一种激光测距监控装置的制作方法

本实用新型涉及距离测量领域，具体涉及一种激光测距监控装置。

背景技术：

目前的激光测距都是手持式需要人工现场确认读取数据，有些是通过蓝牙和wifi的方式进行短或中距离遥控操作读取数据。采用这两种遥控操作的方式有一定的缺点：

首先蓝牙传输距离很短，wifi也局限于建筑同层通信，不同层信号极弱；再者两个方式都是采用2.4g频段，这个频段很容易受干扰，因为世界上所有的wifi都在用这个频段，而且两种方式操作虽然是无线通信，因为距离短，所以仍然需要人为去操作；连接距离大部分都在100米以内，有障碍物阻碍时，还有容易出现断开网络连接中断等现象。另一方面，阻碍无人为干涉的因素还包括测距监控设备运行的不稳定，过多的误测必然需要人为干涉调试；据调研，目前影响测距监控设备运行稳定的因素主要源于电源供给。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种激光测距监控装置。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种激光测距监控装置，包括：屏蔽壳体、设置在该屏蔽壳体内的激光测距模块、协议转换处理器、lora无线通信模块；所述lora无线通信模块包括lora无线收发芯片、天线座子，所述天线座子与所述lora无线收发芯片的rfio端连接；所述协议转换处理器的第一usart串口与所述激光测距模块连接通讯，所述协议转换处理器的第二usart串口与所述lora无线收发芯片的异步收发器连接通讯；一收发天线固定在所述屏蔽壳体外端且与所述天线座子连通。

所述天线座子与所述lora无线收发芯片的rfio端之间还串联有第一电感；所述第一电感的两端还分别连接有第一电容、第二电容，且所述第一电容、第二电容接地。

所述协议转换处理器由一稳压供电模块供电，该稳压供电模块包括固定在所述屏蔽壳体上的usb接口、以及设置在所述屏蔽壳体内的稳压芯片；所述稳压芯片的电压输入端与该usb接口连接，所述稳压芯片的电压输出端连接至所述协议转换处理器的供电电压输入端、参考电压输入端。

所述usb接口通过一限流电阻与所述稳压芯片的控制端连接连接；所述usb接口还连接有第一有极性电容，该第一有极性电容与所述稳压芯片的接地端连接。

所述协议转换处理器的供电电压输入端、稳压芯片的电压输出端还连接有第二有极性电容的正极；该第二有极性电容的负极接地。

所述lora无线收发芯片由一电源稳定模块供电；所述电源稳定模块包括第二电感、电源接口；所述第二电感的第一端与所述电源接口连接，所述第二电感的第二端与所述lora无线收发芯片的vcc端连接，且所述电源接口与所述usb接口连通。

所述激光测距模块的采样频率为3-5赫兹。

所述屏蔽壳体上对应所述激光测距模块的激光发射端设有激光透孔。

所述稳压供电模块还包括固定在所述屏蔽壳体上的测试接口；所述第二有极性电容并联有第三电容，所述测试接口与该第三电容连接。

所述第一有极性电容、第二有极性电容的电容量分别为10微法、47微法；所述第三电容的电容量为0.1微法。

本实用新型的有益效果为：本实用新型结构设计合理巧妙，测量精度高、安全性能好，通过lora无线通信模块将测量的数据信息传送至用户移动端或pc端的app或应用软件中实施监控数据，实现了无人为操作的距离自动测量监控，有效地降低了人工操作成本。通过lora无线通信模块传输无线信号，可实现开阔地长达3～5km范围的组网通信，抗干扰能力强。并通过稳压供电模块、电源稳定模块的设置，保证了协议转换处理器、lora无线收发芯片的运行稳定性，使得本装置测量数据稳定可靠，大幅降低人为干涉调试的频率。另外，激光测距模块、协议转换处理器、lora无线通信模块均模块化地整合到所述屏蔽壳体中，无需复杂的线路接线，使得安装过程、维护更换过程简便，为用户提供了更为便捷的体验感受。

下面结合附图与具体实施方式，对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种激光测距监控装置的正视图；

图2是本实用新型实施例中一种激光测距监控装置的后视图；

图3是本实用新型实施例中一种激光测距监控装置的电路原理图。

具体实施方式

实施例，参见图1至图3本实施例提供的一种激光测距监控装置，包括：屏蔽壳体1、设置在该屏蔽壳体1内的激光测距模块5、协议转换处理器、lora无线通信模块；所述lora无线通信模块包括lora无线收发芯片、天线座子，所述天线座子与所述lora无线收发芯片的rfio端连接；所述协议转换处理器的第一usart串口与所述激光测距模块5连接通讯，所述协议转换处理器的第二usart串口与所述lora无线收发芯片的异步收发器连接通讯；一收发天线固定在所述屏蔽壳体1外端且与所述天线座子连通。

具体地，产品通过外部usb5v电源供电，一上电本装置内部的lora无线通信模块自动组网连接通信。由激光测距模块5测量得距离的字符串数据，本实施例中此激光测距模块5为激光测距仪的内部激光测距模块5；通过后续的描述可知，此激光测距模块5的采样频率为3-5hz；进而协议转换处理器只需通过第一usart串口获取激光测距模块5每秒钟的最后一个字符串数据，然后将字符串数据转换成2个字节的十六进制数据，依次类推，收集完5s的数据，一共是10个十六进制数据，然后将这10个十六进制数据填充到数据包中。

协议转换处理器再通过第二usart串口将数据包发送至lora无线收发芯片，再由lora无线通信模块传送至用户移动端或pc端的app或应用软件中实施监控数据，实现无人为操作的距离自动测量监控，为用户提供了极为便捷的测量体验感受，有效地降低了人工操作成本。

亦或是通过lora无线通信模块和收发天线把距离信息通过网关发送到互联网服务器，再由终端(手机app/电脑web)实时调取显示测量数据。通过lora无线通信模块传输无线信号，可实现开阔地长达3～5km范围的组网通信，抗干扰能力强、测量数据稳定可靠。无需人为操作的实时自动监测设备，降低人工成本，结构简单，生产装配方便，不影响整体测量性能和安全性。

进一步地，本实施例中协议转换处理器为至少具有两个usart串口的mcu，lora无线收发芯片的rfio端为射频端。

另外，屏蔽壳体1采用优质铝合金并良好接地，能有效的屏蔽自身lora无线通信模块发射带来的干扰以及外部环境电磁辐射对产品的干扰。结构简单，生产装配方便，通过屏蔽壳体1的设置提高了产品的安全性及使用寿命。激光测距模块5、协议转换处理器、lora无线通信模块均模块化地整合到所述屏蔽壳体1中，无需复杂的线路接线，使得安装过程、维护更换过程简便，为用户提供了更为便捷的体验感受。

所述天线座子与所述lora无线收发芯片的rfio端之间还串联有第一电感；所述第一电感的两端还分别连接有第一电容、第二电容，且所述第一电容、第二电容接地。

具体地，第一电感的设置用于使收发天线产生谐振，以便于收发天线尺寸的缩小；也就是说在收发天线尺寸相同时，通过加设第一电感，以使本装置可传输的范围更广。所述第一电容、第二电容与电感形成lc滤波，起到滤波作用。

所述协议转换处理器由一稳压供电模块供电，该稳压供电模块包括固定在所述屏蔽壳体1上的usb接口2、以及设置在所述屏蔽壳体1内的稳压芯片；所述稳压芯片的电压输入端与该usb接口2连接，所述稳压芯片的电压输出端连接至所述协议转换处理器的供电电压输入端、参考电压输入端。

具体地，通过稳压供电模块对接入的电压进行稳压处理后供给至协议转换处理器，确保了给协议转换处理器提供稳定的工作电压、参考电压；保证协议转换处理器的运行稳定性，使得本装置测量数据稳定可靠，大幅降低人为干涉调试的频率，使无人工操作的远距离距离监控成为可能。

进一步地，稳压芯片的型号为xc6228d332vr-g。

所述usb接口2通过一限流电阻与所述稳压芯片的控制端连接连接；所述usb接口2还连接有第一有极性电容，该第一有极性电容与所述稳压芯片的接地端连接。

具体地，限流电阻的设置，当usb接口2输入电压时，经限流电阻限流后输送至稳压芯片的ce端，稳压芯片控制接入从电压输入端输入，实施稳压作业。

另外，第一有极性电容的设置，起到对输入电压的滤波作用。

所述协议转换处理器的供电电压输入端、稳压芯片的电压输出端还连接有第二有极性电容的正极；该第二有极性电容的负极接地。

具体地，二有极性电容的设置，起到对输出电压的滤波作用，且有极性电容的滤波效果要优于普通电容，进一步保证协议转换处理器电压供给的稳定性。

所述lora无线收发芯片由一电源稳定模块供电；所述电源稳定模块包括第二电感、电源接口；所述第二电感的第一端与所述电源接口连接，所述第二电感的第二端与所述lora无线收发芯片的vcc端连接，且所述电源接口与所述usb接口2连通。

具体地，该电源稳定模块的作用是将接入的电压稳压处理后向lora无线收发芯片输出稳定的3.3v电压。同时实现滤波功能。保证lora无线收发芯片的运行稳定性，所述第二电感的型号为mmz2012s601a，为共模电感，用以隔离共模信号，衰减外部共模干扰，从而降低对测量结果的影响，提高测量准确性。所述lora无线收发芯片的型号可为rhf0m003。

所述测距模块的采样频率为3-5赫兹。如上所述，此激光测距模块5为激光测距仪的内部激光测距模块5，一般地，内置有激光发生器、光电传感器、高速信号放大电路、峰值比较电路、微处理器和计时电路。

所述屏蔽壳体1上对应所述激光测距模块5的激光发射端设有激光透孔3。

具体地，通过激光透孔3的设置，便于激光测距模块5的激光发射与接收。

所述稳压供电模块还包括固定在所述屏蔽壳体1上的测试接口4；所述第二有极性电容并联有第三电容，所述测试接口4与该第三电容连接。

所述第一有极性电容、第二有极性电容的电容量分别为10微法、47微法；所述第三电容的电容量为0.1微法。

具体地，所述测试接口4的设置，用于在工作人员安装调试时，插入测试稳压供电模块的输出电压是否达标；而第二有极性电容的滤波效果必然比作为普通电容的第三电容滤波效果更好；也就是说，当工作人员安装调试时，稳压供电模块的输出电压达标，则稳压供电模块实际输出至协议转换处理器的电压也必然达标，且比测试时的输出电压更稳定。进而，使得本装置测量数据稳定可靠，大幅降低人为干涉调试的频率。

在使用时，先通过外部usb5v电源供电，由激光测距模块5测量得距离的字符串数据，协议转换处理器通过第一usart串口获取激光测距模块5每秒钟的最后一个字符串数据，然后将字符串数据转换成2个字节的十六进制数据，依次类推，收集完5s的数据，一共是10个十六进制数据，然后将这10个十六进制数据填充到数据包中。

协议转换处理器再通过第二usart串口将数据包发送至lora无线收发芯片，再由lora无线通信模块传送至用户移动端或pc端的app或应用软件中实施监控数据，实现无人为操作的距离自动测量监控，亦或是通过lora无线通信模块和收发天线把距离信息通过网关发送到互联网服务器，再由终端(手机app/电脑web)实时调取显示测量数据。

本实用新型结构设计合理巧妙，测量精度高、安全性能好，通过lora无线通信模块将测量的数据信息传送至用户移动端或pc端的app或应用软件中实施监控数据，实现了无人为操作的距离自动测量监控，有效地降低了人工操作成本。通过lora无线通信模块传输无线信号，可实现开阔地长达3～5km范围的组网通信，抗干扰能力强。并通过稳压供电模块、电源稳定模块的设置，保证了协议转换处理器、lora无线收发芯片的运行稳定性，使得本装置测量数据稳定可靠，大幅降低人为干涉调试的频率。另外，激光测距模块5、协议转换处理器、lora无线通信模块均模块化地整合到所述屏蔽壳体1中，无需复杂的线路接线，使得安装过程、维护更换过程简便，为用户提供了更为便捷的体验感受。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术手段和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。