一种微功耗的多源传感器数据采集网关的制作方法

1.本发明属于网关设备领域，具体涉及一种微功耗的多源传感器数据采集网关。


背景技术：

2.网关又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。
3.网关根据实际使用需求配置，但其各个外接设备如传感器、信号传输设备等均是通过相应的接头与网关进行连接，而网关上相应位置处的接口多是通过螺丝等限位件定位安装在壳体上的，而当数据传输或数据定时采集时出现无法采集或无法接通的情况，则多是电路出现问题或线路接头之间出现断接，而常规的网关出现上述问题时，多是要进行故障排查后进行维修，而当网关内置的接口出现损坏时，需要将外壳打开并进行接口的配置更换，不仅需要专业性的工具，而且需要维修者具备相应的维修知识，不利于一些用户自行维修。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的微功耗的多源传感器数据采集网关。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种微功耗的多源传感器数据采集网关，包括外壳体、设于外壳体内的电路板、设于外壳体上的若干个连接槽，还包括电连接在电路板上的若干个接口连接座和连接在接口连接座上的若干个插接组件、连接在外壳体内壁上的若干个限位组件、可拆卸式连接在限位组件上的内置接口组件以及设于外壳体内的接口更换机构，所述外壳体的内壁上设有更换区，若干个所述限位组件分别连接在外壳体内壁上靠近各个所述连接槽的位置处以及更换区处，所述连接槽中设有插头固定组件，用于限位数据线插头，所述插接组件用于与内置接口组件电连接；所述接口更换机构包括连接在外壳体内壁上的横向移动组件、连接在横向移动组件上的纵向移动组件、连接在纵向移动组件上的拔插组件；更换损坏的内置接口组件时，通过拔插组件夹持相应内置接口组件并通过横向移动组件和纵向移动组件控制拔插组件将内置接口组件依次与相应的限位组件、固定在连接槽内的数据线插头以及插接组件脱离，脱离后移动至外壳体内更换区处并安装至更换区处相应的限位组件上，拔插组件与损坏的内置接口组件脱离后将更换区处存储的新的内置接口组件安装至相应连接槽处的限位组件上。
6.作为本发明的进一步优化方案，所述插接组件包括连接在接口连接座上的上盖板
和下抵板，下抵板位于上盖板的正下方，且上盖板和下抵板之间设有供内置接口组件一连接端插入的间隙，所述上盖板的下端面设有与电路板电连接的金属连接件。
7.作为本发明的进一步优化方案，所述内置接口组件包括接口主体、连接在接口主体上的若干个接口引脚、连接在接口主体外壁上的限位板以及活动连接在限位板上的两个限位螺管，所述接口引脚插入上盖板和下抵板之间的间隙时与金属连接件接触，且上盖板的长度大于接口引脚的长度，所述限位板的壁内设有多阶式环形槽，且多阶式环形槽的内壁上连接有多阶式阻尼套环，所述限位螺管的外壁上连接有与多阶式阻尼套环相配合的多阶式阻尼环体。
8.作为本发明的进一步优化方案，所述限位组件包括两个平行设置的限位螺杆，且限位螺杆的一端固定连接在外壳体的内壁上，两个所述限位螺杆的轴心距等于两个限位螺管的轴心距。
9.作为本发明的进一步优化方案，所述拔插组件用于夹持接口主体并沿着限位螺杆的长度方向移动；所述纵向移动组件用于调节拔插组件的高度位置；所述横向移动组件用于驱使纵向移动组件和拔插组件沿着水平方向移动。
10.作为本发明的进一步优化方案，所述横向移动组件包括连接在外壳体内壁上的第一横向滑轨、连接在第一横向滑轨一端的第一电机、设于第一横向滑轨上的第一滑槽、滑动连接在第一横向滑轨上的第一滑块以及连接在第一电机输出轴端的第一丝杆，所述第一丝杆延伸至第一滑槽内并与第一滑块的一端螺纹连接。
11.作为本发明的进一步优化方案，所述纵向移动组件包括连接在第一滑块上的纵向滑轨、连接在纵向滑轨上端的第二电机、设于纵向滑轨上的第二滑槽、连接在第二电机输出轴端的第二丝杆以及滑动连接在纵向滑轨上的第二滑块，所述第二丝杆的一端延伸至第二滑槽内并与第二滑块的一端螺纹连接。
12.作为本发明的进一步优化方案，所述拔插组件包括连接在第二滑块上的连接板、连接在连接板上的限位支架、连接在限位支架上的电动推杆组件、连接在电动推杆组件输出端的l形支架以及连接在l形支架上的夹持组件，所述电动推杆组件的输出方向与限位螺杆的轴心线平行或共线，所述夹持组件用于夹持接口主体；所述电动推杆组件包括连接在限位支架上的中联架、分别连接在中联架两端的第三电机和固定中空方管以及设于固定中空方管内部的移动中空方管，所述第三电机的输出轴端连接有第三丝杆，第三丝杆的一端依次穿过中联架、固定中空方管并延伸至移动中空方管内，所述移动中空方管的一端与第三丝杆螺纹连接。
13.作为本发明的进一步优化方案，所述夹持组件包括连接在l形支架上的第二横向滑轨和第四电机、滑动连接在第二横向滑轨上的第一夹持件和第二夹持件、连接在第四电机输出轴端的第四丝杆以及连接在第四丝杆一端的第五丝杆，所述第四丝杆的螺纹旋向和第五丝杆上的螺纹旋向相反，所述第四丝杆和第五丝杆分别与第二夹持件和第一夹持件螺纹连接。
14.作为本发明的进一步优化方案，所述插头固定组件包括对称连接在连接槽内壁上的两个固定板体，且固定板体上设有限位螺孔。
15.本发明的有益效果在于：本发明网关设备中的内置接口组件与电路板以及外壳体
之间均可以可便捷的安装和拆卸，当某一接口通路出现故障时，网关内设置的更换机构可以将出现故障的内置接口拆下，并将其移动至外壳体内更换区处的指定存放处，然后将更换区处存置的新的内置接口组件移动至原故障接口处并安装，当原接口通路故障解除，则说明原内置接口组件出现损坏，若仍然未解除故障，则说明并非是内置接口组件的问题，则可以传输外置设备接口插头存在损坏或外置设备的插头线路出现损坏，可自行判断网关接口故障的具体情况，并进行自动化维修，使用效果更佳。
附图说明
16.图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明内置接口组件与接口连接座的相配合视图；图3是本发明图1中a处放大图；图4是本发明接口更换机构与内置接口组件的相配合视图；图5是本发明图4中b处放大图；图6是本发明内置接口组件的结构示意图；图7是本发明限位螺管与限位板的相配合视图。
17.图中：100、外壳体；101、连接槽；102、固定板体；103、限位螺孔；104、电路板；105、接口连接座；106、上盖板；107、下抵板；108、限位螺杆；2、内置接口组件；201、接口主体；202、接口引脚；203、限位板；204、限位螺管；205、多阶式阻尼套环；206、多阶式阻尼环体；310、第一横向滑轨；3101、第一滑槽；311、第一电机；312、第一滑块；320、纵向滑轨；3201、第二滑槽；321、第二电机；322、第二滑块；330、连接板；331、限位支架；332、电动推杆组件；3320、中联架；3321、第三电机；3322、固定中空方管；3323、移动中空方管；333、l形支架；340、第二横向滑轨；341、第四电机；342、第一夹持件；343、第二夹持件。
具体实施方式
18.下面结合附图对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
19.实施例1如图1、图3所示，一种微功耗的多源传感器数据采集网关，包括外壳体100、设于外壳体100内的电路板104和电连接在电路板104上的若干个接口连接组件、设于外壳体100上且与各接口连接组件相对应设置的若干个连接槽101、连接在外壳体100内壁上的若干个限位组件、可拆卸式连接在限位组件上的内置接口组件2以及设于外壳体100内的接口更换机构，外壳体100的内壁上设有更换区，若干个限位组件分别连接在外壳体100内壁上靠近各个连接槽101的位置处以及更换区处；接口更换机构用于更换内置接口组件2。
20.需要说明的是，当某一接口通路出现故障时，网关内设置的更换机构可以将出现故障的内置接口拆下，并将其移动至外壳体100内更换区处的指定存放处，然后将更换区处存置的新的内置接口组件2移动至原故障接口处并安装，当原接口通路故障解除，则说明原内置接口组件2出现损坏，若仍然未解除故障，则说明并非是内置接口组件2的问题，则可以
传输外置设备接口插头存在损坏或外置设备的插头线路出现损坏，可自行判断网关接口故障的具体情况，并进行自动化维修。
21.其中，如图2所示，接口连接组件包括电连接在电路板104上的若干个接口连接座105以及连接在接口连接座105上的若干个插接组件，插接组件用于与内置接口组件2电连接；插接组件包括连接在接口连接座105上的上盖板106和下抵板107，下抵板107位于上盖板106的正下方，且上盖板106和下抵板107之间设有供内置接口组件2一连接端插入的间隙，上盖板106的下端面设有与电路板104电连接的金属连接件。
22.需要说明的是，在进行如上述将内置接口组件2从相应的连接槽101中拔出时，需要通过接口更换机构将相应的内置接口组件2夹持住，然后使其沿着连接槽101的开口方向往接口连接座105的方向移动，直至内置接口组件2从相应的限位组件上脱离，此时，内置接口组件2的一连接端是沿着上盖板106和下抵板107之间的间隙往接口连接座105的方向移动，仍然是与插接组件是处于接触的状态，然后沿着水平方向横向移动，使得内置接口组件2的一连接端从上盖板106和下抵板107之间的间隙侧部开口处移出，此时内置接口组件2的完全脱离接口连接组件，可以从两个接口连接组件之间的空隙处上下移动，移动至横向移动不会受到其他接口连接组件或内部零件的阻挡时即可，此时将拆卸下的内置接口组件2移动安装至更换区中未连接内置接口组件2的一个限位组件上，然后重复上述过程，将更换区中一个新的内置接口组件2从相应的限位组件上拆卸下来并安装至相应的接口连接组件以及相应的限位组件之间，使得新的内置接口组件2插入相应的连接槽101中并与相应的插头进行连接，当故障已修复，则说明是原先的内置接口组件2出现损坏，反之，则说明是外部的插头或线路出现故障，可发出相应的故障判断数据，达到自动维修的同时起到了故障信息的判断以及传输的效果。
23.需要注意的是，其中的各个电器件以及控制电路均为现有技术，在图中未明确输出具体的设计和结构。
24.其中，如图6和图7所示，内置接口组件2包括接口主体201、连接在接口主体201上的若干个接口引脚202、连接在接口主体201外壁上的限位板203以及活动连接在限位板203上的两个限位螺管204，接口引脚202插入上盖板106和下抵板107之间的间隙时与金属连接件接触，且上盖板106的长度大于接口引脚202的长度，限位板203的壁内设有多阶式环形槽，且多阶式环形槽的内壁上连接有多阶式阻尼套环205，限位螺管204的外壁上连接有与多阶式阻尼套环205相配合的多阶式阻尼环体206。
25.其中，如图2、图6和图7所示，限位组件包括两个平行设置的限位螺杆108，且限位螺杆108的一端固定连接在外壳体100的内壁上，两个限位螺杆108的轴心距等于两个限位螺管204的轴心距。
26.需要说明的是，其中，在进行上述更换内置接口组件2的过程中，接口更换机构在夹持内置接口组件2中的接口主体201后，控制其沿着限位组件中的限位螺杆108的长度方向往接口连接座105的方向移动，此时，因限位螺杆108是固定连接在外壳体100上的，所以接口主体201移动时，其上的限位板203中的限位螺管204在限位螺杆108的作用下开始转动，以适配限位螺管204沿着限位螺杆108的长度方向移动，而在此过程中，限位螺管204上连接的多阶式阻尼环体206会跟随限位螺管204进行同向、同角度的转动，多阶式阻尼环体
206和多阶式阻尼套环205之间会产生相应的摩擦扭矩，只需要接口更换机构施加在接口主体201上的夹持力能够克服该摩擦扭矩即可，具体大小可以根据实际设计进行改变，而该摩擦扭矩具体的作用是为了使得限位板203能够稳定的安装在限位螺杆108上，使得接口主体201的另一连接端插入连接槽101中后能够保持在稳定的状态，通过该摩擦扭矩能够防止插头插入接口主体201时的推力将接口主体201推动，可以使得内置接口组件2在便捷安装、拆卸的前提下，保证其安装后的连接稳定性。
27.其中，如图4所示，接口更换机构包括连接在外壳体100内壁上的横向移动组件、连接在横向移动组件上的纵向移动组件、连接在纵向移动组件上的拔插组件；拔插组件用于夹持接口主体201并沿着限位螺杆108的长度方向移动；纵向移动组件用于调节拔插组件的高度位置；横向移动组件用于驱使纵向移动组件和拔插组件沿着水平方向移动。
28.横向移动组件包括连接在外壳体100内壁上的第一横向滑轨310、连接在第一横向滑轨310一端的第一电机311、设于第一横向滑轨310上的第一滑槽3101、滑动连接在第一横向滑轨310上的第一滑块312以及连接在第一电机311输出轴端的第一丝杆，第一丝杆延伸至第一滑槽3101内并与第一滑块312的一端螺纹连接。
29.需要说明的是，横向移动组件工作时，通过其中的第一电机311驱动第一丝杆转动，第一丝杆转动后能够驱动相应的第一滑块312沿着第一横向滑轨310上的第一滑槽3101移动，第一横向滑轨310水平布置，第一滑块312移动时可以带动其上连接的纵向移动组件以及拔插组件沿着水平方向移动。
30.纵向移动组件包括连接在第一滑块312上的纵向滑轨320、连接在纵向滑轨320上端的第二电机321、设于纵向滑轨320上的第二滑槽3201、连接在第二电机321输出轴端的第二丝杆以及滑动连接在纵向滑轨320上的第二滑块322，第二丝杆的一端延伸至第二滑槽3201内并与第二滑块322的一端螺纹连接。
31.需要说明的是，纵向移动组件工作时，通过其中的第二电机321驱动第二丝杆转动，第二丝杆转动后能够驱动相应的第二滑块322沿着纵向滑轨320上的第二滑槽3201移动，纵向滑轨320竖向布置，可以驱使第二滑块322带动其上连接的拔插组件沿着竖向进行上下移动，达到调节拔插组件高度的效果。
32.如图4和图5所示，拔插组件包括连接在第二滑块322上的连接板330、连接在连接板330上的限位支架331、连接在限位支架331上的电动推杆组件332、连接在电动推杆组件332输出端的l形支架333以及连接在l形支架333上的夹持组件，电动推杆组件332的输出方向与限位螺杆108的轴心线平行或共线，夹持组件用于夹持接口主体201；电动推杆组件332包括连接在限位支架331上的中联架3320、分别连接在中联架3320两端的第三电机3321和固定中空方管3322以及设于固定中空方管3322内部的移动中空方管3323，第三电机3321的输出轴端连接有第三丝杆，第三丝杆的一端依次穿过中联架3320、固定中空方管3322并延伸至移动中空方管3323内，移动中空方管3323的一端与第三丝杆螺纹连接。
33.需要说明的是，在进行拆除或安装接口主体201时，通过如上述的横向移动组件和纵向移动组件将拔插组件移动至相应的接口主体201处，然后通过连接在l形支架333上的夹持组件将相应的接口主体201夹持住，然后通过电动推杆组件332中的第三电机3321驱动
第三丝杆转动，第三丝杆转动后驱动其中的移动中空方管3323沿着第三丝杆的轴向移动，即沿着限位螺杆108的长度方向移动，使得接口主体201从相应的限位螺杆108上脱离，反向移动则是将相应的接口主体201安装至限位螺杆108上，其中，因移动中空方管3323受到固定中空方管3322的限位作用，其只能沿着固定中空方管3322的长度方向移动，而无法发生转动，移动时，带动l形支架333以及夹持组件进行同向、同距离的移动。
34.夹持组件包括连接在l形支架333上的第二横向滑轨340和第四电机341、滑动连接在第二横向滑轨340上的第一夹持件342和第二夹持件343、连接在第四电机341输出轴端的第四丝杆以及连接在第四丝杆一端的第五丝杆，第四丝杆的螺纹旋向和第五丝杆上的螺纹旋向相反，第四丝杆和第五丝杆分别与第二夹持件343和第一夹持件342螺纹连接。
35.需要说明的是，如上述在夹持接口主体201时，通过夹持组件中的第四电机341驱动第四丝杆转动，第四丝杆转动后带动其一端连接的第五丝杆转动，因第四丝杆和第五丝杆上的螺纹旋向相反，则其在驱动相应的第二夹持件343和第一夹持件342移动时，会使得第一夹持件342和第二夹持件343始终保持相向的移动，或相互靠近夹持住相应的接口主体201，或相互远离松开相应的接口主体201。
36.如图3所示，连接槽101的内壁上连接有两个固定板体102，且固定板体102上设有限位螺孔103。
37.需要说明的是，固定板体102上的限位螺孔103适用于一些插头上的连接螺钉，插头在插入相应的接口主体201中后，通过连接螺钉等限位件将其限位连接在固定板体102上，当进行接口主体201的更换时，插头仍然可以保持稳定，便于更换后的接口主体201与其进行安装连接。
38.本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。
40.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
42.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。