一种气密贮运箱环境监测设备制造技术

本发明专利技术提供一种气密贮运箱环境监测设备，包括：传感器组合、信息处理单元、电源管理单元、人机交互系统、气密结构组件。通过与贮运箱体气密连接，可以实时检测、记录、显示贮运箱内温度、湿度、压力、氮气浓度信息，并根据设定的阈值发出超限值报警，有效避免因环境参数的变化对贮运箱内贵重产品造成的损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种气密贮运箱环境监测设备
本专利技术涉及一种环境监测设备，特别是一种气密贮运箱环境监测设备。
技术介绍
珍贵文物、精密仪器等贵重产品对环境温度、湿度、压力、氮气浓度有严格的要求，气密贮运箱为这些产品在贮存和运输期间提供良好的环境条件，提高产品的可靠性和使用寿命。气密贮运箱在箱内充入适宜产品存储的氮气，通过密封性设计在贮运箱内部形成一个相对独立的密闭环境，对产品进行保护。然而，在贮存和运输过程中，由于贮运箱外界环境参数的变化，会间接引起箱内气体参数的改变，从而对产品造成不同程度的损坏。因此需要一种气密贮运箱环境监测设备，设备自身满足气密要求，可对贮运箱内温度、湿度、压力、氮气浓度实时监测和显示，并根据设定的参数阈值进行超限值报警，同时可查询一定时间段箱内气体参数的变化曲线，通过对贮运箱内环境参数的监测和报警实现对产品的保护。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种气密贮运箱环境监测设备，通过与贮运箱体气密连接，可以实时检测、记录、显示贮运箱内温度、湿度、压力、氮气浓度信息，并根据设定的阈值发出超限值报警，有效避免因环境参数的变化对贮运箱内贵重产品造成的损坏。具体设计方案如下：一种气密贮运箱环境监测设备，包括：传感器组合、信息处理单元、电源管理单元、人机交互系统、气密结构组件。传感器组合包括：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氧气传感器、数据缓冲器、供电接口，各电器件通过电信号电气连接。温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氧气传感器、数据缓冲器电源输入引脚与供电接口输出引脚电气连接，通过供电接口为各电器件供电；温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氧气传感器的信号输出引脚与数据缓冲器的信号输入引脚电气连接，各电器件供电后，传感器将各自采集到的温度、湿度、压力、氧气浓度信息输入给数据缓冲器，在数据缓冲器中滤波、整形后形成暂存数据包。信息处理单元包括：嵌入式处理器、存储器、供电接口、通信接口，通信接口包含用于保证气密电气连接的穿心电容，各电器件通过电信号电气连接。暂存数据包经过通信接口的穿心电容与嵌入式处理器的信号输入引脚电气连接，暂存数据包在嵌入式处理器中进行分析、运算，形成结果数据，包含温度、湿度、压力、氮气浓度环境参数；嵌入式处理器的信号输出引脚与存储器的输入引脚电气连接，结果数据在存储器中进行存储；嵌入式处理器、存储器的电源输入引脚与供电接口的输出引脚电气连接，通过供电接口为各电器件供电。电源管理单元包括：聚合物锂离子电池、充电电路、放电电路、电源接口、电源线，各电器件通过电信号电气连接。外部电源AC220V/50Hz经电源线与电源接口电气连接，电源接口与充电电路输入引脚电气连接，外部电源在充电电路中进行整流、滤波、限流处理；充电电路的输出引脚与聚合物离子电池的输入引脚电气连接，由外部电源为聚合物锂离子电池充电并进行电能存储；聚合物锂离子电池的输出引脚与放电电路的输入引脚电气连接，电能在放电电路中分配和限流输出，经各部件的供电接口为各电器件供电。人机交互系统包括：通讯电缆、数据接口、处理器、显示器、交互单元、供电接口，交互单元包含开关、阈值设定、数据查询输入按键和报警器，各电器件通过电信号电气连接。数据接口的输入引脚与通讯电缆电气连接，接收暂存数据包；数据接口的输出引脚与处理器的信号输入引脚电气连接，处理器的信号输出引脚与显示器电气连接，结果数据经处理器分析、判断后在显示器中进行显示；交互单元的开关、阈值设定、数据查询输入按键接收用户的指令信号，交互单元的信号输入引脚与处理器的交互输入引脚电气连接，通过处理器将指令信号分析、运算后形成交互结果；处理器的交互输出引脚与显示器和交互单元中报警器电气连接，将交互结果在显示器中进行显示，当交互结果超出设定阈值时，通过报警器发出报警；供电接口的输入引脚与外部电源AC220V/50Hz电气连接，供电接口的输出引脚与处理器、显示器的电源输入引脚电气连接，为各电器件供电。气密结构组件包括：支撑骨架、结构外壳、密封圈。支撑骨架为横梁架体，以螺栓紧固的方式与结构外壳机械连接，对结构外壳起支撑和固定的作用；结构外壳包含传感器舱和处理器舱，将支撑骨架包裹在两个舱体内；密封圈与结构外壳的传感器舱以过盈配合的方式机械连接，当结构外壳安装在贮运箱上时起气密作用。气密结构组件中支撑骨架与传感器组合、信息处理单元、电源管理单元以螺栓紧固的方式机械连接，对各组合及单元起固定和支撑作用。气密结构组件中结构外壳将设备分为传感器舱和处理器舱两个舱体，传感器组合位于结构外壳中传感器舱内部，与支撑骨架以螺栓紧固的方式机械连接，固定在支撑骨架上；信息处理单元、电源管理单元位于结构外壳中处理器舱内，与支撑骨架以螺栓紧固的方式机械连接，固定在支撑骨架上；信息处理单元中通信接口的穿心电容以螺栓紧固的方式与气密结构组件中支撑骨架机械连接，保证气密结构组件中结构外壳的传感器舱与处理器舱之间的气密性；电源管理单元中的电源接口与气密结构组件中结构外壳的处理器舱机械连接，嵌入在处理器舱外部，通过电源线连接外部电源；人机交互系统机械连接上独立于其他部分，通过嵌入的方式与贮运箱外壳机械连接，用于显示和人机交互。信息处理单元与传感器组合、人机交互系统电气连接，接收传感器组合采集到的数据经分析、运算、存储后输入给人机交互系统。信息处理单元中通信接口的穿心电容分别与传感器组合中数据缓冲器的信号输出引脚和信息处理单元中嵌入式处理器的信号输入引脚通过电信号电气连接，嵌入式处理器接收数据缓冲器中的暂存数据并进行分析、运算、存储。信息处理单元中存储器的输出引脚与人机交互系统中数据接口的输入引脚通过人机交互系统中通讯电缆电气连接，将存储器中结果数据输入给人机交互系统中的处理器。电源管理单元与传感器组合、信息处理单元电气连接，为各电器件供电。电源管理单元中放电电路的输出引脚分别与传感器组合中供电接口的输入引脚、信息处理单元中供电接口的输入引脚电气连接，实现各电器件的供电。人机交互系统中供电接口输入引脚通过电源管理单元中电源线与外部电源AC220V/50Hz电气连接，实现人机交互系统供电。当用户需要查看贮运箱内温度、湿度、压力、氮气浓度参数时，首先将电源管理单元中电源接口的输入引脚和人机交互系统中供电接口的输入引脚通过电源线与外部电源AC220V/50Hz电气连接，设备各部分开始供电。在人机交互系统中按下交互单元的开关输入按键，传感器组件采集贮运箱内环境参数信息并经信息处理单元将数据分析、运算、存储后形成温度、湿度、压力、氮气浓度结果数据并输入给人机交互系统，在人机交互系统内经分析、运算后在显示器上显示。当用户需要设定贮运箱内温度、湿度、压力、氮气浓度阈值时，接通外部电源状态下，选择人机交互系统中交互单元的阈值设定输入按键，人机交互系统中处理器根据用户输入的相关参数阈值对信息处理单元中存储器输入的结果数据进行判定，在报警器发出超限值报警。当用户需要查询一定时间段箱内气体参数的变化曲线时，选择人机交互系统中交互单元的数据查询输入按键，在显示器中会显示该段时间内箱内气体参数变化情况。本专利技术的优点在于：气密贮运箱环境监测设备自身具有气密性，通过对贮运箱内环境参数的监测和报警实现对产品的保护。可实现贮运箱内温度、湿度、压力、氮气浓度环境参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气密贮运箱环境监测设备，其特征在于，包括：传感器组合、信息处理单元、电源管理单元、人机交互系统、气密结构组件；传感器组合包括：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氧气传感器、数据缓冲器、供电接口，各电器件通过电信号电气连接；温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氧气传感器、数据缓冲器电源输入引脚与供电接口输出引脚电气连接，通过供电接口为各电器件供电；温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氧气传感器的信号输出引脚与数据缓冲器的信号输入引脚电气连接，各电器件供电后，传感器将各自采集到的温度、湿度、压力、氧气浓度信息输入给数据缓冲器，在数据缓冲器中滤波、整形后形成暂存数据包；信息处理单元包括：嵌入式处理器、存储器、供电接口、通信接口，通信接口包含用于保证气密电气连接的穿心电容，各电器件通过电信号电气连接；暂存数据包经过通信接口的穿心电容与嵌入式处理器的信号输入引脚电气连接，暂存数据包在嵌入式处理器中进行分析、运算，形成结果数据，包含温度、湿度、压力、氮气浓度环境参数；嵌入式处理器的信号输出引脚与存储器的输入引脚电气连接，结果数据在存储器中进行存储；嵌入式处理器、存储器的电源输入引脚与供电接口的输出引脚电气连接，通过供电接口为各电器件供电；电源管理单元包括：聚合物锂离子电池、充电电路、放电电路、电源接口、电源线，各电器件通过电信号电气连接；外部电源AC 220V/50Hz经电源线与电源接口电气连接，电源接口与充电电路输入引脚电气连接，外部电源在充电电路中进行整流、滤波、限流处理；充电电路的输出引脚与聚合物离子电池的输入引脚电气连接，由外部电源为聚合物锂离子电池充电并进行电能存储；聚合物锂离子电池的输出引脚与放电电路的输入引脚电气连接，电能在放电电路中分配和限流输出，经各部件的供电接口为各电器件供电；人机交互系统包括：通讯电缆、数据接口、处理器、显示器、交互单元、供电接口，交互单元包含开关、阈值设定、数据查询输入按键和报警器，各电器件通过电信号电气连接；数据接口的输入引脚与通讯电缆电气连接，接收暂存数据包；数据接口的输出引脚与处理器的信号输入引脚电气连接，处理器的信号输出引脚与显示器电气连接，结果数据经处理器分析、判断后在显示器中进行显示；交互单元的开关、阈值设定、数据查询输入按键接收用户的指令信号，交互单元的信号输入引脚与处理器的交互输入引脚电气连接，通过处理器将指令信号分析、运算后形成交互结果；处理器的交互输出引脚与显示器和交互单元中报警器电气连接，将交互结果在显示器中进行显示，当交互结果超出设定阈值时，通过报警器发出报警；供电接口的输入引脚与外部电源AC 220V/50Hz电气连接，供电接口的输出引脚与处理器、显示器的电源输入引脚电气连接，为各电器件供电；气密结构组件包括：支撑骨架、结构外壳、密封圈；支撑骨架为横梁架体，以螺栓紧固的方式与结构外壳机械连接；结构外壳包含传感器舱和处理器舱，将支撑骨架包裹在两个舱体内；密封圈与结构外壳的传感器舱以过盈配合的方式机械连接；气密结构组件中支撑骨架与传感器组合、信息处理单元、电源管理单元以螺栓紧固的方式机械连接，对各组合及单元起固定和支撑作用，传感器组合位于结构外壳中传感器舱内部，与支撑骨架以螺栓紧固的方式机械连接，固定在支撑骨架上；信息处理单元、电源管理单元位于结构外壳中处理器舱内，与支撑骨架以螺栓紧固的方式机械连接，固定在支撑骨架上；信息处理单元中通信接口的穿心电容以螺栓紧固的方式与气密结构组件中支撑骨架机械连接，保证气密结构组件中结构外壳的传感器舱与处理器舱之间的气密性；电源管理单元中的电源接口与气密结构组件中结构外壳的处理器舱机械连接，嵌入在处理器舱外部，通过电源线连接外部电源；人机交互系统机械连接上独立于其他部分，通过嵌入的方式与贮运箱外壳机械连接，用于显示和人机交互；信息处理单元与传感器组合、人机交互系统电气连接，接收传感器组合采集到的数据经分析、运算、存储后输入给人机交互系统；信息处理单元中通信接口的穿心电容分别与传感器组合中数据缓冲器的信号输出引脚和信息处理单元中嵌入式处理器的信号输入引脚通过电信号电气连接，嵌入式处理器接收数据缓冲器中的暂存数据并进行分析、运算、存储；信息处理单元中存储器的输出引脚与人机交互系统中数据接口的输入引脚通过人机交互系统中通讯电缆电气连接，将存储器中结果数据输入给人机交互系统中的处理器；电源管理单元与传感器组合、信息处理单元电气连接，为各电器件供电；电源管理单元中放电电路的输出引脚分别与传感器组合中供电接口的输入引脚、信息处理单元中供电接口的输入引脚电气连接，实现各电器件的供电；人机交互系统中供电接口输入引脚通过电源管理单元中电源线与外部电源AC 220V/50Hz电气连接，实现人机交互系统供电。...

【技术特征摘要】
1.一种气密贮运箱环境监测设备，其特征在于，包括：传感器组合、信息处理单元、电源管理单元、人机交互系统、气密结构组件；传感器组合包括：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氧气传感器、数据缓冲器、供电接口，各电器件通过电信号电气连接；温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氧气传感器、数据缓冲器电源输入引脚与供电接口输出引脚电气连接，通过供电接口为各电器件供电；温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氧气传感器的信号输出引脚与数据缓冲器的信号输入引脚电气连接，各电器件供电后，传感器将各自采集到的温度、湿度、压力、氧气浓度信息输入给数据缓冲器，在数据缓冲器中滤波、整形后形成暂存数据包；信息处理单元包括：嵌入式处理器、存储器、供电接口、通信接口，通信接口包含用于保证气密电气连接的穿心电容，各电器件通过电信号电气连接；暂存数据包经过通信接口的穿心电容与嵌入式处理器的信号输入引脚电气连接，暂存数据包在嵌入式处理器中进行分析、运算，形成结果数据，包含温度、湿度、压力、氮气浓度环境参数；嵌入式处理器的信号输出引脚与存储器的输入引脚电气连接，结果数据在存储器中进行存储；嵌入式处理器、存储器的电源输入引脚与供电接口的输出引脚电气连接，通过供电接口为各电器件供电；电源管理单元包括：聚合物锂离子电池、充电电路、放电电路、电源接口、电源线，各电器件通过电信号电气连接；外部电源AC220V/50Hz经电源线与电源接口电气连接，电源接口与充电电路输入引脚电气连接，外部电源在充电电路中进行整流、滤波、限流处理；充电电路的输出引脚与聚合物离子电池的输入引脚电气连接，由外部电源为聚合物锂离子电池充电并进行电能存储；聚合物锂离子电池的输出引脚与放电电路的输入引脚电气连接，电能在放电电路中分配和限流输出，经各部件的供电接口为各电器件供电；人机交互系统包括：通讯电缆、数据接口、处理器、显示器、交互单元、供电接口，交互单元包含开关、阈值设定、数据查询输入按键和报警器，各电器件通过电信号电气连接；数据接口的输入引脚与通讯电缆电气连接，接收暂存数据包；数据接口的输出引脚与处理器的信号输入引脚电气连接，处理器的信号输出引脚与显示器电气连接，结果数据经处理器分析、判断后在显示器中进行显示；交互单元的开关、阈值设定、数据查询输入按键接收用户的指令信号，交互单元的信号输入引脚与处理器的交互输入引脚电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张自强，洪青峰，陆晓涛，
申请(专利权)人：北京航天新风机械设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11