CN108966550A - 无线传感器网络节点安全防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无线传感器网络节点安全防护装置，包括上壳体和下壳体，所述上壳体的外表面和下壳体的外表面均开设有缓冲槽，缓冲槽的内壁固定连接有缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端固定连接有缓冲板，缓冲板远离缓冲弹簧的一侧固定连接有缓冲杆，缓冲杆远离缓冲板的一端分别贯穿上壳体和下壳体并延伸至上壳体和下壳体的外部，缓冲杆延伸至上壳体和下壳体外部的一端固定连接有弧形防撞板，涉及无线传感器网络技术领域。该无线传感器网络节点安全防护装置，很好的实现了抵抗无线传感器节点在随机抛洒过程中与地面接触时产生的巨大冲击力，避免了部分节点在布置过程中直接失效的情况发生，从而保证了整个无线传感网络检测数据的正常无线传输。

Description

无线传感器网络节点安全防护装置

技术领域

本发明涉及无线传感器网络技术领域，具体为无线传感器网络节点安全防护装置。

背景技术

传感器网络系统通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。大量传感器节点随机部署在监测区域内部或附近，能够通过自组织方式构成网络，传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点，用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据，在无线传感器网络应用中，节点的初始布置直接影响后续的网络覆盖度，在有些情况下，很难人为的去精准部署节点，而是通过空中抛洒的方法随机部署在期望区域内，来进行环境数据的检测，并将检测的数据进行无线传输。

目前的无线传感器节点在设计的过程中，大多是在无线传感器节点的外部设置简单的缓冲保护装置，然而，这样的缓冲保护装置缓冲防护效果较差，不能很好的抵抗无线传感器节点在随机抛洒过程中与地面接触时产生的巨大冲击力，无法避免部分节点在布置过程中直接失效的情况发生，从而不能保证整个无线传感网络检测数据的正常无线传输。

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安全防护装置，解决了现有的缓冲保护装置缓冲防护效果较差，不能很好的抵抗无线传感器节点在随机抛洒过程中与地面接触时产生的巨大冲击力，无法避免部分节点在布置过程中直接失效情况发生的问题。

(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安全防护装置，包括上壳体和下壳体，所述上壳体的外表面和下壳体的外表面均开设有缓冲槽，所述缓冲槽的内壁固定连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的一端固定连接有缓冲板，且缓冲板远离缓冲弹簧的一侧固定连接有缓冲杆，所述缓冲杆远离缓冲板的一端分别贯穿上壳体和下壳体并延伸至上壳体和下壳体的外部，所述缓冲杆延伸至上壳体和下壳体外部的一端固定连接有弧形防撞板，且弧形防撞板的外表面固定连接有加强筋，所述上壳体的内壁和下壳体的内壁均固定连接有固定块，所述固定块的两侧均通过销钉转动连接有缓冲装置，且缓冲装置的远离固定块的一端通过连接块转动连接有弧形安装板，所述固定块的一侧固定连接有防撞弹簧，且防撞弹簧远离固定块的一端与弧形安装板的外表面固定连接，所述缓冲装置的一侧通过减震弹簧与上壳体和下壳体的内壁固定连接，且弧形安装板的内壁固定连接有无线传感器节点本体。

优选的，所述上壳体内壁的顶部和下壳体内壁的底部均固定连接有导向杆，所述导向杆的一端贯穿弧形安装板并延伸至弧形安装板的内侧。

优选的，所述导向杆延伸至弧形安装板内侧的一端固定连接有限位块，所述导向杆的外表面套设有挤压弹簧。

优选的，所述上壳体的两侧和下壳体的两侧之间均通过紧固螺栓固定连接，且上壳体底部的两侧和上壳体顶部的两侧之间均固定连接有密封垫圈，所述上壳体的两侧和下壳体的两侧均固定连接有与紧固螺栓相适配的保护罩。

优选的，所述缓冲装置包括缓冲套筒，所述缓冲套筒的底部通过连接块与弧形安装板的外表面转动连接，所述缓冲套筒内壁的底部固定连接有复位弹簧，且复位弹簧的顶端固定连接有T型活动杆，所述T型活动杆远离复位弹簧的一端贯穿缓冲套筒并延伸至缓冲套筒的外部，所述T型活动杆延伸至缓冲套筒外部的一端固定块的一侧转动连接。

优选的，所述上壳体和下壳体均是由基层和功能保护膜粘结压制而成，所述功能保护膜包括防水层、耐磨层和抗冲击层，所述防水层、耐磨层和抗冲击保护层之间均通过粘合剂黏贴压制而成，且防水层是以溶剂沥青基体为基材，并在溶剂沥青基体内部添加高分子聚合物和稳定剂高温加热搅拌而成，所述抗冲击保护层是以聚四氟乙烯基体为基材，并在聚四氟乙烯基体内部添加聚苯硫酸和聚酰亚胺高温加热搅拌而成。

优选的，所述无线传感器本体的输入端分别与无线网络接收模块和启动开关的输出端连接，且无线网络接收模块的输出端与启动开关的输入端连接，所无线传感器本体的输出端分别与系统运行监测模块和无线网络发送模块，所述无线传感器本体与环境信息数据检测模块实现双向连接。

优选的，所述无线传感器本体的输入端与电源模块的输出端电性连接，且电源模块的输出端分别与无线网络接收模块和启动开关的输入端电性连接。

(三)有益效果

本发明提供了无线传感器网络节点安全防护装置。具备以下有益效果：

(1)、该无线传感器网络节点安全防护装置，通过在上壳体的外表面和下壳体的外表面均开设有缓冲槽，且缓冲槽的内壁固定连接有缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端固定连接有缓冲板，且缓冲板远离缓冲弹簧的一侧固定连接有缓冲杆，再分别通过弧形防撞板、加强筋、固定块、弧形安装板、减震弹簧、防撞弹簧和缓冲装置的配合设置，可实现对无线传感器节点进行由内到外的双重缓冲防撞保护，这样大大增强了缓冲防护效果，很好的实现了抵抗无线传感器节点在随机抛洒过程中与地面接触时产生的巨大冲击力，避免了部分节点在布置过程中直接失效的情况发生，从而保证了整个无线传感网络检测数据的正常无线传输。

(2)、该无线传感器网络节点安全防护装置，通过在上壳体内壁的顶部和下壳体内壁的底部均固定连接有导向杆，导向杆的一端贯穿弧形安装板并延伸至弧形安装板的内侧，再分别通过限位块和挤压弹簧的配合设置，可实现将弧形安装板的位置很好的限定在上壳体和下壳体上，从而很好的避免了弧形安装板内安装固定的无线传感器节点本体在上壳体和下壳体之间发生晃动的问题，从而保证了无线传感器网络节点的正常安装使用。

(3)、该无线传感器网络节点安全防护装置，通过在上壳体和下壳体均是由基层和功能保护膜粘结压制而成，再通过功能保护膜包括防水层、耐磨层和抗冲击层，可实现对上壳体和下壳体的制作材料进行防水、耐磨和抗冲击保护，从而很好的避免无线传感器节点在与地面撞击的过程中摔坏的情况发生。

(4)、该无线传感器网络节点安全防护装置，通过在无线传感器本体的输入端分别与无线网络接收模块和启动开关的输出端连接，且无线传感器本体的输出端分别与系统运行监测模块和无线网络发送模块，再分别通过环境信息数据检测模块和电源模块的配合设置，可实现通过无线传感器本体对外界的数据信息进行接收，并将自身检测的环境信息无线传输出去，从而达到整个无线传感器节点网络的无线远程传输。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中A处的局部放大图；

图3为本发明图1中B处的局部放大图；

图4为本发明缓冲装置的结构示意图；

图5为本发明基层和功能保护膜的结构示意图；

图6为本发明功能保护膜的结构示意图；

图7为本发明系统的结构原理框图。

图中，1上壳体、2下壳体、3缓冲槽、4缓冲弹簧、5缓冲板、6缓冲杆、7弧形防撞板、8加强筋、9固定块、10缓冲装置、101缓冲套筒、102复位弹簧、103T型活动杆、11弧形安装板、12防撞弹簧、13无线传感器节点本体、14导向杆、15限位块、16挤压弹簧、17密封垫圈、18保护罩、19基层、20功能保护膜、201防水层、202耐磨层、203抗冲击层、21无线网络接收模块、22启动开关、23系统运行监测模块、24无线网络发送模块、25环境信息数据检测模块、26电源模块。

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1-7，本发明实施例提供一种技术方案：无线传感器网络节点安全防护装置，包括上壳体1和下壳体2，上壳体1的两侧和下壳体2的两侧之间均通过紧固螺栓固定连接，紧固螺栓具有很好的紧固效果，且上壳体1底部的两侧和上壳体2顶部的两侧之间均固定连接有密封垫圈17，密封垫圈17具有很好的密封效果，上壳体1的两侧和下壳体2的两侧均固定连接有与紧固螺栓相适配的保护罩18，保护罩18具有一定的弹性，很对碰撞进行很好的缓冲，上壳体1和下壳体2均是由基层19和功能保护膜20粘结压制而成，功能保护膜20包括防水层201、耐磨层202和抗冲击层203，防水层201、耐磨层202和抗冲击保护层203之间均通过粘合剂黏贴压制而成，且防水层201是以溶剂沥青基体为基材，并在溶剂沥青基体内部添加高分子聚合物和稳定剂高温加热搅拌而成，防水层201具有很好的防水效果，防止外界的水或湿气进入壳体内对无线传感器本体13的正常工作造成影响，抗冲击保护层203是以聚四氟乙烯基体为基材，并在聚四氟乙烯基体内部添加聚苯硫酸和聚酰亚胺高温加热搅拌而成，坑冲击保护层203具有很好的抗冲击效果，上壳体1的外表面和下壳体2的外表面均开设有缓冲槽3，缓冲槽3的内壁固定连接有缓冲弹簧4，缓冲弹簧4具有很好的缓冲效果，缓冲弹簧4的一端固定连接有缓冲板5，且缓冲板5远离缓冲弹簧4的一侧固定连接有缓冲杆6，缓冲杆6远离缓冲板5的一端分别贯穿上壳体1和下壳体2并延伸至上壳体1和下壳体2的外部，缓冲杆6延伸至上壳体1和下壳体2外部的一端固定连接有弧形防撞板7，且弧形防撞板7的外表面固定连接有加强筋8，加强筋8可增强弧形防撞板7的抗冲击性能，上壳体1的内壁和下壳体2的内壁均固定连接有固定块9，固定块9的两侧均通过销钉转动连接有缓冲装置10，且缓冲装置10的远离固定块9的一端通过连接块转动连接有弧形安装板11，上壳体1内壁的顶部和下壳体2内壁的底部均固定连接有导向杆14，导向杆14的一端贯穿弧形安装板11并延伸至弧形安装板11的内侧，导向杆14延伸至弧形安装板11内侧的一端固定连接有限位块15，限位块15可进行很好的限位，导向杆14的外表面套设有挤压弹簧16，固定块9的一侧固定连接有防撞弹簧12，且防撞弹簧12远离固定块9的一端与弧形安装板11的外表面固定连接，缓冲装置10的一侧通过减震弹簧与上壳体1和下壳体2的内壁固定连接，且弧形安装板11的内壁固定连接有无线传感器节点本体13，缓冲装置10包括缓冲套筒101，缓冲套筒101的底部通过连接块与弧形安装板11的外表面转动连接，缓冲套筒101内壁的底部固定连接有复位弹簧102，且复位弹簧102的顶端固定连接有T型活动杆103，T型活动杆103远离复位弹簧102的一端贯穿缓冲套筒101并延伸至缓冲套筒101的外部，T型活动杆102延伸至缓冲套筒101外部的一端固定块9的一侧转动连接，无线传感器本体13的输入端分别与无线网络接收模块21和启动开关22的输出端连接，且无线网络接收模块21的输出端与启动开关22的输入端连接，无线传感器本体13的输出端分别与系统运行监测模块23和无线网络发送模块24，无线传感器本体13与环境信息数据检测模块25实现双向连接，无线传感器本体13的输入端与电源模块26的输出端电性连接，且电源模块26的输出端分别与无线网络接收模块21和启动开关22的输入端电性连接。

使用时，先将待使用的无线传感器本体13安装在弧形安装板11上，再将上壳体1和下壳体2拼合在一起，并通过紧固螺栓将上壳体1和下壳体2连接处进行很好的连接固定，然后人们再将保护罩18粘结固定在上壳体1和下壳体2的外表面上，之后可将安装好后的无线传感器网络节点在待监测环境区域的上方进行投放，当无线传感器节点本体13与地面进行接触时，加强筋8和弧形防撞板7会限于地面接触，弧形防撞板7会分别在缓冲杆6、缓冲弹簧4和缓冲板5的配合使用下进行很好的外侧减震缓冲，同时弧形安装板11会分别在缓冲装置10、固定块9和防撞弹簧12的配合使用下进行内侧缓冲保护，从而很好的保证了无线传感器节点的正常投放工作，当无线传感器节点投放完成后，人们可向无线传感器节点发送无线控制信号，无线网络接收模块接21收到控制信号后，会先控制启动开关22打开，使无线传感器节点本体13开始工作，无线传感器节点本体13会控制环境信息数据检测模块25对所处的环境信息进行检测，并将检测的数据信息分别通过无线传感器节点本体13和无线网络发送模块24传输至外界最近的无线传感器节点，最终传送至用户的总观测系统内，同时系统运行监测模块23会对无线传感器节点本体13的工作进行监测，若无线传感器节点本体13出现系统故障时，系统运行监测模块23会将报警信号传输给外界的无线传感器节点本体13上，这样就完成了该无线传感器网络节点安全防护装置的整个工作过程。

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安全防护装置，包括上壳体(1)和下壳体(2)，其特征在于：所述上壳体(1)的外表面和下壳体(2)的外表面均开设有缓冲槽(3)，所述缓冲槽(3)的内壁固定连接有缓冲弹簧(4)，所述缓冲弹簧(4)的一端固定连接有缓冲板(5)，且缓冲板(5)远离缓冲弹簧(4)的一侧固定连接有缓冲杆(6)，所述缓冲杆(6)远离缓冲板(5)的一端分别贯穿上壳体(1)和下壳体(2)并延伸至上壳体(1)和下壳体(2)的外部，所述缓冲杆(6)延伸至上壳体(1)和下壳体(2)外部的一端固定连接有弧形防撞板(7)，且弧形防撞板(7)的外表面固定连接有加强筋(8)，所述上壳体(1)的内壁和下壳体(2)的内壁均固定连接有固定块(9)，所述固定块(9)的两侧均通过销钉转动连接有缓冲装置(10)，且缓冲装置(10)的远离固定块(9)的一端通过连接块转动连接有弧形安装板(11)，所述固定块(9)的一侧固定连接有防撞弹簧(12)，且防撞弹簧(12)远离固定块(9)的一端与弧形安装板(11)的外表面固定连接，所述缓冲装置(10)的一侧通过减震弹簧与上壳体(1)和下壳体(2)的内壁固定连接，且弧形安装板(11)的内壁固定连接有无线传感器节点本体(13)。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络节点安全防护装置，其特征在于：所述上壳体(1)内壁的顶部和下壳体(2)内壁的底部均固定连接有导向杆(14)，所述导向杆(14)的一端贯穿弧形安装板(11)并延伸至弧形安装板(11)的内侧。

3.根据权利要求2所述的无线传感器网络节点安全防护装置，其特征在于：所述导向杆(14)延伸至弧形安装板(11)内侧的一端固定连接有限位块(15)，所述导向杆(14)的外表面套设有挤压弹簧(16)。

4.根据权利要求1所述的无线传感器网络节点安全防护装置，其特征在于：所述上壳体(1)的两侧和下壳体(2)的两侧之间均通过紧固螺栓固定连接，且上壳体(1)底部的两侧和上壳体(2)顶部的两侧之间均固定连接有密封垫圈(17)，所述上壳体(1)的两侧和下壳体(2)的两侧均固定连接有与紧固螺栓相适配的保护罩(18)。

5.根据权利要求1所述的无线传感器网络节点安全防护装置，其特征在于：所述缓冲装置(10)包括缓冲套筒(101)，所述缓冲套筒(101)的底部通过连接块与弧形安装板(11)的外表面转动连接，所述缓冲套筒(101)内壁的底部固定连接有复位弹簧(102)，且复位弹簧(102)的顶端固定连接有T型活动杆(103)，所述T型活动杆(103)远离复位弹簧(102)的一端贯穿缓冲套筒(101)并延伸至缓冲套筒(101)的外部，所述T型活动杆(102)延伸至缓冲套筒(101)外部的一端固定块(9)的一侧转动连接。

6.根据权利要求1所述的无线传感器网络节点安全防护装置，其特征在于：所述上壳体(1)和下壳体(2)均是由基层(19)和功能保护膜(20)粘结压制而成，所述功能保护膜(20)包括防水层(201)、耐磨层(202)和抗冲击层(203)，所述防水层(201)、耐磨层(202)和抗冲击保护层(203)之间均通过粘合剂黏贴压制而成，且防水层(201)是以溶剂沥青基体为基材，并在溶剂沥青基体内部添加高分子聚合物和稳定剂高温加热搅拌而成，所述抗冲击保护层(203)是以聚四氟乙烯基体为基材，并在聚四氟乙烯基体内部添加聚苯硫酸和聚酰亚胺高温加热搅拌而成。

7.根据权利要求1所述的无线传感器网络节点安全防护装置，其特征在于：所述无线传感器本体(13)的输入端分别与无线网络接收模块(21)和启动开关(22)的输出端连接，且无线网络接收模块(21)的输出端与启动开关(22)的输入端连接，所述无线传感器本体(13)的输出端分别与系统运行监测模块(23)和无线网络发送模块(24)，所述无线传感器本体(13)与环境信息数据检测模块(25)实现双向连接。

8.根据权利要求7所述的无线传感器网络节点安全防护装置，其特征在于：所述无线传感器本体(13)的输入端与电源模块(26)的输出端电性连接，且电源模块(26)的输出端分别与无线网络接收模块(21)和启动开关(22)的输入端电性连接。