CN208547375U - 保育箱温湿度监控装置和保育箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种保育箱温湿度监控装置和保育箱，涉及保育箱技术领域，该装置包括主控制器，以及与该主控制器分别相连的供电电池、温湿度传感器和无线通信设备；该供电电池用于给该保育箱温湿度监控装置提供电源；该温湿度传感器用于检测保育箱的温度信息和湿度信息；该无线通信设备用于将上述温度信息和湿度信息通过无线通讯上传到服务器以供用户实时获取。本实用新型提供的一种保育箱温湿度监控装置和保育箱，移动更方便，功耗更低，并且其温湿度监控信息可供用户实时获取。

Description

保育箱温湿度监控装置和保育箱

技术领域

本实用新型涉及保育箱技术领域，尤其是涉及一种保育箱温湿度监控装置和保育箱。

背景技术

在医院里，早产儿应放在单独的育婴室内或者更为好地是放在专用的保育箱内，以使婴儿处于温度、湿度、氧浓度等都控制在适宜范围的环境中。传统的婴儿保育箱监控器是由温湿度传感器、主控器、12V电源、网口网线、服务器、PC软件组成。其中温湿度传感器是整个系统的核心原件。温湿度传感器采用网格透气结构设计，其结构是由叉指电极感应膜、温度感应电阻、电极引出线、内部校准IC、壳体组成。温湿度传感器与婴儿保育箱监控器配套使用，当目标气体到温湿度传感器时，其内部叉指电极电阻和温度感应电阻阻值都发生变化，内置IC采样电路采集到阻值，进行数据校准并输出数字信号。外部监控器主控芯片读取IC输出的数字信号，进行逻辑判断。符合报警的情况，经过中间电路转换放大输出，以驱动不同的执行装置，完成声光报警功能，并通过网口网线将数据上传到服务器。

目前，现有的婴儿保育箱监控系统往往还需要连接电源线和网线，移动不方便，并且，用户尚不能通过移动终端实时地了解监控情况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种保育箱温湿度监控装置和保育箱，移动更方便，功耗更低，并且其温湿度监控信息可供用户实时获取。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种保育箱温湿度监控装置，包括：主控制器，以及与该主控制器分别相连的供电电池、温湿度传感器和无线通信设备；该供电电池用于给该保育箱温湿度监控装置提供电源；该温湿度传感器用于检测保育箱的温度信息和湿度信息；该无线通信设备用于将上述温度信息和湿度信息通过无线通讯上传到服务器以供用户实时获取。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，该供电电池为锂电池。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，该装置还包括电源稳压器和充放电管理电路，该电源稳压器、充放电管理电路分别与锂电池相连。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，该无线通信设备为RF模块，该RF模块以SPI方式与主控制器相连，该RF模块遵循MacBee协议。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，该温湿度传感器为一体化传感器，该温湿度传感器包括温度采集部分和湿度采集部分，该温度采集部分采用热电偶感应方式，该湿度采集部分采用叉指电极薄膜感应方式。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，该装置还包括LCD显示屏，该LCD显示屏与主控制器相连，该LCD显示屏为段式液晶屏。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，该装置还包括：报警设备，该报警设备与主控制器相连。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，该报警设备包括蜂鸣器和LED，该蜂鸣器和LED分别与主控制器相连。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，该装置还包括：人体红外传感器，该人体红外传感器与主控制器相连。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种保育箱，包括保育箱主体以及上述第一方面及其可能的实施方式之一提供的保育箱温湿度监控装置，该保育箱温湿度监控装置设置在保育箱主体内部。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型提供的一种保育箱温湿度监控装置和保育箱，该装置包括主控制器，以及与该主控制器分别相连的供电电池、温湿度传感器和无线通信设备；该供电电池用于给该保育箱温湿度监控装置提供电源；该温湿度传感器用于检测保育箱的温度信息和湿度信息；该无线通信设备用于将上述温度信息和湿度信息通过无线通讯上传到服务器以供用户实时获取；移动更方便，功耗更低，并且其温湿度监控信息可供用户实时获取。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种保育箱温湿度监控装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置的无线通讯场景示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种保育箱温湿度监控装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置的主控制器的连接电路示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置的充放电管理电路的连接电路示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置的电源稳压器的连接电路示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置的RF模块的连接电路示意图；

图9为本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置的温湿度传感器的连接电路示意图；

图10为本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置的LCD显示屏的连接电路示意图；

图11为本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置的人体红外传感器的连接电路示意图。

图标：

10-主控制器；11-供电电池；12-温湿度传感器；13-无线通信设备；21-锂电池；22-电源稳压器；23-充放电管理电路；24-RF模块；31-MacBee网关；32-路由器；33-服务器；34-移动终端；41-LCD显示屏；42-报警设备；43-人体红外传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

目前，现有的婴儿保育箱的监控系统往往还需要连接电源线，其数据通信也常是通过网线连接联网，若需要移动，则很受限制，相当不方便，并且，用户也不能通过移动终端实时地了解监控情况。基于此，本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置和保育箱，移动更方便，功耗更低，并且其温湿度监控信息可供用户实时获取。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种保育箱温湿度监控装置进行详细介绍。

实施例一

如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置的结构示意图，由图1可见，该监控装置包括主控制器10，以及与该主控制器10分别相连的供电电池11、温湿度传感器12和无线通信设备13。

在该监控装置中，供电电池11用于给整个装置提供电源，它可以是锂电池、电池组或蓄电池。

其次，温湿度传感器12用于检测保育箱的温度信息和湿度信息。在至少一种可能的实施方式中，该温湿度传感器12为一体化传感器，该温湿度传感器12包括温度采集部分和湿度采集部分，并且，该温度采集部分采用热电偶感应方式，该湿度采集部分采用叉指电极薄膜感应方式。这里，热电偶具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点，并且，由于热电偶是一种有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便。再者，叉指电极是如指状或梳状的面内有周期性图案的电极，这种电极被用来产生与可穿透材料样品和敏感涂层的电场相关的电容，常用于湿度传感器。

另外，无线通信设备13用于将上述温度信息和湿度信息通过无线通讯上传到服务器以供用户实时获取。通过该无线通信设备13，实现该监控装置与服务器的连接，主控制器10控制该无线通信设备13将监测到的温湿度信息实时上传到服务器，这样监控数据可以从服务器上获取。用户可以通过手机、计算机等联网并从服务器上随时获取当前的保育箱温湿度信息。

这样，通过在保育箱温湿度监控装置中设置供电电池11和无线通信设备13，使得该监控装置不需要电源线和网线连接，实现移动自由，放置更加方便，并且，因为监控信息实时上传至服务器，用户可以随时随地联网从服务器获取保育箱的温湿度监控信息。

本实用新型实施例提供的保育箱温湿度监控装置，该装置包括主控制器，以及与该主控制器分别相连的供电电池、温湿度传感器和无线通信设备；该供电电池用于给该保育箱温湿度监控装置提供电源；该温湿度传感器用于检测保育箱的温度信息和湿度信息；该无线通信设备用于将上述温度信息和湿度信息通过无线通讯上传到服务器以供用户实时获取；移动更方便，并且其温湿度监控信息可供用户实时获取。

实施例二

参见图2，为本实用新型实施例提供的另一种保育箱温湿度监控装置的结构示意图，在图2示出的实施方式中，该装置由锂电池21提供电源，并且，还包括与该锂电池21相连的电源稳压器22和充放电管理电路23，其中，锂电池21经电源稳压器22稳压后再给主控制器10供电。该主控制器10还分别与温湿度传感器12和RF模块24相连。

这里，电源稳压器22是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和不合用电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。其次，充放电管理电路23是用于监测、管理锂电池21的充电、放电的管理电路，其同时还为锂电池21提供过压保护、过流保护、温度保护、短路保护、电池均衡等，保证了锂电池21的安全使用。另外，RF(Radio Frequency)模块是一种无线传输设备，用于传输数据信息，广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络数字音频、数字图像传输等领域中。

在至少一种可能的实施方式中，锂电池21提供6V的电压给电源稳压器22，电源稳压器22分别输出5.0V和3.3V电压给装置使用。并且，在充放电管理电路23在接收到12V直流电压输入时，自动给锂电池21充电。

在图2的基础上，如图3所示，为本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置的无线通讯场景示意图，其中，RF模块24以SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)方式接到主控制器10，该RF模块24遵循MacBee协议进行数据收发。通过RF模块24发射射频报文，与MacBee网关31连接，将数据推送到MacBee网关31；MacBee网关31与路由器32通过WiFi方式连接，将数据转发到路由器32，路由器32再发送到公网的服务器33。通过上述连接方式，实现育儿箱监控器的温湿度数据和相关设备数据以无线方式发送到服务器33；用户的移动终端34在服务器33上即可获取到相关数据，外部通过web界面和第三方授权软件也可以访问。此外，在至少一种可能的实施方式中，该装置还给医院的集中监控留下接口。

在图3示出的实施方式中，MacBee协议是一个超低功耗连接的无线通信协议，使得该监控装置和服务器33之间的数据通信实现低功耗。

本实用新型实施例提供的保育箱温湿度监控装置，通过增设电源稳压器和充放电管理电路，对于装置的电源供应更加可靠稳定；通过RF模块以MacBee协议进行数据传输，功耗更低。

实施例三

本实用新型实施例通过一个应用实例对保育箱温湿度监控装置进行更详细地说明。

如图4所示，为本实用新型实施例提供的另一种保育箱温湿度监控装置的结构示意图，该装置包括主控制器10，以及与该主控制器10分别相连的温湿度传感器12、RF模块24、LCD显示屏41、报警设备42、人体红外传感器43和电源稳压器22，其中，锂电池21与该电源稳压器22相连，充放电管理电路23与该锂电池21相连。这里，该报警设备42包括蜂鸣器和LED，它们分别与主控制器10相连。

如图5-11所示，分别为本实用新型实施例提供的一种保育箱温湿度监控装置的主控制器10、充放电管理电路23、电源稳压器22、RF模块24、温湿度传感器12、LCD显示屏41和人体红外传感器43的连接电路示意图。下面对各个部分进行分述。

在图5示出的主控制器连接电路中，U1是主控芯片，C1、C2是晶振Y1的起振电容，R1和C3构成上电复位电路。

在图6示出充电管理电路的连接电路中，芯片U5的Vin引脚引入USB口12V电压，PROG引脚通过电阻R40下拉接地，使充电在接USB口电压的情况下，始终可以充电；C2、C3、C4、C10是滤波电容，电阻R38、R39用于调节充电电压。

在图7示出的电源稳压器的连接电路中，C20、C21、C24、C25是滤波电容，R34和C23组成芯片自举阻容滤波电路；R35、R36、R37组成T型输出分压电路，R32、R33、C22组成异步调制分压AAM网络，控制输出稳定性。

在图8示出的RF模块的连接电路中，C5、C8、C9、C10是滤波电容，C6、C7是晶振U3的起振电容，L1、C12构成检波电路，C13是交流通路电容，L2、C11是载波滤波电路，U2与主控芯片通过SPI通信。这里，RF模块24由主控器进行配置收发模式，并遵循MacBee协议进行数据收发，将保育箱温湿度数据通过MacBee网关31、路由器32，传送到网络。手机App可通过网络连接到服务器，然后获取数据值。web和其他授权软件通过服务器预留接口访问。在一种或多种可能的实施方式中，当报警发生时，本地蜂鸣器会发出响声，同时保育箱温湿度报警数据到达服务器；服务器推送数据到手机App，实现线上线下同时报警，从而实现婴儿保育箱的监测和报警不受地域限制。

在图9示出的温湿度传感器的连接电路中，传感器直接采用3.3V供电，IIC_SDA和IIC_SCL直接接在主控器的IO上，遵循IIC协议进行数据交互。其中，该温湿度传感器12采用一体化传感器，其内部温度采集部分采用热电偶感应方式，湿度采集部分采用叉指电极薄膜感应方式，其温度精度为±0.5℃，湿度精度为±5％。在该传感器种内置IC，执行温湿度数据采集和校正。主控制器10通过IIC总线协议进行访问和提取数据。

在图10示出的LCD显示屏的连接电路中，C13、C14是晶振Y1的起振电容，为芯片提供工作频率；C15、C16是电源滤波电容。这里，LCD显示屏41采用段式液晶屏，驱动管理部分由液晶管理芯片完成，主控器与液晶管理芯片通过厂家自定义类IIC协议进行数据通信，实现对液晶的操作。液晶背光、片选、读控制、写控制端口由主控器直接控制；主控器IO电平3.3V，液晶管理芯片IO电平是5V，通过三极管电路实现转换电平匹配。

在图11示出的人体红外传感器的连接电路中，R28是限流电阻，C16、C17是滤波电容；R29、C18、C19组成π形滤波电路，R30是下拉电阻。其中，该人体红外传感器43采用集成模块AM312，模块内置IC处理感应信号，可以180°无死角感应目标方向。当有人体靠近时，4秒之内信号强度稳定，或者信号强度达到阈值；内置IC会发出低电平脉冲给主控器，主控器做出判断并进行开启液晶背光的动作。

实施例四

本实用新型实施例还提供了一种保育箱，包括保育箱主体以及上述实施例一、实施例二、实施例三及其可能的实施方式之一提供的保育箱温湿度监控装置，该保育箱温湿度监控装置设置在保育箱主体内部。

本实用新型实施例提供的保育箱，与上述实施例提供的保育箱温湿度监控装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种保育箱温湿度监控装置，其特征在于，包括：主控制器，以及与所述主控制器分别相连的供电电池、温湿度传感器和无线通信设备；

所述供电电池用于给所述保育箱温湿度监控装置提供电源；

所述温湿度传感器用于检测保育箱的温度信息和湿度信息；

所述无线通信设备用于将所述温度信息和所述湿度信息通过无线通讯上传到服务器以供用户实时获取。

2.根据权利要求1所述的保育箱温湿度监控装置，其特征在于，所述供电电池为锂电池。

3.根据权利要求2所述的保育箱温湿度监控装置，其特征在于，所述装置还包括电源稳压器和充放电管理电路，所述电源稳压器、所述充放电管理电路分别与所述锂电池相连。

4.根据权利要求1所述的保育箱温湿度监控装置，其特征在于，所述无线通信设备为RF模块，所述RF模块以SPI方式与所述主控制器相连，所述RF模块遵循MacBee协议。

5.根据权利要求1所述的保育箱温湿度监控装置，其特征在于，所述温湿度传感器为一体化传感器，所述温湿度传感器包括温度采集部分和湿度采集部分，所述温度采集部分采用热电偶感应方式，所述湿度采集部分采用叉指电极薄膜感应方式。

6.根据权利要求1所述的保育箱温湿度监控装置，其特征在于，还包括LCD显示屏，所述LCD显示屏与所述主控制器相连，所述LCD显示屏为段式液晶屏。

7.根据权利要求1所述的保育箱温湿度监控装置，其特征在于，还包括：报警设备，所述报警设备与所述主控制器相连。

8.根据权利要求7所述的保育箱温湿度监控装置，其特征在于，所述报警设备包括蜂鸣器和LED，所述蜂鸣器和所述LED分别与所述主控制器相连。

9.根据权利要求1所述的保育箱温湿度监控装置，其特征在于，还包括：人体红外传感器，所述人体红外传感器与所述主控制器相连。

10.一种保育箱，其特征在于，包括保育箱主体以及权利要求1-9任一项所述的保育箱温湿度监控装置，所述保育箱温湿度监控装置设置在所述保育箱主体内部。