基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】一種基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其包括能源單元、臭氧傳感器數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置以及通訊單元；臭氧傳感器數(shù)據(jù)采集單元通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置接入通訊單元；能源單元與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置、臭氧傳感器數(shù)據(jù)采集單元和/或通訊單元相連。本實(shí)用新型提供了一種能實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)遺址博物館內(nèi)微環(huán)境下有害氣體的微小變化的基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置。
【專利說明】基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于遺址博物館內(nèi)館藏文物中有害氣體的監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，涉及一種臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]遺址博物館館藏文物微環(huán)境有害氣體變化監(jiān)測(cè)裝置為遺址博物館內(nèi)微環(huán)境監(jiān)測(cè)提供了主要的在線監(jiān)控手段。當(dāng)前我國遺址博物館內(nèi)文物在線監(jiān)測(cè)還處于應(yīng)用的早期，技術(shù)手段還沒有完全成熟，館藏文物在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備基本沒有。對(duì)于微環(huán)境低濃度的有害氣體監(jiān)測(cè)還不能進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決【背景技術(shù)】中存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種能實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)遺址博物館內(nèi)微環(huán)境下有害氣體的微小變化的基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
目.ο
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:本實(shí)用新型提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特殊之處在于:所述監(jiān)測(cè)裝置包括能源單元、臭氧傳感器數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置以及通訊單元；所述臭氧傳感器數(shù)據(jù)采集單元通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置接入通訊單元；所述能源單元與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置、臭氧傳感器數(shù)據(jù)采集單元和/或通訊單元相連。
[0005]上述臭氧傳感器數(shù)據(jù)采集單元包括臭氧傳感器探頭以及與臭氧傳感器探頭相連的傳感器主機(jī)；所述臭氧傳感器探頭通過傳感器主機(jī)接入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置。
[0006]上述臭氧傳感器探頭是進(jìn)口的臭氧氣體傳感器探頭。
[0007]上述臭氧氣體傳感器探頭的監(jiān)測(cè)范圍是O?0.5ppm ;所述臭氧氣體傳感器探頭的分辨率是Ippb ;所述臭氧氣體傳感器探頭的精度是O?0.1ppm或0.1?0.5ppm。
[0008]上述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置包括由傳感器探頭輸出的第一信號(hào)輸入端以及第二信號(hào)輸入端、第一電阻、由四個(gè)隧道二極管構(gòu)成的二極管組、第二電阻、第三電阻、第一電容、第二電容、控制芯片、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、有源電源輸入端、三極管以及無線通訊單元所需的第一電平輸出端和第二電平輸出端；所述由傳感器探頭輸出的第一信號(hào)輸入端以及第二信號(hào)輸入端分別與控制芯片相連；所述第一電阻以及由四個(gè)隧道二極管構(gòu)成的二極管組并聯(lián)后分別接入由傳感器探頭輸出的第一信號(hào)輸入端以及第二信號(hào)輸入端；所述由四個(gè)隧道二極管構(gòu)成的二極管組接地；所述有源電源輸入端與第二電阻串聯(lián)后與由傳感器探頭輸出的第二信號(hào)輸入端相并聯(lián)；所述由傳感器探頭輸出的第一信號(hào)輸入端通過第三電阻接地；所述第一電容與第二電容并聯(lián)后的一端接地，另一端接入控制芯片；所述控制芯片分別與無線通訊單元所需的第一電平輸出端和第二電平輸出端相連；所述控制芯片通過第六電阻接地；所述有源電源輸入端通過第四電阻與無線通訊單元所需的第一電平輸出端相串聯(lián)；所述有源電源輸入端分別通過第五電阻以及第七電阻與無線通訊單元所需的第二電平輸出端相串聯(lián)；所述有源電源輸入端接入三極管的源極；所述三極管的柵極通過第八電阻與無線通訊單元所需的第二電平輸出端相串聯(lián)；所述三極管的漏極通過第六電阻接地。
[0009]上述四個(gè)隧道二極管構(gòu)成的二極管組包括依次串聯(lián)的第一隧道二極管、第二隧道二極管、第三隧道二極管以及第四隧道二極管。
[0010]上述通訊單元是無線通訊單元。
[0011]上述無線通訊單元采用的通訊頻段是433MHz頻段。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0013]本實(shí)用新型提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，該裝置包括轉(zhuǎn)換裝置，無線通訊單元以及傳感信號(hào)采集單元，能源單元等器件，本實(shí)用新型是將實(shí)時(shí)采集得到的信息或數(shù)據(jù)通過無線傳感網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng))發(fā)送給用戶，使用非常方便；本實(shí)用新型采用新西蘭的進(jìn)口氣體傳感元件，傳感效果好，精度高，依據(jù)本實(shí)用新型所提供的裝置，能夠監(jiān)測(cè)遺址博物館文物微環(huán)境低濃度臭氧氣體的微變化。本實(shí)用新型應(yīng)用于遺址博物館，對(duì)文物所處微環(huán)境中有害氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，對(duì)文物的保護(hù)提供了非常重要的第一手資料，同時(shí)對(duì)游客所處的環(huán)境也進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使用非常方便，效果非常顯著。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型所提供監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型所采用的轉(zhuǎn)換裝置的電路原理示意圖；
[0016]其中:
[0017]1-轉(zhuǎn)換裝置；2_傳感數(shù)據(jù)采集單元；3_無線通訊單元；4_能源單元；5_通信接口單元；6_傳感器主機(jī)；7_傳感器探頭。

【具體實(shí)施方式】
[0018]參見圖1，本實(shí)用新型提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，該監(jiān)測(cè)裝置包括轉(zhuǎn)換裝置1、無線通訊單元3以及傳感數(shù)據(jù)采集單元2，能源單元4 ;轉(zhuǎn)換裝置I分別與無線通訊單元3以及傳感數(shù)據(jù)采集單元2，能源單元4相連。
[0019]轉(zhuǎn)換裝置I包括通信接口單元5 ;通過通信接口單元5與傳感數(shù)據(jù)采集單元2相連。
[0020]傳感數(shù)據(jù)采集單元2包括傳感器探頭7，傳感器主機(jī)6。
[0021 ] 傳感器可以分別接入臭氧傳感器探頭7 ;傳感器探頭7采用進(jìn)口的氣體傳感器，傳感器探頭7與傳感器主機(jī)6相連，傳感器主機(jī)6與轉(zhuǎn)換裝置I的通信接口單元5相連；傳感數(shù)據(jù)采集單元2與能源模塊4相連。
[0022]物聯(lián)網(wǎng)采用無線傳感網(wǎng)技術(shù)，無線傳感網(wǎng)所處頻段是國家核準(zhǔn)的ISM頻段，無線通訊單元3采用的通訊頻段是433MHz頻段。
[0023]本實(shí)用新型在具體工作時(shí)，首先由傳感數(shù)據(jù)采集單元2采集得到臭氧數(shù)據(jù)后經(jīng)過通信接口單元5發(fā)送至轉(zhuǎn)換裝置1，最后將臭氧數(shù)據(jù)發(fā)送至通訊單元3，實(shí)現(xiàn)與外界的無線通訊或數(shù)據(jù)傳輸。
[0024]本實(shí)用新型所采用的轉(zhuǎn)換裝置I是采用自行設(shè)計(jì)的硬件電路來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換，其目的是將傳感器探頭輸出的信號(hào)SENSOR_A以及信號(hào)SENSOR_B轉(zhuǎn)換為無線通訊單元所需要的電平TXD以及RXD，見圖2所示；
[0025]數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置包括由傳感器探頭輸出的第一信號(hào)輸入端以及第二信號(hào)輸入端、第一電阻、由四個(gè)隧道二極管構(gòu)成的二極管組、第二電阻、第三電阻、第一電容、第二電容、控制芯片、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、有源電源輸入端、三極管以及無線通訊單元所需的第一電平輸出端和第二電平輸出端；由傳感器探頭輸出的第一信號(hào)輸入端以及第二信號(hào)輸入端分別與控制芯片相連；第一電阻以及由四個(gè)隧道二極管構(gòu)成的二極管組并聯(lián)后分別接入由傳感器探頭輸出的第一信號(hào)輸入端以及第二信號(hào)輸入端；由四個(gè)隧道二極管構(gòu)成的二極管組接地；有源電源輸入端與第二電阻串聯(lián)后與由傳感器探頭輸出的第二信號(hào)輸入端相并聯(lián)；由傳感器探頭輸出的第一信號(hào)輸入端通過第三電阻接地；第一電容與第二電容并聯(lián)后的一端接地，另一端接入控制芯片；控制芯片分別與無線通訊單元所需的第一電平輸出端和第二電平輸出端相連；控制芯片通過第六電阻接地；有源電源輸入端通過第四電阻與無線通訊單元所需的第一電平輸出端相串聯(lián)；有源電源輸入端分別通過第五電阻以及第七電阻與無線通訊單元所需的第二電平輸出端相串聯(lián)；有源電源輸入端接入三極管的源極；三極管的柵極通過第八電阻與無線通訊單元所需的第二電平輸出端相串聯(lián)；三極管的漏極通過第六電阻接地。
[0026]四個(gè)隧道二極管構(gòu)成的二極管組包括依次串聯(lián)的第一隧道二極管、第二隧道二極管、第三隧道二極管以及第四隧道二極管。
[0027]無線傳感網(wǎng)是自組織樹形網(wǎng)絡(luò)。
[0028]傳感器探頭是臭氧傳感器。
[0029]本實(shí)用新型通過上述含有具體結(jié)構(gòu)的物理器件搭建出一個(gè)臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于微環(huán)境低濃度的有害氣體監(jiān)測(cè)還不能進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的技術(shù)問題。
[0030]盡管以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方案，上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本說明書的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本實(shí)用新型保護(hù)之列。
【權(quán)利要求】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述監(jiān)測(cè)裝置包括能源單元、臭氧傳感器數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置以及通訊單元；所述臭氧傳感器數(shù)據(jù)采集單元通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置接入通訊單元；所述能源單元與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置、臭氧傳感器數(shù)據(jù)采集單元和/或通訊單元相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述臭氧傳感器數(shù)據(jù)采集單元包括臭氧傳感器探頭以及與臭氧傳感器探頭相連的傳感器主機(jī)；所述臭氧傳感器探頭通過傳感器主機(jī)接入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述臭氧氣體傳感器探頭的監(jiān)測(cè)范圍是0?0.5卯!II ；所述臭氧氣體傳感器探頭的分辨率是1卯13 ；所述臭氧氣體傳感器探頭的精度是0?0.1卯III或0.1?0.5卯111。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置包括由傳感器探頭輸出的第一信號(hào)輸入端以及第二信號(hào)輸入端、第一電阻、由四個(gè)隧道二極管構(gòu)成的二極管組、第二電阻、第三電阻、第一電容、第二電容、控制芯片、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、有源電源輸入端、三極管以及無線通訊單元所需的第一電平輸出端和第二電平輸出端；所述由傳感器探頭輸出的第一信號(hào)輸入端以及第二信號(hào)輸入端分別與控制芯片相連；所述第一電阻以及由四個(gè)隧道二極管構(gòu)成的二極管組并聯(lián)后分別接入由傳感器探頭輸出的第一信號(hào)輸入端以及第二信號(hào)輸入端；所述由四個(gè)隧道二極管構(gòu)成的二極管組接地；所述有源電源輸入端與第二電阻串聯(lián)后與由傳感器探頭輸出的第二信號(hào)輸入端相并聯(lián)；所述由傳感器探頭輸出的第一信號(hào)輸入端通過第三電阻接地；所述第一電容與第二電容并聯(lián)后的一端接地，另一端接入控制芯片；所述控制芯片分別與無線通訊單元所需的第一電平輸出端和第二電平輸出端相連；所述控制芯片通過第六電阻接地；所述有源電源輸入端通過第四電阻與無線通訊單元所需的第一電平輸出端相串聯(lián)；所述有源電源輸入端分別通過第五電阻以及第七電阻與無線通訊單元所需的第二電平輸出端相串聯(lián)；所述有源電源輸入端接入三極管的源極；所述三極管的柵極通過第八電阻與無線通訊單元所需的第二電平輸出端相串聯(lián)；所述三極管的漏極通過第六電阻接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述四個(gè)隧道二極管構(gòu)成的二極管組包括依次串聯(lián)的第一隧道二極管、第二隧道二極管、第三隧道二極管以及第四隧道二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述通訊單元是無線通訊單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的遺址博物館臭氧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述無線通訊單元采用的通訊頻段是4331取頻段。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK204256400SQ201420674672
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】李庫, 程蓓, 馬濤, 鄧宏, 林樹筍, 王劍, 王陽 申請(qǐng)人:漢陽陵博物館, 西安元智系統(tǒng)技術(shù)有限責(zé)任公司