用于寒冷環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警的手持監(jiān)測儀及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于寒冷環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警的手持監(jiān)測儀及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，涉及監(jiān)測儀器領(lǐng)域，手持式監(jiān)測儀由風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、邏輯模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、存儲模塊、電源模塊、背溫加熱與控制模塊、無線傳輸模塊等構(gòu)成，用于風(fēng)速、溫度檢測及冷強度、等價致冷溫度、凍傷危險性及不同作業(yè)強度下的作業(yè)防護提示。移動數(shù)據(jù)中心由無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)中心等構(gòu)成，用于接收、顯示、存儲各個手持式監(jiān)測儀發(fā)送的上述信息和檢測控制，形成區(qū)域性監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。為寒冷環(huán)境下作業(yè)防護、提高作業(yè)效率、預(yù)防凍傷的發(fā)生提供一個可靠的技術(shù)手段。
【專利說明】用于寒冷環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警的手持監(jiān)測儀及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及監(jiān)測儀器領(lǐng)域，尤其涉及一種用于寒冷環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警的手持監(jiān)測儀及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在寒冷的環(huán)境中，進行戶外訓(xùn)練、作業(yè)等工作，若防護不當(dāng)，往往會造成冷損傷的發(fā)生，而環(huán)境因素的變化，會引起環(huán)境冷強度的變化，環(huán)境冷強度的強弱，會造成不同程度的凍傷危險性，從而降低了作業(yè)效率，甚至造成作業(yè)人員的傷亡。
[0003]因此，需要研制根據(jù)對寒冷環(huán)境氣象因素的監(jiān)測，通過對檢測結(jié)果的邏輯判定，對凍傷的危險性進行預(yù)警和作業(yè)防護提示的監(jiān)測儀，并且能在一定區(qū)域內(nèi)開展環(huán)境因素的監(jiān)測，形成區(qū)域性無線監(jiān)測和預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，提高寒冷地區(qū)戶外作業(yè)效能，預(yù)防凍傷的發(fā)生。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提供了一種用于寒冷環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警的手持監(jiān)測儀及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，本實用新型實現(xiàn)了實時監(jiān)測寒冷地區(qū)戶外作業(yè)的冷強度大小，提高寒區(qū)作業(yè)的作業(yè)效率，預(yù)防凍傷的發(fā)生，詳見下文描述:
[0005]一種用于寒冷環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警的手持監(jiān)測儀，所述手持監(jiān)測儀包括:
[0006]風(fēng)速傳感器，所述風(fēng)速傳感器通過風(fēng)速傳感器接口連接在機殼上，所述風(fēng)速傳感器接口與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接，第一溫度傳感器通過第一溫度傳感器接口與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接，第二溫度傳感器通過第二溫度傳感器接口和所述A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接，基準(zhǔn)電壓模塊通過結(jié)構(gòu)化布線與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊通過結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接；
[0007]IXD顯示模塊通過導(dǎo)線、連接接口和結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接，鍵盤模塊通過導(dǎo)線、線路板上的連接接口和結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接；加熱模塊通過導(dǎo)線與繼電器模塊相連接，加熱指示模塊與所述繼電器模塊相連接，所述繼電器模塊通過結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接；
[0008]時鐘模塊通過結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接，數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)TF卡通過接口電路與存儲模塊實現(xiàn)存儲過程，所述存儲模塊通過結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接；
[0009]充電式鋰電池組與電壓檢測模塊相連接，所述電壓檢測模塊通過導(dǎo)線、結(jié)構(gòu)化布線分別與電池指示模塊、所述邏輯模塊相連接，所述充電式鋰電池組通過導(dǎo)線分別與5V電源模塊、3.3V電源模塊、充電模塊相連接，所述充電模塊通過導(dǎo)線與220V電源插頭相連接；
[0010]天線與機殼上的第一天線接口相連接,所述第一天線接口通過信號線與第一無線放大模塊相連接，所述第一無線放大模塊通過信號線與第一無線發(fā)射、接收模塊相連接，所述第一無線發(fā)射、接收模塊通過連接接口和結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接；加熱防護外套通過連接接口和連接線與外置充電式鋰電池組相連接。
[0011]一種用于寒冷環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)包括:手持監(jiān)測儀，其特征在于，還包括:移動數(shù)據(jù)中心，
[0012]所述移動數(shù)據(jù)中心包括:高增益天線；
[0013]所述高增益天線通過第二天線接口與第二無線放大模塊相連接，所述第二無線放大模塊通過信號線與第二無線發(fā)射、接收模塊相連接，所述第二無線發(fā)射、接收模塊通過接插口與數(shù)據(jù)傳輸接口轉(zhuǎn)換模塊相連接，所述數(shù)據(jù)傳輸接口轉(zhuǎn)換模塊通過信號線與USB接口相連接，所述USB接口通過信號線與數(shù)據(jù)中心相連接。
[0014]本實用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是:手持式監(jiān)測儀通過對寒冷環(huán)境下的溫度、風(fēng)速的監(jiān)測，獲得相應(yīng)的環(huán)境冷強度，用于凍傷危險性的預(yù)警和不同作業(yè)強度的作業(yè)防護指導(dǎo)，其檢測、分析結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到移動數(shù)據(jù)中心，并實時顯示和存儲，提高了作業(yè)效率、預(yù)防了凍傷的發(fā)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型提供的手持式監(jiān)測儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型提供的無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實用新型提供的移動式數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0019]1:手持式監(jiān)測儀；2:移動數(shù)據(jù)中心；
[0020]3:風(fēng)速傳感器；4:第一溫度傳感器；
[0021]5:第二溫度傳感器； 6:風(fēng)速傳感器接口 ；
[0022]7:第一溫度傳感器接口 ； 8:第二溫度傳感器接口 ；
[0023]9:A/D轉(zhuǎn)換模塊；10:基準(zhǔn)電壓模塊；
[0024]11:顯示模塊；12:電壓檢測模塊；
[0025]13:鍵盤模塊；14:充電式鋰電池組；
[0026]15:充電模塊；16:220V插頭；
[0027]17:電池指示模塊；18:5V電源模塊；
[0028]19:3，3V電源模塊；20:繼電器模塊；
[0029]21:加熱模塊；22:加熱指示模塊；
[0030]23:邏輯模塊；24:第一無線發(fā)射、接收模塊；
[0031]25:第一無線放大模塊；26:第一天線接口 ；
[0032]27:天線；28:存儲模塊；
[0033]29: TF 卡；30:時鐘模塊；
[0034]31:加熱防護套；32:連接延長線；
[0035]33:外置充電鋰電池組；34:高增益天線；
[0036]35:第二天線接口；36:第二無線放大模塊；
[0037]37:第二無線發(fā)射、接收模塊；38:數(shù)據(jù)傳輸接口轉(zhuǎn)換模塊；
[0038]39:USB 接口；40:數(shù)據(jù)中心。

【具體實施方式】
[0039]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本實用新型實施方式作進一步地詳細(xì)描述。
[0040]為了實現(xiàn)對環(huán)境冷強度的監(jiān)測，進行凍傷危險性的預(yù)警和不同作業(yè)強度的作業(yè)防護提示，本實用新型實施例提供了一種用于寒冷環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警的手持監(jiān)測儀及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，下面結(jié)合圖1、圖2和圖3進行詳細(xì)的描述:
[0041]參見圖1，用于寒冷環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警的手持監(jiān)測儀I包括:風(fēng)速傳感器3，通過風(fēng)速傳感器接口 6連接在機殼上，風(fēng)速傳感器接口 6與A/D轉(zhuǎn)換模塊9相連接，第一溫度傳感器4通過第一溫度傳感器接口 7與A/D轉(zhuǎn)換模塊9相連接，第二溫度傳感器5通過第二溫度傳感器接口 8和A/D轉(zhuǎn)換模塊9相連接，基準(zhǔn)電壓模塊10通過結(jié)構(gòu)化布線與A/D轉(zhuǎn)換模塊9相連接，A/D轉(zhuǎn)換模塊9通過結(jié)構(gòu)化布線與邏輯模塊23相連接。
[0042]IXD顯示模塊11通過導(dǎo)線、連接接口和結(jié)構(gòu)化布線與邏輯模塊23相連接，鍵盤模塊13通過導(dǎo)線、線路板上的連接接口和結(jié)構(gòu)化布線與邏輯模塊23相連接。加熱模塊21通過導(dǎo)線與繼電器20相連接，加熱指示模塊22通過導(dǎo)線與繼電器模塊20相連接，繼電器模塊20通過結(jié)構(gòu)化布線與邏輯模塊23相連接。
[0043]時鐘模塊30通過結(jié)構(gòu)化布線與邏輯模塊23相連接，數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)TF卡29通過接口電路與存儲模塊28實現(xiàn)存儲過程，存儲模塊28通過結(jié)構(gòu)化布線與邏輯模塊23相連接。
[0044]充電式鋰電池組14與電壓檢測模塊12相連接，電壓檢測模塊12通過導(dǎo)線、結(jié)構(gòu)化布線分別與電池指示模塊17、邏輯模塊23相連接，充電式鋰電池組14通過導(dǎo)線分別與5V電源模塊18、3.3V電源模塊19、充電模塊15相連接，充電模塊15通過導(dǎo)線與220V電源插頭16相連接。
[0045]天線27與機殼上的第一天線接口 26相連接,第一天線接口 26通過信號線與第一無線放大模塊25相連接，第一無線放大模塊25通過信號線與第一無線發(fā)射、接收模塊24相連接，第一無線發(fā)射、接收模塊24通過連接接口和結(jié)構(gòu)化布線與邏輯模塊23相連接。
[0046]加熱防護外套31通過連接接口和連接線32與外置充電式鋰電池組33相連接。
[0047]參見圖2，該網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)包括兩部分構(gòu)成，一是手持監(jiān)測儀1，另一是移動式用于無線環(huán)境檢測數(shù)據(jù)接收的移動數(shù)據(jù)中心2，手持監(jiān)測儀I的結(jié)構(gòu)參見圖1，在此不再贅述，下面結(jié)合圖3詳細(xì)描述移動數(shù)據(jù)中心2，以及整個網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)的工作過程。
[0048]該移動數(shù)據(jù)中心2包括:高增益天線34，通過第二天線接口 35與第二無線放大模塊36相連接，第二無線放大模塊36通過信號線與第二無線發(fā)射、接收模塊37相連接，第二無線發(fā)射、接收模塊37通過接插口與數(shù)據(jù)傳輸接口轉(zhuǎn)換模塊38相連接，數(shù)據(jù)傳輸接口轉(zhuǎn)換模塊38通過信號線與USB接口 39相連接，USB接口 39通過信號線與數(shù)據(jù)中心40相連接。實時顯示檢測的數(shù)據(jù)并進行實時存儲。
[0049]下面結(jié)合實際中的應(yīng)用，詳細(xì)描述手持式監(jiān)測儀I和移動數(shù)據(jù)中心2的工作流程。
[0050]將手持式監(jiān)測儀I拿到戶外寒冷作業(yè)區(qū)域，打開開關(guān)，IXD上顯示主菜單菜單，在該環(huán)境中平衡1-2分鐘，按檢測鍵執(zhí)行手動檢測操作時，一方面通過風(fēng)速傳感器3獲取環(huán)境風(fēng)速的信息，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊9和基準(zhǔn)電壓模塊10取得比較的基準(zhǔn)，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，由邏輯模塊23進行讀取得到當(dāng)前環(huán)境的風(fēng)速值。另一方面通過第一溫度傳感器4獲得當(dāng)前環(huán)境的溫度信息，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊9和基準(zhǔn)電壓模塊10取得比較的基準(zhǔn)，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，由邏輯模塊23進行讀取，轉(zhuǎn)換后得到當(dāng)前環(huán)境溫度的值，并將風(fēng)速、溫度的值顯示在LCD上，通過按下一頁鍵，由邏輯模塊23進行相對應(yīng)轉(zhuǎn)換后，得到當(dāng)前環(huán)境的冷強度、等價致冷溫度等信息，并顯示在IXD上，通過多次按下一頁鍵，從而在IXD上顯示智能提示凍傷危險性大小及不同作業(yè)強度下的作業(yè)防護等多屏信息，顯示完成后，按檢測鍵執(zhí)行下一次的檢測操作，按返回鍵返回。按檢測鍵執(zhí)行自動檢測操作時，執(zhí)行的檢測、邏輯轉(zhuǎn)換的過程和手動檢測相類似，結(jié)果顯示時，無需按下下頁鍵，系統(tǒng)自動間隔一段時間順序顯示當(dāng)前環(huán)境的風(fēng)速、溫度值、等價致冷溫度、凍傷危險性大小及不同作業(yè)強度下的作業(yè)防護提示，顯示完成后自動進入下一次檢測操作，如此循環(huán)往復(fù)，直到按退出鍵返回。
[0051]其中，上述的檢測、邏輯轉(zhuǎn)換和作業(yè)提示的信息通過邏輯模塊23、存儲模塊28的控制，將信息存儲到存儲介質(zhì)TF卡29中。使用上、下和選擇鍵，通過邏輯模塊23控制時鐘模塊30中的時間信息的讀取和存儲，進行日期、時間的更改。
[0052]其中，第二溫度傳感器5獲取當(dāng)前IXD顯示模塊11的溫度信息，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊9和基準(zhǔn)電壓模塊10取得比較的基準(zhǔn)，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，由邏輯模塊23進行讀取，轉(zhuǎn)換后和原設(shè)定值進行比較，若大于該設(shè)定值時，則繼續(xù)讀取，若小于該設(shè)定值時，則通過邏輯模塊23進行控制繼電器模塊20動作，一方面使加熱模塊21進行加熱功能操作，另一方面通過加熱指示模塊22進行加熱操作顯示，此時邏輯模塊23繼續(xù)通過控制讀取第二溫度傳感器5的溫度值，若讀取的溫度小于設(shè)定的值則繼續(xù)加熱的操作，若讀取的溫度值大于設(shè)定值，則通過邏輯模塊23控制繼電器模塊20動作，控制加熱模塊21停止加熱，同時控制加熱指示模塊22停止顯示。通過邏輯模塊23控制上述監(jiān)測儀的自我防護操作。
[0053]其中，電壓檢測模塊12用于檢測充電式鋰電池組14的電壓，當(dāng)充電式鋰電池組14電壓低于設(shè)定的電壓時，邏輯模塊23通過電壓檢測模塊12獲取信息，通過邏輯翻轉(zhuǎn)使電池電壓在電池指示模塊17中進行顯示，說明電壓低，應(yīng)及時進行充電，否則檢測的數(shù)值就不準(zhǔn)確。充電時，關(guān)閉電源開關(guān)，將220V插頭16插入220V電源插座，通過充電模塊15對充電式鋰電池組14進行充電。充電式鋰電池組14分別連接到5V電源模塊18和3.3V電源模塊19，為手持式監(jiān)測儀I提供穩(wěn)定的5V和3.3V電壓。
[0054]其中，上述檢測的風(fēng)速、溫度值、冷強度、等價致冷溫度、凍傷危險性大小及不同作業(yè)強度下的作業(yè)防護提示的信息，一方面存儲到存儲介質(zhì)TF卡29中，另一方面通過邏輯模塊23的邏輯電平，通過串行接口將數(shù)據(jù)傳送到第一無線發(fā)射、接收模塊24，再通過第一無線放大模塊25和天線27發(fā)射出去，傳送到移動數(shù)據(jù)中心2。
[0055]其中，當(dāng)環(huán)境溫度低到一定程度時，為保障手持式監(jiān)測儀I能正常工作，需給手持式監(jiān)測儀I加上加熱防護套31，并且通過連接延長線32連接到外置充電鋰電池組33，起到加熱和保溫作用，保障在寒冷環(huán)境下手持式監(jiān)測儀I的正常運轉(zhuǎn)。
[0056]手持式監(jiān)測儀I檢測的風(fēng)速、溫度值、冷強度、等價致冷溫度、凍傷危險性大小及不同作業(yè)強度下的作業(yè)防護提示的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到移動數(shù)據(jù)中心2的高增益接收天線34，該信號通過第二無線放大模塊36進行信號放大，由第二無線發(fā)射、接收模塊37進行數(shù)據(jù)的接收，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，通過數(shù)據(jù)傳輸接口轉(zhuǎn)換模塊38進行數(shù)據(jù)傳輸，經(jīng)USB接口 39，傳送到數(shù)據(jù)中心40的顯示屏上實時顯示聯(lián)網(wǎng)的各臺監(jiān)測儀檢測的數(shù)據(jù)、凍傷預(yù)警和不同作業(yè)強度作業(yè)防護信息，并可以實時進行存儲。
[0057]綜上所述，本實用新型實施例通過手持式監(jiān)測儀對冷環(huán)境氣象信息的監(jiān)測，智能預(yù)警凍傷的危險性，并根據(jù)不同的作業(yè)強度提示作業(yè)防護，將上述信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到移動數(shù)據(jù)中心，形成區(qū)域性監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而預(yù)防凍傷的發(fā)生，提高寒冷地區(qū)戶外作業(yè)效率。
[0058]本實用新型實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
[0059]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施例的示意圖，上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
[0060]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于寒冷環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警的手持監(jiān)測儀，其特征在于，所述手持監(jiān)測儀包括: 風(fēng)速傳感器，所述風(fēng)速傳感器通過風(fēng)速傳感器接口連接在機殼上，所述風(fēng)速傳感器接口與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接，第一溫度傳感器通過第一溫度傳感器接口與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接，第二溫度傳感器通過第二溫度傳感器接口和所述A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接，基準(zhǔn)電壓模塊通過結(jié)構(gòu)化布線與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊通過結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接； LCD顯示模塊通過導(dǎo)線、連接接口和結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接，鍵盤模塊通過導(dǎo)線、線路板上的連接接口和結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接；加熱模塊通過導(dǎo)線與繼電器模塊相連接，加熱指示模塊與所述繼電器模塊相連接，所述繼電器模塊通過結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接； 時鐘模塊通過結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接，數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)TF卡通過接口電路與存儲模塊實現(xiàn)存儲過程，所述存儲模塊通過結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接； 充電式鋰電池組與電壓檢測模塊相連接，所述電壓檢測模塊通過導(dǎo)線、結(jié)構(gòu)化布線分別與電池指示模塊、所述邏輯模塊相連接，所述充電式鋰電池組通過導(dǎo)線分別與5V電源模塊、3.3V電源模塊、充電模塊相連接，所述充電模塊通過導(dǎo)線與220V電源插頭相連接；天線與機殼上的第一天線接口相連接，所述第一天線接口通過信號線與第一無線放大模塊相連接，所述第一無線放大模塊通過信號線與第一無線發(fā)射、接收模塊相連接，所述第一無線發(fā)射、接收模塊通過連接接口和結(jié)構(gòu)化布線與所述邏輯模塊相連接；加熱防護外套通過連接接口和連接線與外置充電式鋰電池組相連接。
2.一種用于寒冷環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)包括:權(quán)利要求1所述的手持監(jiān)測儀，其特征在于，還包括:移動數(shù)據(jù)中心， 所述移動數(shù)據(jù)中心包括:高增益天線； 所述高增益天線通過第二天線接口與第二無線放大模塊相連接，所述第二無線放大模塊通過信號線與第二無線發(fā)射、接收模塊相連接，所述第二無線發(fā)射、接收模塊通過接插口與數(shù)據(jù)傳輸接口轉(zhuǎn)換模塊相連接，所述數(shù)據(jù)傳輸接口轉(zhuǎn)換模塊通過信號線與USB接口相連接，所述USB接口通過信號線與數(shù)據(jù)中心相連接。
【文檔編號】G05B19/418GK203930492SQ201420366460
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】王軍, 楊丹鳳, 李曦, 汪海, 張麗, 劉嘉贏, 南文考 申請人:中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所