一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的制作方法

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备。

背景技术：

随着无线物联网技术的迅速普及，要在物联网终端(例如各种传感器，在图中用白色圆圈表示)与无线网关之间进行无线通信。但是，在一些比较大型的建筑(例如体育馆、剧院、大型商场)中，由于距离远以及墙壁的阻隔，物联网终端和无线网关之间的信号质量不佳，就需要中继设备进行中继。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备，该设备通过中继器可有效的增强公共区域物联网覆盖信号，完全智能化，无需人工操作，满足物联网覆盖需求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案,提供一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备，包括有移动规划控制模块、移动底座、升降器、充电接口、中继器、收发天线和供电模块，移动规划控制模块和供电模块均设置在移动底座内部，充电接口安装在移动底座的侧面，充电接口与供电模块电连接，升降器安装在移动底座的顶面，升降器与供电模块电连接，中继器安装在升降器的工作台上，收发天线竖直安装在中继器的顶端，收发天线与中继器内部工作模块电连接，中继器通过贯穿升降器的电线与供电模块电连接。

作为一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的一种优选方案，移动规划控制模块包括有3d摄像头、网关通信监测机构、信号覆盖监测机构、移动驱动部件和电量监测机构，3d摄像头设置在中继器的四个侧面，移动驱动部件、网关通信监测机构和信号覆盖监测机构均安装在移动底座内部，移动驱动部件与移动底座电连接，电量监测机构与供电模块电连接。

作为一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的一种优选方案，升降器包括有升降底座、升降顶板、伺服电机、螺纹杆、滑块、固定轴、第一升降装置、第二升降装置、第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴和第四旋转轴，伺服电机安装在升降底座上，伺服电机的工作端朝向升降底座的侧面中心位置，螺纹杆的一端固定安装在伺服电机的工作端，螺纹杆的另一端可旋转的贯穿升降底座的侧面中心位置，滑块的轴线方向设置有螺纹通孔，滑块通过螺纹通孔可旋转的安装在螺纹杆上，固定轴垂直安装在滑块的两侧；第一升降装置底端一侧通过第一旋转轴铰接在升降底座的侧面，滑块与第一升降装置底端另一侧通过固定轴转动连接，第二升降装置与第一升降柱装置之间通过第二旋转轴铰接；升降顶板底端两侧设置有滑槽，升降顶板底端设置有固定耳，第二升降装置顶端一侧与固定耳通过第三旋转轴铰接，第二升降装置顶端另一侧与滑槽之间通过第四旋转轴滑动配合，中继器设置在升降顶板的顶端；非工作状态时，第一升降装置和第二升降装置呈最大角度张开置于升降底座和升降顶板的内部。

作为一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的一种优选方案，升降底座上设置有贯穿升降底座的第一通孔，第一通孔位于有伺服电机的一侧，伺服电机与供电模块通过贯穿第一通孔的电线电连接。

作为一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的一种优选方案，升降底座上设置有贯穿升降底座的第二通孔，升降顶板上设置有贯穿升降顶板的第三通孔，第三通孔竖直投影与第二通孔重合，电线穿过第二通孔和第三通孔将中继器和供电模块电连接。

作为一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的一种优选方案，第一升降装置包括有第一摇臂、第二摇臂和第五旋转轴，第一摇臂和第二摇臂结构完全相同且都呈l型，第一升降装置由第一摇臂和第二摇臂通过第五旋转轴贯穿中心位置旋转连接而成，第一摇臂的一端通过第一旋转轴铰接在升降底座的侧面，第二摇臂的一端通过固定轴与滑块铰接，第一摇臂和第二摇臂的另一端通过第二旋转轴与第二升降装置的底端铰接。

作为一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的一种优选方案，第二升降装置包括有第三摇臂、第四摇臂和第六旋转轴，第二升降装置由第三摇臂和第四摇臂通过第六旋转轴贯穿中心位置旋转连接而成，第三摇臂和第四摇臂的一端分别与第一摇臂和第二摇臂的一端通过第二旋转轴转动连接，第三摇臂的另一端与固定耳通过第三旋转轴铰接，第四摇臂的另一端与滑槽通过第四旋转轴滑动配合。

作为一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的一种优选方案，中继器的四侧设置有安置槽，3d摄像头放置于安置槽内部，且3d摄像头的摄像端朝外。

作为一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的一种优选方案，中继器还包括有透明玻璃，透明玻璃安装在安置槽的槽口，透明玻璃的一侧处于3d摄像头的摄像端。

作为一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的一种优选方案，第一通孔、第二通孔和第三通孔边缘部分均经过圆角处理。

本发明的有益效果；

供电模块用于提供整个设备电力以维持设备正常工作；网关通信监测机构和信号覆盖监测机构对设备所处环境内网络状态进行判断，从而通过移动驱动部件控制移动底座运动到适当的位置，该位置既能和无线网关良好通信，也能够与物联网终端良好通信，3d摄像头用于在移动过程中拍摄画面实现障碍物的定位，从而避免碰撞；通过收发天线进行接收信号，然后通过中继器对信号进行加强，再通过收发天线发射出去，从而使得公共区域信号质量保持良好，升降器用于在中继设备移动时降低中继器和收发天线的高度，以便降低重心，提高运动过程中的稳定性，到达移动位置后再上升中继器和收发天线的高度，以便加强信号强度，中继器和供电模块通过贯穿升降器的电线电连接，从而使得升降器在升高时，供电模块仍可以提供中继器电能，当电量监测机构检测到设备电量不足时，控制移动底座移动到充电区，利用充电接口对供电模块进行充电，从而达到设备稳定运作的效果。

该设备通过中继器可有效的增强公共区域物联网覆盖信号，完全智能化，无需人工操作，满足物联网覆盖需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所述的一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的移动规划控制模块的系统方框图；

图2是本发明实施例所述的一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的运动时立体图；

图3是本发明实施例所述的一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的工作时立体图；

图4是本发明实施例所述的一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的移动底座、供能模块和移动规划控制模块的立体图；

图5是本发明实施例所述的一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的升降器的立体图一；

图6是本发明实施例所述的一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的升降器的立体图二

图7是本发明实施例所述的一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的第一升降装置和第二升降装置的立体图一；

图8是本发明实施例所述的一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的第一升降装置和第二升降装置的立体图二；

图9是本发明实施例所述的一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的升降顶板的立体图；

图10是本发明实施例所述的一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的中继器和收发天线的立体图；

图11是本发明实施例所述的一种用于增强公共区域物联网覆盖的中继设备的滑块和固定轴的立体图。

图中：

1、移动规划控制模块；1a、3d摄像头；1b、网关通信监测模块；1c、信号覆盖监测模块；1d、移动驱动部件；1e、电量监测模块；

2、移动底座；

3、升降器；3a、升降底座；3a1、第一通孔；3a2、第二通孔；3b、升降顶板；3b1、滑槽；3b2、固定耳；3b3、第三通孔；3c、伺服电机；3d、螺纹杆；3e、滑块；3e1、螺纹通孔；3f、固定轴；3g、第一升降装置；3g1、第一摇臂；3g2、第二摇臂；3g3、第五旋转轴；3h、第二升降装置；3h1、第三摇臂；3h2、第四摇臂；3h3、第六旋转轴；3i、第一旋转轴；3j、第二旋转轴；3k、第三旋转轴；3l、第四旋转轴；

4、充电接口；

5、中继器；5a、安置槽；5b、透明玻璃；

6、收发天线；

7、供电模块。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图11所示的包括有移动规划控制模块1、移动底座2、升降器3、充电接口4、中继器5、收发天线6和供电模块7，移动规划控制模块1和供电模块7均设置在移动底座2内部，充电接口4安装在移动底座2的侧面，充电接口4与供电模块7电连接，升降器3安装在移动底座2的顶面，升降器3与供电模块7电连接，中继器5安装在升降器3的工作台上，收发天线6竖直安装在中继器5的顶端，收发天线6与中继器5内部工作模块电连接，中继器5通过贯穿升降器3的电线与供电模块7电连接。

移动底座2现有技术较为成熟，可以参考墨比斯智能小车，在此不作介绍；供电模块7用于提供整个设备电力以维持设备正常工作；移动规划控制模块1对设备所处环境内网络状态进行判断，从而控制移动底座2运动到适当的位置，该位置既能和无线网关良好通信，也能够与物联网终端良好通信，通过收发天线6进行接收信号，然后通过中继器5对信号进行加强，再通过收发天线6发射出去，从而使得公共区域信号质量保持良好，升降器3用于在中继设备移动时降低中继器5和收发天线6的高度，以便降低重心，提高运动过程中的稳定性，到达移动位置后再上升中继器5和收发天线6的高度，以便加强信号强度，中继器5和供电模块7通过贯穿升降器3的电线电连接，从而使得升降器3在升高时，供电模块7仍可以提供中继器5电能，当移动规划控制模块1检测到设备电量不足时，控制移动底座2自由移动到充电区，利用充电接口4对供电模块7进行充电，从而达到设备稳定运作的效果。

移动规划控制模块1包括有3d摄像头1a、网关通信监测机构1b、信号覆盖监测机构1c、移动驱动部件1d和电量监测机构1e，3d摄像头1a设置在中继器5的四个侧面，移动驱动部件1d、网关通信监测机构1b和信号覆盖监测机构1c均安装在移动底座2内部，移动驱动部件1d与移动底座2电连接，电量监测机构1e与供电模块7电连接。

3d摄像头1a用于在移动过程中拍摄画面实现障碍物的定位，从而避免碰撞；网关通信监测机构1b及信号覆盖监测机构1c和中继器5电连接，网关通信监测机构1b用于监测网关是否将两个使用不同协议的网络段正常连接，信号覆盖监测机构1c用于监测信号覆盖范围，从而使得中继器5能够有效的对信号不良的区域进行信号放大。电量监测机构1e用于检测供电模块7是否电量充足，便于在设备电量不足时，能够及时的通过移动驱动部件1d控制移动底座2向充电区移动，进行充电，从而达到设备稳定运作的效果

升降器3包括有升降底座3a、升降顶板3b、伺服电机3c、螺纹杆3d、滑块3e、固定轴3f、第一升降装置3g、第二升降装置3h、第一旋转轴3i、第二旋转轴3j、第三旋转轴3k和第四旋转轴3l，伺服电机3c安装在升降底座3a上，伺服电机3c的工作端朝向升降底座3a的侧面中心位置，螺纹杆3d的一端固定安装在伺服电机3c的工作端，螺纹杆3d的另一端可旋转的贯穿升降底座3a的侧面中心位置，滑块3e的轴线方向设置有螺纹通孔3e1，滑块3e通过螺纹通孔3e1可旋转的安装在螺纹杆3d上，固定轴3f垂直安装在滑块3e的两侧；第一升降装置3g底端一侧通过第一旋转轴3i铰接在升降底座3a的侧面，滑块3e与第一升降装置3g底端另一侧通过固定轴3f转动连接，第二升降装置3h与第一升降柱装置之间通过第二旋转轴3j铰接；升降顶板3b底端两侧设置有滑槽3b1，升降顶板3b底端设置有固定耳3b2，第二升降装置3h顶端一侧与固定耳3b2通过第三旋转轴3k铰接，第二升降装置3h顶端另一侧与滑槽3b1之间通过第四旋转轴3l滑动配合，中继器5设置在升降顶板3b的顶端；非工作状态时，第一升降装置3g和第二升降装置3h呈最大角度张开置于升降底座3a和升降顶板3b的内部。

当中继设备移动到适当位置时，伺服电机3c工作，伺服电机3c的工作端开始工作，螺纹杆3d正向转动，从而使得滑块3e向伺服电机3c的方向运动，而第一升降装置3g底端一侧通过第一旋转轴3i转动安装在升降底座3a的侧面，滑块3e与第一升降装置3g底端另一侧通过固定轴3f转动连接，从而使得第一升降装置3g两端收拢，而第二升降装置3h与第一升降柱装置之间通过第二旋转轴3j铰接，第二升降装置3h顶端一侧与固定耳3b2通过第三旋转轴3k铰接，第二升降装置3h顶端另一侧与滑槽3b1之间通过第四旋转轴3l滑动连接，从而使得第二升降装置3h两端可以收拢，从而使得第一升降装置3g和第二升降装置3h升高，从而使得升降顶板3b相对于升降底座3a升高，从而便于中继装置增强信号强度；当中继设备移动时，伺服电机3c反向转动，从而使得滑块3e朝向另一方向运动，从而使得第一升降装置3g和第二升降装置3h张开，从而使得升降顶板3b相对于升降底座3a降低。

升降底座3a上设置有贯穿升降底座3a的第一通孔3a1，第一通孔3a1位于有伺服电机3c的一侧，伺服电机3c与供电模块7通过贯穿第一通孔3a1的电线电连接。

伺服电机3c与供电模块7通过贯穿第一通孔3a1的电线电连接，从而提供伺服电机3c电力，以此来驱动升降装置正常工作，升降底座3a上设置第一通孔3a1便于布线，从而使得电线不再暴露在外，从而减少电线损坏的几率。

升降底座3a上设置有贯穿升降底座3a的第二通孔3a2，升降顶板3b上设置有贯穿升降顶板3b的第三通孔3b3，第三通孔3b3竖直投影与第二通孔3a2重合，电线穿过第二通孔3a2和第三通孔3b3将中继器5和供电模块7电连接。

升降底座3a上设置贯穿升降底座3a的第二通孔3a2，升降顶板3b上设置贯穿升降顶板3b的第三通孔3b3，便于电线穿过第二通孔3a2和第三通孔3b3将中继器5和供电模块7电连接，方便布线，从而使得中继器5正常工作。

第一升降装置3g包括有第一摇臂3g1、第二摇臂3g2和第五旋转轴3g3，第一摇臂3g1和第二摇臂3g2结构完全相同且都呈l型，第一升降装置3g由第一摇臂3g1和第二摇臂3g2通过第五旋转轴3g3贯穿中心位置旋转连接而成，第一摇臂3g1的一端通过第一旋转轴3i铰接在升降底座3a的侧面，第二摇臂3g2的一端通过固定轴3f与滑块3e铰接，第一摇臂3g1和第二摇臂3g2的另一端通过第二旋转轴3j与第二升降装置3h的底端铰接。

第一摇臂3g1和第二摇臂3g2之间通过第五旋转轴3g3转动连接，从而使得第一摇臂3g1和第二摇臂3g2之间可以自由开合，而第一摇臂3g1的一端通过第一旋转轴3i铰接在升降底座3a的侧面，第二摇臂3g2的一端通过固定轴3f与滑块3e转动连接，从而使得滑块3e在运动时，第一摇臂3g1和第二摇臂3g2之间可以围绕第五旋转轴3g3自由开合，而第一摇臂3g1和第二摇臂3g2的另一端通过第二旋转轴3j与第二升降装置3h的底端铰接，从而使得第二升降装置3h随着第一摇臂3g1和第二摇臂3g2顶端开合而开合，从而对设备进行升降。

第二升降装置3h包括有第三摇臂3h1、第四摇臂3h2和第六旋转轴3h3，第二升降装置3h由第三摇臂3h1和第四摇臂3h2通过第六旋转轴3h3贯穿中心位置旋转连接而成，第三摇臂3h1和第四摇臂3h2的一端分别与第一摇臂3g1和第二摇臂3g2的一端通过第二旋转轴3j转动连接，第三摇臂3h1的另一端与固定耳3b2通过第三旋转轴3k铰接，第四摇臂3h2的另一端与滑槽3b1通过第四旋转轴3l滑动配合。

第三摇臂3h1和第四摇臂3h2之间通过第五旋转轴3g3转动连接，从而使得第三摇臂3h1和第四摇臂3h2之间可以自由开合，而第三摇臂3h1和第四摇臂3h2的一端通过第二旋转轴3j分别与第一摇臂3g1和第二摇臂3g2铰接，从而使得第一摇臂3g1和第二摇臂3g2开合时，使得第三摇臂3h1和第四摇臂3h2围绕第六旋转轴3h3自由开合，而第三摇臂3h1的另一端与固定耳3b2通过第三旋转轴3k铰接，第四摇臂3h2的另一端与滑槽3b1通过第四旋转轴3l滑动配合，从而使得第一摇臂3g1、第二摇臂3g2、第三摇臂3h1和第四摇臂3h2之间相互配合支撑着升降装置做升降运动。

中继器5的四侧设置有安置槽5a，3d摄像头1a放置于安置槽5a内部，且3d摄像头1a的摄像端朝外。

安置槽5a可用于放置3d摄像头1a，从而使得3d摄像头1a与中继器5形成一体。

中继器5还包括有透明玻璃5b，透明玻璃5b安装在安置槽5a的槽口，透明玻璃5b的一侧处于3d摄像头1a的摄像端。

透明玻璃5b可以防止灰尘进入安置槽5a，从而污染3d摄像头1a，透明玻璃5b且不会影响3d摄像头1a的摄像效果，保证了中继器5的清洁度。

第一通孔3a1、第二通孔3a2和第三通孔3b3边缘部分均经过圆角处理。

第一通孔3a1、第二通孔3a2和第三通孔3b3边缘部分均经过圆角处理，可以有效的防止通孔边缘将电线滑损，减少损失。

本发明的工作原理:

供电模块7用于提供整个设备电力以维持设备正常工作；网关通信监测机构1b和信号覆盖监测机构1c对设备所处环境内网络状态进行判断，从而通过移动驱动部件1d控制移动底座2运动到适当的位置，该位置既能和无线网关良好通信，也能够与物联网终端良好通信，3d摄像头1a用于在移动过程中拍摄画面实现障碍物的定位，从而避免碰撞；通过收发天线6进行接收信号，然后通过中继器5对信号进行加强，再通过收发天线6发射出去，从而使得公共区域信号质量保持良好，升降器3用于在中继设备移动时降低中继器5和收发天线6的高度，以便降低重心，提高运动过程中的稳定性，到达移动位置后再上升中继器5和收发天线6的高度，以便加强信号强度，中继器5和供电模块7通过贯穿升降器3的电线电连接，从而使得升降器3在升高时，供电模块7仍可以提供中继器5电能，当电量监测机构1e检测到设备电量不足时，控制移动底座2移动到充电区，利用充电接口4对供电模块7进行充电，从而达到设备稳定运作的效果。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。