一种防爆型传感器无线通信装置的制作方法

本实用新型涉及一种工业物联网无线监测领域，具体是一种防爆型传感器无线通信装置。

背景技术：

随着无线通信技术逐步的应用于工业领域,利用wifi、zigbee、lora、nb-iot，wirelesshart、蓝牙等无线网络技术采集工厂内旋转机械设备的振动及温度数据，可以随时了解设备的运行状态，不但降低了人工巡检的工作量同时降低了设备的维护成本。但是现有无线通信技术在应用中仍然存在一些不足之处.具体有如下四个方面：

一、电池爆炸安全隐患

在石油化工，煤化工等流程制造业对于防爆有严格的要求.现有的无线振动传感器通常由加速度计、无线通信模块、锂电池，外壳等组成。内含锂电池的振动传感器通过磁吸或者螺栓的方式安装于旋转机械设备上。锂电池的工作温度一般在0-40度，这对于一些内含高温流质液体的设备，例如高温导热油泵或者出现故障的设备，传感器安装处的温度可能会达到上百摄氏度，温度通过传感器外壳传导到锂电池，这对于电池的稳定性是一个极大的考验。其次部分电池厂商为提升电池的能量密度，使用了较薄的隔膜，以便在有限的体积中储存更多电能。厚度的降低增大了隔膜的生产难度，易造成质量缺陷，使隔膜不能有效隔离正负极，进而引发电池的短路与爆炸。在化工易燃易爆区域，一旦电池起火或者爆炸将导致事故或者灾难的发生，数量密集的无线传感器导致的安全隐患无处不在。

二、传感器电池容量偏小

由于传感器安装于机械设备上，体积过大会增大安装难度和维护成本。所以传感器的尺寸通常是越小越好，锂电池处于传感器壳体有限的空间内，只能选择较小体积的锂电池，这样也会压缩电池的容量，虽然无线传感器采用了较多的降耗节能技术，但是毕竟容量有限。小容量的电池降低了无线传感器的使用寿命，降低了数据采集的频次，增大了更换电池或者充电的工作量。

由于更换电池较为繁琐且导致传感器密封性下降，部分厂商研制了抛弃型无线传感器，扔掉只是电池没电的无线传感器。这增大了用户的采购成本,又与倡导厉行节约的理念不符。

三、传感器故障率增高

由于无线传感器内部集成了加速度计、无线通信模块、锂电池、振动信号处理硬件，充电接口等器件。这与常见的振动传感器相比较增加了不少元器件，导致传感器内部电路复杂，故障点增多，在持续性高振动情况下，极容易导致电路松动、开焊甚至故障。

四、天线信号接收弱

由于无线传感器采用内置天线，对于无线信号的传输距离过短，增加了网关部署的数量也增大了用户的投入成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种防爆型传感器无线通信装置，通过将传感器与无线通信元件及电池分离，并通过采用防爆技术、抗电磁干扰技术和外置天线等技术手段，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种防爆型传感器无线通信装置，包括传感器、无线通信元件和防爆电池组，所述传感器固定设置在机械设备上，所述无线通信元件和防爆电池组固定设置有隔爆箱内，所述隔爆箱内的无线通信元件和防爆电池组构成无线监测装置，该无线监测装置与传感器通过导线电性连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述无线通信元件包括无线通信pcba主板、射频连接线、航空插头和天线。

作为本实用新型再进一步的方案：所述隔爆箱架设在安装架上，所述安装架与机械设备之间相距3-5米，所述安装架上开设螺纹孔，隔爆箱与安装架的接触面四个边角处分别设有连接扣，所述隔爆箱通过锁紧螺钉经连接扣上的通孔与安装架上的螺纹孔连接进而对隔爆箱进行固定。

作为本实用新型再进一步的方案：所述导线采用双屏蔽线材，第一层为加密镀锡铜屏蔽网,第二层双面涂覆铝箔。

作为本实用新型再进一步的方案：所述天线采用外置高增益全向天线,将sma接头拧在无线监测装置的射频连接线接头上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述隔爆箱采用通过国家防爆电器检测中心认证的专用隔爆箱，防爆标志为exdⅱbt6gb，防爆电池、防爆箱上的出线孔均采用经过防爆认证的格兰夹紧接头，防爆标志为:exdⅱcgb确保满足防爆要求。

作为本实用新型再进一步的方案：所述防爆电池组由6节19ah电池组成，防爆电池组的容量能够扩大到114ah。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.解决防爆问题：由于防爆电池组位于无线监测装置的隔爆箱内，隔爆箱距离传感器与设备较远,远离温升源与振动源，所以有效的满足了防爆要求同时降低了传感器的故障机率；

2.解决电池容量小的问题：由于无线监测装置内空间很大，最大可以安装6节19ah电池，电池容量最大可以扩大到114ah(安时)，这样有效的解决了电池容量不足的问题，延长了监测装置的使用寿命，增大了数据采集的频次.而且更换电池只需打开无线监测装置更换即可,不需要拆卸传感器,降低了维护成本；

3.解决电磁干扰问题：由于采用抗电磁干扰技术,确保了数据传输的准确性与稳定性；

4.解决无线传输距离更远的问题：相比较内置天线，采用外置高增益全向天线增强了信号接收的灵敏度，增大的接收范围。

综上所述本发明防爆型传感器无线通信装置将传统的无线传感器进一步升级，在满足防爆要求的同时提升了传感器的安全性及使用寿命,降低了无线传感器的故障机率,解决了电磁干扰及无线传输距离过短的问题,具备较强的实用性与一定的创新性,适合在流程制造型企业应用推广。

附图说明

图1为防爆型传感器无线通信装置的结构示意图。

图2为防爆型传感器无线通信装置中的连接框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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做出创造性劳动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。

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种防爆型传感器无线通信装置，其特征在于，包括传感器2、无线通信元件8和防爆电池组10，所述传感器2固定设置在机械设备1上，所述无线通信元件8和防爆电池组10固定设置有隔爆箱9内，所述隔爆箱9内的无线通信元件8和防爆电池组10构成无线监测装置，该无线监测装置与传感器2通过导线3电性连接。

所述无线通信元件8包括无线通信pcba主板、射频连接线、航空插头和天线5。

所述隔爆箱9架设在安装架4上，所述安装架4与机械设备1之间相距3-5米，所述安装架4上开设螺纹孔，隔爆箱9与安装架4的接触面四个边角处分别设有连接扣6，所述隔爆箱9通过锁紧螺钉7经连接扣6上的通孔与安装架4上的螺纹孔连接进而对隔爆箱9进行固定，隔爆箱9距离传感器2与机械设备1较远,远离温升源与振动源，所以有效的满足了防爆要求同时降低了传感器2的故障机率。

所述导线3采用双屏蔽线材，第一层为加密镀锡铜屏蔽网,第二层双面涂覆铝箔，降低工厂内其他设备对数据传输电磁干扰的影响，确保了数据传输的准确性与稳定性。

所述天线5采用外置高增益全向天线,将sma接头拧在无线监测装置的射频连接线接头上，增强了信号接收的灵敏度，增大的接收范围。

所述隔爆箱9采用通过国家防爆电器检测中心认证的专用隔爆箱，防爆标志为exdⅱbt6gb，防爆电池、防爆箱上的出线孔均采用经过防爆认证的格兰夹紧接头，防爆标志为:exdⅱcgb确保满足防爆要求，确保隔爆箱9满足防爆要求。

所述防爆电池组10由6节19ah电池组成，防爆电池组10的容量能够扩大到114ah，解决了电池容量不足的问题，延长了监测装置的使用寿命，增大了数据采集的频次.而且更换电池只需打开无线监测装置更换即可,不需要拆卸传感器,降低了维护成本。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。