一种基于感知腔体的环境数据采集控制器及其装置的制作方法

1.本实用新型涉及环境数据采集设备技术领域，具体涉及一种基于感知腔体的环境数据采集控制器及其装置。


背景技术：

2.人的生活和成长以及经济动物、经济植物和经济微生物的生长都离不开一个良好的生存环境。如何保证环境质量长期处于有利于人的健康成长、降低人的生病率和死亡率，或者在人工养殖和农业种植过程中，使环境质量长期处于有利于经济动物、经济植物、经济微生物健康生长的状态，降低经济动物、经济植物、经济微生物的生病率和死亡率是至关重要的，这一课题已经成为当今社会亟需解决的一项重大课题。
3.环境控制的技术源头在于环境数据的采集。根据采集的环境数据信息，制定科学合理的环境控制方案，是一种有效的环境控制方法。目前常用的针对环境数据采集的技术主要有以下两种：传统工艺的环境数据采集节点和使用现有技术实现的有线和/或无线数据采集节点。传统工艺的环境数据采集节点的优点是每个独立的传感器可以独立互换，便于维护。但是，作为数据采集源的传感器和其它设备之间连接传感器的接口太多，安装走线过程过于复杂，连接网络混乱，加大了生产成本并提高了工程安装调试的复杂程度。同时，有线连接本身也存在很多局限性，例如传输效率低下、传输实时性差、通信可靠性低、后期维护成本高等。使用现有技术实现的无线采集节点的每个节点只配套一个传感器，难免造成无线采集节点生产成本的大幅度增加和无线传输资源的浪费，最终造成控制器和无线采集节点产品工作效率低下、通用性不足等问题。另外，使用的各种传感器必须暴露在空气中才能使其发挥更大的作用，然而，有些传感器暴露在空气当中时间长了传感器感知部分会有大量粉尘覆盖，这样会严重损耗传感器的使用寿命增加客户的使用成本，无法适应相对复杂的环境。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于感知腔体的环境数据采集控制器及其装置。
5.本实用新型的一个方面，提供一种基于感知腔体的环境数据采集控制器，所述环境数据采集控制器包括感知腔体、控制电路板以及多个传感器；
6.所述感知腔体设置有感知入口、感知出口、多个安装腔体以及分别连通所述感知入口、所述感知出口和所述多个安装腔体的感知通道；
7.所述多个传感器分别穿设在所述多个安装腔体中，并且所述多个传感器的第一端延伸至所述感知通道内，所述多个传感器的第二端与所述控制电路板相连，以检测经由所述感知入口流入所述感知通道内介质的环境数据信号。
8.在一些可选地实施方式中，所述传感器包括传感器主体和传感器探头，所述传感器主体分别与所述安装腔体和所述控制电路板相连，所述传感器探头位于所述感知通道
内，并与所述传感器主体相连。
9.在一些可选地实施方式中，所述多个安装腔体沿所述感知腔体的长度方向间隔设置。
10.在一些可选地实施方式中，所述安装腔体内设置有安装槽；
11.所述环境数据采集控制器还包括多个密封限位件，所述密封限位件设置在对应的所述安装槽中，并且，每个所述密封限位件均与对应的所述传感器抵接，以将所述传感器密封固定在所述安装腔体内。
12.在一些可选地实施方式中，所述环境数据采集控制器还包括至少一个风机，所述至少一个风机设置在所述感知入口和/或所述感知出口处。
13.在一些可选地实施方式中，所述多个传感器中的至少一个传感器与其余传感器的类别不同。
14.在一些可选地实施方式中，所述环境数据采集控制器还包括壳体和电源管理模块；
15.所述感知腔体、所述控制电路板以及所述多个传感器均设置在所述壳体内；
16.所述电源管理模块设置在所述壳体上，以为所述环境数据采集控制器供电。
17.本实用新型的另一个方面，提供一种基于感知腔体的环境数据采集控制装置，所述环境数据采集控制装置包括前文记载的所述环境数据采集控制器，所述环境数据采集控制装置还包括数据处理模块，所述数据处理模块与所述多个传感器相连，以对各所述环境数据信号进行处理。
18.在一些可选地实施方式中，所述环境数据采集控制装置还包括上行通讯模块和下行通讯模块；
19.所述数据处理模块通过所述上行通讯模块向远程终端发送所述环境数据信号；以及，
20.所述数据处理模块通过所述下行通讯模块接收所述远程终端发送的控制指令。
21.在一些可选地实施方式中，所述环境数据采集控制装置还包括显示模块，所述显示模块与所述数据处理模块相连，以实时显示所述环境数据信号。
22.本实用新型提供了一种基于感知腔体的环境数据采集控制器及其装置。环境数据采集控制器包括感知腔体、控制电路板以及多个传感器，感知腔体设置有感知入口、感知出口、多个安装腔体以及分别连通感知入口、感知出口和多个安装腔体的感知通道，多个传感器分别穿设在多个安装腔体中，并且多个传感器的第一端延伸至感知通道内，多个传感器的第二端与控制电路板相连，以检测经由感知入口流入感知通道内介质的环境数据信号。本实用新型的基于感知腔体的环境数据采集控制器及其装置，结构简单，设计合理，可以充分感知介质信息，提高感应精度，实现多数据采集及数据传输处理，有效地提高了环境数据采集效率。
附图说明
23.图1为本实用新型一实施例的环境数据采集控制器的结构示意图；
24.图2为图1中所示的感知腔体与多个传感器的装配示意图；
25.图3为本实用新型另一实施例的环境数据采集控制装置的结构示意图。
具体实施方式
26.为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际形状或者结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或者功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
28.需要说明的是，本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
29.需要说明的是，本实用新型中如涉及“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指示的结构或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.本实用新型的一个方面，涉及一种基于感知腔体的环境数据采集控制器，该环境数据采集控制器是一种具有现场实时数据采集、处理功能的自动化设备，当然，除此之外，环境数据采集控制器还可以具有其他功能，本实施例对此并不限制。
31.如图1所示，一种环境数据采集控制器100，包括感知腔体110、控制电路板120和多个传感器130。感知腔体110可以为有机材料、无机材料、玻璃、石英、有机非金属材料、无机非金属材料、高分子材料、纳米复合材料、金属材料、金属复合材料等其中的一种和/或多种材料制成，本实施例对此并不限制。
32.如图1所示，感知腔体110设置有感知入口111、感知出口112、多个安装腔体113以及分别连通感知入口111、感知出口112和多个安装腔体113的感知通道(图中并未示出)。其中，感知入口111和感知出口112的作用可以互换，比如，介质可以从感知入口111处流入感知通道，并从感知出口112处流出。或者，介质可以从感知出口112处流入感知通道，并从感知入口111处流出等等，本实施例对此并不限制。多个安装腔体113内部与感知通道连通，并且多个传感器130分别穿设在多个安装腔体113中，以此可以对传感器起到良好的保护作用，从而延长传感器的使用寿命，适应相对复杂的环境，提高用户体验。
33.如图1所示，控制电路板120可以采用柔性电路板，或者控制电路板120也可以采用印制电路板等等，控制电路板120上可以根据实际需要设计一些电路模块，例如，放大模块、过滤模块等，本实施例对此并不限制。控制电路板120可以通过内置电池的方式进行供电，或者，控制电路板120还可以通过连接外置电源的方式进行供电，本实施例对此并不限制。
34.如图1所示，传感器130是能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的检测装置。多个传感器130分别穿设在多个安装腔体113中，并且多个传感器130的第一端延伸至感知通道内，以检测经由感知入口111流入感知通道内介质的环境数据信号。多个传感器130的第二端与控制电路板120相连，以满足对采集的环境数据信号进行传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
35.本实施例的基于感知腔体的环境数据采集控制器，包括感知腔体、控制电路板以及多个传感器，感知腔体设置有感知入口、感知出口、多个安装腔体以及分别连通感知入口、感知出口和多个安装腔体的感知通道，多个传感器分别穿设在多个安装腔体中，并且多个传感器的第一端延伸至感知通道内，多个传感器的第二端与控制电路板相连，以检测经由感知入口流入感知通道内介质的环境数据信号。本实施例的基于感知腔体的环境数据采集控制器，结构简单，设计合理，通过将多个传感器的第一端延伸至感知通道内，将多个传感器的第二端与控制电路板相连，以检测经由感知入口流入感知通道内介质的环境数据信号，可以充分感知介质信息，提高感应精度，实现多数据采集以及信号统一发送，有效地提高了环境数据采集效率。同时，将传感器穿设在安装腔体中，可以对传感器起到良好的保护作用，从而延长传感器的使用寿命，适应相对复杂的环境，提高用户体验。
36.示例性的，每个传感器130均包括传感器主体(图中并未示出)和传感器探头(图中并未示出)。传感器探头位于感知通道内，并与传感器主体相连。传感器探头能够直接采集到所需要的环境数据信号，并将所采集的数据信号输出给传感器主体。传感器主体接收传感器探头所采集的数据信号，并分别与安装腔体113和控制电路板120相连，以将接收到的数据信号传输给控制电路板120并接收控制电路板120所发出的控制信号。
37.示例性的，如图2所示，多个安装腔体113沿感知腔体110的长度方向间隔设置，其中，多个安装腔体113可以等间隔设置。当然，多个安装腔体113也可以不等间隔设置等等，本实施例对此并不限制。
38.示例性的，多个安装腔体113内设置有安装槽(图中并未示出)。环境数据采集控制器100还包括多个密封限位件(图中并未示出)，密封限位件设置在对应的安装槽中，并且，每个密封限位件均与对应的传感器130抵接，以将传感器130密封固定在安装腔体113内。其中，密封限位件是防止介质从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入设备内部的零部件，可以由橡塑材料制成，也可以由其他材料制成，本实施例对此并不限制。
39.本实施例的环境数据采集控制器，通过设置安装槽以及密封限位件，可以进一步加强感知腔体的密封，防止流入感知通道的介质外溢以及防止外界杂质进入感知通道，同时对传感器进行密封固定，防止其移动或者错位。
40.示例性的，如图1所示，环境数据采集控制器100还包括至少一个风机140，风机140可以是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，本实施例对此并不限制。风机140可以设置在感知入口111 处用于吸风，也可以设置在感知出口112处用于排风，也可以同时设置在感知入口111和感知出口112处分别用于吸风和排风，本实施例对此并不限制。优选地，风机140处安装有可拆卸的空气过滤网(图中并未显示)，用于过滤进入感知腔体110内的介质，减少感知腔体110内壁的杂质附着对传感器130感应精度的影响。空气过滤网可以是粉尘滤网、粉尘过滤板、粉尘滤布或粉尘滤芯中的一种或多种组合，本实施例对此不限制。
41.示例性的，多个传感器130中的至少一个传感器与其余传感器的类别不同，比如第一传感器可以是电子传感器、压力传感器、热学传感器、力学传感器、化学传感器、物理传感器、生物传感器、光学传感器、磁学传感器和辐射传感器等类别中的任意一种，而其它传感器为与第一传感器类别不同的其它类别中的任意一种传感器等等，本实施例对此并不限制。
42.本实施例的环境数据采集控制器，通过设置多个传感器，可以实现多数据采集，提高环境数据采集效率。
43.示例性的，环境数据采集控制器100还包括壳体150和电源管理模块160。壳体150优选地采用防水材料制成，通过将感知腔体110、控制电路板120以及多个传感器130密封在壳体150内部，可以实现环境数据采集控制器100的防水防尘功能，适应各种不同环境，增加使用寿命。电源管理模块160设置在壳体150上，以为环境数据采集控制器 100供电。电源管理模块160可以外接直流电源、交流电源或者蓄电池中的一种或多种方式的组合。蓄电池可以通过直流电源、交流电源、太阳能供电或与蓄电池交互的无线充电线圈中一种和/或多种方式进行充电。
44.本实用新型的另一个方面，涉及一种基于感知腔体的环境数据采集控制装置。环境数据采集控制装置的任务是对环境各种数据信号进行采集，送入数据处理模块，由数据处理模块根据需要进行相应计算和处理，得到所需要的数据信息，同时将数据信息按要求进行显示或传输，本实施例对此并不限制。
45.如图3所示，一种环境数据采集控制装置200包括基于感知腔体的环境数据采集控制器100以及数据处理模块201。环境数据采集控制器 100的具体结构可以参考前文相关记载，在此不作赘述。数据处理模块 201与多个传感器130相连，以对所采集的环境数据信号进行处理。数据处理模块201可以包括滤波器、模数转换器、数模转换器和存储器，本实施例对此并不限制。数据处理模块201的数据处理方式可以分为两种，民用处理方式和军用处理方式。使用民用处理方式时：环境数据采集控制器100采集的数据信号经滤波器201a滤波，进行信号调理，随后，经模数转换器201b量化为二进制数码，最终存储于存储器201d中，等待调用。使用军用处理方式时：环境数据采集控制器100采集的数据信号经数模转换器201c转化为与之对应的电平形成阶梯状信号，随后，经滤波器201a滤波，进行信号调理，最终存储于存储器201d中，等待调用。本实施例对此并不限制。
46.本实施例的基于感知腔体的环境数据采集控制装置，通过将多个传感器与数据处理模块相连接，可以将传感器所采集的环境数据信号实时传输到数据处理模块，进行数据处理，有效地提高了环境数据采集控制装置对环境数据信号的处理效率。
47.示例性的，环境数据采集控制装置200还包括上行通讯模块202 和下行通讯模块203。数据处理模块201通过上行通讯模块202向远程终端300发送环境数据信号。数据处理模块201通过下行通讯模块203 接收远程终端300发送的控制指令。上行通讯模块202和下行通讯模块 203可以为有线通讯模块和/或无线通讯模块。有线通讯模块包括但不限于基于rs485、以太网、mbus、rs232、lin、can中的一个和/或多个通讯接口的数据收发模块，上行通讯模块202或下行通讯模块203通过串行总线与远程终端300进行通讯。无线通讯模块包括但不限于基于 zigbee、4g、5g、wifi、gprs、gis、gsm、lora、nb
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iot、蓝牙中的一个和/或多个通讯接口的数据收发模块，上行通讯模块202或下行通讯模块203通过无线网络与远程终端300进行通讯。本实施例对此并不限制。
48.本实施例的基于感知腔体的环境数据采集控制装置，包括环境数据采集控制器、数据处理模块、上行通讯模块和下行通讯模块，数据处理模块将所采集的环境数据信号进行处理，并将处理后的环境数据信号通过上行通讯模块向远程终端发送。同时，数据处理模块通过下行通讯模块接收远程终端发送的控制指令，可以实现对环境数据采集控制装置的
远程监测和控制，有效地提高了环境数据采集控制装置对环境数据的处理效率。
49.示例性的，环境数据采集控制装置200还包括显示模块204，显示模块204为显示器、指示灯中的一个或多个，与数据处理模块201相连接，可以实现信息显示和报警功能，显示当前运行状态、运行数据和操作界面，本实施例对此并不限制。
50.本实施例的基于感知腔体的环境数据采集控制装置，包括显示模块，显示模块与数据处理模块相连接，可以根据需要显示相关信息，提高用户体验。
51.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。