CN217638029U - 拼接式无线结构振动、温度采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了拼接式无线结构振动、温度采集设备，具体涉及轨道车辆信息采集技术领域，包括，所述拼接模块，以及与所述拼接模块连接的变压器模块；所述拼接模块包括有壳体，所述壳体内部设有电路板，所述壳体上设有电源接头和连接杆，所述壳体上还设有阻块；所述壳体所述拼接模块还包括有多组振动传感器和温度传感器。本实用新型积体积小，第一磁吸接头母头和第二磁吸接头公头的作用为将电源输出的电能传输给所属的拼接模块，第二磁吸接头公头的作用为将电源输出的电能传输给下一个要与其所在的拼接模块拼接的拼接模块，通过此设计方法减少了模块与模块之间的距离，减少了空间占用。

Description

拼接式无线结构振动、温度采集设备

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆信息采集技术领域，更具体地说，本实用涉及拼接式无线结构振动、温度采集设备。

背景技术

随着经济的快速发展，人们生活水平的快速提高，市政配套也越来越齐全，城市管网、电力、通讯等各种设施基本铺设完成，在轨道车辆设备运转的同时，也需要对其进行监测，从而方便监测人员及时、全面的掌握各种信息，防止意外的发生。

1.采集数据种类单一，多数采集装置以采集结构振动数据和结构温度数据之一为主；或虽具备采集多种数据的功能，但不能同时采集，需人工切换采集数据种类通道完成不同种类数据的采集；

2.采集端数量固定且单一，不能根据采集点的数量灵活变化采集端口数量；

3.局部数据采集密度不够大，根据当前数据采集区域的要求，采集数据的传感器布置密度大，且设备占用空间要小、布线少；

4.当前多数的结构状态采集装置的数据传输多为有线传输，有线传输会增加布线的工作量，并且缆线多会大大降低空间美感，当缆线某处发生断路时，不易排查断路所在处；

5.传统的数据采集装置体积较大，在狭小的空间内无法布置足够的采集设备，不能一次性采集所有的测量点数据；

6.当前的结构状态采集装置价格昂贵，均以千元或万元为单位，不易大量购买使用；

7.当前的结构状态采集装置，多数防水防尘性能较差，难以在阴雨天等天气状态差的环境下工作，但是其在实际使用时，当污泥是块状的形态下，该系统无法快速有效的将块状污泥分散，块状污泥中的重金属不能有效分散在泥浆中，药液与泥浆的混合效果差；

8.现有设备重量大，增加了工作者搬运的难度和工作量。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供拼接式无线结构振动、温度采集设备，本实用新型所要解决的技术问题是：通过所设计的可拼接设备，满足不同数量测量点的结构振动和温度监测的需求。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：拼接式无线结构振动、温度采集设备，包括，所述拼接模块，以及与所述拼接模块连接的变压器模块；所述拼接模块包括有壳体，所述壳体内部设有电路板，所述壳体上设有电源接头和连接杆，所述壳体上还设有阻块；所述壳体所述拼接模块还包括有多组振动传感器和温度传感器，所述振动传感器和温度传感器和壳体之间通过调整导线连接；所述电路板上安装有单片机，以及与单片机信号连接的无线传输模块，所述电路板上还设有多组接口座。

在一个优选的实施方式中，所述壳体包括有上壳，以及与所述上壳匹配的下壳，所述下壳底部安装有固定底板；

所述振动传感器包括有振动传感器上壳，以及与所述振动传感器上壳匹配的振动传感器下壳；

所述温度传感器包括有温度传感器上壳，以及与所述温度传感器上壳匹配的温度传感器下壳。

在一个优选的实施方式中，所述接口座包括有前电源接口座、后电源接口座、振动传感器接口座、温度传感器接口座和通孔。

在一个优选的实施方式中，所述电源接头和调整导线均通过磁吸接头连接，所述电源接头包括有分布在壳体两侧的第一磁吸接头母头和第二磁吸接头公头。

在一个优选的实施方式中，所述拼接模块呈长方体结构，所述阻块通过螺钉安装在固定底板，且所述阻块可沿螺钉的轴线旋转。

在一个优选的实施方式中，所述固定底板与下壳为可拆卸连接，所述固定底板上设有方形沉头，所述方形沉头与连接杆配合，所述连接杆为U型。

在一个优选的实施方式中，所述拼接模块采用并联电路。

在一个优选的实施方式中，所述拼接模块还包括有采集模块，所述采集模块输出端与电路板连接，所述采集模块输入端与调整导线连接，所述采集模块设置为分线器。

在一个优选的实施方式中，所述电路板通过多个螺钉固定在下壳。

在一个优选的实施方式中，所述变压器模块包括有变压器和导线，所述导线与采集模块连接。

本实用新型的技术效果和优点：

1.本实用新型积体积小，空间利用率高，增大了测量点的密度，形状规整，可做到摆放整齐，增加空间美感，第一磁吸接头母头和第二磁吸接头公头的作用为将电源输出的电能传输给所属的拼接模块；第二磁吸接头公头的作用为将电源输出的电能传输给下一个要与其所在的拼接模块拼接的拼接模块，通过此设计方法减少了模块与模块之间的距离，减少了空间占用；

2.各拼接模块拼接后，电路为并联电路，采用并联电路，各拼接模块独立作业，某一拼接模块损坏后，不影响其他模块继续工作；

3.采集模块可以同时采集振动数据和结构温度数据，采集数据的种类数量不单一；采集模块具有四个采集端，其中，两个采集端通过各自的振动传感器采集振动数据，后期通过采集的振动数据对结构振动状态进行分析；另两个采集端通过各自的温度传感器采集温度数据，后期通过采集的温度数据对结构温度变化状态进行分析；

4.本设备具有低功耗的特性，所选电子器件均为低功耗器件，可有效的减少电能的消耗，可起到节能的作用；

5.采集端口数量可灵活变化，通过所设计的拼接方法，可根据测量点数量的需求，灵活的变化采集端口的数量，满足采集需求；

6.拼接模块为密封式结构，具有防水防潮的功能，由于本设备采用的电子器件均为低功耗器件，在工作过程中，各器件所产生的热量微乎其微，可忽略不计，因此不需要考虑散热问题，可将外壳设计成密封是结构，同时接头部分选用的为磁吸接头，磁吸接头具有防水防尘功能；

7.传输速率高，本设备采用的无线传输方式，无线传输相比有线传输减少了空间中的布线，使空间更显整齐，不因导线多而凌乱；

8.成本低，目前市面上的结构状态采集设备价格为千元甚至万元，本设备成本仅需百元，大大降低了成本，可大批量的使用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构立体图。

图2为本实用新型拼接模块爆炸结构示意图。

图3为本实用新型振动传感器爆炸结构示意图。

图4为本实用新型温度传感器爆炸结构示意图。

图5为本实用新型采集模块连接结构示意图。

图6为本实用新型连接杆立体结构示意图。

附图标记为：1、拼接模块；2、变压器模块；3、壳体；4、电路板；5、电源接头；6、连接杆；7、阻块；8、振动传感器；9、温度传感器；10、调整导线；11、单片机；12、无线传输模块；13、上壳；14、下壳；15、固定底板；16、振动传感器上壳；17、振动传感器下壳；18、温度传感器上壳；19、温度传感器下壳；20、前电源接口座；21、后电源接口座；22、振动传感器接口座；23、温度传感器接口座；25、第一磁吸接头母头；26、第二磁吸接头公头；27、采集模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-6所示，在本实施例中提供了拼接式无线结构振动、温度采集设备，包括，所述拼接模块1，以及与所述拼接模块1连接的变压器模块2；所述拼接模块1包括有壳体3，所述壳体3内部设有电路板4，所述壳体3上设有电源接头5和连接杆6，所述壳体3上还设有阻块7；所述壳体3所述拼接模块1还包括有多组振动传感器8和温度传感器9，所述振动传感器8和温度传感器9和壳体3之间通过调整导线10连接；所述电路板4上安装有单片机11，以及与单片机11信号连接的无线传输模块12，其中，无线传输方式为ZIGBEE无线传输方式，相比与其他种类的无线传输，ZIGBEE无线传输方式运行时功耗低、传输速率高，传输速率可达400HZ以上，与其他种类的无线传输速率相差无几，并且功耗约为其他无线传输的1/10；同时该传输方式可一对多和多对一的进行网状传输，是通过拼接方式增加测量点数量的一个重要依据之，所述电路板4上还设有多组接口座。

具体实施方式，第一磁吸接头母头25和第二磁吸接头公头26的作用为将电源输出的电能传输给所属的拼接模块1；第二磁吸接头公头26的作用为将电源输出的电能传输给下一个要与其所在的拼接模块1拼接的拼接模块1，通过此设计方法减少了模块与模块之间的距离，将拼接模块1上的固定底板15上涂抹强力胶，将其粘在测量点上，取下时可将下壳14和固定底板15分开，为拼接模块1更换新的固定底板15，重复利用，降低成本，采集模块27具有四个采集端，其中，两个采集端通过各自的振动传感器8采集振动数据，后期通过采集的振动数据对结构振动状态进行分析；另两个采集端通过各自的温度传感器9采集温度数据，后期通过采集的温度数据对结构温度变化状态进行分析。

本设备具有低功耗的特性，所选电子器件均为低功耗器件，可有效的减少电能的消耗，可起到节能的作用。

在本实施例中，所述壳体3包括有上壳13，以及与所述上壳13匹配的下壳14，所述下壳14底部安装有固定底板15；通过四个螺钉连接紧固。

所述振动传感器8包括有振动传感器上壳16，以及与所述振动传感器上壳16匹配的振动传感器下壳17；通过四个螺钉紧固连接，振动传感器8通过两个螺钉紧固在振动传感器下壳17上。

振动传感器8有很多种类，主要包括：速度传感器、位移传感器和加速度传感器等。本设备以加速度传感器为例，其他种类的振动传感器8亦可。

所述温度传感器9包括有温度传感器上壳18，以及与所述温度传感器上壳18匹配的温度传感器下壳19。温度传感器上壳18和温度传感器下壳19通过两个螺钉紧固连接，温度传感器9通过上、下壳14的挤压固定。

其中，拼接模块1为密封式结构，具有防水防潮的功能。

在本实施例中，所述接口座包括有前电源接口座20、后电源接口座21、振动传感器接口座22、温度传感器接口座23和通孔。

具体的，设计了专用的电路板4，将单片机11、无线传输模块12、前电源接口座20、后电源接口座21、振动传感器接口座22、温度传感器接口座23和通孔集成，整齐排列，有效的提高了空间的使用率和增加了美感。

在本实施例中，所述电源接头5和调整导线10均通过磁吸接头28连接，所述电源接头5包括有分布在壳体3两侧的第一磁吸接头母头25和第二磁吸接头公头26。

具体的，电子接头的种类繁多，本系统电源接头5更宜选用磁吸接头28磁吸接头28具有较强的磁力，在一定的范围内可自动定位连接，连接牢固，并且磁吸接头28具有防水防尘功能，适用性较强；

磁吸接头28的调整导线10可根据测量的需要，选用不同的长度。

所述拼接模块1呈长方体结构。

具体的，拼接模块1从整体看为长方体结构，第一磁吸接头母头25和第二磁吸接头公头26的作用为将电源输出的电能传输给所属的拼接模块1；第二磁吸接头公头26的作用为将电源输出的电能传输给下一个要与其所在的拼接模块1拼接的拼接模块1，通过此设计方法减少了模块与模块之间的距离，减少了空间占用。

所述固定底板15与下壳14为可拆卸连接，所述固定底板15上设有方形沉头，所述方形沉头与连接杆6配合，所述连接杆6为U型，所述阻块7通过螺钉安装在固定底板15，且所述阻块7可沿螺钉的轴线旋转。

固定底板15通过顶部凸起结构对纵向相对位移进行约束，相对位移量为0；纵向位移约束后，再用螺钉将所设计的阻块7与固定底板15紧固，约束下壳14和固定底板15的横向位移和纵向位移，相对位移量均为0，阻块7可沿螺钉的轴线旋转，以便将下壳14和固定底板15拆开，该设计具有良好的约束作用，且易于组装和拆开。

方形沉头孔，与所设计的连接杆6进行配合，连接杆6为U型，使相邻的两个采集模块27的紧密的拼接，保证拼接部位在受到外力的干扰下，依然保持紧密拼接状态，进一步保证磁吸接头28保持连接的状态，持续为后面的采集模块27供电。

将拼接模块1上的固定底板15上涂抹强力胶，将其粘在测量点上，取下时可将下壳14和固定底板15分开，为拼接模块1更换新的固定底板15。

在本实施例中，所述拼接模块1采用并联电路。

具体的，采用并联电路，各拼接模块1独立作业，某一拼接模块1损坏后，不影响其他模块继续工作。

在本实施例中，所述拼接模块1还包括有采集模块27，所述采集模块27输出端与电路板4连接，所述采集模块27输入端与调整导线10连接，所述采集模块27设置为分线器。

具体的，采集模块27具有四个采集端，其中，两个采集端通过各自的振动传感器8采集振动数据，后期通过采集的振动数据对结构振动状态进行分析；另两个采集端通过各自的温度传感器9采集温度数据，后期通过采集的温度数据对结构温度变化状态进行分析；

采集模块27对振动数据和温度数据进行采集，以及数据传输。

在本实施例中，所述电路板4通过多个螺钉固定在下壳14。

在本实施例中，所述变压器模块2包括有变压器和导线，所述导线与采集模块27连接。

具体的，变压器的作用是将220V电压转至9V电压，为单片机11提供电能。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.拼接式无线结构振动、温度采集设备，其特征在于，包括拼接模块(1)，以及与所述拼接模块(1)连接的变压器模块(2)；

所述拼接模块(1)包括有壳体(3)，所述壳体(3)内部设有电路板(4)，所述壳体(3)上设有电源接头(5)和连接杆(6)，所述壳体(3)上还设有阻块(7)；

所述壳体(3)所述拼接模块(1)还包括有多组振动传感器(8)和温度传感器(9)，所述振动传感器(8)和温度传感器(9)和壳体(3)之间通过调整导线(10)连接；

所述电路板(4)上安装有单片机(11)，以及与单片机(11)信号连接的无线传输模块(12)，所述电路板(4)上还设有多组接口座。

2.根据权利要求1所述的拼接式无线结构振动、温度采集设备，其特征在于：所述壳体(3)包括有上壳(13)，以及与所述上壳(13)匹配的下壳(14)，所述下壳(14)底部安装有固定底板(15)；

所述振动传感器(8)包括有振动传感器上壳(16)，以及与所述振动传感器上壳(16)匹配的振动传感器下壳(17)；

所述温度传感器(9)包括有温度传感器上壳(18)，以及与所述温度传感器上壳(18)匹配的温度传感器下壳(19)。

3.根据权利要求1所述的拼接式无线结构振动、温度采集设备，其特征在于：所述接口座包括有前电源接口座(20)、后电源接口座(21)、振动传感器接口座(22)、温度传感器接口座(23)和通孔。

4.根据权利要求1所述的拼接式无线结构振动、温度采集设备，其特征在于：所述电源接头(5)和调整导线(10)均通过磁吸接头(28)连接，所述电源接头(5)包括有分布在壳体(3)两侧的第一磁吸接头母头(25)和第二磁吸接头公头(26)。

5.根据权利要求2所述的拼接式无线结构振动、温度采集设备，其特征在于：所述拼接模块(1)呈长方体结构，所述阻块(7)通过螺钉安装在固定底板(15)，且所述阻块(7)可沿螺钉的轴线旋转。

6.根据权利要求2所述的拼接式无线结构振动、温度采集设备，其特征在于：所述固定底板(15)与下壳(14)为可拆卸连接，所述固定底板(15)上设有方形沉头，所述方形沉头与连接杆(6)配合，所述连接杆(6)为U型。

7.根据权利要求1所述的拼接式无线结构振动、温度采集设备，其特征在于：所述拼接模块(1)采用并联电路。

8.根据权利要求1所述的拼接式无线结构振动、温度采集设备，其特征在于：所述拼接模块(1)还包括有采集模块(27)，所述采集模块(27)输出端与电路板(4)连接，所述采集模块(27)输入端与调整导线(10)连接，所述采集模块(27)设置为分线器。

9.根据权利要求1所述的拼接式无线结构振动、温度采集设备，其特征在于：所述电路板(4)通过多个螺钉固定在下壳(14)。

10.根据权利要求1所述的拼接式无线结构振动、温度采集设备，其特征在于：所述变压器模块(2)包括有变压器和导线，所述导线与采集模块(27)连接。

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