-iot芯片的第一缓存部可暂时存储角度传感器的角度检测信息，并且可将该角度传感器信息发送给天线，天线可将该角度检测信息发送给接收设备，可方便管理部门或用户获得该传感器装置的角度检测信息，并且当该传感器装置安装于其他设备上例如井盖上时，管理部门或用户即可获得该井盖的角度检测信息，从而可判断该井盖是否发生移动，并即时做出处理。

附图说明

图1为本实用新型传感器装置壳体内部的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

此外，在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本实用新型，不代表所讨论的不同实施例或结构之间具有任何关联性。

在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于nb-iot技术的传感器装置100，所述传感器装置100包括密封外壳、固定在密封外壳内的pcb板1，所述传感器装置100还包括固定在pcb板1上的角度传感器2、微处理器3和通信模块4，所述角度传感器2和通信模块4均与所述微处理器3电性连接；所述通信模块4包括相互连接的nb-iot芯片和天线，所述nb-iot芯片包括用以存储角度传感器2的角度检测信息的第一缓存部。

从而，所述nb-iot芯片的第一缓存部可暂时存储角度传感器2的角度检测信息，并且可将该角度传感器2信息发送给天线，天线可将该角度检测信息发送给接收设备，可方便管理部门或用户获得该传感器装置100的角度检测信息，并且当该传感器装置100安装于其他设备上例如井盖上时，管理部门或用户即可获得该井盖的角度检测信息，从而可判断该井盖是否发生移动，并即时做出处理。

当然，本实用新型中，所述角度传感器2不和通信模块4直接连接，而是通过微处理器3进行连接，从而可监控通信模块4发射信号的周期、时间、数据类型等。

其中，nb-iot技术是窄宽物联网(narrowbandinternetofthings)的简称，nb-iot技术构建于蜂窝网络，只消耗大约180khz的带宽，可直接部署于gsm网络、umts网络或lte网络，以降低部署成本、实现平滑升级。nb-iot技术支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，且该技术支持待机时间长、对网络连接要求较高的设备的高效连接。并且可以提高对应设备的电池寿命。

在本实用新型中，所述角度传感器2为三轴加速度传感器，从而可以更好的应用于该传感器装置100中，所述微处理器3可以对检测到的角度检测信息进行进一步计算从而获得位移信息等。

所述传感器装置100还包括供电模块5，所述供电模块5与nb-iot芯片、微处理器3、角度传感器2电性连接，所述nb-iot芯片还包括用以存储供电模块的电量数据及电压数据的第二缓存部。

所述供电模块5除了可以向pcb板1上的上述负载供电外，还可以将电量数据、电压数据信息发送给nb-iot芯片。从而nb-iot芯片将电量数据、电压数据进行缓存，并且也可以发送给天线，天线将电量数据、电压数据发送给接收设备，管理部门、用户等即可获得该传感器装置100的电量信息，方便及时发现问题，并进行维护。

进一步的，所述供电模块5包括电池及稳压电路，所述稳压电路的输入端与所述电池的输出端相连接，所述nb-iot芯片、微处理器3、角度传感器2连接于所述稳压电路的输出端。

所述供电模块5除了包括有电池以外，还包括有稳压电路，所述稳压电路连接与电池和负载之间并用以确保电池输出电压的稳定。另外，本实用新型中的电池为锂电池。

以上对该传感器装置100内的器件进行具体说明，以下对pcb板1及该传感器装置100的整体结构进行详细描述。

所述传感器装置100还包括填充于壳体内的灌封胶。

灌封是指将灌封胶用机械或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内，灌封胶在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料。灌封胶通常采用液态聚氨酯复合物，并用于电子元器件的粘接，密封，灌封和涂覆保护。

灌封胶在完全固化后可以起到诸多作用，例如：强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力；提高内部元件、线路间绝缘，有利于器件小型化、轻量化；避免元件、线路直接暴露，改善器件的防水、防潮性能。

另外，所述pcb板1上开设有与壳体相配合的安装孔11，所述pcb板1上设置有环绕所述安装孔11设置的屏蔽带12，所述天线远离所述安装孔11分布。所述pcb板1需要固定在壳体上，因而设置有安装孔11，相应的，所述壳体上凸设有自安装孔11内向外凸伸的安装柱。为了增强工作环境中的静电放电(esd)抗扰能力，则在安装孔11处设置屏蔽带12。并且，由于天线的抗干扰能力较差，因此远离安装孔11设置。

所述pcb板1上包括用以布局所述天线的天线区，所述天线区上设置有若干穿孔13，至少有一个穿孔13与其余穿孔13不在一条直线上。

当然，上述所述角度传感器2、微处理器3、通信模块4等均在pcb板1上分布设置，则所述pcb板1上分区设置，并且设置有布局所述天线的天线区。所述天线区上设置有穿孔13，并且错落设置，可以防止该pcb板1的天线区形成共振腔体，增加射频电磁场辐射抗扰能力。

并且，为了进一步提高该抗扰能力，相邻所述穿孔13之间的距离在8.33mm至33mm的范围内。由于，使用nb-iot芯片支持b1、b2、b3、b5、b8、b20等多频段，则使用的信号频率f则是中国移动、中国联通和中国电信在900mhz左右和1800mhz左右的信号频率。因而，若频率在900mhz左右时，波长λ1＝c/f1＝300000000/900mhz≈0.3333m；频率在1800mhz左右时，波长λ2＝c/f2＝300000000/1800mhz≈0.1667m。则，所述穿孔13之间的距离在1/10～1/20波长左右即可很好的形成抗干扰。因此，相邻穿孔13之间的距离在8.33mm至33mm的范围内，优选的，本具体实施方式中采用16.65mm左右的间距。

所述微处理器3、nb-iot芯片、天线均具有连接于pcb板1上的接地端，所述pcb板1上包括有隔离于相邻所述接地端之间的屏蔽带12(未图示)。所述屏蔽带12除了用以环绕安装孔11设置外，还可以用以隔离pcb板1上负载的接线端，从而可以过滤电路中对高频信号的干扰。

最后，所述pcb板1上喷涂有三防漆。三防漆是一种特殊配方的涂料，用于保护线路板及其相关设备免受环境的侵蚀。三防漆具有良好的耐高低温性能；其固化后成一层透明保护膜，具有优越的绝缘、防潮、防漏电、防震、防尘、防腐蚀、防老化、耐电晕等性能。

本实用新型中还提供了一种井盖，所述井盖包括井盖本体及设置于井盖本体上如上述所述的传感器装置100。当然，若所述传感器装置100设置于其他装置上，也可达到本实用新型的目的。

本实用新型中还提供了一种角度传感器系统，包括如上述所述的传感器装置100及上位机，所述传感器装置100的通信模块4与所述上位机通讯连接。在本实用新型中，所述传感器装置100的通信模块4与上位机通讯连接，从而传感器装置100可将上述角度信息、电量信息、电压信息等发送给上位机，方便用户及时发现问题。具体的，上述所述接收设备为上位机。

因此，综上所述，本实用新型中提供了一种基于nb-iot技术的传感器装置100及包括其的井盖和角度传感器系统，并且，所述nb-iot芯片的第一缓存部可暂时存储角度传感器2的角度检测信息，并且可将该角度传感器2信息发送给天线，天线可将该角度检测信息发送给接收设备，可方便管理部门或用户获得该传感器装置100的角度检测信息，并且当该传感器装置100安装于其他设备上例如井盖上时，管理部门或用户即可获得该井盖的角度检测信息，从而可判断该井盖是否发生移动，并即时做出处理。

应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。