CN113747712A - 一种集成式一体化数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
一种集成式一体化数据采集装置，包括有安装底板(1)和方形散热壳体(2)，所述安装底板(1)安装在方形散热壳体(2)底端，在所述安装底板(1)下表面均匀安装有蘑菇头天线(11)以及航空插头(12)，所述方形散热壳体(2)顶端还安装有安装顶盖(3)，所述方形散热壳体(2)侧面以及安装顶盖(3)上设置有太阳能机构(4)，所述方形散热壳体(2)内部还设置有控制电路板(5)和电池组(6)，所述电池组(6)周围设置有隔热垫(7)。本发明兼具遥测终端机、太阳能电池板、充电控制器、电池、控制箱于一体，无需进行复杂的附属设备的安装，大大提高了安装、调试、维修的工作效率，降低了经济成本。
Description
技术领域
本发明涉及数据采集设备的技术领域，具体涉及一种集成式一体化数据采集装置。
背景技术
数据采集(DAQ)，又称数据获取，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析和处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。数据采集的目的是为了测量电压、电流、温度、压力或声音等物理现象。基于PC的数据采集，通过模块化硬件、应用软件和计算机的结合进行测量。尽管数据采集系统根据不同的应用需求有不同的定义，但各个系统采集、分析和显示信息的目的却都相同。数据采集系统整合了信号、传感器、激励器、信号调理、数据采集设备和应用软件。
然而传统的数据采集设备功能比较局限，安装不便，且需要对遥测终端机、太阳能电池板、充电控制器、电池以及控制箱分开安装，导致生产成本过高，占地面积过大，不便于设备的维护和管理，实用性不强。
发明内容
本发明为弥补现有数据采集设备技术方面的不足，提出一种兼具遥测终端机、太阳能电池板、充电控制器、电池、控制箱于一体，无需进行复杂的附属设备的安装，大大提高了安装、调试、维修和管理的工作效率，降低了经济成本的集成式一体化数据采集装置。
具体技术方案如下：
一种集成式一体化数据采集装置，包括有安装底板和方形散热壳体，所述安装底板安装在方形散热壳体底端，在所述安装底板下表面均匀安装有蘑菇头天线以及航空插头，所述方形散热壳体顶端还安装有安装顶盖，所述方形散热壳体侧面以及安装顶盖上设置有太阳能机构，所述方形散热壳体内部还设置有控制电路板和电池组，所述电池组周围设置有隔热垫；所述控制电路板与电池组电性连接，所述蘑菇头天线、航空插头以及太阳能机构均与所述控制电路板电性连接。
实现原理：在该集成式一体化数据采集装置进行工作时，通过航空插头接收传感器或被控单元传递而来信号，并传导到控制电路板进行简单分析和处理后，最后通过蘑菇头天线将数据信息发射给远程的终端汇总收集，使得不需要多余的人力去截取数据信息即可快速实现数据信息汇总，且数据实时更新速度快，有效防止了数据信息延迟导致分析不准确。且通过方形散热壳体侧面以及安装顶盖上设置的太阳能机构为电池组充入电能进行储备以及为控制电路板工作提供电能，太阳照射在太阳能板处产生多余的热量以及太阳能板工作产生的热量堆积会对太阳能机构本身以及控制电路板的工作都会产生很大的影响，将此热量以及控制电路板和电池组工作产生的热量均通过方形散热壳体及时传导出去，从而消除了这些影响。
作为优化：所述方形散热壳体总体呈框状结构，所述方形散热壳体框体两个开口端面上均匀开设有螺钉孔，该螺钉孔中配合安装有螺钉，所述安装底板以及安装顶盖均通过该螺钉分别固定安装在方形散热壳体两端面上，所述框状结构的方形散热壳体既承担安装壳体支撑的任务，又承担装置整体的散热任务，且所述安装底板以及安装顶盖与方形散热壳体通过螺钉紧密连接安装，有利于热传导散热。
作为优化：所述方形散热壳体内部还设置有蓄电池仓和电路仓，所述电路仓中设置有至少两组电路板卡槽，所述控制电路板安装在该电路板卡槽中，多余的电路板卡槽用于应对后续扩展功能或者系统升级，所述电池组设置在蓄电池仓中，在所述蓄电池仓中还设置有隔热垫组合卡槽，该隔热垫组合卡槽紧靠所述电池组外表面设置，所述隔热垫安装在该隔热垫组合卡槽中，通过所述隔热垫将电池组包裹进行隔热，防止热量给电池组电量储存带来影响。
作为优化：所述方形散热壳体后侧面中部均匀设置有散热片，该散热片有利于快速将热量散逸到空气中，且散热片设置在方形散热壳体后侧面为阴凉面，空气温度较低，更有利于散热，在所述方形散热壳体后侧面两侧还开设有安装卡槽，该安装卡槽用于安装固定整个装置，所述方形散热壳体的前侧面、左侧面、右侧面以及所述安装顶盖外表面上均开设有胶带槽。
作为优化：所述太阳能机构设置有四块太阳能板，几乎遍布了阳光能够照射到该装置的所有平面，光源利用更加彻底，在所述胶带槽中黏贴有双面胶带，四块太阳能板通过该双面胶带分别固定在所述方形散热壳体的前侧面、左侧面、右侧面以及所述安装顶盖外表面上，在太阳能板失效后需要更换时便于拆卸与安装。
作为优化：在所述安装底板以及安装顶盖与方形散热壳体两端面之间均设置有密封圈，所述安装底板以及安装顶盖均通过该密封圈分别密封安装在方形散热壳体两端面上，所述密封圈有利于在野外条件下的防水防雨作用，有效避免了内部控制电路板、电池组以及线路被雨水侵蚀而损坏的情况。
作为优化：所述安装底板、方形散热壳体以及安装顶盖的材质均为铝合金材料，铝合金材料在满足硬度要求的同时，导热性能更好，从而更有利于所有与方形散热壳体接触的部件上的热量传导至散热片处进行散热，不会形成热量堆积，且方形散热壳体为铝型材拉制成型，生产时可根据尺寸需求切割成需要的长度尺寸，省去了复杂的加工过程，应用灵活，经济性更好。
本发明的有益效果为：1、通过航空插头接收传感器或被控单元传递而来信号后，经由控制电路板进行简单分析和处理后，通过蘑菇头天线将数据信息发射给远程的终端汇总收集，使得不需要多余的人力去截取数据信息即可快速实现数据信息汇总，且数据实时更新速度快，有效防止了数据信息延迟导致分析不准确；2、设置的太阳能机构中的太阳能板几乎遍布了阳光能够照射到该装置的所有平面，能够收集到更多的能量充入电池组中，为控制电路板工作提供充足稳定的电能保障；3、所述方形散热壳体既承担安装壳体支撑的任务又承担装置整体的散热任务，避免了过多的占用内部空间，在方形散热壳体后侧面设置的散热片朝向的是阳光照射不到的阴凉面，空气温度较低，更有利于快速将热量散逸到空气中；4、在所述方形散热壳体两端面分别与安装底板以及安装顶盖之间设置有密封圈，使得方形散热壳体内部成为了一个相对密闭的整体，有效避免了内部控制电路板、电池组以及线路被雨水侵蚀而损坏的情况。
附图说明
图1为本发明的整体外观结构示意图。
图2为本发明中方形散热壳体的结构示意图。
图3为本发明的整体部件爆炸后结构示意图。
图4为本发明中安装顶盖的结构示意图。
附图标记说明：安装底板1；方形散热壳体2；蘑菇头天线11；航空插头12；安装顶盖3；太阳能机构4；控制电路板5；电池组6；隔热垫7；螺钉孔21；螺钉22；蓄电池仓23；电路仓24；电路板卡槽25；隔热垫组合卡槽26；散热片27；安装卡槽28；胶带槽8；太阳能板41；双面胶带81；密封圈9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施事例：
如图1、图2、图3和图4所示：一种集成式一体化数据采集装置，设置有安装底板1和方形散热壳体2，安装底板1安装在方形散热壳体2底端，在安装底板1下表面安装有两个蘑菇头天线11以及四个航空插头12，方形散热壳体2顶端还安装有安装顶盖3，方形散热壳体2侧面以及安装顶盖3上设置有太阳能机构4，方形散热壳体2内部还设置有控制电路板5和电池组6，该电池组6为锂电池组，储电性功能更好，该电池组6周围设置有隔热垫7；控制电路板5与电池组6电性连接，蘑菇头天线11、航空插头12以及太阳能机构4均与控制电路板5电性连接，
方形散热壳体2总体呈框状结构，且方形散热壳体2为铝型材拉制成型，生产时可根据尺寸需求切割成需要的长度尺寸，省去了复杂的加工过程，应用灵活，经济性更好。还可通过壳体长度调整，使得太阳能机构4以及安装内部设备的空间发生改变，从而让该装置中太阳能机构4单位时间能够转化的电能以及控制电路板5单位时间能够处理的数据或控制指令和电池组6能够储存总电能都能够大幅得到提高或调整，进一步提高了该装置的可扩展性能。
方形散热壳体2框体两个开口端面上均匀开设有螺钉孔21，该螺钉孔21中配合安装有螺钉22，安装底板1以及安装顶盖3均通过该螺钉22分别固定安装在方形散热壳体2两端面上，上述框状结构的方形散热壳体2既承担安装壳体支撑的任务，又承担装置整体的散热任务，且所述安装底板1以及安装顶盖3与方形散热壳体2通过螺钉22紧密连接安装，有利于热传导散热。
方形散热壳体2后侧面中部均匀设置有散热片27，该散热片27有利于快速将热量散逸到空气中，且散热片27设置在方形散热壳体2后侧面为阴凉面，空气温度较低，更有利于散热，在方形散热壳体2后侧面两侧还开设有安装卡槽28，该安装卡槽28用于安装固定整个装置，方形散热壳体2的前侧面、左侧面、右侧面以及安装顶盖3外表面上均开设有胶带槽8。
方形散热壳体2内部还设置有蓄电池仓23和电路仓24，电路仓24中设置有三组电路板卡槽25，控制电路板5安装在其中一组电路板卡槽25中，多余的电路板卡槽25用于应对后续扩展功能或者系统升级，电池组6设置在蓄电池仓23中，在蓄电池仓23中还设置有隔热垫组合卡槽26，该隔热垫组合卡槽26紧靠电池组6外表面设置，隔热垫7安装在该隔热垫组合卡槽26中，通过隔热垫7将电池组6包裹进行隔热，防止方形散热壳体2上从太阳能机构4传导而来的热量给电池组6电量储存带来影响，仅余下电池组6紧靠散热片27的一面未进行隔热，电池组6紧靠方形散热壳体2该内壁设置，同时将电池组6自身工作时产生的热量由散热片27散发到空气中，防止热量给电池组6电量储存带来影响。
安装底板1、方形散热壳体2、安装顶盖3以及散热片27的材质均为铝合金材料，铝合金材料在满足硬度要求的同时，导热性能更好，从而更有利于所有与方形散热壳2体接触的部件上的热量传导至散热片27处进行散热，不会形成热量堆积，且上述安装底板1、方形散热壳体2、安装顶盖3以及散热片27表面均经过氧化处理，防腐性能更好。
太阳能机构4设置有四块太阳能板41，太阳能板41可选用单晶硅、多晶硅、和非晶硅3种，太阳能充电的控制模块集成在控制电路板5上，对电池组6充电时的电压、电余量、电池温度进行管理。在胶带槽8中黏贴有双面胶带81，四块太阳能板41通过该双面胶带81分别固定在方形散热壳体2的前侧面、左侧面、右侧面以及安装顶盖3外表面上，几乎遍布了阳光能够照射到该装置的所有平面，光源利用更加彻底，利用双面胶带81黏贴的方式安装太阳能板41，使得在太阳能板41失效后需要更换时便于拆卸与安装。
在安装底板1以及安装顶盖3与方形散热壳体2两端面之间均设置有密封圈9，安装底板1以及安装顶盖3均通过该密封圈9分别密封安装在方形散热壳体2两端面上，所述密封圈9有利于在野外条件下的防水防雨作用，有效避免了内部控制电路板5、电池组6以及线路被雨水侵蚀而损坏的情况。
本发明是这样实现的：通过航空插头12接收传感器或被控单元传递而来信号，该航空插头12可分别作为485通信接口以及模拟量和开关量数据接口，并传导到控制电路板5进行简单分析和处理后，最后通过蘑菇头天线11将数据信息发射给远程的终端汇总收集，蘑菇头天线11可发射和接收4G或GPS信号，使得不需要多余的人力去截取数据信息即可快速实现数据信息汇总，且数据实时更新速度快，有效防止了数据信息延迟导致分析不准确。且通过方形散热壳体2三个侧面以及安装顶盖3上设置的四块太阳能板41收集的太阳能转化为电能，太阳能机构4产生的电能为电池组6充入电能进行储备以及为控制电路板5工作提供电能，太阳照射在太阳能板41处产生多余的热量以及太阳能板41光电转换过程中产生的大量热量堆积会对太阳能机构4本身以及控制电路板5的工作都会产生很大的影响，将此热量以及控制电路板5和电池组6工作产生的热量均通过铝合金制的方形散热壳体和安装顶盖及时传导到方形散热壳体2后侧面的散热片27上，进行快速地散发热量到背面阴凉的空气中，从而消除了这些影响。
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限定为准。
Claims (7)
1.一种集成式一体化数据采集装置，其特征在于：包括有安装底板(1)和方形散热壳体(2)，所述安装底板(1)安装在方形散热壳体(2)底端，在所述安装底板(1)下表面均匀安装有蘑菇头天线(11)以及航空插头(12)，所述方形散热壳体(2)顶端还安装有安装顶盖(3)，所述方形散热壳体(2)侧面以及安装顶盖(3)上设置有太阳能机构(4)，所述方形散热壳体(2)内部还设置有控制电路板(5)和电池组(6)，所述电池组(6)周围设置有隔热垫(7)；
所述控制电路板(5)与电池组(6)电性连接，所述蘑菇头天线(11)、航空插头(12)以及太阳能机构(4)均与所述控制电路板(5)电性连接。
2.根据权利要求1所述的集成式一体化数据采集装置，其特征在于：所述方形散热壳体(2)总体呈框状结构，所述方形散热壳体(2)框体两个开口端面上均匀开设有螺钉孔(21)，该螺钉孔(21)中配合安装有螺钉(22)，所述安装底板(1)以及安装顶盖(3)均通过该螺钉(22)分别固定安装在方形散热壳体(2)两端面上。
3.根据权利要求1所述的集成式一体化数据采集装置，其特征在于：所述方形散热壳体(2)内部还设置有蓄电池仓(23)和电路仓(24)，所述电路仓(24)中设置有至少两组电路板卡槽(25)，所述控制电路板(5)安装在该电路板卡槽(25)中，所述电池组(6)设置在蓄电池仓(23)中，在所述蓄电池仓(23)中还设置有隔热垫组合卡槽(26)，该隔热垫组合卡槽(26)紧靠所述电池组(6)外表面设置，所述隔热垫(7)安装在该隔热垫组合卡槽(26)中。
4.根据权利要求1所述的集成式一体化数据采集装置，其特征在于：所述方形散热壳体(2)后侧面中部均匀设置有散热片(27)，在所述方形散热壳体(2)后侧面两侧还开设有安装卡槽(28)，所述方形散热壳体(2)的前侧面、左侧面、右侧面以及所述安装顶盖(3)外表面上均开设有胶带槽(8)。
5.根据权利要求4所述的集成式一体化数据采集装置，其特征在于：所述太阳能机构(4)设置有四块太阳能板(41)，在所述胶带槽(8)中黏贴有双面胶带(81)，四块太阳能板(41)通过该双面胶带(81)分别固定在所述方形散热壳体(2)的前侧面、左侧面、右侧面以及所述安装顶盖(3)外表面上。
6.根据权利要求2所述的集成式一体化数据采集装置，其特征在于：在所述安装底板(1)以及安装顶盖(3)与方形散热壳体(2)两端面之间均设置有密封圈(9)，所述安装底板(1)以及安装顶盖(3)均通过该密封圈(9)分别密封安装在方形散热壳体(2)两端面上。
7.根据权利要求1所述的集成式一体化数据采集装置，其特征在于：所述安装底板(1)、方形散热壳体(2)以及安装顶盖(3)的材质均为铝合金材料,且方形散热壳体(2)为铝型材拉制成型。
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