基于ZigBee通信的无线数据采集装置的制作方法

文档序号:15525186发布日期:2018-09-25 20:27阅读:854来源:国知局

本实用新型涉及监测装置技术领域,是一种基于ZigBee通信的无线数据采集装置。



背景技术:

随着科技的进步、智能化的建设,人们对实时信息的掌握需求也随之增加,在市政行业中水源地远程监测、无线远程雨量计、热力管网运行状态远程检测,石油天然气行业的抽油机运行远程测控、输气管网远程检测以及农业设施方面、智能家居等领域,及时采集和分析这些现场环境的数据,有利于市政检测、机器运行状态监控、农田精细作业、预防灾害、增加居住舒适度等。在现有技术中,传统的信息采集时都需要布线,较复杂,花费多,人工消耗大,采集时往往只能单独采集,或者只能集中采集,不能同时实现集中或单独采集,或根据需求随时增加或减少采集器;无线网络目前使用类别也越来越多,但大部分无线网络费用高,会造成能源的浪费,急需一种新技术来解决现有技术中对各类信息的采集、传输的需求。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种基于ZigBee通信的无线数据采集装置,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有数据采集装置布线复杂、供电不稳定、无线网络通信成本高,导致无法实现远程访问,不适于移动作业环境的问题,更进一步解决了现有的数据采集装置采集的数据信息单一的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种基于ZigBee通信的无线数据采集装置,其包括太阳能供电装置、基座、防护罩、主控模块、ZigBee通信模块和数据采集单元,太阳能供电装置包括太阳能电池板固定座、太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池,太阳能电池板内嵌在太阳能电池板固定座上表面上,太阳能电池板固定座可拆卸的安装在基座上,太阳能控制器、蓄电池、ZigBee通信模块、主控模块均安装在基座上部,在基座底面上设置有安装孔,防护罩包括支撑杆、锁紧机构和至少两片具有一定厚度的伞状保护片,在伞状保护片上设置有与基座上的安装孔位置相对应的圆孔,支撑杆的顶部由下至上依序穿过每个伞状保护片上的圆孔后固定安装在基座底部的安装孔内,锁紧机构固定在最底部伞状保护片下部的支撑杆上,太阳能电池板和蓄电池分别与太阳能控制器电连接,太阳能控制器、ZigBee通信模块、数据采集单元分别与主控模块电连接。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:

上述在每个伞状保护片的圆心位置处均设置有通孔,每个通孔与基座底面之间形成一个开口向下的安装槽。

上述数据采集单元包括温度传感器、湿度传感器、大气压强传感器,所述温度传感器、湿度传感器、大气压强传感器均固定安装在安装槽内,温度传感器、湿度传感器、大气压强传感器分别与主控模块电连接。上述数据采集单元还包括光照度传感器,光照度传感器设置在太阳能电池板固定座上,光照度传感器与主控模块电连接。

上述接口模块包括ZigBee通信模块天线接口和数据采集单元扩展接口,ZigBee通信模块天线接口和数据采集单元扩展接口均设置在基座外壳上,ZigBee通信模块天线接口和数据采集单元扩展接口分别与主控模块电连接。

上述所述支撑杆为螺杆,锁紧机构为锁紧螺母,在安装孔的内壁上设置有内螺纹,所述螺杆的上部通过外螺纹与安装孔内的内螺纹相互配合固定安装在一起,所述锁紧螺母旋拧在最底部伞状保护片下部的螺杆上。

上述所述蓄电池为可充电锂电池。

本实用新型结构合理而紧凑,利用太阳能作为能源,可以摆脱普通用电的不便之处,避免了市电供电的限制和电线的铺设等;本实用新型集湿度传感器、温度传感器、大气压强传感器、光照度传感器及可扩展传感器的扩展接口,能够满足各种信息采集需求,利用ZigBee无线通信模块实现了实时无线通讯,可使人们足不出户,就可以轻松的了解现场的状况,对现场情况做相应的反应,实现了远程监测的功能。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的主视图。

附图2为附图1中所示结构的A-A向剖视结构示意图。

附图3为附图2中B处的局部放大结构示意图。

附图4为本实用新型的电路连接框图。

附图中的编码分别为:1为基座,2为主控模块,3为ZigBee通信模块,4为安装槽,5为太阳能电池板固定座,6为太阳能电池板,7为太阳能控制器,8为蓄电池,9为支撑杆,10为ZigBee通信模块天线接口,11为数据采集单元扩展接口,12为光照度传感器,13伞状保护片。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制,可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:

如附图1、2、3、4所示,该基于ZigBee通信的无线数据采集装置包括太阳能供电装置、基座1、防护罩、主控模块2、ZigBee通信模块3和数据采集单元,太阳能供电装置包括太阳能电池板固定座5、太阳能电池板6、太阳能控制器7和蓄电池8,太阳能电池板6内嵌在太阳能电池板固定座5上表面上,太阳能电池板固定座5可拆卸的安装在基座1上,太阳能控制器7、蓄电池8、ZigBee通信模块3、主控模块2均安装在基座1上部,在基座1底面上设置有安装孔,防护罩包括支撑杆9、锁紧机构和至少两片具有一定厚度的伞状保护片13,在伞状保护片13上设置有与基座1上的安装孔位置相对应的圆孔,支撑杆9的顶部由下至上依序穿过每个伞状保护片13上的圆孔后固定安装在基座1底部的安装孔内,锁紧机构固定在最底部伞状保护片13下部的支撑杆9上,太阳能电池板6和蓄电池8分别与太阳能控制器7电连接,太阳能控制器7、ZigBee通信模块3、数据采集单元分别与主控模块2电连接。

实际工作时,太阳能电池板6将太阳能转化成电能传送给太阳能控制器7,太阳能控制器7将电能存储在蓄电池8中。本实用新型开始工作,太阳能控制器7给主控模块2提供所需的工作电压,主控模块2通电后给数据采集单元、ZigBee通信模块3通电,数据采集单元开始采集数据并将数据传输给主控模块2,主控模块2将数据采集单元采集的数据经处理后通过ZigBee通信模块3将数据实时的传输给相应的接收端。本实用新型采用以太阳能为供电能源,避免了远程布线,具有清洁环保可持续利的优点。太阳能电池板固定座5、基座1、防护罩均可拆卸的安装在一起,方便后期的维护与检查,中空的伞状保护片13将数据采集单元包裹在内,能保护数据采集单元不受外界干扰和破坏,有助于空气的流通,同时不影响信息的采集,相比暴露在外的数据采集单元采集到的信息更加的精准与稳定。ZigBee通信模块3是一种便宜、低功耗的近距离无线组网通讯技术,用于小数据量,低时延、低能耗和大网络容量的通信领域,能实时的将数据采集单元采集到的信息传输给指定终端。

可根据实际需要,对上述基于ZigBee通信的无线数据采集装置作进一步优化或/和改进:

如附图1、2、3所示,在每个伞状保护片13的圆心位置均设置有通孔,每个通孔与基座1底面之间形成一个开口向下的安装槽4。

如附图2、4所示,数据采集单元包括温度传感器、湿度传感器、大气压强传感器,所述温度传感器、湿度传感器、大气压强传感器均固定安装在安装槽4内,温度传感器、湿度传感器、大气压强传感器分别与主控模块2电连接。数据采集单元采集基于ZigBee通信的无线数据采集装置所处环境的空气温度、空气湿度以及大气压强数据并传输给主控模块2。根据需要,在安装槽内还可以安装一个具有透气性的的温湿度保护壳体,温度传感器、湿度传感器、大气压强传感器均安装在保护壳体内,可将风沙等有害物质阻隔在外,能够有效延长温度传感器、湿度传感器、大气压强传感器的使用寿命。

如附图3、4所示,所述数据采集单元还包括光照度传感器12,光照度传感器12设置在太阳能电池板固定座5上,光照度传感器12与主控模块2电连接。

如附图1、4所示,所述基于ZigBee通信的无线数据采集装置还包括接口模块,接口模块包括ZigBee通信模块天线接口10和数据采集单元扩展接口11,ZigBee通信模块天线接口10和数据采集单元扩展接口11均设置在基座1外壳上,ZigBee通信模块天线接口10和数据采集单元扩展接口11分别与主控模块2电连接。数据采集单元扩展接口11为通用传感器接口,可外接其他种类的具有通用接口的传感器以满足实际测量需求,如土壤湿度传感器、超声波传感器、振动传感器等。

如附图1、4所示,所述支撑杆9为螺杆,锁紧机构为锁紧螺母,在安装孔的内壁上设置有内螺纹,所述螺杆的上部通过外螺纹与安装孔内的内螺纹相互配合固定安装在一起,所述锁紧螺母旋拧在最底部伞状保护片13下部的螺杆上。锁紧螺母将伞状保护片13固定在指定位置,使伞状保护片13能为数据采集单元起到保护作用并保证通风透气,使数据采集单元采集的数据更加精准。

如附图2、4所示,所述蓄电池8为可充电锂电池。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。

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