阅读说明：本技术 一种自发电式监测装置 (Self-power-generation type monitoring device ) 是由 莫肇荣 杜智洋 汪哲民 于 2020-04-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自发电式监测装置,包括主机箱体、发电板和传感器,主机箱体内设有主机；通过在主机箱体上设传感器接口,使得主机与传感器电连接,来获取传感器检测的数据,实现对待测设备的运行环境的检测；同时通过设置三层结构的发电板,并当发电板的热端面与冷端面之间的温度差达到一定值时,在塞贝克效应的作用下发电板的热端面与冷端面之间产生电位差,进而使得发电板的正电极与负电极之间形成电流,并向监测装置提供电源,实现监测装置的自发电。本发明解决了现有技术中对于一些特殊的专用空间内环境监测时由于额外的强电供电电源的存在而引发危险的问题。(The invention discloses a self-power-generation type monitoring device which comprises a host box body, a power generation board and a sensor, wherein a host is arranged in the host box body; the sensor interface is arranged on the main machine box body, so that the main machine is electrically connected with the sensor to acquire data detected by the sensor, and the detection of the operating environment of the equipment to be detected is realized; meanwhile, through the three-layer structure of the power generation plate, when the temperature difference between the hot end face and the cold end face of the power generation plate reaches a certain value, a potential difference is generated between the hot end face and the cold end face of the power generation plate under the action of the Seebeck effect, so that current is formed between a positive electrode and a negative electrode of the power generation plate, a power supply is provided for a monitoring device, and self-power generation of the monitoring device is realized. The invention solves the problem that the danger is caused by the existence of an extra strong power supply in the environment monitoring process in some special spaces in the prior art.)

一种自发电式监测装置

技术领域

本发明涉及监测装置，尤其涉及一种自发电式监测装置。

背景技术

在锅炉房、高温消毒房、低温存储室等专用房间、或其他移动的、特殊要求运输时，一般都需要采用监测装置对工作环境、运输环境等进行环境检测。而目前一般采用强电供电或接触式温度传感器来实现对环境的监测。但是，对于一些比如锅炉房、高温消毒房、低温存储室或其他特殊要求下运输的空间内，由于设备运行时会使得环境内形成高热或低温的环境，采用强电供电时容易引发危险，同时采用接触式温度检测装置时由于物体表面不规则等情况时，导致其检测结果不准确或不全面等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自发电式监测装置，其能够解决现有技术中的监测装置需要额外设置强电电源供电而导致引发危险等问题。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种自发电式监测装置，所述监测装置包括主机箱体、发电板和传感器，所述主机箱体内设有主机；所述主机箱体上设有传感器接口；所述传感器通过传感器接口与主机电性连接，所述传感器用于对所述监测装置的运行环境进行检测，并将检测的传感数据通过传感器接口上传至主机；用于获取传感器所检测的传感数据；

所述发电板是由热端面、冷端面和隔热层三层结构组成；其中，隔热层设于热端面和冷端面之间，用于隔绝热端面与冷端面之间的热量传递，从而使得热端面与冷端面之间具有温度差；所述发电板上设有一个负电极和两个正电极，主机上设有一个负电极接触棒和两个正电极接触棒；所述发电板安装于主机箱体的底部时，发电板的热端面或冷端面与主机接触，同时两个正电极接触棒分别与两个正电极电连接、负电极接触棒与负电极电连接；当所述监测装置安装于待测设备上时，发电板的热端面与待测设备接触、冷端面与主机接触或发电板的冷端面与待测设备接触、热端面与主机接触；

当发电板的热端面与冷端面之间的温度差达到一定值时，在塞贝克效应的作用下发电板的热端面与冷端面之间产生电位差，进而使得发电板的正电极与负电极之间形成电流，并向主机提供电源使得主机通过传感器插口获取传感器所检测的传感数据。

进一步地，所述主机箱体内设有风扇，所述风扇与主机电性连接，用于为与主机接触的发电板的热端面或冷端面散热，进而使得发电板的热端面与冷端面之间的温度差保持在特定范围内。

进一步地，所述风扇外设有风扇罩；所述主机箱体上设有多个功能按键，每个功能按键均与主机电性连接，用于通过主机控制其他各个设备的工作；所述主机箱体上还设有蜂鸣器和/或指示灯，蜂鸣器、指示灯分别与主机电性连接；当传感数据满足预设预警条件时，所述主机控制蜂鸣器和/或指示灯发出警示。

进一步地，所述发电板热端面和冷端面的底端均设有定位孔，与发电板接触的主机的底端设有凸起，当发电板的热端面或冷端面安装于主机箱体上并与主机接触时，所述凸起安装于所述定位孔内。

进一步地，所述定位孔有多个，并且所述凸起的数量与定位孔的数量相同；当发电板的热端面或冷端面安装于主机箱体上并与主机接触时，每个凸起安装于对应安装于对应的定位孔内。

进一步地，所述发电板的热端面或冷端面上设有接触传感器安装孔；当发电板的热端面或冷端面安装于主机箱体上并与主机接触时，安装于主机上的接触传感器位于所述接触传感器安装孔内；所述接触传感器与主机电性连接，用于监测发电板的热端面或冷端面的温度并将其发送给主机。

进一步地，所述主机箱体上还设有显示屏，所述显示屏与主机电性连接，用于显示传感器的传感数据、监测时间以及其他相关数据；所述主机箱体内还设有无线通信模块，所述主机与无线通信模块电性连接，用于通过无线通信模块将传感数据上传至远程监控中心。

进一步地，所述传感器接口有多个，每个传感器接口与对应的传感器电性连接。

进一步地，所述发电板为电碲化铋发电半导体发电板。

进一步地，所述正电极、负电极均为条状电极，并均设于发电板的顶端，并且两个正电极分设于负电极的两侧。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过设置发电板，并采用发电板的冷热端面的温度差实现自发电，并为监测设备提供电源，进而解决了现有技术中需要设置额外的强电电源供电而存在危险等的问题，节省了资源；同时，本发明通过将传感器灵活设于待测设备的工作环境中，并通过传感器接口获取传感器的检测数据，解决了接触式检测装置由于待测设备的表面不规则等导致检测结果不准确等问题。

附图说明

图1为本发明提供的一种自发电式监测装置的俯视结构示意图；

图2为本发明提供的一种自发电式监测装置的主机箱体后视结构示意图；

图3为本发明提供的一种自发电式监测装置的发电板结构示意图；图4为本发明提供的一种自发电式监测装置的侧视结构示意图。

图中：1、主机箱体；11、主机；111、接触传感器；112、凸起；113、负电极接触棒；114、正电极接触棒；12、蜂鸣器；13、开关键；14、指示灯；15、传感器插口；16、风扇；17、显示屏；18、功能按键；2、传感器；3、发电板；31、负电极；32、正电极；33、接触传感器孔；34、热端面；35、隔热层；36、冷端面；37、定位孔。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

本发明提供了一种自发电式监测装置，可应用于锅炉房、高温消毒房、低温存储室等专用房间以及其他具有特殊要求的箱体内的环境监测，可大大方便了环境监测的便利性，通过自身的发电模块来实现对监测装置自身的供电，避免由于需要额外增加强电电源来提供电源而存在危险等问题出现；同时本发明可提供对设备运行环境的远程监控，方便了设备运行监测的安全性和便利性，同时具有结构简单、安装方便等特点。

如图1-4所示，本发明提供了一种优选的实施例，一种自发电式监测装置，包括主机箱体1、发电板3和传感器2。

其中，主机箱体1内设有主机11和无线通信模块。主机11与无线通信模块电性连接，用于通过无线通信模块与远程监控中心进行通信，可实现远程监控。

主机箱体1上设有传感器插口15。传感器2通过传感器插口15与主机11电性连接。其中，传感器2设于设备运行环境中，用于监测设备的运行环境，比如监测温度、湿度、粉尘颗粒等各种环境参数。在使用时，工作人员只需要将各个传感器2的接头或其他插头等插接于对应的传感器插口15中，可实现传感器2与主机11的连接，进而可将传感器2所检测的传感数据发送给主机11。主机11，通过无线通信模块将传感数据上传至远程监控中心，实现远程监控。本发明通过模块传感器插口15，使得主机11与传感器2连接，也即是直接通过插口方式连接传感器2，大大方便了传感器2的安装的便利性。

进一步地，所述发电板3是由三层结构组成，分别包括热端面34、隔热层35和冷端面36。其中，隔热层35设于热端面34与冷端面36之间，用于隔绝热端面34与冷端面36之间的热量传递，从而使得热端面34与冷端面36之间具有温度差。

进一步地，发电板3安装于主机箱体1的底部并与主机11接触。具体为发电板3的热端面34或冷端面36与主机11接触。

当监测装置安装于待测设备上时，发电板3的热端面34与待测设备接触、冷端面36与主机11接触或发电板3的冷端面36与待测设备接触、热端面34与主机11接触。当待测设备安装于监测装置上时，发电板3的热端面34与冷端面36之间产生一定的温度差，并且当温度差达到一定值时，在塞贝克效应的作用下，发电板3的热端面34与冷端面36之间电位差，并产生电流，向主机11提供电源，实现监测装置的供电。

优选地，所述发电板3的顶端设有两个正电极32和一个负电极31。其中，负电极31位于两个正电极32之间。优选地，电极为条状电极。

所述主机11的顶端设有两个正电极接触棒114和一个负电极接触棒113。当发电板3安装于主机箱体1上并与主机11接触时，两个正电极32分别与两个正电极接触棒114电连接，负电极31与负电极接触棒113电连接。

通过设置三个电极，不论发电板3的热端面34与待测设备接触、还是冷端面36与待测设备接触，均可以确保发电板3的热端面34与冷端面36产生正负电位差，进而使得正负电极31之间产生电流，实现发电。

当主机11获取电源后，主机11通过传感器插口15获取传感器2所检测的传感数据、通过无线通信模块向远程监控中心发送传感数据、控制蜂鸣器12以及指示灯14的工作状态等。

所述主机箱体1内还设有风扇16。风扇16与主机11电性连接。风扇16，用于对主机箱体1内的主机11以及与主机11接触的发电板3的热端面34或冷端面36进行散热。优选地，所述风扇16设有风扇罩。

当监测装置安装于待测设备上时，发电板3的热端面34或冷端面36与待测设备接触、发电板3的冷端面36或热端面34与主机11接触。此时，主机11可通过控制风扇16的运转，进而控制与主机11接触的发电板3的一层的温度，使得发电板3的热端面34与冷端面36之间的温度差保持在一定的范围内，保证发电板3的发电效率。

所述主机箱体1上设有显示屏17，显示屏17与主机11电性连接，用于显示屏17传感器2所检测的传感，比如温度、湿度等；同时还显示监测时间以及其他相关数据，便于用户查看。

本发明不需要为监测装置提供额外电源，即可实现监测装置的运行，解决了现有技术中需要为监测装置提供强电供电电源而存在危险等问题；同时，由于本发明根据发电板3的温度差而进行自发电，可以大大节省资源。

优选地，发电板3的底端设有定位孔37。具体为，发电板3的热端面34和冷端面36的底端上设有定位孔37。相对应地，与发电板3接触的主机11的底端设有凸起112。

当发电板3的热端面34或冷端面36安装于主机箱体1并与主机11接触时，凸起112位于定位孔37内。通过定位孔37与凸起112的匹配安装，可避免发电板3与主机11的安装错误。

优选地，定位孔37有多个，凸起112与定位孔37的数目相同。当发电板3安装于主机箱体1并与主机11接触时，每个凸起112对应位于定位孔37内。

优选地，为了便于检测与主机11接触的发电板3的一层的温度，发电板3的冷端面36与热端面34上均设有接触传感器孔33。与发电板3接触的主机11上设有接触传感器111。

当发电板3的冷端面36或热端面34与主机11接触时，接触传感器111位于接触传感器孔33内，用于检测与主机11接触的发电板3的一层的温度。

当接触传感器111检测到的温度小于预设值时，主机11向风扇16发送控制指令，进而控制风扇16的工作，可保证发电板3的热端面34与冷端面36之间的温度差保持在一定的范围内，保证发电板3的发电效率。

优选地，本发明通过将发电板3设置成三层结构，并且具有热端面34和冷端面36，不论监测装置处于高温环境还是低温环境，均可实现发电。

另外，所述主机箱体1上还设有蜂鸣器12和/或指示灯14。蜂鸣器12、指示灯14均与主机11电性连接。所述主机11还用于根据传感数据判断其是否达到预设预警条件，若是，则主机11向蜂鸣器12和/或指示灯14发送控制指令，进而控制蜂鸣器12和/或指示灯14的工作，向工作人员发出警示。

其中，蜂鸣器12安装于主机箱体1内部或外部。指示灯14安装于主机箱体1上。

具体地：当监测环境为高温环境，比如锅炉房内时：

将监测装置安装于锅炉上，也即是将发电板3的热端面34与锅炉接触、冷端面36与主机11接触；同时，将传感器2安装于锅炉房内：

由于锅炉房中的锅炉在工作时产生大量的热量导致锅炉的表面温度很高，此时，与锅炉接触的发电板3的热端面34的温度升高，则导致发电板3的热端面34与冷端面36之间产生温度差，因而根据塞贝克效应产生电位差，进而使得发电板3的正电极32与负电极31之间产生电流，实现为监测装置中的其他设备提供电源。

同时，将处于锅炉房内的各个传感器2的电源线插入主机箱体1上设置的对应的传感器插口15内，进而可将每个传感器2所检测的传感数据发送给主机11，使得主机11将传感数据通过无线通信装置上传至远程监控中心；主机11还可根据传感数据判断其是否满足预设预警条件，若是，则主机11控制蜂鸣器12和/或指示灯14的工作，向工作人员发出警示。

另外，在监测过程中，主机11还实时获取接触传感器111所发送的温度值，并判断温度值是否设定值或根据温度值与传感数据进行判断，进而控制风扇16的启动或停止等，使得发电板3的热端面34与冷端面36之间的温度差维持在一定的范围内，保证发电板3的发电效率。

同理，当监测环境为低温环境，比如低温存储罐室时：

将监测装置安装于存储罐上，也即是将发电板3的冷端面36与存储罐的外表面接触、热端面34与主机11接触；同时，将传感器2安装于低温存储罐室内：

由于低温储存罐的表面温度较低会使得与存储罐接触的发电板3的冷端面36的温度较低，此时，与锅炉接触的发电板3的热端面34的温度升高，则导致发电板3的热端面34与冷端面36之间产生温度差，因而根据塞贝克效应产生电位差，进而使得发电板3的正负电极31之间产生电流，实现为监测装置中的其他设备提供电源。

同理，主机11通过获取传感器2的传感数据，并将其上传至远程监控中心；同时控制蜂鸣器12、指示灯14以及风扇16的工作状态。

为了显示监测装置的工作状态，主机11还通过控制指示灯14的显示状态来表示监测装置的工作状态。比如，指示灯14常绿时，表示监测装置正常工作状态。指示灯14常红时，表示监测装置工作异常状态。指示灯14闪烁时，表示监测装置处于警示状态。

优选地，本发明中的发电板3采用电碲化铋发电半导体实现。基于电碲化铋发电半导体的特性，可大大提高发电板3的发电效率。

本发明利用发电板3的冷端面36与热端面34的温度差而产生电流，该电流为直流电，不需要外加任何转换电路则可直接为主机11提供电源。

优选地，主机箱体1上还设有各种功能按键18、开关键13，便于用户操作。所述功能按键18包括风扇调节键等。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。