TWI718434B - 監測裝置之電源及傳輸系統 - Google Patents

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TWI718434B TW107139571A TW107139571A TWI718434B TW I718434 B TWI718434 B TW I718434B TW 107139571 A TW107139571 A TW 107139571A TW 107139571 A TW107139571 A TW 107139571A TW I718434 B TWI718434 B TW I718434B
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陳俊道
楊明儒
洪崇元
莊明正
賴建薳
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Abstract

本發明提供一種監測裝置之電源及傳輸系統，其係包含一第一容置殼體位於一第一空間，其一內側設置一電源件及一無線收發元件，一第二容置殼體位於一第二空間，其一內側設置一控制元件及一感測元件，本發明藉由將電源件及無線收發元件遠離該監測裝置之其他元件，以方便人員更換電源件，減少人員進入危險環境產生傷亡之狀況，並以較空曠之第一空間提升無線傳輸之效能；本發明更以至少一連接管件穿設於該第一容置殼體及該第二容置殼體之外側，以保護監測裝置之元件的電性連接。

Description

監測裝置之電源及傳輸系統
本發明是關於一種監測裝置之電源及傳輸系統，尤其係將電源件及無線收發元件遠離監測裝置之其他元件之裝置及系統。
隨著城市發展以及市民的環保意識日益提昇，為符合快速變遷的城市發展需要，必須有系統地發展汙水下水道工程的建設。傳統是以人工方式監測，無法及早發現汙染源頭，導致無法即時改正，且傳統的監測方式需要耗費大量人力進行多次抄表或紀錄資料，例如用戶水表與進水量的管理用表。但大部分管線所處位置之作業環境相當惡劣，例如位在交通繁忙的馬路上，進行資料下載作業時十分不便，且有安全上的顧慮，由此可知自動監測系統的導入為未來之必然趨勢，因此產業界利用自動監測系統，透過智慧型傳輸感測裝置，自動將監測資料傳送至遠端的資料收集中心，可有效率地監測下水道或水池的水量與水質。當數值異常時感測裝置自動發出警報，對於汙水廠操作效能的提升、水質異常的應變及對外水汙染事件的釐清，有顯著的效益提升。
而市面上的感測裝置之架構通常分為：感測元件(Sensor)、處理元件或控制元件(Processing Unit)、傳輸元件(Transceiver Unit)以及電源元件(Power Unit)。
其中，感測元件可為內建感測器或外接儀器去感測四周環境的資料，並將所感測到的訊號經過取樣，再轉換成數位訊號送到控制元件加以處理。在使用上可依據不同應用設計不同的感測器架構，例如火災感測裝置，須使用溫度感測、煙霧感測以及光線感測等感測元件，以配合使用目的，增加對環境的了解。
處理元件或控制元件的功能與電腦的處理器相似，其係負責執行程式碼之元件，並且去分配和控制在感測器之間不同的元件，同時也可透過傳輸單元接收遠端伺服器或是感測器所發送的訊號封包，解讀封包內容命令型態後，再據以對感測器不同的單位元件下達不同的控制命令。同理，也可以透過傳輸單元對遠端下達自身要求的命令。儲存元件的功能就像是一般個人電腦中硬碟等儲存裝置，主要是儲存經過ADC轉換過後的資料，以及儲存在處理元件中一些需要暫時保留的資料。
傳輸元件是與感測元件互相通訊的橋樑，其主要負責將處理元件所需的資料透過介質進行傳送或接收。而要使用哪一種介質傳輸是依據使用者所應用的環境去做選擇，常見的介質如光纖介質(OpticalMedia)、無線電波(Radio)以及紅外線(Infrared)等。
電力供應元件是負責提供感測元件及控制元件所需電源之元件，若沒有電力供應元件，則感測器將無法運作。通常無線感測器的電源是由電池所供應，所以每個感測器能維持的生命週期有限。所以在無線感測網路的應用中，感測器除了講求能夠長時間運作外，還要節省能量的消耗，而如何在長時間運作與電力消耗之間取得平衡，是無線監、感、偵測裝置設計時的重要考量之處。
但習知之監測裝置仍須設置於監測物所處之位置附近，通常該位置的作業環境相當惡劣，需更換電池時工作人員仍須進入該環境，常危害工作人員的身心健康，甚至於更換電池時造成人員傷亡。
因此本發明提供一種監測裝置之電源及傳輸系統，其係將監測裝置之電源件及無線收發元件設置於第一空間，如人孔蓋表面，並將監測裝置之控制元件及感測元件設置於第二空間，如下水道的管壁用接觸需監測之目標物，藉由將電源件及無線收發元件遠離該監測裝置之其他元件，以方便人員更換電源件，減少人員進入危險環境產生傷亡之狀況，並以較空曠之第一空間提升無線傳輸之效能。
本發明之一目的在於提供一種監測裝置之電源及傳輸系統，其係將監測裝置之電源件及無線收發元件設置於第一空間，並將監測裝置之控制元件及感測元件設置於第二空間，藉由將電源件及無線收發元件遠離該監測裝置之其他元件，以方便電源件更換及提升無線傳輸之效能。
本發明之一目的在於提供一種監測裝置之電源及傳輸系統，其係利用第一容置殼體內側設置電源件及無線收發元件，於第二容置殼體內側設置控制元件及感測元件，並以至少一連接管件之一端穿設第一容置殼體之外側及另一端穿設第二容置殼體之外側，以透過至少一連接管件保護電源件及無線收發元件與控制元件及感測元件之電性連接。
為達到上述所指稱之各目的與功效，本發明提供一種監測裝置之電源及傳輸系統，其包含：一第一容置殼體以及一第二容置殼體；該第一容置殼體位於一第一空間，該第一容置殼體之一內側設置一電源件及一無線傳輸元件；該第二容置殼體位於一第二空間，該第二容置殼體之一內側設置一控制元件及一感測元件，該控制元件電性連接該電源件及該無線傳輸元件，該感測元件電性連接該控制元件。
本發明之一實施例中，其中該第一容置殼體之一外側穿設至少一第一穿孔，該至少一第一穿孔連通至少一連接管件之一端，該至少一連接管件之另一端連通該第二容置殼體之一外側穿設之至少一第二穿孔。
本發明之一實施例中，其中該電源件依序經過該至少一第一穿孔、該至少一連接管件及該至少一第二穿孔電性連接該控制元件。
本發明之一實施例中，其中該無線傳輸元件依序經過該至少一第一穿孔、該至少一連接管件及該至少一第二穿孔電性連接該控制元件。
本發明之一實施例中，其中該電源件係太陽能板。
本發明之一實施例中，其中該電源件係市電。
本發明之一實施例中，其中該感測元件包含一類比數位轉換器，該類比數位轉換器電性連接該控制元件。
為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以實施例及配合說明，說明如後：
本發明提供一種監測裝置之電源及傳輸系統，其係將監測裝置之電源件及無線收發元件設置於第一容置殼體內且位於第一空間，如人孔蓋表面，並將監測裝置之控制元件及感測元件設置於第二容置殼體內且位於第二空間，如下水道的管壁，用以接觸需監測之目標物，藉由將電源件及無線收發元件遠離該監測裝置之其他元件，以方便人員更換電源件，減少人員進入危險環境產生傷亡之狀況，並以較空曠之第一空間提升無線傳輸之效能；本發明更以至少一連接管件穿設於第一容置殼體及第二容置殼體之外側，以保護監測裝置之元件間的電性連接。
請參閱第1圖，其為本發明之第一實施例之結構示意圖，如圖所示。本實施例之一種監測裝置之電源及傳輸系統1，其包含一第一容置殼體10、一第二容置殼體20。
再次參閱第1圖，如圖所示。該第一容置殼體10係設置於一第一空間30，並於一內側設置一電源件12以及一無線收發元件14，該第一空間30係較空曠之空間，如地面或人孔蓋表面，而該電源件12係提供其他元件電源之元件；該第二容置殼體20係設置於一第二空間40，並於一內側設置一控制元件22以及一感測元件24，該第二空間40係需感測之目標物所在之空間，如下水道、化糞池、水溝或需感測的目標物所在地，該控制元件22係負責執行程式碼，並控制該感測元件24。
接續上述，該感測元件24感測該第二容置殼體20外側之該第二空間40產生數據傳送至該控制元件22，該控制元件22接收該感測元件24之數據後將該數據傳送至該第一空間30之該無線收發元件14，以較空曠或訊號傳輸效率較好之該第一空間30傳送該數據至遠端，或從遠端傳送數據，如更新資料至該無線收發元件14，該無線收發元件14再將該數據傳送至該控制元件22，使該控制元件22可以更新或修正程式碼。
請參閱第2圖，其為本發明之感測元件之示意圖，如圖所示。於本實施例中該電源件12也可為太陽能板，利用太陽能提供其他元件電力，或是直接電性連接市電以電廠提供電源；該感測元件24更包含一類比數位轉換器28，其係使用如ADC(Analog-to-digital converter)之元件，該類比數位轉換器28電性連接該控制元件22並將感測元件24測得之類比訊號轉換成數位訊號至該控制元件22。
本實施例提供一種監測裝置之電源及傳輸系統，其係將監測裝置之該電源件及該無線收發元件設置於該第一容置殼體之一內側，且位於該第一空間，如人孔蓋表面，並將監測裝置之該控制元件及該感測元件設置於該第二容置殼體之一內側，且位於第二空間，如下水道的管壁用接觸需監測之目標物，藉由將電源件及無線收發元件遠離該監測裝置之其他元件，以方便人員更換電源件，減少習知技術人員須進入危險環境更換電池而產生傷亡之狀況，並以較空曠之該第一空間提升無線傳輸之效能。
請參閱第3圖，其為本發明之第二實施例之結構示意圖，如圖所示。本實施例之一種監測裝置之電源及傳輸系統1係基於上述第一實施例，於該第一容置殼體10之一外側穿設至少一第一穿孔16以及於該第二容置殼體20之一外側穿設至少一第二穿孔26，再以至少一連接管件50之一端連通該至少一第一穿孔16，另一端連通該至少一第二穿孔26。
接續上述，該電源件12經過該至少一第一穿孔16，再經過該至少一連接管件50，最後經過該至少一第二穿孔26電性連接該控制元件22，而該無線收發元件14先經過該至少一第一穿孔16，再經過該至少一連接管件50，最後經過該至少一第二穿孔26電性連接該控制元件22，其係藉由該至少一連接管件50提供電性連接之保護，如防水、防塵，以避免監測裝置之電性連接漏電或短路；本實施例之其他元件之連接與作動關係皆與上述第一實施例相同，故不再贅述。
本實施例提供一種監測裝置之電源及傳輸系統，其係基於上述第一實施例，以該至少一連接管件之二端穿設並連接於該第一容置殼體及該第二容置殼體之外側，以保護監測裝置之元件間的電性連接，提供更安全的資訊傳輸環境，避免監測裝置之電性連接漏電或短路。
綜上所述，本發明為一種監測裝置之電源及傳輸系統，其係將監測裝置之該電源件及該無線收發元件設置於該第一容置殼體之一內側，並將其設置於該第一空間，如人孔蓋表面，以提供方便更換該電源件或提供太陽光的空間，並將監測裝置之該控制元件及該感測元件設置於該第二容置殼體之一內側，並將其設置於該第二空間，如下水道的管壁，其用以接觸需監測之目標物，本發明藉由將該電源件及該無線收發元件遠離監測裝置之其他元件，以方便人員更換電源件，減少人員進入危險環境產生傷亡之狀況，並以較空曠之第一空間提升無線傳輸之效能；本發明更以該至少一連接管件之二端穿設於該第一容置殼體及該第二容置殼體之外側，以保護監測裝置之元件間的電性連接，防止元件之間的電性連接受外來物汙染導致短路或斷路。
故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者，應符合我國專利法專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈  鈞局早日賜准專利，至感為禱。
惟以上所述者，僅為本發明一實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
1:監測裝置之電源及傳輸系統 10:第一容置殼體 12:電源件 14:無線收發元件 16:第一穿孔 20:第二容置殼體 22:控制元件 24:感測元件 26:第二穿孔 28:類比數位轉換器 30:第一空間 40:第二空間 50:連接管件
第1圖：其為本發明之第一實施例之結構示意圖； 第2圖：其為本發明之感測元件之示意圖；以及 第3圖：其為本發明之第二實施例之結構示意圖。
1:監測裝置之電源及傳輸系統
10:第一容置殼體
12:電源件
14:無線收發元件
20:第二容置殼體
22:控制元件
24:感測元件
30:第一空間
40:第二空間

Claims (7)

  1. 一種監測裝置之電源及傳輸系統，其包含：一第一容置殼體，其位於一第一空間，該第一容置殼體之一內側設置一電源件及一無線收發元件；以及一第二容置殼體，其位於一第二空間，該第二容置殼體之一內側設置一控制元件及一感測元件，該控制元件電性連接該電源件及該無線收發元件，該感測元件電性連接該控制元件；其中，該第一空間之訊號傳送效率大於該第二空間之訊號傳送效率。
  2. 如請求項1所述之監測裝置之電源及傳輸系統，其中該第一容置殼體之一外側穿設至少一第一穿孔，該至少一第一穿孔連通至少一連接管件之一端，該至少一連接管件之另一端連通該第二容置殼體之一外側穿設之至少一第二穿孔。
  3. 如請求項2所述之監測裝置之電源及傳輸系統，其中該電源件依序經過該至少一第一穿孔、該至少一連接管件及該至少一第二穿孔電性連接該控制元件。
  4. 如請求項2所述之監測裝置之電源及傳輸系統，其中該無線收發元件依序經過該至少一第一穿孔、該至少一連接管件及該至少一第二穿孔電性連接該控制元件。
  5. 如請求項1所述之監測裝置之電源及傳輸系統，其中該電源件係太陽能板。
  6. 如請求項1所述之監測裝置之電源及傳輸系統，其中該電源件係市電。
  7. 如請求項1所述之監測裝置之電源及傳輸系統，其中該感測元件包含 一類比數位轉換器，該類比數位轉換器電性連接該控制元件。
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