基于物联网的遗址博物馆氮氧化物实时监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于物联网的遗址博物馆氮氧化物实时监测装置，其包括能源单元、氮氧化物传感器数据采集单元、数据转换装置以及通讯单元；氮氧化物传感器数据采集单元通过数据转换装置接入通讯单元；能源单元与数据转换装置、氮氧化物传感器数据采集单元和/或通讯单元相连。该监测装置能实时在线监测遗址博物馆内微环境下有害气体的微小变化，对文物的保护提供了非常重要的第一手资料，同时对游客所处的环境也进行了实时监测，使用非常方便，效果非常显著。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于遗址博物馆内馆藏文物中有害气体的监测领域，涉及一种氮氧化物(二氧化氮)实时监测装置，尤其涉及一种基于物联网的微环境下有害低浓度气体变化的实时监测装置。
技术介绍
遗址博物馆馆藏文物微环境有害气体变化监测装置为遗址博物馆内微环境监测提供了主要的在线监控手段。当前我国遗址博物馆内文物在线监测还处于应用的早期，技术手段还没有完全成熟，馆藏文物在线实时监测设备基本没有。对于微环境低浓度的有害气体监测还不能进行在线监测。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本技术提供了一种能实时在线监测遗址博物馆内微环境下有害气体的微小变化的基于物联网的遗址博物馆氮氧化物实时监测装置。本技术的技术解决方案是：本技术提供了一种基于物联网的遗址博物馆氮氧化物实时监测装置，其特殊之处在于：所述监测装置包括能源单元、氮氧化物传感器数据采集单元、数据转换装置以及通讯单元；所述氮氧化物传感器数据采集单元通过数据转换装置接入通讯单元；所述能源单元与数据转换装置、氮氧化物传感器数据采集单元和/或通讯单元相连。上述氮氧化物传感器数据采集单元包括氮氧化物传感器探头以及与氮氧化物传感器探头相连的传感器主机；所述氮氧化物传感器探头通过传感器主机接入数据转换装置。上述氮氧化物传感器探头是进口的氮氧化物气体传感器探头。上述氮氧化物气体传感器探头的监测范围是0～1ppm；所述氮氧化物气体传感器探头的分辨率是1ppb；所述氮氧化物气体传感器探头的精度是0～0.2ppm或0.2～1ppm。上述数据转换装置包括由传感器探头输出的第一信号输入端以及第二信号输入端、第一电阻、由四个隧道二极管构成的二极管组、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、控制芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、有源电源输入端、三极管以及无线通讯单元所需的第一电平输出端和第二电平输出端；所述由传感器探头输出的第一信号输入端以及第二信号输入端分别与控制芯片相连；所述第一电阻以及由四个隧道二极管构成的二极管组并联后分别接入由传感器探头输出的第一信号输入端以及第二信号输入端；所述由四个隧道二极管构成的二极管组接地；所述有源电源输入端与第二电阻串联后与由传感器探头输出的第二信号输入端相并联；所述由传感器探头输出的第一信号输入端通过第三电阻接地；所述第一电容与第二电容并联后的一端接地，另一端接入控制芯片；所述控制芯片分别与无线通讯单元所需的第一电平输出端和第二电平输出端相连；所述控制芯片通过第六电阻接地；所述有源电源输入端通过第四电阻与无线通讯单元所需的第一电平输出端相串联；所述有源电源输入端分别通过第五电阻以及第七电阻与无线通讯单元所需的第二电平输出端相串联；所述有源电源输入端接入三极管的源极；所述三极管的栅极通过第八电阻与无线通讯单元所需的第二电平输出端相串联；所述三极管的漏极通过第六电阻接地。上述四个隧道二极管构成的二极管组包括依次串联的第一隧道二极管、第二隧道二极管、第三隧道二极管以及第四隧道二极管。上述通讯单元是无线通讯单元。上述无线通讯单元采用的通讯频段是433MHz频段。本技术的优点是：本技术提供了一种基于物联网的遗址博物馆氮氧化物实时监测装置，该装置包括转换装置，无线通讯单元以及传感信号采集单元，能源单元等器件，本技术是将实时采集得到的信息或数据通过无线传感网(物联网)发送给用户，使用非常方便；本技术采用新西兰的进口气体传感元件，传感效果好，精度高，依据本技术所提供的装置，能够监测遗址博物馆文物微环境低浓度氮氧化物气体的微变化。本技术应用于遗址博物馆，对文物所处微环境中有害气体进行实时在线监测，对文物的保护提供了非常重要的第一手资料，同时对游客所处的环境也进行了实时监测，使用非常方便，效果非常显著。附图说明图1是本技术所提供监测装置的结构示意框图；图2是本技术所采用的转换装置的电路原理示意图；其中：1-转换装置；2-传感数据采集单元；3-无线通讯单元；4-能源单元；5-通信接口单元；6-传感器主机；7-传感器探头。具体实施方式参见图1，本技术提供了一种基于物联网的遗址博物馆氮氧化物实时监测装置，该监测装置包括转换装置1、无线通讯单元3以及传感数据采集单元2，能源单元4；转换装置1分别与无线通讯单元3以及传感数据采集单元2，能源单元4相连。转换装置1包括通信接口单元5；通过通信接口单元5与传感数据采集单元2相连。传感数据采集单元2包括传感器探头7，传感器主机6。传感器可以分别接入二氧化氮传感器探头7；传感器探头7采用进口的气体传感器，传感器探头7与传感器主机6相连，传感器主机6与转换装置1的通信接口单元5相连；传感数据采集单元2与能源模块4相连。物联网采用无线传感网技术，无线传感网所处频段是国家核准的ISM频段，无线通讯单元3采用的通讯频段是433MHz频段。本技术在具体工作时，首先由传感数据采集单元2采集得到氮氧化物数据后经过通信接口单元5发送至转换装置1，最后将氮氧化物数据发送至通讯单元3，实现与外界的无线通讯或数据传输。本技术所采用的转换装置1是采用自行设计的硬件电路来实现信号的电平转换，其目的是将传感器探头输出的信号SENSOR_A以及信号SENSOR_B转换为无线通讯单元所需要的电平TXD以及RXD，见图2所示；数据转换装置包括由传感器探头输出的第一信号输入端以及第二信号输入端、第一电阻、由四个隧道二极管构成的二极管组、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、控制芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、有源电源输入端、三极管以及无线通讯单元所需的第一电平输出端和第二电平输出端；由传感器探头输出的第一信号输入端以及第二信号输入端分别与控制芯片相连；第一电阻以及由四个隧道二极管构成的二极管组并联后分别接入由传感器探头输出的第一信号输入端以及第二信号输入端；由四个隧道二极管构成的二极管组接地；有源电源输入端与第二电阻串联后与由传感器探头输出的第二信号输入端相并联；由传感器探头输出的第一信号输入端通过第三电阻接地；第一电容与第二电容并联后的一端接地，另一端接入控制芯片；控制芯片分别与无线通讯单元所需的第一电平输出端和第二电平输出端相连；控制芯片通过第六电阻接地；有源电源输入端通过第四电阻与无线通讯单元所需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的遗址博物馆氮氧化物实时监测装置，其特征在于：所述监测装置包括能源单元、氮氧化物传感器数据采集单元、数据转换装置以及通讯单元；所述氮氧化物传感器数据采集单元通过数据转换装置接入通讯单元；所述能源单元与数据转换装置、氮氧化物传感器数据采集单元和/或通讯单元相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的遗址博物馆氮氧化物实时监测装置，其特征在于：所
述监测装置包括能源单元、氮氧化物传感器数据采集单元、数据转换装置以及
通讯单元；所述氮氧化物传感器数据采集单元通过数据转换装置接入通讯单元；
所述能源单元与数据转换装置、氮氧化物传感器数据采集单元和/或通讯单元相
连。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的遗址博物馆氮氧化物实时监测装置，
其特征在于：所述氮氧化物传感器数据采集单元包括氮氧化物传感器探头以及
与氮氧化物传感器探头相连的传感器主机；所述氮氧化物传感器探头通过传感
器主机接入数据转换装置。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的遗址博物馆氮氧化物实时监测装置，
其特征在于：所述氮氧化物传感器探头是进口的氮氧化物气体传感器探头。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的遗址博物馆氮氧化物实时监测装置，
其特征在于：所述氮氧化物气体传感器探头的监测范围是0～1ppm；所述氮氧化
物气体传感器探头的分辨率是1ppb；所述氮氧化物气体传感器探头的精度是
0～0.2ppm或0.2～1ppm。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的基于物联网的遗址博物馆氮氧化物
实时监测装置，其特征在于：所述数据转换装置包括由传感器探头输出的第一
信号输入端以及第二信号输入端、第一电阻、由四个隧道二极管构成的二极管
组、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、控制芯片、第四电阻、第五
电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、有源电源输入端、三极管以及无线通
讯单元所需的第一电平输出端和第二电平...

【专利技术属性】
技术研发人员：马涛，王永进，纪娟，邓宏，林树笋，王剑，王阳，
申请(专利权)人：陕西省文物保护研究院，西安元智系统技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61