一種用于無線傳感器的無線充電通訊儀器箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于無線傳感器的無線充電通訊儀器箱，尤其涉及一種同時(shí)為多個(gè)傳感器無線充電及通訊的儀器箱。
【背景技術(shù)】
[0002]隨無線技術(shù)的發(fā)展，以及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求，無線傳感器構(gòu)建成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)越來越多的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，包括檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是傳感器網(wǎng)絡(luò)化，每個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常包括多個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)，在檢測(cè)領(lǐng)域多個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)通常采用可充電電池進(jìn)行供電。因傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大(通常多達(dá)幾百個(gè))，為傳感器節(jié)點(diǎn)一一充電及通訊也就變?yōu)橐粋€(gè)復(fù)雜的工作。現(xiàn)有技術(shù)對(duì)多個(gè)傳感器進(jìn)行充電及通訊，需要用充電器連接每個(gè)充電接頭，如對(duì)多個(gè)傳感器充電需要將相應(yīng)的充電接頭連接到每個(gè)傳感器上。這種方式實(shí)現(xiàn)起來非常復(fù)雜和不可靠。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行充電，需要采用充電箱的形式，如美國(guó)專利7445300描述了一種充電箱，是一個(gè)充電箱上有多個(gè)輸出的連接接頭，共用一個(gè)輸入的連接接頭。如果有更多的傳感器則需要更多的充電接頭，整個(gè)工作量變得比較大。并且該技術(shù)不具備通訊功能。
[0004]中國(guó)專利CN203368059U公開了一種便攜式手持臺(tái)集群充電箱，在箱體內(nèi)分布多個(gè)間隔，每個(gè)間隔內(nèi)均有充電基座，需要充電的時(shí)候?qū)⑹殖峙_(tái)插入基座。但對(duì)無線傳感器的小型化和高可靠性的要求來說，這種有線插拔充電方式無法滿足。另外，還需要對(duì)無線傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，還需要對(duì)無線傳感器連接電纜進(jìn)行讀取，或者對(duì)無線傳感器加電，單獨(dú)進(jìn)行讀取。所以，對(duì)于通常多達(dá)幾百個(gè)小型化無線傳感器的同時(shí)充電的要求，這種有線插拔充電方式實(shí)現(xiàn)起來會(huì)非常復(fù)雜、困難和不可靠。并且該技術(shù)也不具備通訊功能。
[0005]目前，無線充電技術(shù)取得了較大的進(jìn)展，比較成熟的技術(shù)包括電磁感應(yīng)原理和磁耦合原理。電磁感應(yīng)原理，通過初級(jí)和次級(jí)線圈感應(yīng)產(chǎn)生電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。磁耦合隔離(脈沖變壓器隔離)是指利用電磁感應(yīng)原理，把需要傳輸?shù)淖兓盘?hào)加在變壓器的初級(jí)線圈，該信號(hào)在初級(jí)線圈中產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)使次級(jí)線圈的磁通量發(fā)生變化，從而在次級(jí)感應(yīng)出與初級(jí)線圈激勵(lì)信號(hào)相關(guān)的變化信號(hào)輸出，在整個(gè)信號(hào)的傳輸過程中，初級(jí)與次級(jí)之間沒有發(fā)生電連接，從而達(dá)到隔離初次級(jí)的目的。
[0006]無線充電技術(shù)在消費(fèi)電子領(lǐng)域也有應(yīng)用，如諾基亞采用無線充電技術(shù)為手機(jī)充電，采用單個(gè)無線充電板為手機(jī)進(jìn)行充電，采用這種技術(shù)是無線充電平板內(nèi)有一個(gè)充電發(fā)送線圈。手機(jī)內(nèi)包含一個(gè)無線充電接收線圈。需要對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電的時(shí)候，只需要將手機(jī)放置到充電平板上。這種技術(shù)缺點(diǎn)在于一個(gè)充電平板只能充一個(gè)手機(jī)，無法應(yīng)用在數(shù)量龐大的小型化無線傳感器的同時(shí)充電。
[0007]隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，無線通訊技術(shù)在傳感器中得到了應(yīng)用，但無線相比于有線傳輸來講，其通訊的可靠性和穩(wěn)定性，相對(duì)較差，通常為了解決這些問題，無線傳感器本事通常具有存儲(chǔ)器，當(dāng)發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸問題后，事后對(duì)傳感器單獨(dú)進(jìn)行讀取，對(duì)于測(cè)試應(yīng)用的傳感器，一般在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，這樣處理會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，以及傳感器寶貴的電能，而在傳感器使用完成后放入傳感器包裝箱，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取，避免了時(shí)間和傳感器電能的損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和不足，提出一種綜合無線充電、通訊于一體的包裝無線傳感器的儀器箱。數(shù)量龐大的無線傳感器在不工作時(shí)，回收入儀器箱內(nèi)，即可同時(shí)完成無線充電和數(shù)據(jù)通訊。
[0009]本發(fā)明設(shè)計(jì)一種包裝無線傳感器的無線充電通訊儀器箱，包括箱體14，內(nèi)襯11，以及放置于內(nèi)襯下方的無線充電通訊電路板13，與所述無線充電通訊電路板順序連接的電源組件和電源接頭，傳感器12放置在內(nèi)襯11中。箱體14對(duì)傳感器12起保護(hù)作用，內(nèi)襯11具有緩沖振動(dòng)的作用，并分割的多個(gè)間隔用于放置多個(gè)傳感器12。
[0010]無線充電通訊電路板由無線充電電路，主控制器以及傳感器無線通訊電路順序連接構(gòu)成。無線充電電路由多個(gè)充電發(fā)射線圈和無線電源發(fā)射電路連接外圍電路構(gòu)成。傳感器無線通訊電路，包括與傳感器相同的無線通訊電路，無線通訊電路還同箱體的主控制器連接，可以同多個(gè)傳感器進(jìn)行無線通訊，來完成對(duì)多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)通訊和采集；傳感器無線通訊電路還包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。
[0011]內(nèi)襯將儀器箱內(nèi)部分割為多個(gè)間隔用于安置傳感器，充電通訊電路板是用來為傳感器進(jìn)行充電和通訊。本充電箱對(duì)應(yīng)的傳感器也需要具有無線充電的功能，傳感器包括，接收線圈，電池，處理器，傳感電路以及無線通訊部分構(gòu)成。這樣當(dāng)傳感器放置在間隔中，儀器箱就可對(duì)傳感器充電。當(dāng)傳感器需要充電的時(shí)候?qū)x器箱插上電源，儀器箱中的充電電路就會(huì)傳感器通訊檢測(cè)傳感器的電池電量，并在需要充電的情況下對(duì)傳感器進(jìn)行充電。儀器箱中的無線通訊電路可以同具有無線充電設(shè)備無線傳感器中無線設(shè)備進(jìn)行通訊，可靠準(zhǔn)確的獲取傳感器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括，傳感器的配置數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)等。如儀器箱可以讀取，傳感器中因?yàn)橥ㄓ嵵袛嗟脑?，未能發(fā)送通采集單元發(fā)送成功的數(shù)據(jù)，因整個(gè)通訊是在箱體內(nèi)部完成，通訊非常可靠。為了實(shí)現(xiàn)該功能，儀器箱還具有同外部計(jì)算機(jī)通訊的功能，計(jì)算機(jī)可以是PC或者平板電腦，只能手機(jī)等智能設(shè)備。智能設(shè)備可以通過儀器箱讀取箱體內(nèi)部傳感器的基本情況，如傳感器的缺失，傳感器的電能情況，傳感器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。儀器箱同外部設(shè)備通訊可以采用無線的方式，如Wifi，藍(lán)牙也可以采用有線的方式如USB，以太網(wǎng)等。
[0012]本發(fā)明的效果是:
[0013]I)解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和不足，構(gòu)成了一種綜合充電、通訊于一體的包裝無線傳感器的儀器箱。
[0014]2)為數(shù)量龐大的小型化無線傳感器的同時(shí)充電，開辟了一種嶄新的和先進(jìn)的無線充電系統(tǒng)。
[0015]3)可極大地改善無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)量龐大的傳感器充電和通訊方式，提供了一種方便、快捷和經(jīng)濟(jì)的充電和通訊設(shè)備。
[0016]本實(shí)用新型是將包裝無線傳感器的儀器箱實(shí)現(xiàn)了充電、通訊功能，只需要將傳感器按正常情況放入包裝箱即可充電和通訊，不需要另外的專用充電和通訊設(shè)備，也不需要操作人員對(duì)幾百個(gè)無線傳感器進(jìn)行逐個(gè)充電和數(shù)據(jù)采集，這大大節(jié)省了人力、時(shí)間和投資，也提高了充電充電和數(shù)據(jù)采集的可靠性。本實(shí)用新型在需要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的土建、電力等工程中具有極其重要的意義和重大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖