CN108458813A - 一种测量温度和/或湿度的装置、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子测量温湿度领域，公开了一种测量温度和/或湿度的装置、设备及系统。本发明中，测量温度和/或湿度的装置，包括：柱型壳体、温度和/或湿度传感器、信号线、连接器；连接器包括公头和母头，连接器的公头位于柱型壳体的一个底面上，连接器的母头位于柱型壳体的另一个底面上；信号线从柱型壳体的内部穿过，且连接温度和/或湿度传感器，信号线的一端连接连接器的母头，另一端连接连接器的公头；温度和/或湿度传感器部分露出柱型壳体，用于采集温度和/或湿度数据，将采集到的温度和/或湿度数据通过信号线传输到连接器的公头和/或母头。

Description

一种测量温度和/或湿度的装置、设备及系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种测量温度和/或湿度的装置、设备及系统。

背景技术

我国当前人均耕地面积少、自然灾害多、南北产量不均，因而粮食储备极其重要。影响粮食安全储备的主要参数是粮食的温度和湿度；这两者之间是相互关联的。粮食在正常储藏过程中，含水量一般在12％以下是安全的，不会发生温度突变，一旦粮库进水，或结露等使粮食的含水量达到20％以上时，粮粒受潮使胚芽萌发，新陈代谢加快而产生呼吸热使得局部粮食温度升高，引起粮食霉变。因此，为了更好的存储粮食，需要对粮仓内粮堆的温度、湿度等参数进行精确的监测和控制。由于传统的人工测量方法测量时间长，测量不够准确，逐渐被现代的电子测量方法所取代。

发明人在实现本发明的过程中发现，目前通常使用的粮仓的温湿度测量系统中，大多采用单点测量的方式，即在粮堆内埋入温湿度传感器，但是这种方式的测量点数少，无法精确反应整体粮仓的温湿度情况，或者采用预埋测温线的方式，这种方式虽然增加了测温点，但是，这种方式的安装和布设测量温湿度的装置时不方便，且不能跟随粮堆的高度的及时调整测量点的位置，测量不灵活。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量温度和/或湿度的装置、设备及系统，使得在测量周围温度和/或湿度时，根据周围环境灵活布设测量点，简化了测量温度和/或湿度设备的组装难度，可以灵活调整测量的位置，测量更加方便。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种测量温度和/或湿度的装置，包括：柱型壳体、温度和/或湿度传感器、信号线、连接器；连接器包括公头和母头，该连接器的公头位于该柱型壳体的一个底面上，该连接器的母头位于该柱型壳体的另一个底面上；信号线从该柱型壳体的内部穿过，且连接该温度和/或湿度传感器，该信号线的一端连接该连接器的母头，另一端连接该连接器的公头；该温度和/或湿度传感器部分露出该柱型壳体，用于采集温度和/或湿度数据，将采集到的温度和/或湿度数据通过该信号线传输到所该接器的公头和/或母头。

本发明的实施方式还提供了一种测量温度和/或湿度的设备，包含：至少2个以上的上述实施例所提到的装置以及温度和/或湿度采集器；至少2个以上的上述实施例所提到的装置依次串接，其中一个装置的公头与相邻的装置的母头连接；该温度和/或湿度采集器串接在首个或最后一个装置的公头或母头上。

本发明的实施方式还提供了一种测量温度和/或湿度的系统，包括：至少1个以上的上述实施例所提到的测量温度和/或湿度的设备、基站和智能主机；该测量温度和/或湿度的设备，用于获取周围环境的温度和/或湿度数据并发送该数据至基站；该基站，用于接收该测量温度和/或湿度的设备发送的温度和/或湿度数据；该智能主机，用于接收所管辖区域内的每个基站发送的温度和/或湿度数据。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过测量温度和/或湿度的装置连接器的公头与相邻装置连接器的母头连接，使得多个测量温度和/或湿度的装置可以灵活的进行连接，快速简单的组装成测量温度和/湿度的设备；测量温度和/或湿度的装置有一个柱形壳体，保护了测量装置中除壳体外的部件，增强了测量装置的使用寿命，同时柱形壳体使得多个测量装置组成的测量设备可以快速灵活的放置在待测环境中；增强了测量设备的放置的灵活性。

另外，信号线包括：数据线、电源线和地线；数据线与温度和/或湿度传感器的输出引脚连接；电源线与温度和/或湿度传感器的电源引脚连接；地线与温度和/或湿度传感器的接地引脚连接。通过数据线传输传感器所采集的数据，保证了传感器采集到的数据传输的稳定性，通过电源线为传感器提供电源，使得电源可以为外接电源，不受环境的限制；通过地线将传感器接地，增强了测量装置的安全性。

另外，连接器的公头，包括：弹性触针，该弹性触针与信号线连接并输出通过该信号线传输的温度和/或湿度数据。弹性触针与信号线连接，通过弹性触针，可以灵活连接相邻两个测量装置的信号线。

另外，连接器的母头，包括：金属触点，该金属触点与该信号线连接并输出通过该信号线传输的温度和/或湿度数据。金属触点与信号线连接，通过金属触点，灵活连接相邻两个测量装置的信号线。

另外，柱型壳体还包括：固定栓；该固定栓通过螺母与相邻的装置上的固定栓固定连接。通过固定栓可以与牢固的固定相邻的测量装置。

另外，公头上包括定位柱，该母头上包括定位孔；或者，该公头上包括定位孔，该母头上包括定位柱；定位孔与相邻的装置的定位柱对接。通过定位柱，可以快速定位相邻装置的信号线连接的接线线序，保证相邻装置间信号线的正确连接。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的一种测量温度和/或湿度的装置的结构示意图；

图2是根据本发明第二实施方式的一种测量温度和/或湿度的装置的俯视结构示意图；

图3是根据本发明第二实施方式的一种测量温度和/或湿度的装置的结构示意图；

图4是根据本发明第三实施方式的一种测量温度和/或湿度的设备组装结构示意图；

图5是根据本发明第四实施方式的一种测量温度和/或湿度的设备组装结构示意图；

图6是根据本发明第五实施方式的一种测量温度和/或湿度的系统结构示意图；

图7是根据本发明第六实施方式的一种测量温度和/或湿度的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种测量温度和/或湿度的装置。测量温度和/或湿度的装置10包括：柱形壳体101、温度和/或湿度传感器102、信号线103和连接器104。具体结构如图1所示。

具体的说，柱形壳体101，可以为圆柱形壳体，也可以为方柱形壳体等，实施中并不限制柱形壳体101的具体形状,此处仅为举例说明。柱形壳体101的长度可以为0.5米，也可以为1米等，同样，实施中并不限制柱形壳体101的具体长度，也可以根据实际情况决定柱形壳体的101的长度。本实施方式中以圆柱形壳体为例进行说明。

温度和/或湿度传感器102，可以是温度传感器，也可以是湿度传感器，或者温度和湿度传感器，本实施方式以温度和湿度传感器为例进行说明，如果是仅为温度传感器或湿度传感器，仅需要将以下描述中的温度和湿度传感器替换为温度传感器或湿度传感器即可。温度和湿度传感器102用于采集周围环境的温度和湿度数据，而传感器采集数据主要由传感器的探头进行采集，因此，传感器102的探头露出圆柱形壳体，以便灵敏的采集周围环境的温湿度数据。一个具体实现中，传感器102放置位置可以是圆柱形壳体101的中间位置，当然也可以放置在圆柱形壳体101的其它位置。

信号线103包括：数据线1031(数据线1031-1、数据线1031-2)、电源线1032和地线1033。数据线1031可以采用RS-485总线方式与温度和湿度传感器102的输出引脚连接，用于传输传感器102采集到的温度和湿度数据，电源线1032与温度和湿度传感器102的电源引脚连接；地线1033与温度和湿度传感器102的接地引脚连接。

连接器104包括：公头1041和母头1042，公头1041位于柱形壳体101的一个底面上，母头位于柱形壳体101的另一个底面上。

连接器104的公头1041包括弹性触针10411(弹性触针10411-1、弹性触针10411-2、弹性触针10411-3、弹性触针10411-4)，弹性触针10411与信号线103连接，如图1中所示，弹性触针10411-1与数据线1031-1连接，弹性触针10411-2与数据线1031-2连接，弹性触针10411-3与电源线1032连接，弹性触针10411-4与地线1033连接。

连接器104的母头1042包括金属触点10421(金属触点10421-1、金属触点10421-2、金属触点10421-3、金属触点10421-4)，金属触点10421为导电良好的金属，金属触点10421与信号线103连接，如图1中所示，金属触点10421-1与数据线1031-1连接，金属触点10421-2与数据线1031-2连接，金属触点10421-3与电源线1032连接，金属触点10421-4与地线1033连接。

更具体的说，位于柱形壳体101上的温度和湿度传感器102的探头采集周围环境的温度和湿度数据，通过与温度和湿度传感器102连接的两条RS485数据线传输采集到的温度和湿度数据，RS485的数据线为2根，通过两根数据线可以减少周围环境对数据的干扰，提高了数据传输的安全性，同时，电源线为温度和湿度传感器102提供电源，该测量装置通过柱形壳体，可以灵活放置，例如，在粮仓内，测量温度和湿度的装置，可以随时插在粮食堆内，对粮食堆里的温度和湿度进行测量，放置测量装置方便灵活。

相对于现有技术而言，本实施方式提供的测量温度和湿度的装置，通过在柱形壳体上安装传感器，并在柱形壳体布设与传感器连接的信号线，保护了柱形壳体内的传感器和信号线的安全，增强了测量装置内元件的使用寿命，同时，在柱形壳体上增加连接器，使得相邻的测量装置可以通过连接器快速的连接，使得传感器在测量温度和/或湿度时可以自由放置，灵活的组装。

本发明的第二实施方式涉及一种测量温度和/或湿度的装置。第二实施方式是第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在第二实施方式中，柱形壳体还包括固定栓、在公头上包含定位柱、母头上包含定位孔，用于快速连接并固定相邻的装置。

具体的说，柱形壳体101的两个底面分别设置固定栓105，固定栓105可以设置一个，也可以设置多个，为了保证了相邻的装置间连接的牢固，可以在柱形壳体的一端设置3个固定栓，3个固定栓成三角形设置，如图2中固定栓的位置。两个底面上设置固定栓的位置相互对应，以便于与相邻的装置对接。

如图3所示，在连接器104的公头1041上设置定位柱10412，定位柱10412，定位柱10412的数量可以为1个，在连接器104的母头1042上设置与定位柱10412相对应的定位孔10422(如图2所示)，装置的定位柱10412与相邻装置的定位孔10422配合使用。相邻的装置间的连接不仅是壳体的连接，还需要连接相邻装置中的信号线，通过定位柱10412和定位孔10422可以使相邻装置间的信号线103可以按照对应的线序快速连接。

本实施方式中，提供的测量温度和/或湿度的装置，通过在装置的柱形壳体上设置固定栓，可以使得相邻的装置在连接时，更加牢固稳定，增强了装置间连接的稳定性，同时在连接器的公头上设置定位柱，在连接器的母头上设置定位孔，相连的装置通过定位柱和定位孔配合使用，可以快速准确的连接相邻装置间的信号线，减少信号线连接错误的问题，提高了连接的速度，使得相邻装置的连接更加快捷。

本发明的第三实施方式涉及一种测量温度和/或湿度的设备。测量温度和/或湿度的设备包含至少2个第一实施方式或第二实施放式中的装置10、温度和/或湿度采集器20。具体结构如图4所示。

具体的说，至少2个以上的装置10依次串接，本实施方式中以3个第二实施方式中的装置10(装置10-1和装置10-2)串接为例进行说明。装置10-1的母头上的定位孔10422与相邻装置10-2的公头上的定位柱10412对接，使得装置10-1的母头上的金属触点与装置10-2的公头的弹性触针连接，通过使用螺母连接两个相邻装置10-1和装置10-2的上的固定栓，固定相邻两个装置10。

本实施方式中以温度和湿度采集器为例进行说明。温度和湿度采集器20与装置10-1的公头的弹性触针连接，串接在装置10-1的上方，装置10-2的母头不在连接其他的装置，为了保护装置10-2的金属触点的连接灵敏性、保护装置10-2的母头，可以在母头的外面套上一个绝缘保护套。

例如，将4个测量温度和湿度的装置串接一起，并在首个装置上串接采集器，末尾装置不连接其他部件，并在末尾装置未与其它装置连接的一端套上绝缘保护罩，测量粮堆温度时，将组装好的测量设备插入粮堆中，进行温度和湿度的测量。

温度和湿度采集器20将从数据线传输的传感器数据通过无线方式传输至其他的设备，如基站。

相对于现有技术而言，本实施方式中的测量温度和/或湿度的设备，通过每个装置中的连接器，可以快速的组装多个测量点的测量设备，测量点的设置更加灵活，组装方式简便；通过采集器可以获取到测量温度和湿度传感器的数据，采集器可以将获取到的数据通过无线方式发送给其他的设备，简化了传输采集到的数据的方式。

本发明的第四实施方式涉及一种测量温度和/或湿度的设备。第四实施方式是第三实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在第四实施方式中，首个装置接出引线，通过引线连接采集器，采集器放置在任意位置。具体结构如图5所示。

具体的说，2个测量装置串接完成以后，从测量装置10-1的公头1041的弹性触针10411上接上引线，采集器20通过从弹性触针10411接出的引线连接，采集器20可以根据当前测量环境的需要放置。

本实施方式中，提供的测量温度和/湿度的设备，通过从首个测量温度和/或湿度的装置上接出引线的方式，将测量温度和/或湿度的装置与采集器连接，因此可以根据当前测量环境的需要确定放置采集器的位置。

本发明的第五实施方式涉及一种测量温度和/或湿度的系统。该系统可以用作测量粮仓的温度和湿度，该系统中包含至少1个第三实施方式或第四实施放式中的测量温度和/或湿度的设备1、基站2和智能主机3。具体的结构如图6所示，本实施方式以测量温度和湿度的设备为测量设备、粮仓为待测量环境为例进行说明。

具体的说，测量温度和湿度的系统应用于测量一个或者多个粮仓内的温度和湿度数据。将测量温度和湿度的设备1插入到粮堆中，获取粮堆中各个测量点对应位置的温度和湿度数据，通过测量温度和湿度的设备1中的采集器20，将获取到的数据发送到基站2中。一般情况下1个粮仓可以有1个基站，若粮仓属于大型粮仓，也可以设置多个基站，每个基站负责接收该粮仓不同区域内的粮堆的测量数据。其中，测量温度和湿度的设备1中包含多个测量温度和湿度的装置，1个测量温度和湿度的装置内含有一个传感器，而测量温度和湿度的设备1中包含的测量装置1的个数可以根据实际测量需要确定。基站2同时提供有线通信和无线通信两种方式进行数据的接收和发送，因此，采集器与基站2可以使用无线通信的方式，也可以使用有线通信的方式，还可以两种通信方式结合使用，若使用有线的通信的方式，则采集器将获取到的温度和湿度数据通过有线连接传输至基站2中。

需要说明的是，传感器具有唯一的物理地址。

基站2和智能主机3可以通过无线方式通信，也可以通过有线的方式通信，本实施方式以无线的通信方式为例进行说明。

智能主机3是一种嵌入式设备，内含存储器，CPU、RAM之类的低功耗部件，可以运行操作系统，数据库，可以提供简单的管理功能。一台智能主机3可以接收管辖区内多个基站的数据，例如，智能主机A的管辖区内有10基站，则可以管理10个基站汇总的数据。智能主机3将接收到的管辖区内各基站发送的温度和湿度数据存入数据库，智能主机3预先设置一个阈值，用于判断获取的温度和湿度数据是否异常，若某个测量点的温度和湿度数据大于预设阈值，则该测量点的温度和湿度数据判定为异常数据，智能主机3将异常告警信息发送给指定的终端，其中，异常告警信息中可以包含有，基站信息和测量点信息。

例如，智能主机A管辖区内有一个基站A，基站A管辖的粮仓中有1个测量温度和湿度的设备，为测量设备B，测量设备中包含2个测量装置，每个测量装置长度为1米，位于测量设备B的0.5米处传感器物理地址为a，采集的湿度为20％，温度40度，位于测量设备B的1.5米处的传感器物理地址为b,此时，智能主机将接收到的所有数据汇总，预设湿度阈值为12％，温度阈值为35度，现智能主机A中物理地址为a的传感器采集的数据超过预设阈值，智能主机A根据传感器的物理地址，可以获知传感器为基站A所在粮仓中位于测量设备B的0.5米位置的测量点数据异常，将该位置信息发送给指定终端。

相对于现有技术而言，本实施方式中提供的测量温度和/或湿度的系统，可以根据测量需要将多个测量温度和/或湿度的装置进行组装，得到满足测量需要的测量温度和/或湿度的设备，使得用户可以根据实际需要调整测量温度和/或湿度的设备所包含的测量温度和/或湿度的装置的数目，以满足测量需要，增强了测量设备使用的灵活性，基站通过无线通信的方式接收所管辖区内传感器所采集的数据。通过预设阈值的设置，可以保证快速准确的发现发生数据异常的位置。

本发明的第六实施方式涉及一种测量温度和/或湿度的系统。第六实施方式是第五实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在第六实施方式中，测量温度和/或湿度的系统还包括监测平台4，具体结构如图7所示。

智能主机3，用于发送所管辖区域内的每个基站发送的温度和/或湿度数据。

监测平台4，用于接收智能主机发送的温度和/或湿度数据，并处理温度和/或湿度数据。

具体的说，智能主机3在接收到所管辖区域内的每个基站发送的温度和湿度数据，智能主机将汇总管辖区域内的各基站发送的温度和湿度数据，按照测量点对温度和湿度数据进行分类，然后将这些数据发送出去。例如，智能主机A所管辖区域内有3个基站，分别为基站C、基站D和基站F，将从基站C收到的数据增加标记c，将从基站D收到的数据增加标记d，将从基站F收到的数据增加标记f，智能主机A在将标记后的数据发送出去。

具体的说，监测平台4接收智能主机3发送的温度和/或湿度数据，并将接收到的数据存入数据库，监测平台4预先设置温度阈值和/或湿度阈值，例如，温度阈值可以为35度，湿度阈值为12％。通过监测平台4上的相应软件可以根据预设阈值判断监测平台4获取的数据是否异常，当获取的温度数据超过温度阈值时，则确定当前获取的温度数据异常，和/或，当获取的湿度数据超过湿度阈值时，则确定当前获取的湿度数据异常，则向指定终端发送异常告警信息，其中，异常告警信息可以包含：异常数据信息以及发生异常数据的测量设备中的传感器信息。终端在接收到异常数据信息时，可以根据异常数据信息，快速确定当前出现异常信息的测量环境。终端可以为手机，笔记本电脑等。同时，终端也可以根据需要通过监测平台获取测量环境的温度和/湿度信息，以便随时掌握测量环境的数据。

本实施方式中提供的测量温度和/或湿度的系统中，基站通过无线通信的方式收集各测量温度和/或湿度的设备采集的温度和/湿度数据，无线的方式使得在收集测量的温度和/或湿度数据时更加方便，简化了繁复的布线，同时智能主机接收管辖区域内的基站发送的温度和/或湿度数据，并发送数据至监测平台，通过监测平台对接收到的数据进行处理，并将异常数据发送至终端，使得用户可以快速的获知发生异常数据的监测位置，及时对异常数据发生位置进行处理，同时，也可以通过监测平台，实时获取测量环境的温度和/湿度数据。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种测量温度和/或湿度的装置，其特征在于，包括：柱型壳体、温度和/或湿度传感器、信号线、连接器；

所述连接器包括公头和母头，所述连接器的公头位于所述柱型壳体的一个底面上，所述连接器的母头位于所述柱型壳体的另一个底面上；

所述信号线从所述柱型壳体的内部穿过，且连接所述温度和/或湿度传感器，所述信号线的一端连接所述连接器的母头，另一端连接所述连接器的公头；

所述温度和/或湿度传感器部分露出所述柱型壳体，用于采集温度和/或湿度数据，将采集到的温度和/或湿度数据通过所述信号线传输到所述连接器的公头和/或母头。

2.根据权利要求1所述的测量温度和/或湿度的装置，其特征在于，所述信号线包括：数据线、电源线和地线；

所述数据线与所述温度和/或湿度传感器的输出引脚连接；

所述电源线与所述温度和/或湿度传感器的电源引脚连接；

所述地线与所述温度和/或湿度传感器的接地引脚连接。

3.根据权利要求1或2所述的测量温度和/或湿度的装置，其特征在于，所述连接器的公头，包括：弹性触针，所述弹性触针与所述信号线连接并输出通过所述信号线传输的温度和/或湿度数据。

4.根据权利要求1或2所述的测量温度和/或湿度的装置，其特征在于，所述连接器的母头，包括：金属触点，所述金属触点与所述信号线连接并输出通过所述信号线传输的温度和/或湿度数据。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述柱型壳体还包括：固定栓；所述固定栓通过螺母与相邻的所述装置上的固定栓固定连接。

6.根据权利要求1或2中所述的测量温度和/或湿度的装置，其特征在于，所述公头上包括定位柱，所述母头上包括定位孔；或者，所述公头上包括定位孔，所述母头上包括定位柱；

所述定位孔与相邻的所述装置的定位柱对接。

7.一种测量温度和/或湿度的设备，其特征在于，包含至少2个权利要求1-6任一项所述的装置以及温度和/或湿度采集器；

所述至少2个权利要求1-6任一项所述的装置依次串接，其中一个所述装置的公头与相邻的所述装置的母头连接；

所述温度和/或湿度采集器串接在首个或最后一个所述装置的公头或母头上。

8.一种测量温度和/或湿度的系统，其特征在于，包括：至少1个如权利要求7的测量温度和/或湿度的设备、基站和智能主机；

所述测量温度和/或湿度的设备，用于获取周围环境的温度和/或湿度数据并发送所述数据至所述基站；

所述基站，用于接收所述测量温度和/或湿度的设备发送的温度和/或湿度数据；

所述智能主机，用于接收所管辖区域内的每个所述基站发送的所述温度和/或湿度数据。

9.根据权利要求8所述的测量温度和/或湿度的系统，其特征在于，所述智能主机，还用于将接收到的所管辖区域内的每个所述基站发送的所述温度和/或湿度数据存入数据库；

判断获取的所述温度和/或湿度数据是否大于预设阈值，若大于，则确定所述温度和/或湿度数据异常，向指定终端发送异常告警信息。

10.根据权利要求8所述的测量温度和/或湿度的系统，其特征在于，还包括监测平台和终端；

所述智能主机，还用于发送所管辖区域内的每个所述基站发送的所述温度和/或湿度数据；

所述监测平台，用于将所述智能主机发送的所述温度和/或湿度数据存入数据库，判断获取的所述温度和/或湿度数据是否大于预设阈值，若大于，则确定所述温度和/或湿度数据异常，向所述终端发送异常告警信息；

所述终端，用于接收所述异常告警信息。