CN208922466U - 一种环境数据采集装置和系统 - Google Patents

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任中俊
何影
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易检长
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Abstract

本实用新型公开了一种环境数据采集装置，装置内同时包括温度传感模块、湿度传感模块和CO2传感模块用于温度、湿度、CO2浓度检测，一次性完成安装；还设置了外接接口以连接外接传感探头，外接传感探头采集的信号由主控模块处理以实现传感检测，可以灵活设置外接传感探头的安装位置；主控模块可设置在室内，外接传感探头设置在室外，则可有效避免安装在室外的传感模块(现有的传感模块包括传感探头和处理器)由于风吹日晒而经常出现故障，缩短使用寿命的缺陷。另外，一种环境数据采集系统，包括LoRa数据采集网关和环境数据采集装置，实现环境数据的无线采集，可以灵活设置环境数据采集装置的安装位置，提高环境数据采集系统的灵活性。

Description

一种环境数据采集装置和系统
技术领域
本实用新型涉及环境数据采集领域，尤其是一种环境数据采集装置和系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高和建筑能耗总量的增加，人们对室内空气品质及建筑节能的关心和警觉日益增强。人们有80％以上的时间是在室内度过的,由于室内空气品质不好所导致的病态建筑综合症(sick building syndrome)，使得人们的身心健康与工作效率受到很大影响；而且由此所引起的社会工作效率降低和病休、医疗费用等社会问题也已受到了广泛的关注；此外为了改善室内空气品质,有可能增加建筑与空调系统的费用,也给投资者与工程技术人员提出了新的问题。人们已经开始认识到解决室内空气品质问题的重要性与紧迫性。
为采集公共建筑室内外环境参数，实现室内空气品质的精细化与可视化管理，公共建筑能耗管理系统项目现场往往需要分别安装室内外温湿度传感器和CO2浓度传感器等。此外，由于公共建筑特别是大型公共建筑具有建筑面积大，建筑层数多的特点，公共建筑能耗管理系统项目现场往往需要安装数量较多的室内温湿度传感器和CO2浓度传感器，与此同时，室内与室外湿度传感器往往采用同一产品同一型号，室外温湿度传感器由于经受风吹日晒雨淋，常出现使用故障率高、使用寿命短的问题。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的是提供一种环境数据采集装置和系统，用于采集环境数据。
本实用新型所采用的技术方案是：一种环境数据采集装置，包括温度传感模块、湿度传感模块、CO2传感模块、主控模块、无线透传模块和外接接口，所述外接接口用于连接外接传感探头，所述温度传感模块的输出端、所述湿度传感模块的输出端、所述CO2传感模块的输出端均与所述主控模块的输入端连接，所述主控模块分别与所述无线透传模块、所述外接接口连接。
进一步地，所述环境数据采集装置还包括供电电池，所述供电电池的输出端与所述主控模块的输入端连接。
进一步地，所述供电电池为锂亚电池。
进一步地，所述环境数据采集装置还包括显示模块，所述主控模块的输出端与所述显示模块的输入端连接。
本实用新型所采用的另一技术方案是：一种环境数据采集系统，包括LoRa数据采集网关和所述的环境数据采集装置，无线透传模块与所述LoRa数据采集网关连接。
进一步地，所述环境数据采集系统还包括外接传感探头，所述外接传感探头与所述外接接口连接。
进一步地，所述外接传感探头为温湿度探头。
进一步地，所述温湿度探头通过航空接头与所述外接接口连接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型中一种环境数据采集装置，装置内同时包括温度传感模块、湿度传感模块和CO2传感模块用于温度、湿度、CO2浓度检测，无需独立安装多种传感器，一次性完成安装，有效降低了环境数据采集装置的安装时间成本；还设置了外接接口以连接外接传感探头，外接传感探头采集的信号由主控模块处理以实现传感检测，可以灵活设置外接传感探头的安装位置；主控模块可设置在室内，外接传感探头设置在室外，则可有效避免安装在室外的传感模块(现有的传感模块包括传感探头和处理器)由于风吹日晒而经常出现故障，缩短使用寿命的缺陷。另外，一种环境数据采集系统，包括LoRa数据采集网关和环境数据采集装置，实现环境数据的无线采集，可以灵活设置环境数据采集装置的安装位置，提高环境数据采集系统的灵活性。
附图说明
图1是本实用新型中一种环境数据采集装置的一具体实施例结构框图；
图2是本实用新型中一种环境数据采集系统的一具体实施例结构框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
参考图1，图1是本实用新型中一种环境数据采集装置的一具体实施例结构框图；一种环境数据采集装置包括温度传感模块、湿度传感模块、CO2传感模块、主控模块、无线透传模块和外接接口，无线透传模块用于实现与外部设备之间的数据通信，外接接口用于连接外接传感探头，温度传感模块的输出端、湿度传感模块的输出端、CO2传感模块的输出端均与主控模块的输入端连接，主控模块分别与无线透传模块、外接接口连接。其中，主控模块包括微处理器，作为环境数据采集装置的数据处理中心和控制中心；温度传感模块和湿度传感模块可以合二为一，形成温湿度传感模块，一般可采用温湿度传感探头和数据处理电路，并支持按1次/5min采集一次环境参数，温湿度传感探头的温度量程为-20℃～50℃，精度为±0.5℃，湿度量程为1％RH～100％RH，精度为±3％RH。同理，CO2传感模块包括CO2浓度传感探头和数据处理电路，CO2浓度传感探头的浓度量程为0～5000ppm，精度为±(40ppm+3％F S)。更进一步地，温湿度传感模块、CO2传感模块集成在一个PCB板上。
环境数据采集装置内由于同时包括温度传感模块、湿度传感模块和CO2传感模块用于温度、湿度、CO2浓度检测，当需要安装环境数据采集装置时，不再需要独立安装多种传感器，可以一次性完成安装，有效降低了环境数据采集装置的安装时间成本；还设置了外接接口以连接外接传感探头，外接传感探头采集的信号由主控模块处理以实现传感检测，可以灵活设置外接传感探头的安装位置；当需要同时采集室内外的环境数据时，环境数据采集装置可设置在室内，外接传感探头设置在室外，利用环境数据采集装置的温度传感模块、湿度传感模块和CO2传感模块可实现室内环境数据采集，而外接传感探头设置在室外以实现室外的环境数据采集，由于外接传感探头和主控模块分离设置，因此，可有效避免现有技术中，安装在室外的传感模块(现有的传感模块包括传感探头和处理器)由于风吹日晒而经常出现故障，缩短使用寿命的缺陷。另外，还设置了无线透传模块，实现环境数据的无线传输，环境数据采集装置可以将数据传输给外部的其他设备。
另外，现有环境数据采集技术中，安装在室内外的温湿度传感器和CO2浓度传感器通常采用有线通信方式和外接12V直流电源连接，这种方式需要大量布线，布线与系统安装极为不便，导致系统的建设成本居高不下。因此，作为环境数据采集装置的进一步改进，环境数据采集装置还包括供电电池，供电电池的输出端与主控模块的输入端连接。环境数据采集装置通过直接内置供电电池，无需额外布置供电线路，降低了能源消耗，减少了施工成本，提高了环境数据采集装置的安装效率。进一步地，参考图1，供电电池可以采用ER18505M锂亚电池，为环境数据采集装置供电。
作为环境数据采集装置的进一步改进，参考图1，环境数据采集装置还包括显示模块，主控模块的输出端与显示模块的输入端连接，用来显示温度传感模块、湿度传感模块、CO2传感模块的供电状态及运行状态；也可以用来显示采集到的温度、湿度和CO2浓度数据，方便用户获取采集数据。
实施例2
一种环境数据采集系统，参考图1和图2，图2是本实用新型中一种环境数据采集系统的一具体实施例结构框图；包括LoRa数据采集网关和实施例1中所述的环境数据采集装置，无线透传模块与LoRa数据采集网关连接。其中，LoRa可在433MHz、868MHz和915MHz等全球免费段运行。环境数据采集系统可实现环境数据的无线采集，可以灵活设置环境数据采集装置的安装位置，可以设置在室内或者室外，用于采集室内外的环境数据，提高了环境数据采集系统的灵活性。
作为环境数据采集系统的进一步改进，参考图1，环境数据采集系统还包括外接传感探头，外接传感探头与外接接口连接。本实施例中，外接传感探头为温湿度探头，温湿度探头通过航空接头与外接接口连接；航空接头可采用XL13-16-20对接三芯航空接头。在实际应用中，可以将外接传感探头设置在室外，环境数据采集装置安装在室内，同时实现室内外环境数据的采集；更进一步地，由于仅将外接传感探头设置在室外，可避免由于将传感模块(传感探头和数据处理电路)整体设置在室外风吹雨淋而引发故障，缩短使用寿命的情形。
参考图1和图2，将环境数据采集装置安装在室内，外接传感探头(以温湿度探头为例)安装在室外，具体的环境数据采集系统的工作过程为：采集室内环境参数时，温度传感模块、湿度传感模块及CO2传感模块采集并传输室内温度、湿度及CO2浓度数据给微处理器，微处理器将一个或数个温度传感模块、湿度传感模块及CO2传感模块采集的温度、湿度及CO2浓度信号预处理成LoRaWAN协议格式的数据，并将实时数据通过无线透传模块发送至LoRa数据采集网关；此时，不配置航空接头及外接的温湿度探头。
采集室外环境参数时，微处理器通过外接接口、航空接头拉线与外接的温湿度探头连接以采集室外温度、湿度数据，并将采集的温湿度信号预处理成LoRaWAN协议格式的数据，通过无线透传模块发送至LoRa数据采集网关；此时，不配置温度传感模块、湿度传感模块、CO2传感模块。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种环境数据采集装置，其特征在于，包括温度传感模块、湿度传感模块、CO2传感模块、主控模块、无线透传模块和外接接口，所述外接接口用于连接外接传感探头，所述温度传感模块的输出端、所述湿度传感模块的输出端、所述CO2传感模块的输出端均与所述主控模块的输入端连接，所述主控模块分别与所述无线透传模块、所述外接接口连接。
2.根据权利要求1所述的环境数据采集装置，其特征在于，所述环境数据采集装置还包括供电电池，所述供电电池的输出端与所述主控模块的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的环境数据采集装置，其特征在于，所述供电电池为锂亚电池。
4.根据权利要求1至3任一项所述的环境数据采集装置，其特征在于，所述环境数据采集装置还包括显示模块，所述主控模块的输出端与所述显示模块的输入端连接。
5.一种环境数据采集系统，其特征在于，包括LoRa数据采集网关和权利要求1至4任一项所述的环境数据采集装置，无线透传模块与所述LoRa数据采集网关连接。
6.根据权利要求5所述的环境数据采集系统，其特征在于，所述环境数据采集系统还包括外接传感探头，所述外接传感探头与所述外接接口连接。
7.根据权利要求6所述的环境数据采集系统，其特征在于，所述外接传感探头为温湿度探头。
8.根据权利要求7所述的环境数据采集系统，其特征在于，所述温湿度探头通过航空接头与所述外接接口连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111105725A (zh) * 2020-01-14 2020-05-05 山东帝云信息科技有限公司 一种应急逃生指示灯、物联网智能逃生照明指示系统及其工作方法

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