一体化测温装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种一体化测温装置，包括采集模块盒、热敏电阻温度计、数据采集处理电路、无线数据通信模块和供电电池板，热敏电阻温度计、无线数据通信模块和供电电池板均与数据采集处理电路相连，数据采集处理电路和无线数据通信模块均固定设置在采集模块盒内，采集模块盒密封设置且底部开孔，热敏电阻温度计固定设置在采集模块盒的底部开孔处。该装置适用于非腐蚀性环境的温度测量，无需人工现场读取温度值，简化了安装使用和维修步骤，有效降低了温度测量的人工成本和整个硬件系统成本，提高了测量可靠性和整个安全监控系统的精度。
【专利说明】
一体化测温装置
技术领域
[0001]本发明涉及测温技术领域，特别是一种用于非腐蚀性环境的一体化测温装置。
【背景技术】
[0002]在对野外环境如观测井等的安全监测中，温度是进行安全监测的重要物理量，现有的温度测量方式通常为:将温度传感器安装在被测现场，温度传感器输出电缆并长距离引至观测房内的采集仪，使用采集仪读取温度传感器数值存储后由人工进行取数，这种方式存在的问题是电缆长距离传输导致信号失真，影响了温度传感器的可靠性以及整个安全监控系统的精度;市电供电成本高且无法适应野外环境;观测房需人工巡视监测导致人工成本高;而且在维修时只能先电缆断线后更换温度传感器，再接电缆，整个安装使用及维修过程很复杂，不利于后期维护。还有测量方式是人工通过温度测量设备直接现场读取温度值，这种方式需要人工去现场，同样存在人工成本高，设备的安装使用麻烦的问题。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有的温度测量方式存在电缆长距离传输信号失真导致温度传感器可靠性差、人工成本高以及安装使用维修复杂等问题，提供了一种新型的一体化测温装置，使用内置特定组件的采集模块盒与热敏电阻温度计相结合的独特结构设计，适用于非腐蚀性环境的温度测量，无需人工现场读取温度值，现场安装简单，有效降低了温度测量的人工成本和整个硬件系统成本，提高了测量可靠性和整个安全监控系统的精度。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]—种一体化测温装置，其特征在于，包括采集模块盒、热敏电阻温度计、数据采集处理电路、无线数据通信模块和供电电池板，所述热敏电阻温度计、无线数据通信模块和供电电池板均与数据采集处理电路相连，所述数据采集处理电路和无线数据通信模块均固定设置在采集模块盒内，所述采集模块盒密封设置且底部开孔，所述热敏电阻温度计固定设置在采集模块盒的底部开孔处。
[0006]所述数据采集处理电路包括主控芯片以及均与主控芯片连接的采集电路和时钟电路，所述热敏电阻温度计与采集电路相连，所述无线数据通信模块和供电电池板均与主控芯片相连。
[0007]所述一体化测温装置还包括固定设置在采集模块盒的外侧的安装挂件，所述安装挂件上设置有钣金弯头结构。
[0008]所述热敏电阻温度计包括热敏电阻以及封装在热敏电阻外的圆形不锈钢外壳，所述热敏电阻温度计通过塑料材质的防水接头锁紧在采集模块盒的底部开孔处。
[0009]所述采集模块盒采用塑料材料制成且采集模块盒顶部外表面设置有凹槽，所述供电电池板为太阳能电池板，所述太阳能电池板粘贴在采集模块盒的凹槽内。
[0010]所述采集模块盒的顶部伸出有天线柱，所述无线数据通信模块的天线封装在天线柱内。
[0011]所述采集模块盒的底部露有用于初始配置的通信接头，所述通信接头盖有防护帽，所述防护帽连接有固定在采集模块盒底部的防丢线。
[0012]本发明的技术效果如下:
[0013]本发明涉及的一体化测温装置，设置采集模块盒且内置数据采集处理电路和无线数据通信模块，配合与采集模块盒特定连接的热敏电阻温度计的独特结构，数据采集处理电路在采集热敏电阻温度计所处外界环境的温度对应的信号后进行信号计算处理，并由无线数据通信模块利用无线传输技术传输至远处的数据接收平台，这样用户即可通过网络在数据接收平台上看到所有被测安装点的各个时间的温度值。本发明将热敏电阻温度计以及内置数据采集处理电路等组件的采集模块盒近距离一体化相结合设计，无需采用长电缆进行远距离传输，避免了信号失真导致温度测量可靠性差的问题，并降低了安装使用成本，采用供电电池板尤其适用于野外没有市电供电的环境应用，且无需人工在被测现场进行读数和巡视，降低了人工成本，并且本发明一体化测温装置结构小巧布设紧凑，采集模块盒密封设置以更适用于非腐蚀性环境的测温，现场安装以及后期维护简单，在维护时只需将一体化测温装置整体更换即可，无需断线更换再接线，简化了安装使用和维修步骤，有效降低了温度测量的人工成本和整个硬件系统成本，提高了测量可靠性和整个安全监控系统的精度，实现了如观测井等野外环境温度的精确测量。
[0014]本发明一体化测温装置的数据采集处理电路优选包括主控芯片以及均与主控芯片连接的采集电路和时钟电路，采集电路大部分时间处于待机状态，间隔一定时间就可以由主控芯片和时钟电路进行一次交互，得到实时的时间，通过判断是否是设置的采集时间以及发送时间决定是否唤醒采集电路并且工作，采集电路被唤醒后采集热敏电阻温度计所述外界环境的温度对应的信号，再由主控芯片进行数据计算处理，该优选设置的数据采集电路结构简单，各组件分工明确并配合工作，提高了测温效率和可靠性。
[0015]优选设置安装挂件，便于挂在各被测安装点，可将本发明的一体化测温装置整体固定挂接，尤其适用于观测井的井盖下固定安装，提高了该一体化测温装置的稳定性;将热敏电阻温度计中的热敏电阻封装在圆形不锈钢外壳内，通过不锈钢外壳先感知外界环境温度后，快速传导给热敏电阻，该设置对热敏电阻进行封装保护，提高了热敏电阻的寿命和运行可靠性;采集模块盒的顶部伸出有天线柱，无线数据通信模块的天线封装在天线柱内，不用延伸到采集模块盒的天线柱的外部，这种结构防水防尘性能优异。
【附图说明】
[0016]图1为本发明一体化测温装置的结构框图。
[0017]图2为本发明一体化测温装置的优选结构框图。
[0018]图3a和图3b分别为本发明一体化测温装置优选结构的侧视图和主视图。
[0019]图中各标号列示如下:
[0020]I 一采集模块盒;2 —数据采集处理电路;3 —无线数据通信模块;4 一热敏电阻温度计;5—太阳能电池板;6—安装挂件;7—防水接头;8—防护帽;9一防丢线；10—接线柱。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明进行说明。
[0022]本发明公开了一种一体化测温装置，如图1所示的结构框图，包括采集模块盒、热敏电阻温度计、数据采集处理电路、无线数据通信模块和供电电池板，其中，热敏电阻温度计、无线数据通信模块和供电电池板均与数据采集处理电路相连，数据采集处理电路和无线数据通信模块均固定设置在采集模块盒内，采集模块盒密封设置且底部开孔，热敏电阻温度计固定设置在采集模块盒的底部开孔处。
[0023]图2为本发明一体化测温装置的优选结构框图；图3a和图3b分别为本发明一体化测温装置优选结构的侧视图和主视图。一体化测温装置包括采集模块盒1、热敏电阻温度计
4、数据采集处理电路2、无线数据通信模块3、供电电池板和安装挂件6，数据采集处理电路2和无线数据通信模块3均固定设置在采集模块盒I内，采集模块盒I密封设置且底部开孔，热敏电阻温度计4固定设置在采集模块盒I的底部开孔处。数据采集处理电路2包括主控芯片、采集电路和时钟电路，采集电路和时钟电路均与主控芯片相连，热敏电阻温度计4与采集电路相连，无线数据通信模块3和供电电池板均与主控芯片相连。热敏电阻温度计4包括热敏电阻以及封装在热敏电阻外的圆形不锈钢外壳，热敏电阻温度计可通过防水绝缘热传导慢的塑料材质做的防水接头7锁紧在采集模块盒I的底部开孔处;安装挂件6固定设置在采集模块盒I的外侧，安装挂件6上设置有钣金弯头结构;采集模块盒I采用塑料材料制成以便更适用于非腐蚀性环境的温度测量，供电电池板优选为太阳能电池板5，以适用于野外没有市电供电的环境应用，可在采集模块盒I顶部外表面设置凹槽，将太阳能电池板5粘贴在采集模块盒I的凹槽内，太阳能电池板5及凹槽可倾斜45°设置;采集模块盒I的顶部伸出有天线柱10，无线数据通信模块3的天线封装在天线柱10内，不用延伸到采集模块盒I的天线柱10的外部，这种结构防水防尘性能优异。采集模块盒I的底部露有用于初始配置的通信接头，该通信接头用于一体化测温装置在工作前与上位机连线进行初始配置，该通信接头平时通过防护帽8盖住，防护帽8连接有固定在采集模块盒I底部的防丢线9，在使用通信接头时，摘掉防护帽8，由于防护帽8的一头连接防丢线9故可自然垂下不会丢失。
[0024]本发明一体化测温装置集成了热敏电阻温度计以及内置数据采集处理电路和无线数据通信模块的采集模块盒，采集电路大部分时间处于待机状态，间隔一定时间(如每隔几秒时间)就可以由主控芯片和时钟电路进行一次交互，得到实时的时间，通过判断是否是设置的采集时间以及发送时间决定是否唤醒采集电路并且工作;若处于采集时间点，采集电路给热敏电阻温度计提供电流激励，同时采集由热敏电阻温度计反馈回来的电压信号，再传送至主控芯片进行数据计算处理，主控芯片将接收的信号带入矫正公式计算出热敏电阻温度计所在环境的实际温度值并进行存储，该矫正公式可理解为是一种根据温度变化体现电阻值变化的参数表;若处于发送时间点，供电电池板给无线数据通信模块供电，同时发送命令校验无线数据通信模块能否正常工作，然后判断是否发送未发送的存储数据。无线数据通信模块将数据传输至远处的数据接收平台，数据接收平台接收到数据后存储数据在相应的数据库中，用户即可通过网络在客户端数据接收平台上看到所有被测安装点的各个时间的温度值。
[0025]本发明实质为一种低功耗的可以等间隔采集热敏电阻温度计数据存储并可以等间隔时间通过网络发送至数据接收平台的一体化测温装置，数据采集处理电路采用低功耗工作方式，待机状态功耗极低，可提前设置等间隔时间采集、发送数据，自身带有内置存储，可以存储2000多条数据，数据采集处理电路与热敏电阻温度计、无线数据通信模块以及采集模块盒等相结合，用于实现温度监测、数据采集及信号传输集中处理的设计方案，具有定时采集、定时上报、自存储容量大、待机时间长等优点。主要可以应用于野外无人地区的温度监测，设备配置有太阳能电池板可以长期在有日照的环境下工作，即使没有日照，也可以正常工作超过半年。该一体化测温装置可配合远处的数据接收平台形成整套系统可实现温度测量的全自动化采集、发送、显示，用户或操作人员只需要在任何一台有网络的电脑上登陆项目信息即可查看和项目关联的各个点的温度值，极大地减少了人工费用在项目中的消耗。该一体化测温装置结构简单紧凑，无需采用长电缆进行远距离传输，避免了信号失真导致温度测量可靠性差的问题，各组件分工明确并配合工作，降低了安装使用成本，无需人工现场读数和巡视，只要定期在有网络的电脑上登陆信息即可查看，减少了在野外无供电区域进行温度测量的人工成本，实现温度测量的自动化，该装置通过将热敏电阻温度计以及内置数据采集处理电路和无线数据通信模块的采集模块盒相结合并改变温度采集设备本身的工作方式，有效的解决了在野外无供电区域进行温度测量的麻烦，将通过提前配置好数据采集处理电路的相关参数，使得设备可以以低功耗的形式采集存储数据并通过CDMA或者GSM网络将数据发送至数据接收平台。这样将减少了野外温度测量的人工成本，提高了装置的待机时间，降低了整体系统成本。并且现场安装以及后期维护简单，现场安装时提前配置好数据采集处理电路，只要将一体化测温装置整体固定在阳光照射充足的地方并且能接收到CDMA或者GSM信号，把热敏电阻温度计的温度探头放置被测点即可;在维护时只需将一体化测温装置整体更换即可，无需断线更换再接线，简化了安装使用和维修步骤，提高了测量可靠性和整个安全监控系统的精度，实现了如观测井等野外环境温度的精确测量。
[0026]应当指出，以上所述【具体实施方式】可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。
【主权项】
1.一种一体化测温装置，其特征在于，包括采集模块盒、热敏电阻温度计、数据采集处理电路、无线数据通信模块和供电电池板，所述热敏电阻温度计、无线数据通信模块和供电电池板均与数据采集处理电路相连，所述数据采集处理电路和无线数据通信模块均固定设置在采集模块盒内，所述采集模块盒密封设置且底部开孔，所述热敏电阻温度计固定设置在采集模块盒的底部开孔处。2.根据权利要求1所述的一体化测温装置，其特征在于，所述数据采集处理电路包括主控芯片以及均与主控芯片连接的采集电路和时钟电路，所述热敏电阻温度计与采集电路相连，所述无线数据通信模块和供电电池板均与主控芯片相连。3.根据权利要求1或2所述的一体化测温装置，其特征在于，所述一体化测温装置还包括固定设置在采集模块盒的外侧的安装挂件，所述安装挂件上设置有钣金弯头结构。4.根据权利要求1或2所述的一体化测温装置，其特征在于，所述热敏电阻温度计包括热敏电阻以及封装在热敏电阻外的圆形不锈钢外壳，所述热敏电阻温度计通过塑料材质的防水接头锁紧在采集模块盒的底部开孔处。5.根据权利要求4所述的一体化测温装置，其特征在于，所述采集模块盒采用塑料材料制成且采集模块盒顶部外表面设置有凹槽，所述供电电池板为太阳能电池板，所述太阳能电池板粘贴在采集模块盒的凹槽内。6.根据权利要求4所述的一体化测温装置，其特征在于，所述采集模块盒的顶部伸出有天线柱，所述无线数据通信模块的天线封装在天线柱内。7.根据权利要求6所述的一体化测温装置，其特征在于，所述采集模块盒的底部露有用于初始配置的通信接头，所述通信接头盖有防护帽，所述防护帽连接有固定在采集模块盒底部的防丢线。
【文档编号】G08C17/02GK105844882SQ201610269934
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】雷霆, 朱赵辉, 孙建会, 田振华, 贺虎, 武学毅
【申请人】基康仪器股份有限公司, 中国水利水电科学研究院