环境监测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种环境监测仪，该监测仪包括壳体和电路基板，壳体内部为中空设置，电路基板位于壳体内部。电路基板设置有主控电路、电源控制电路以及传感器电路，电源控制电路和传感器电路分别与主控电路电连接。主控电路位于电路基板的第一表面的右侧中部，电源控制电路位于第一表面的左侧。电源控制电路包括供电电路和充电电路，供电电路为第一表面的左上侧，充电电路位于第一表面的左下侧。电路基板还设置有无线通信模块以及时钟电路模块，无线通信模块和时钟电路模块分别设置于第一表面的右上侧，无线通信模块位于时钟电路模块右侧。时钟电路模块与电路基板垂直设置，时钟电路模块向主控电路提供实时时钟信号。
【专利说明】
环境监测仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及环境监测设备领域，具体的，涉及一种便携式的环境监测仪。
【背景技术】
[0002]当今社会，随着工业的快速发展，我们生活的环境中污染物越来越多。近年来，在众多污染物中，可吸入颗粒物(PM2.5)和紫外线辐射引起了人们极大的关注。当今的科学研究表明，大气中的PM2.5浓度与许多呼吸道疾病如哮喘、肺癌等有着密切的关系，年迈的长者和年幼的孩子更可能因为抵抗力差而出现各种呼吸道疾病。此外，暴露于过强的紫外线辐射中已被证实会诱发皮肤癌。根据世界卫生组织估计，目前全球大约有14亿人生活在污染水平超过推荐标准的环境中。为了应对环境污染所带来的危害，环境监测设备应运而生。
[0003]在现有技术发展的情况下，环境监测设备逐渐趋向于小型化、便携式的环境监测设备，此类设备可方便移动携带，适用于偏远地区的环境监测。然而，由于便携式的环境监测设备需要将所有的电子元器件集中在相对较小的空间里，电路与电路之间会存在电磁干扰，影响设备的正常工作，为了避免电路间的电磁干扰，往往需要采用合理的空间布局来设置电路以及电子元器件的排布。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种能够避免电路间电磁干扰且能够便携式的环境监测仪。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供的环境监测仪包括壳体和电路基板，壳体为内部中空的壳体，电路基板位于壳体内部;壳体包括上壳体和下壳体，上壳体与下壳体可拆卸配合；电路基板设置有主控电路、电源控制电路以及传感器电路，电源控制电路和传感器电路分别与主控电路电连接；电源控制电路给主控电路和传感器电路提供电源;传感器电路向主控电路发送空气质量数据;主控电路位于电路基板的第一表面的右侧中部，电源控制电路位于第一表面的左侧；电源控制电路包括供电电路和充电电路，供电电路位于第一表面的左上侧，充电电路位于第一表面的左下侧；电路基板还设置有无线通信模块以及时钟电路模块，无线通信模块和时钟电路模块分别设置于第一表面的右上侧，无线通信模块位于时钟电路模块右侧；时钟电路模块与电路基板垂直设置，时钟电路模块向主控电路提供实时时钟信号。
[0006]由上述方案可见，由于充电电路在充电时会对产生较强的电磁场，会对其他电路造成一定的干扰，因此，将受电磁影响较大的电路设置在远离充电电路的区域，以减弱电磁干扰。本实用新型环境监测仪通过将对各电路模块的合理布局，将电路间的电磁干扰减弱，使得各电路模块可以设置在一定的空间结构上，以实现环境监测仪的小型化，使得环境监测仪可以方便携带。
[0007]—个方案中，环境监测仪还包括显示电路模块，显示电路模块设置在上壳体上，主控电路向显示电路模块发送显示数据。
[0008]由此可见，在环境监测仪中设置显示电路模块，可以实时显示环境监测仪所检测到空气质量数据，同时还能显示电池电量信息，以便用户了解环境监测仪实时的工作情况。
[0009]另一个方案中，环境监测仪还包括GPS定位模块，GPS定位模块设置于上壳体上，GPS定位模块向主控电路发送定位数据。
[0010]由此可见，设置GPS定位模块可让用户了解环境监测仪所处的工作位置，方便仪器的检修以及数据的统计。
[0011]进一步的方案中，充电电路设置有充电接口，充电接口部分外露于壳体外表面。
[0012]由上述方案可见，设置充电接口且外露于壳体外表面，可方便充电操作，无需打开壳体。
[0013]进一步的方案中，壳体设置有至少一个通风孔，通风孔位于壳体的侧面。
[0014]由此可见，由于传感器内置于环境监测仪中，为了使传感器监测到的数据能更真实体现仪器所处环境的空气质量，在壳体上设置通风孔，可保证环境监测仪内部的空气与外界环境的空气对流。
[0015]进一步的方案中，电源控制电路还设置有电源开关，电源开关分别与供电电路及与充电电路的可充电电池电连接。
[0016]由此可见，设置电源开关可在不需要监测空气质量数据时将环境监测仪关闭，节约电源。
[0017]具体的方案中，传感器电路至少包括PM2.5传感器、紫外线传感器、气压传感器、温度传感器或湿度传感器中的一种。
[0018]由此可见，本实用新型的环境监测仪可检测多种空气质量数据，为用户提供丰富的参考数据。
[0019]优选的方案中，无线通信模块至少包括GSM模块、GPRS模块、蓝牙模块、WIFI模块中的一种。
[0020]由此可见，本环境监测仪可通过无线通信模块向云端服务器或移动客户端发送传感器所采集的空气质量数据，同时，用户通过无线通信模块发送操作信息。
[0021]具体的方案中，环境监测仪还包括存储电路模块，主控电路向存储电路模块发送存储数据。
[0022]由上述方案可见，设置存储电路模块，可将传感器所采集的空气质量数据存储，用以发送到云端服务器或用以提供备份数据。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型环境监测仪实施例的结构剖视图。
[0024]图2是本实用新型环境监测仪实施例的结构分解图。
[0025]图3是本实用新型环境监测仪实施例的电路结构分布图。
[0026]图4是本实用新型环境监测仪实施例中下壳体的结构图。
[0027]以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
【具体实施方式】
[0028]由图1和图2所示，本实用新型提供的环境监测仪包括壳体和电路基板3，壳体为内部中空的壳体，电路基板3位于壳体内部。壳体包括上壳体I和下壳体2，上壳体I与下壳体2可拆卸配合。上壳体I用透明材料制成。环境监测仪还包括GPS定位模块4和显示电路模块5，GPS定位模块4和显示电路模块5分别设置在上壳体I上。参见图3，电路基板3设置有主控电路13，主控电路13位于电路基板3的第一表面31的右侧中部XPS定位模块4向主控电路13发送定位数据，主控电路13向显示电路模块5发送显示数据。电路基板3还设置有电源控制电路，电源控制电路位于第一表面31的左侧，且电源控制电路与主控电路13电连接。电源控制电路包括供电电路11和充电电路10，供电电路11位于第一表面31的左上侧，充电电路10位于第一表面31的左下侧。电源控制电路还设置有电源开关7，电源开关7分别与供电电路11及与充电电路10的可充电电池8电连接。
[0029]电路基板3还设置有无线通信模块12以及时钟电路模块9，无线通信模块12和时钟电路模块9分别设置于第一表面31的右上侧，无线通信模块12位于时钟电路模块9右侧。时钟电路模块9与电路基板3垂直设置，时钟电路模块9向主控电路13提供实时时钟信号。无线通信模块12用于向云端服务器或移动客户端发送空气质量数据，优选的，无线通信模块至少包括GSM模块、GPRS模块、蓝牙模块、WIFI模块中的一种。
[0030]此外，电路基板3还设置有传感器电路(未示出)，传感器电路用于采集环境监测仪周围的空气质量数据并向主控电路13发送空气质量数据。传感器电路至少包括PM2.5传感器、紫外线传感器、气压传感器、温度传感器或湿度传感器中的一种。本实施例中，环境监测仪设置了PM2.5传感器6。同时还在电路基板3上设置有传感器连接接口(未示出)，可实现PM2.5传感器、紫外线传感器、气压传感器、温度传感器或湿度传感器可拆卸连接。电源控制电路和传感器电路电连接，同时，为了给主控电路13和传感器电路提供电源，电源控制电路还设置有降压模块111，可分别为传感器和主控电路3等电路模块提供不同压值的电压。
[0031]为了将传感器所采集的空气质量数据存储，用以发送到云端服务器或用以提供备份数据，环境监测仪还设置有存储电路模块(未示出)，主控电路13向存储电路模块发送存储数据。而且存储电路模块仅存储未被无线通信模块向云端服务器发送成功的数据，存储电路模块容量写满后，以循环覆盖的方式抹除最早的数据，并写入新数据。
[0032]参见图4，从图4中可以看出，下壳体2的侧面设置有充电通孔21以及通风孔22。充电通孔21可使得充电电路10的充电接口 101部分外露于壳体外表面，方便接入充电电源。为了使传感器监测到的数据能更真实体现仪器所处环境的空气质量，在壳体上设置通风孔22，可保证环境监测仪内部的空气与外界环境的空气对流。本实施例中的传感器尽量设置在靠近通风孔22的位置并远离电源控制电路。
[0033]由于本实用新型的环境监测仪为便携式设备，具有较小的结构，可充电电池8的尺寸大小也因此受到了限制，进而电容量也相对较少，为了能够延长环境监测仪的工作时间，本环境监测仪设置了一种省电的工作程序，其工作方式如下:
[0034]在环境监测仪工作过程中，为了减少电能的损耗，环境监测仪大部分时间处于休眠的状态。需要进行空气质量数据检测时，主控电路13从休眠状态中被唤醒并检测实时时钟电路9所发送的实时时钟信号，在预设的时间点，将传感器电路中休眠状态的传感器唤醒，由于不同传感器的数据采集类型不同，且各数据类型的采集间隔不同，主控电路13仅将需要使用的传感器唤醒并使其能够进行数据采集，而不是将所有的传感器全部唤醒，这样可以减少传感器对可充电电池8的电能损耗。
[0035]传感器电路中的传感器将空气质量数据采集完成后，主控电路13接收传感器所采集的空气质量数据并将空气质量数据发送至云端服务器。在主控电路13进行数据处理的过程中，主控电路13按预设时间唤醒GPS定位模块4进行设备定位并向通过无线通信模块12发送地理位置信息数据，以便用户获悉环境监测仪的具体位置。同时，显示电路模块5将传感器采集的空气质量数据显示在显示屏上。显示屏上显示的信息除了包括PM2.5、紫外线、气压、温度或湿度中的至少一种外，还可以显示可充电电池8的电能损耗量以及实时时钟信息。
[0036]此外，主控电路还可以按预置设定唤醒无线通信模块12，通过无线通信模块12将地理位置信息数据以及空气质量数据发送到云端服务器，通过无线通信模块12接收用户端发送的操作信息。用户可通过远端设备接收环境监测仪的监测数据，且可利用客户端对环境监测仪发送操作指令。为了减少无线通信模块12的耗电量，需到设置时间才唤醒一次无线通信模块12进行数据的传输，考虑到无线网络的不稳定性会造成数据传送失败，在无线通信模块12未接收到来自云端服务器的反馈数据包时，存储电路模块将未被云端服务器成功接收的空气质量数据储存到非易失性存储器。使传感器所采集的空气质量数据可以被保存下来，待到下一次无线通信模块12被唤醒时发送。
[0037]在环境监测仪工作过程中，主控电路13控制传感器将所采集的空气质量数据发送至主控电路13后进入休眠状态，主控电路13将空气质量数据发送到云端服务器后进入休眠状态。
[0038]由上述可知，由于充电电路1在充电时会对产生较强的电磁场，会对其他电路造成一定的干扰，因此，将受电磁影响较大的电路设置在远离充电电路10的区域，以减弱电磁干扰。本实用新型环境监测仪通过将对各电路模块的合理布局，将电路间的电磁干扰减弱，使得各电路模块可以设置在一定的空间结构上，以实现环境监测仪的小型化，使得环境监测仪可以方便携带。
[0039]需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.环境监测仪，包括壳体和电路基板，所述壳体为内部中空的壳体，所述电路基板位于所述壳体内部； 所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体可拆卸配合； 其特征在于: 所述电路基板设置有主控电路、电源控制电路以及传感器电路，所述电源控制电路和所述传感器电路分别与所述主控电路电连接； 所述电源控制电路给所述主控电路和所述传感器电路提供电源； 所述传感器电路向所述主控电路发送空气质量数据； 所述主控电路位于所述电路基板的第一表面的右侧中部，所述电源控制电路位于所述第一表面的左侧； 所述电源控制电路包括供电电路和充电电路，所述供电电路位于所述第一表面的左上侧，所述充电电路位于所述第一表面的左下侧； 所述电路基板还设置有无线通信模块以及时钟电路模块，所述无线通信模块和所述时钟电路模块分别设置于所述第一表面的右上侧，所述无线通信模块位于所述时钟电路模块右侧； 所述时钟电路模块与所述电路基板垂直设置，所述时钟电路模块向所述主控电路提供实时时钟信号。2.根据权利要求1所述的环境监测仪，其特征在于: 所述环境监测仪还包括显示电路模块，所述显示电路模块设置在所述上壳体上，所述主控电路向所述显示电路模块发送显示数据。3.根据权利要求2所述的环境监测仪，其特征在于: 所述环境监测仪还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块设置于所述上壳体上，所述GPS定位模块向所述主控电路发送定位数据。4.根据权利要求1至3任一项所述的环境监测仪，其特征在于: 所述充电电路设置有充电接口，所述充电接口部分外露于所述壳体外表面。5.根据权利要求1至3任一项所述的环境监测仪，其特征在于: 所述壳体设置有至少一个通风孔，所述通风孔位于所述壳体的侧面。6.根据权利要求1至3任一项所述的环境监测仪，其特征在于: 所述电源控制电路还设置有电源开关，所述电源开关分别与所述供电电路及所述充电电路的可充电电池电连接。7.根据权利要求1至3任一项所述的环境监测仪，其特征在于: 所述传感器电路至少包括PM2.5传感器、紫外线传感器、气压传感器、温度传感器或湿度传感器中的一种。8.根据权利要求1至3任一项所述的环境监测仪，其特征在于: 所述无线通信模块至少包括GSM模块、GPRS模块、蓝牙模块、WIFI模块中的一种。9.根据权利要求1至3任一项所述的环境监测仪，其特征在于: 所述环境监测仪还包括存储电路模块，所述主控电路向所述存储电路模块发送存储数据。
【文档编号】G08C17/02GK205506118SQ201620316990
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】谢丹婵, 肖宇滨
【申请人】澳门理工学院