CN108521731A - 无线传感器网络节点防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无线传感器网络节点防护装置，包括箱体，所述箱体的底部通过螺丝螺纹连接有底盖，并且底盖的顶部与箱体之间设置有密封垫，所述底盖的顶部固定连接有固定箱，并且固定箱的顶部滑动连接有安装板，所述安装板的顶部通过螺栓和螺母固定安装有安装架，所述安装架的顶部固定安装有PLC控制器，并且安装架的一侧固定安装有电检测模块，涉及无线传感器网络节点技术领域。该无线传感器网络节点防护装置，具备了较好的密封性和减震保护，可以防潮、防晒、防水，具备了自降落功能，便于飞机投放，使用方便，具备了供电能力，并且具备很好的散热功能，在投放和工作中对节点起到很好的保护作用，延长了节点的使用寿命。

Description

无线传感器网络节点防护装置

技术领域

本发明涉及无线传感器网络节点技术领域，具体为无线传感器网络节点防护装置。

背景技术

无线传感器网络是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器即无线传感器网络节点，传感器网络实现了数据的采集、处理和传输三种功能。它与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱，无线传感器网络是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络所有者的，无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。潜在的应用领域可以归纳为：军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。

目前，无线传感器网络节点在投放时缺少专用的保护装置，由于无线传感器网络节点的工作环境和投放环境一般在人烟稀少的森林、高山等各种地方，可能十分恶劣，导致无线传感器网络节点内的传感器容易损坏，使用寿命不长，甚至直接在投放阶段就被损坏了，因此，急需设计一种专门的无线传感器网络节点保护装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了无线传感器网络节点防护装置，解决了无线传感器网络节点在投放时缺少专用的保护装置，导致无线传感器网络节点内的传感器容易损坏，使用寿命不长，甚至直接在投放阶段就被损坏的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：无线传感器网络节点防护装置，包括箱体，所述箱体的底部通过螺丝螺纹连接有底盖，并且底盖的顶部与箱体之间设置有密封垫，所述底盖的顶部固定连接有固定箱，并且固定箱的顶部滑动连接有安装板，所述安装板的顶部通过螺栓和螺母固定安装有安装架，所述安装架的顶部固定安装有PLC控制器，并且安装架的一侧固定安装有电检测模块，所述安装板底部的两侧均固定连接有压杆，所述压杆的表面滑动连接有固定筒，并且压杆的底端与固定筒内壁的底部之间固定连接有压缩弹簧，所述压杆的表面传动连接有齿轮转杆，并且齿轮转杆的背面转动连接有固定板，所述固定板的底部与固定箱固定连接，所述固定箱内壁的底部固定连接有滑架，并且滑架的表面与齿轮转杆滑动连接，所述齿轮转杆的表面传动连接有移动齿板，所述移动齿板的底部滑动连接有滑轨，并且滑轨的底部与固定箱固定连接，所述移动齿板的表面套设有空心套，并且两个移动齿板相对的一侧之间固定连接有拉伸弹簧。

优选的，所述箱体内壁的一侧与内壁的顶部之间固定连接有固定挡板，所述箱体内壁的一侧且位于挡板的表面固定连接有电机，所述电机的输出轴固定连接有丝杆轴，并且丝杆轴的表面螺纹连接有升降板，所述升降板的一侧固定连接有天线杆，所述固定挡板的底部固定连接有无线信号接收器，并且天线杆的底端通过导线与无线信号接收器电性连接。

优选的，所述箱体的顶部贯穿有空心盒，并且空心盒的一侧固定连接有限位盒，所述限位盒的内壁固定连接有电磁铁，并且限位盒的内壁滑动连接有限位磁铁，所述空心盒内壁的底部固定连接由于弹射弹簧，并且弹射弹簧的顶端固定连接有弹射板，所述弹射板的顶部通过绳子固定连接有降落伞，所述空心盒的出口固定连接有薄膜。

优选的，所述箱体内壁的顶部固定连接有温度传感器，所述箱体的外壁固定安装有蜂窝窗，并且蜂窝窗的表面固定安装有风扇。

优选的，所述箱体内壁一侧的顶部固定连接有电源箱，并且箱体内壁的一侧固定连接有充电模块，所述箱体顶部的两侧均固定安装有光伏电池板。

优选的，所述天线杆的顶端贯穿箱体且延伸至箱体的顶部。

优选的，所述箱体的一侧开设有与升降板相适配的滑槽，并且丝杆轴的顶端与箱体转动连接。

优选的，所述温度传感器和无线信号接收器的输出端均与PLC控制器的输入端连接，所述电检测模块与PLC控制器之间呈双向连接，所述PLC控制器的输出端分别与电机、风扇、电磁铁和充电模块的输入端连接，所述光伏电池板的输出端与电源箱的输入端连接，并且电源箱的输出端分别与PLC控制器和充电模块的输入端连接。

(三)有益效果

本发明提供了无线传感器网络节点防护装置。具备以下有益效果：

(1)、该无线传感器网络节点防护装置，通过箱体的底部通过螺丝螺纹连接有底盖，并且底盖的顶部与箱体之间设置有密封垫，底盖的顶部固定连接有固定箱，并且固定箱的顶部滑动连接有安装板，安装板的顶部通过螺栓和螺母固定安装有安装架，安装架的顶部固定安装有PLC控制器，并且安装架的一侧固定安装有电检测模块，安装板底部的两侧均固定连接有压杆，压杆的表面滑动连接有固定筒，并且压杆的底端与固定筒内壁的底部之间固定连接有压缩弹簧，压杆的表面传动连接有齿轮转杆，并且齿轮转杆的背面转动连接有固定板，固定板的底部与固定箱固定连接，固定箱内壁的底部固定连接有滑架，并且滑架的表面与齿轮转杆滑动连接，齿轮转杆的表面传动连接有移动齿板，移动齿板的底部滑动连接有滑轨，并且滑轨的底部与固定箱固定连接，移动齿板的表面套设有空心套，并且两个移动齿板相对的一侧之间固定连接有拉伸弹簧，具备了较好的密封性和减震保护，可以防潮、防晒、防水，在投放和工作中对节点起到很好的保护作用，延长了无线传感器网络节点的使用寿命。

(2)、该无线传感器网络节点防护装置，通过箱体的顶部贯穿有空心盒，并且空心盒的一侧固定连接有限位盒，限位盒的内壁固定连接有电磁铁，并且限位盒的内壁滑动连接有限位磁铁，空心盒内壁的底部固定连接由于弹射弹簧，并且弹射弹簧的顶端固定连接有弹射板，弹射板的顶部通过绳子固定连接有降落伞，空心盒的出口固定连接有薄膜，具备了自降落功能，便于飞机投放，为节点提供了保护，使用方便。

(3)、该无线传感器网络节点防护装置，通过箱体内壁的顶部固定连接有温度传感器，箱体的外壁固定安装有蜂窝窗，并且蜂窝窗的表面固定安装有风扇，箱体内壁一侧的顶部固定连接有电源箱，并且箱体内壁的一侧固定连接有充电模块，箱体顶部的两侧均固定安装有光伏电池板，具备了供电能力，并且具备很好的散热功能，延长了节点的使用寿命。

(4)、该无线传感器网络节点防护装置，通过箱体内壁的一侧与内壁的顶部之间固定连接有固定挡板，箱体内壁的一侧且位于挡板的表面固定连接有电机，电机的输出轴固定连接有丝杆轴，并且丝杆轴的表面螺纹连接有升降板，升降板的一侧固定连接有天线杆，固定挡板的底部固定连接有无线信号接收器，并且天线杆的底端通过导线与无线信号接收器电性连接，可以提升节点的网络信号接收能力，提高了装置的实用性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明固定箱内部结构的示意图；

图3为本发明箱体外部结构的主视图；

图4为本发明箱体外部结构的俯视图；

图5为本发明系统原理框图。

图中：1箱体、2螺丝、3底盖、4密封垫、5固定箱、6安装板、7安装架、8 PLC控制器、9电检测模块、10压杆、11固定筒、12压缩弹簧、13齿轮转杆、14固定板、15滑架、16移动齿板、17滑轨、18空心套、19拉伸弹簧、20固定挡板、21电机、22丝杆轴、23升降板、24天线杆、25无线信号接收器、26空心盒、27限位盒、28电磁铁、29限位磁铁、30弹射弹簧、31弹射板、32降落伞、33薄膜、34温度传感器、35蜂窝窗、36风扇、37电源箱、38充电模块、39光伏电池板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：无线传感器网络节点防护装置，包括箱体1，箱体1的底部通过螺丝2螺纹连接有底盖3，并且底盖3的顶部与箱体1之间设置有密封垫4，箱体1的内壁可以涂有阻燃胶水和干燥层，底盖3的顶部固定连接有固定箱5，并且固定箱5的顶部滑动连接有安装板6，安装板6的顶部通过螺栓和螺母固定安装有安装架7，安装架7的顶部固定安装有PLC控制器8，并且安装架7的一侧固定安装有电检测模块9，电检测模块9可以检测节点的电流和电压，安装板6底部的两侧均固定连接有压杆10，压杆10的表面滑动连接有固定筒11，并且压杆10的底端与固定筒11内壁的底部之间固定连接有压缩弹簧12，压杆10的表面传动连接有齿轮转杆13，并且齿轮转杆13的背面转动连接有固定板14，固定板14的底部与固定箱5固定连接，固定箱5内壁的底部固定连接有滑架15，并且滑架15的表面与齿轮转杆13滑动连接，齿轮转杆13的表面传动连接有移动齿板16，移动齿板16的底部滑动连接有滑轨17，并且滑轨17的底部与固定箱5固定连接，移动齿板16的表面套设有空心套18，并且两个移动齿板16相对的一侧之间固定连接有拉伸弹簧19，箱体1内壁的一侧与内壁的顶部之间固定连接有固定挡板20，箱体1内壁的一侧且位于挡板20的表面固定连接有电机21，电机21的输出轴固定连接有丝杆轴22，丝杆轴22的底端固定连接有限位挡块，并且丝杆轴22的表面螺纹连接有升降板23，升降板23的一侧固定连接有天线杆24，天线杆24的顶端贯穿箱体1且延伸至箱体1的顶部，箱体1的一侧开设有与升降板23相适配的滑槽，并且丝杆轴22的顶端与箱体1转动连接，固定挡板20的底部固定连接有无线信号接收器25，并且天线杆24的底端通过导线与无线信号接收器25电性连接，箱体1的顶部贯穿有空心盒26，并且空心盒26的一侧固定连接有限位盒27，限位盒27的内壁固定连接有电磁铁28，电磁铁28的电路处于常开状态，并且电磁铁28通电时磁极与限位磁铁29的磁极相反，从而起到通过限位磁铁29进行限位的作用，并且限位盒27的内壁滑动连接有限位磁铁29，空心盒26内壁的底部固定连接由于弹射弹簧30，并且弹射弹簧30的顶端固定连接有弹射板31，弹射板31的顶部通过绳子固定连接有降落伞32，空心盒26的出口固定连接有薄膜33，箱体1内壁的顶部固定连接有温度传感器34，箱体1的外壁固定安装有蜂窝窗35，并且蜂窝窗35的表面固定安装有风扇36，箱体1内壁一侧的顶部固定连接有电源箱37，并且箱体1内壁的一侧固定连接有充电模块38，箱体1顶部的两侧均固定安装有光伏电池板39，温度传感器34和无线信号接收器25的输出端均与PLC控制器8的输入端连接，电检测模块9与PLC控制器8之间呈双向连接，PLC控制器8的输出端分别与电机21、风扇36、电磁铁28和充电模块38的输入端连接，光伏电池板39的输出端与电源箱37的输入端连接，并且电源箱37的输出端分别与PLC控制器8和充电模块38的输入端连接。

使用时，将无线传感器网络节点安装在安装板6和安装架7之间，并将无线信号接收器25、电检测模块9和充电模块38与节点连接，将底盖3和箱体1通过密封垫4盒螺丝2固定安装，在投放时，通过无线信号远程端控制将信号发送给无线信号接收器25，通过PLC控制器8断开电磁铁28的电路，电磁铁28失去磁性，限位磁铁29会与电磁铁28吸附，弹射弹簧30将降落伞32弹出空心盒26，从而起到带动节点安全降落投放的功能，落地时，固定箱5中的压缩弹簧12和拉伸弹簧19会抵消大部分的冲击力，从而对节点起到减震保护功能，落地后，通过PLC控制器8开启电机21，使电机21通过升级版23和丝杆轴22带动天线杆24上升，将天线杆24延伸至箱体1的顶部进行网络信号接收与传输，在节点工作中，温度传感器34会记录箱体1中的温度，当温度较高时，风扇36开启，通过蜂窝窗35处将箱体1内部热量散出，平时，光伏电池板39会吸收太阳能转化为电能储存在电源箱37中，电检测模块9会记录节点的工作电压、电流情况，当电压和电流较弱时，说明节点电源即将消耗殆尽，PLC控制器8会控制充电模块38对节点进行充电续航，综上，即为本装置对节点的起到的保护功能及原理。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.无线传感器网络节点防护装置，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)的底部通过螺丝(2)螺纹连接有底盖(3)，并且底盖(3)的顶部与箱体(1)之间设置有密封垫(4)，所述底盖(3)的顶部固定连接有固定箱(5)，并且固定箱(5)的顶部滑动连接有安装板(6)，所述安装板(6)的顶部通过螺栓和螺母固定安装有安装架(7)，所述安装架(7)的顶部固定安装有PLC控制器(8)，并且安装架(7)的一侧固定安装有电检测模块(9)，所述安装板(6)底部的两侧均固定连接有压杆(10)，所述压杆(10)的表面滑动连接有固定筒(11)，并且压杆(10)的底端与固定筒(11)内壁的底部之间固定连接有压缩弹簧(12)，所述压杆(10)的表面传动连接有齿轮转杆(13)，并且齿轮转杆(13)的背面转动连接有固定板(14)，所述固定板(14)的底部与固定箱(5)固定连接，所述固定箱(5)内壁的底部固定连接有滑架(15)，并且滑架(15)的表面与齿轮转杆(13)滑动连接，所述齿轮转杆(13)的表面传动连接有移动齿板(16)，所述移动齿板(16)的底部滑动连接有滑轨(17)，并且滑轨(17)的底部与固定箱(5)固定连接，所述移动齿板(16)的表面套设有空心套(18)，并且两个移动齿板(16)相对的一侧之间固定连接有拉伸弹簧(19)。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络节点防护装置，其特征在于：所述箱体(1)内壁的一侧与内壁的顶部之间固定连接有固定挡板(20)，所述箱体(1)内壁的一侧且位于挡板(20)的表面固定连接有电机(21)，所述电机(21)的输出轴固定连接有丝杆轴(22)，并且丝杆轴(22)的表面螺纹连接有升降板(23)，所述升降板(23)的一侧固定连接有天线杆(24)，所述固定挡板(20)的底部固定连接有无线信号接收器(25)，并且天线杆(24)的底端通过导线与无线信号接收器(25)电性连接。

3.根据权利要求1所述的无线传感器网络节点防护装置，其特征在于：所述箱体(1)的顶部贯穿有空心盒(26)，并且空心盒(26)的一侧固定连接有限位盒(27)，所述限位盒(27)的内壁固定连接有电磁铁(28)，并且限位盒(27)的内壁滑动连接有限位磁铁(29)，所述空心盒(26)内壁的底部固定连接由于弹射弹簧(30)，并且弹射弹簧(30)的顶端固定连接有弹射板(31)，所述弹射板(31)的顶部通过绳子固定连接有降落伞(32)，所述空心盒(26)的出口固定连接有薄膜(33)。

4.根据权利要求1所述的无线传感器网络节点防护装置，其特征在于：所述箱体(1)内壁的顶部固定连接有温度传感器(34)，所述箱体(1)的外壁固定安装有蜂窝窗(35)，并且蜂窝窗(35)的表面固定安装有风扇(36)。

5.根据权利要求1所述的无线传感器网络节点防护装置，其特征在于：所述箱体(1)内壁一侧的顶部固定连接有电源箱(37)，并且箱体(1)内壁的一侧固定连接有充电模块(38)，所述箱体(1)顶部的两侧均固定安装有光伏电池板(39)。

6.根据权利要求2所述的无线传感器网络节点防护装置，其特征在于：所述天线杆(24)的顶端贯穿箱体(1)且延伸至箱体(1)的顶部。

7.根据权利要求2所述的无线传感器网络节点防护装置，其特征在于：所述箱体(1)的一侧开设有与升降板(23)相适配的滑槽，并且丝杆轴(22)的顶端与箱体(1)转动连接。

8.根据权利要求1所述的无线传感器网络节点防护装置，其特征在于：所述温度传感器(34)和无线信号接收器(25)的输出端均与PLC控制器(8)的输入端连接，所述电检测模块(9)与PLC控制器(8)之间呈双向连接，所述PLC控制器(8)的输出端分别与电机(21)、风扇(36)、电磁铁(28)和充电模块(38)的输入端连接，所述光伏电池板(39)的输出端与电源箱(37)的输入端连接，并且电源箱(37)的输出端分别与PLC控制器(8)和充电模块(38)的输入端连接。