CN207937826U - 多功能远程环境监测主控箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能远程环境监测主控箱，包括：主控箱体，该主控箱体上设置有箱门；屏幕背板，其设置于主控箱体内部，并位于箱门的内侧，屏幕背板的一侧与主控箱体旋转可拆卸连接，以使得屏幕背板能够打开，屏幕背板上设置有显示模块、无线通信模块和路由模块；以及主控板背板，其设置于屏幕背板的内侧，并与箱体背面相连接，主控板背板上设置有STM32主控板模块、太阳能控制器模块和DAM模块；其中，太阳能控制器模块连接太阳能电池板、蓄电池和STM32主控板模块，显示模块、无线通信模块、路由模块和DAM模块与STM32主控板模块连接。本实用新型的主控箱集成度高，成本低，精度高，性能稳定，便于广泛推广。

Description

多功能远程环境监测主控箱

技术领域

本实用新型涉及环境远程监测技术领域，特别涉及一种多功能远程环境监测主控箱。

背景技术

土壤墒情、大气环境、水域环境和农业、工业、水产业息息相关，农民可以通过了解土壤墒情进行科学种植，工厂或环保督查部门可以通过监测工厂周围大气环境的各项指标来判断工厂是否在进行安全环保生产，渔民则可以通过监测水域水质指标，进行合理水产养殖，目前，在我国这些领域还处于初期阶段，市场上多见的都是比较分散的环境监测设备，这些环境监测设备的监测数据较少，采集信息范围狭隘，集成化程度低，无法实现远程监测控制，智能化程度低，成本过高，因此普及率很低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能远程环境监测主控箱，从而克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种多功能远程环境监测主控箱，包括：主控箱体，该主控箱体上设置有箱门；屏幕背板，其设置于主控箱体内部，并位于箱门的内侧，屏幕背板的一侧与主控箱体固定连接，以使得屏幕背板能够打开，屏幕背板上设置有显示模块、无线通信模块和路由模块；以及主控板背板，其设置于屏幕背板的内侧，并与箱体背面相连接，主控板背板上设置有STM32主控板模块、太阳能控制器模块和DAM模块；其中，太阳能控制器模块连接太阳能电池板、蓄电池和STM32主控板模块，显示模块、无线通信模块、路由模块和DAM模块与STM32主控板模块连接。

在一优选的实施方式中，主控箱体的外表面设置有防锈蚀涂层，主控箱体的底部左侧设置有通孔，通孔用于穿过电源和网络线路，底部右侧为传感器接口4×4孔阵，箱体背面的上方和下方分别设置有固定槽，固定槽能够用抱箍与支撑杆固定。

在一优选的实施方式中，4×4孔阵的每个孔的孔径为14mm，孔的左右圆心距为50mm，前后圆心距为35mm。

在一优选的实施方式中，显示模块采用HMI屏幕以实时显示传感器数据，HMI屏幕为电阻式触摸屏，通过编程能够实现人机交互功能，HMI屏幕背面设置有电源与信号线接口，电源与信号线连接STM32主控板模块的相应接口。

在一优选的实施方式中，STM32主控板模块包括三层，其中，底层为STM32主控板，中间层为STM32转接板，最上层为电源板，STM32转接板设置有一个电源模块及三个485模块。

在一优选的实施方式中，路由模块为监控设备提供网络服务，将监控设备的视频图像采集模块所采集到的视频图像信息通过互联网发送至第三方数据云平台。

在一优选的实施方式中，DAM模块为模数转换模块，DAM模块是基于嵌入式系统开发的模块式数据采集器，DAM模块配置有RS485接口。

在一优选的实施方式中，DAM模块为DAM-6160模块，其能够采集16路单端模拟信号，采集精度为12位，采集精度高于±0.5％。

在一优选的实施方式中，无线通信模块采用GPRS无线通信模块，GPRS无线通信模块能够连接远端大数据云平台。

在一优选的实施方式中，太阳能控制器模块采用四阶段PWM充电，太阳能控制器模块能够自动识别12V和24V蓄电池，并能够自动进入对应的电源管理模式。

与现有技术相比，根据本实用新型的多功能远程环境监测主控箱具有如下有益效果：本实用新型的多功能远程环境监测主控箱体积小，集成度高，性能稳定，能够对同一区域的土壤墒情、大气环境和水域水质进行实时监测，并将实时数据远程传输到云平台进行大数据分析，本实用新型的多功能远程环境监测主控箱制造成本低，精度高，便于广泛推广。

附图说明

图1是根据本实用新型一实施方式的多功能远程环境监测主控箱的主视示意图。

图2是根据本实用新型一实施方式的多功能远程环境监测主控箱的左视示意图。

图3是根据本实用新型一实施方式的多功能远程环境监测主控箱的仰视示意图。

图4是根据本实用新型一实施方式的多功能远程环境监测主控箱的屏幕背板的示意图。

图5是根据本实用新型一实施方式的多功能远程环境监测主控箱的主控板背板的示意图。

图6是根据本实用新型一实施方式的多功能远程环境监测主控箱的各模块关系方块图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图5所示，根据本实用新型优选实施方式的多功能远程环境监测主控箱，包括：主控箱体1、屏幕背板2和主控板背板3。主控箱体1上设置有箱门101。屏幕背板2设置于主控箱体1内部，并位于箱门的内侧，屏幕背板2的一侧与主控箱体1旋转可拆卸地连接，以使得屏幕背板2能够打开，屏幕背板2上设置有显示模块201、无线通信模块202和路由模块203。主控板背板3设置于屏幕背板2的内侧，并与箱体背面相连接，主控板背板3上设置有STM32主控板模块301、太阳能控制器模块302和DAM模块303。其中，太阳能控制器模块302连接太阳能电池板、蓄电池和STM32主控板模块301，显示模块201、无线通信模块202、路由模块203和DAM模块303与STM32主控板模块301连接。

主控箱体1的外表面设置有防锈蚀涂层，主控箱体1的底部左侧设置有通孔102，通孔102用于穿过电源和网络线路，底部右侧为传感器接口4×4孔阵103，箱体背面的上方和下方分别设置有固定槽，固定槽能够用抱箍与支撑杆固定。优选地，4×4孔阵103的每个孔的孔径为14mm，孔的左右圆心距为50mm，前后圆心距为35mm。优选地，箱门101上设有隐藏式把手104，并可以上锁，箱体顶部还设置有条形通风孔105，以用于箱体散热，并更好的防雨。

屏幕背板2上设置有显示模块201、无线通信模块202和路由模块203，显示模块201设置于屏幕背板2上方，显示模块201左下方为无线通信模块202，右下方为路由模块203。显示模块201采用HMI屏幕以实时显示传感器数据，HMI屏幕为电阻式触摸屏，通过编程能够实现人机交互功能。HMI屏幕背面设置有电源与信号线接口，接口为四线制，电源与信号线连接STM32主控板模块301的相应接口。在无线通信模块202下方设置有两个开孔204，两个开孔204主要用于无线通信模块202和路由模块203连接STM32主控板模块301的走线使用。在显示模块201的右下方设置有一个开孔205，此开孔205用于安装屏幕开关，当操作人员离开时可将屏幕关闭，需要查看数据时可通过开关将屏幕打开，这样不仅可以省电，还可延长屏幕的使用寿命。

主控板背板3上设置有STM32主控板模块301、太阳能控制器模块302和DAM模块303，位于上方的是STM32主控板模块301外壳，外壳左右各有两个走线开孔，位于外壳左下方的是太阳能控制器模块302，太阳能控制器模块302为六线制，分别接蓄电池、太阳能电池板和STM32主控板，太阳能控制器模块302右侧的是DAM模块303，DAM模块为16通道，最大可接16路单输出传感器信号，传感器信号输出端分别对应接DAM模块的各通道，然后DAM模块与主控板的485模块连接，将STM32可识别的数字信号发送给STM32主控板。

STM32主控板模块301包括三层，其中，底层为STM32主控板，中间层为STM32转接板，最上层为电源板，底层STM32主控板采用意法半导体公司的STM32F407ZGT6芯片，作为主控芯片。STM32转接板设置有一个电源模块及三个485模块。STM32转接板的设计，使得整体调试更加方便，硬件上出现错误能够逐步排查，在后期维修和更换硬件上，更加方便快捷。上层电源板为各个传感器集中供电的集成电路板，这种设计方式，能够将电源供给与信息处理模块分离开，强电和弱电分离开。同时，在后期需要维修时，能够很方便的从电源板上检测出电源供给部分是否有问题。

路由模块203为监控设备提供网络服务，将所述监控设备的视频图像采集模块所采集到的视频图像信息通过互联网发送至第三方数据云平台404。优选地，无线通信模块202采用GPRS无线通信模块。DAM模块303为模数转换模块，传感器输出都是4-20mA的工业电流，STM32无法直接识别电流模拟量，因此采用DAM模块303作为系统模拟量输入采集器，DAM模块303是基于嵌入式系统开发的模块式数据采集器，DAM模块303配置有RS485接口，能够与PC直接通信，同时也能够与多个485模块组网使用。DAM模块303为DAM-6160模块，DAM模块303为16通道，其最多能够采集16路单端模拟信号，传感器信号输出端分别对应接DAM模块303的各通道，然后DAM模块303与STM32主控板的485模块连接，将STM32可识别的数字信号发送给STM32主控板。DAM模块303采集精度为12位，采集精度高于±0.5％，适合于采集工业现场的各种电压和电流信号。

太阳能控制器模块302采用四阶段PWM充电，最长保护电瓶寿命阶段PWM充电管理，强悍的内置保护，过流/短路保护，开路保护，反接保护，均为智能控制防倒灌电路，超低发热量。太阳能控制器模块302能够自动识别12V和24V蓄电池，并能够自动进入对应的电源管理模式。

如图6所示，本实用新型的多功能远程环境监测主控箱由太阳能控制器模块302为整套设备供电，STM32主控板模块301为土壤墒情、大气环境和水域水质传感器模块401及其他模块选择供电，土壤墒情、大气环境和水域水质传感器的信号输出端对应连接DAM模块303各通道，DAM模块303的485通道连接STM32主控板模块301的485模块，使传感器输出的模拟信号转换为STM32主控板模块301可识别的信号，STM32主控板模块301将数据发送至显示模块201，使所监测的数据实时显示，视屏图像采集模块402所采集到的视频图像信息通过路由模块203发送至第三方大数据云平台403，STM32主控板模块301经无线通信模块202将传感器模块401所采集到的环境数据信息通过GSM网络405发送至远端大数据云平台403，实现远程实时监控。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种多功能远程环境监测主控箱，其特征在于，所述多功能远程环境监测主控箱包括：

主控箱体，该主控箱体上设置有箱门；

屏幕背板，其设置于所述主控箱体内部，并位于所述箱门的内侧，所述屏幕背板的一侧与所述主控箱体旋转可拆卸连接，以使得所述屏幕背板能够打开，所述屏幕背板上设置有显示模块、无线通信模块和路由模块；以及

主控板背板，其设置于所述屏幕背板的内侧，并与箱体背面相连接，所述主控板背板上设置有STM32主控板模块、太阳能控制器模块和DAM模块；

其中，所述太阳能控制器模块连接太阳能电池板、蓄电池和所述STM32主控板模块，所述显示模块、无线通信模块、路由模块和DAM模块与所述STM32主控板模块连接。

2.根据权利要求1所述的多功能远程环境监测主控箱，其特征在于，所述主控箱体的外表面设置有防锈蚀涂层，所述主控箱体的底部左侧设置有通孔，用于穿过电源和网络线路，底部右侧为传感器接口4×4孔阵，所述箱体背面的上方和下方分别设置有固定槽，所述固定槽能够用抱箍与支撑杆固定。

3.根据权利要求2所述的多功能远程环境监测主控箱，其特征在于，所述4×4孔阵的每个孔的孔径为14mm，所述孔的左右圆心距为50mm，前后圆心距为35mm。

4.根据权利要求1所述的多功能远程环境监测主控箱，其特征在于，所述显示模块采用HMI屏幕以实时显示传感器数据，所述HMI屏幕为电阻式触摸屏，通过编程能够实现人机交互功能，所述HMI屏幕背面设置有电源与信号线接口，电源与信号线连接所述STM32主控板模块的相应接口。

5.根据权利要求1所述的多功能远程环境监测主控箱，其特征在于，所述STM32主控板模块包括三层，其中，底层为STM32主控板，中间层为STM32转接板，最上层为电源板，所述STM32转接板设置有一个电源模块及三个485模块。

6.根据权利要求1所述的多功能远程环境监测主控箱，其特征在于，所述路由模块为监控设备提供网络服务，并将所述监控设备的视频图像采集模块所采集到的视频图像信息通过互联网发送至第三方数据云平台。

7.根据权利要求1所述的多功能远程环境监测主控箱，其特征在于，所述DAM模块为模数转换模块，所述DAM模块是基于嵌入式系统开发的模块式数据采集器，所述DAM模块配置有RS485接口。

8.根据权利要求7所述的多功能远程环境监测主控箱，其特征在于，所述DAM模块为DAM-6160模块，其能够采集16路单端模拟信号，采集精度为12位，采集精度高于±0.5％。

9.根据权利要求6所述的多功能远程环境监测主控箱，其特征在于，所述无线通信模块采用GPRS无线通信模块，GPRS无线通信模块能够连接远端大数据云平台。

10.根据权利要求1所述的多功能远程环境监测主控箱，其特征在于，所述太阳能控制器模块采用四阶段PWM充电，所述太阳能控制器模块能够自动识别12V和24V蓄电池，并能够自动进入对应的电源管理模式。