一种野外勘察用通信网络节点保护系统及其使用方法
阅读说明：本技术 一种野外勘察用通信网络节点保护系统及其使用方法 (Communication network node protection system for field investigation and use method thereof ) 是由 徐海明 于 2020-12-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种野外勘察用通信网络节点保护系统及其使用方法,包括通信节点设备本体、第一壳体以及通过螺栓固定于第一壳体进行固定连接的第二壳体,所述通信节点设备本体与第一壳体和第二壳体之间设置有弹性保护机构,且第一壳体和第二壳体的外表面套设有弹性保护套,所述弹性保护套的表面开设有圆孔,且第一壳体位于圆孔处的表面设置有磁控组件,本发明涉及通信网络检测传输设备技术领域。该野外勘察用通信网络节点保护系统及其使用方法,可实现通过在对节点设备进行缓冲保护的同时,对节点设备下降的速度进行减速保护,很好的达到了通过降低节点设备着陆的速度,来减小地面对节点设备冲击力的目的,适用范围广。(The invention discloses a communication network node protection system for field investigation and a use method thereof, and the communication network node protection system comprises a communication node equipment body, a first shell and a second shell fixedly connected with the first shell through bolts, wherein an elastic protection mechanism is arranged between the communication node equipment body and the first shell as well as between the communication node equipment body and the second shell, the outer surfaces of the first shell and the second shell are sleeved with elastic protection sleeves, the surfaces of the elastic protection sleeves are provided with round holes, and the surfaces of the first shell at the round holes are provided with magnetic control assemblies. The communication network node protection system for field investigation and the use method thereof can realize the buffer protection of the node equipment and the deceleration protection of the descending speed of the node equipment at the same time, well achieve the aim of reducing the impact force of the ground on the node equipment by reducing the landing speed of the node equipment, and have wide application range.)
技术领域
本发明涉及通信网络检测传输设备技术领域，具体为一种野外勘察用通信网络节点保护系统及其使用方法。
背景技术
无线通信网络是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器，WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络，WSN广泛应用于军事、智能交通、环境监控、医疗卫生和科学研究等多个领域，传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点，用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据，在无线传感器网络应用中，节点的初始布置直接影响后续的网络覆盖度，在一些环境较为恶劣的地点很难人为的去精准部署节点，例如极地、雪山、沼泽或沙漠等环境，需要通过空中抛撒的方法进行通信节点设备部署在期望区域内，来进行环境数据的检测，并将检测的数据进行无线传输，采用抛撒的方式进行无线通信网络节点部署时，需要对待抛撒部署的节点设备进行安全保护，确保其能够安全着陆于部署位置。
参考专利CN108966550B的无线传感器网络节点安全防护装置，通过在上壳体的外表面和下壳体的外表面均开设有缓冲槽，且缓冲槽的内壁固定连接有缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端固定连接有缓冲板，且缓冲板远离缓冲弹簧的一侧固定连接有缓冲杆，再分别通过弧形防撞板、加强筋、固定块、弧形安装板、减震弹簧、防撞弹簧和缓冲装置的配合设置，可实现对无线传感器节点进行由内到外的双重缓冲防撞保护，这样大大增强了缓冲防护效果，很好的实现了抵抗无线传感器节点在随机抛洒过程中与地面接触时产生的巨大冲击力，避免了部分节点在布置过程中直接失效的情况发生，从而保证了整个无线传感网络检测数据的正常无线传输。
综合分析以上参考专利，可得出以下缺陷：
1)参考专利的节点安全防护装置适用范围较小，单一的通过弹簧缓冲结构进行缓冲保护只能适用于一些质量小、内置设备少的通信节点设备，惯性小，可以起到缓冲保护的效果，而对于一些检测设备多、质量大的通讯节点设备在空中抛撒的过程中惯性大，通过单一缓冲保护明显不适用，不能实现通过在对节点设备进行缓冲保护的同时，对节点设备下降的速度进行减速保护，无法达到通过降低节点设备着陆的速度，来减小地面对节点设备冲击力的目的，从而不利于使用者进行环境数据的全面采集。
2)参考专利的节点安全防护装置结构复杂，加工和组装较为繁琐，通过采用大量缓冲结构进行缓冲减震，来进行节点保护，这些大量的减震小结构都需要特殊加工生产，再进行复杂组装，生产成本高，不能实现通过在减小节点设备着陆速度的同时，配合简单的缓冲保护机构，来对节点设备进行保护，从而无法达到节省节点保护机构的生产和组装成本的目的。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种野外勘察用通信网络节点保护系统及其使用方法，解决了现有的节点安全防护装置适用范围较小，不能实现通过在对节点设备进行缓冲保护的同时，对节点设备下降的速度进行减速保护，无法达到通过降低节点设备着陆的速度，来减小地面对节点设备冲击力的目的，同时结构复杂，加工和组装较为繁琐，生产成本高的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种野外勘察用通信网络节点保护系统，包括通信节点设备本体、第一壳体以及通过螺栓固定于第一壳体进行固定连接的第二壳体，所述通信节点设备本体与第一壳体和第二壳体之间设置有弹性保护机构，且第一壳体和第二壳体的外表面套设有弹性保护套，所述弹性保护套的表面开设有圆孔，且第一壳体位于圆孔处的表面设置有磁控组件，所述第一壳体和第二壳体相接触的位置均开设有相互适配的豁口，且第二壳体的内壁且位于豁口的内侧设置有降落保护机构。
所述降落保护机构包括固定安装于第二壳体内壁上的箱体，所述箱体的内部通过分隔板分隔成安装腔室和电控腔室，且安装腔室的内部放置有膨胀气囊，所述膨胀气囊的内部填充有降落伞，且电控腔室的内部分别固定安装有熔断组件、微处理器、第一时间继电器和第二时间继电器，所述降落伞的伞绳通过安装于分隔板上的导管穿入熔断组件内，且膨胀气囊的一侧连通有进气管，所述进气管内固定安装有单向阀。
所述磁控组件包括固定安装于第一壳体外表面上的控制箱以及固定安装于控制箱一侧的辅箱，所述控制箱的内部通过销钉转动连接有弹架，且弹架一侧的顶部固定安装有磁铁，所述弹架另一侧依次贯穿控制箱和辅箱并延伸至辅箱的内部，且弹架延伸至辅箱内部的一侧固定安装有刺针，所述控制箱内壁的顶部固定安装有与磁铁相适配的电磁开关。
所述弹性保护机构包括套设于通信节点设备本体上的两个橡皮圈以及固定安装于第一壳体和第二壳体内壁上的弹性组件，两个所述橡皮圈的表面上均通过粘合剂粘附有弹性橡胶杆，且两个橡皮圈之前通过弹性连接带进行固定连接。
优选的，所述弹性组件包括固定安装于第一壳体和第二壳体内壁的筒体，所述筒体内壁的一侧通过弹簧安装有弹片，且筒体的一侧开设有与弹性橡胶杆相适配的通孔。
优选的，所述弹架包括通过销钉转动连接于控制箱内部的斜杆，所述斜杆的两端分别固定连接有固定安装有磁铁的第一弹板和固定安装有刺针的第二弹板，且第一弹板的底部通过复位弹簧与控制箱内壁的底部连接。
优选的，所述辅箱的底部开设有刺针相适配的穿孔。
优选的，所述熔断组件包括固定安装于电控腔室内壁上的安装箱，所述安装箱内壁的两侧之间固定安装有加热棒，且加热棒的输入端通过导线与微处理器的输出端连接，所述加热棒的表面缠绕有降落伞的伞绳。
优选的，所述箱体与第二壳体接触的位置开设有与豁口相适配的出口，且出口和豁口处均通过密封胶做密封处理。
优选的，所述第一壳体和第二壳体内壁的一侧均通过粘合剂粘附有防撞软垫。
优选的，所述通信节点设备本体通过导线与微处理器实现双向电性连接，且微处理器通过导线分别与第一时间继电器和第二时间继电器双向电性连接，所述微处理器的输出端通过导线与电磁开关的输入端电性连接。
优选的，所述通信节点设备本体和微处理器均通过导线与电源模块电性连接。
本发明还公开了一种野外勘察用通信网络节点保护系统的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、使用前先通过外设接口，将撑伞时间值和加热时间值录入微处理器中，再通过进气管向膨胀气囊中充入气体，使膨胀气囊膨胀，膨胀气囊在膨胀过程中，其顶部会挤出出口和豁口露出壳体外部，而膨胀气囊内部降落伞的伞布会在气压的作用下紧密贴合于膨胀气囊的内壁上；
S2、充气完成后，将橡皮圈套设于通信节点设备本体的外表面，再将弹性橡胶杆通过通孔插入筒体内，然后将第一壳体和第二壳体合拢并通过螺栓拧紧，最后将弹性保护套套于两个壳体的外部，即可完成组装；
S3、投放时，先通过开关，使微处理器控制第一时间继电器开始计时，然后抛出设备，当第一时间继电器达到步骤S1设定的撑伞时间值时，微处理器会控制电磁开关通电有磁，吸附磁铁，使第一弹板向上运动，通过杠杆原理分别通过斜杆和第二弹板带动刺针穿过穿孔扎向露出的膨胀气囊，从而将膨胀气囊扎破，此时降落伞的伞端会在气压的作用下从豁口中出来并撑开，来对设备进行减速；
S4、在步骤S3降落伞撑开时，微处理器控制第二时间继电器开始计时，同时控制加热棒开始加热，当达到步骤S1设定的加热时间后，停止加热，此时缠绕于加热棒表面的降落伞伞绳会在高温下烧断，使降落伞与设备脱离；
S5、脱离后，设备会在自身重力的作用下下落，由于此时设备与地面的距离较小，且下降速度低，因此设备与地面碰撞的冲击力小，通信节点设备本体会分别在弹片、弹性橡胶杆防撞软垫、弹性保护套和橡皮圈的作用下进行缓冲保护，从而安全降落于地面。
(三)有益效果
本发明提供了一种野外勘察用通信网络节点保护系统及其使用方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该野外勘察用通信网络节点保护系统及其使用方法，通过在通信节点设备本体与第一壳体和第二壳体之间设置有弹性保护机构，且第一壳体和第二壳体的外表面套设有弹性保护套，弹性保护套的表面开设有圆孔，且第一壳体位于圆孔处的表面设置有磁控组件，第一壳体和第二壳体相接触的位置均开设有相互适配的豁口，且第二壳体的内壁且位于豁口的内侧设置有降落保护机构，可实现通过在对节点设备进行缓冲保护的同时，对节点设备下降的速度进行减速保护，很好的达到了通过降低节点设备着陆的速度，来减小地面对节点设备冲击力的目的，适用范围广，既能适用于一些质量小、内置设备少的通信节点设备，又能适用于一些检测设备多、质量大的通讯节点设备，从而有利于使用者进行环境数据的全面采集。
(2)、该野外勘察用通信网络节点保护系统及其使用方法，可实现通过在减小节点设备着陆速度的同时，配合简单的缓冲保护机构，来对节点设备进行保护，很好的达到了节省节点保护机构的生产和组装成本的目的，结构简单，加工和组装方便，生产成本低。
(3)、该野外勘察用通信网络节点保护系统及其使用方法，其弹性保护机构包括套设于通信节点设备本体上的两个橡皮圈以及固定安装于第一壳体和第二壳体内壁上的弹性组件，两个橡皮圈的表面上均通过粘合剂粘附有弹性橡胶杆，且两个橡皮圈之前通过弹性连接带进行固定连接，可实现将对节点设备进行很好的缓冲保护，无需采用复杂的弹簧结构就能吸收碰撞能量，从而达到很好的减震缓冲效果。
附图说明
图1为本发明结构的拆分图；
图2为本发明装配成形后的结构示意图；
图3为本发明降落伞撑开时的结构示意图；
图4为本发明结构的剖视图；
图5为本发明图4中A处的局部放大图；
图6为本发明橡皮圈和弹性连接带的结构示意图；
图7为本发明磁控组件的剖视图；
图8为本发明降落保护机构的剖视图；
图9为本发明图8中B处的局部放大图；
图10为本发明工作原理框图。
图中，1通信节点设备本体、2第一壳体、3第二壳体、4弹性保护机构、41橡皮圈、42弹性组件、421筒体、422弹片、423通孔、43弹性橡胶杆、44弹性连接带、5弹性保护套、6圆孔、7磁控组件、71控制箱、72辅箱、73弹架、731斜杆、732第一弹板、733第二弹板、74磁铁、75刺针、76电磁开关、8豁口、9降落保护机构、91箱体、92进气管、93安装腔室、94电控腔室、95膨胀气囊、96降落伞、97熔断组件、971安装箱、972加热棒、98微处理器、99第一时间继电器、910第二时间继电器、911单向阀、10出口、11防撞软垫、12电源模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明实施例提供一种技术方案：一种野外勘察用通信网络节点保护系统，包括通信节点设备本体1、第一壳体2以及通过螺栓固定于第一壳体2进行固定连接的第二壳体3，通信节点设备本体1内部环境数据采集和无线传输模块，实现对外界环境进行检测，并将检测的数据进行无线传输，第一壳体2和第二壳体3内壁的一侧均通过粘合剂粘附有防撞软垫11，防撞软垫11具有很好的弹性缓冲效果，通信节点设备本体1与第一壳体2和第二壳体3之间设置有弹性保护机构4，且第一壳体2和第二壳体3的外表面套设有弹性保护套5，弹性保护套5是采用弹性海绵材料制成，具有很好的弹性吸震效果，弹性保护套5的表面开设有圆孔6，且第一壳体2位于圆孔6处的表面设置有磁控组件7，第一壳体2和第二壳体3相接触的位置均开设有相互适配的豁口8，且第二壳体2的内壁且位于豁口8的内侧设置有降落保护机构9。
由图8和图9所示，本发明实施例中，降落保护机构9包括固定安装于第二壳体3内壁上的箱体91，箱体91的内部通过分隔板分隔成安装腔室93和电控腔室94，且安装腔室93的内部放置有膨胀气囊95，膨胀气囊95的内部填充有降落伞96，且电控腔室94的内部分别固定安装有熔断组件97、微处理器98、第一时间继电器99和第二时间继电器910，微处理器98的型号为ARM9，第一时间继电器99和第二时间继电器910的型号均为DS-31，降落伞96的伞绳通过安装于分隔板上的导管穿入熔断组件97内，且膨胀气囊95的一侧连通有进气管92，进气管92内固定安装有单向阀911，单向阀911只能使气体进入膨胀气囊95的单向导气，熔断组件97包括固定安装于电控腔室94内壁上的安装箱971，安装箱971内壁的两侧之间固定安装有加热棒972，加热棒972是采用型号为HT-DT-T100的自控温型加入元件，且加热棒972的输入端通过导线与微处理器98的输出端连接，加热棒972的表面缠绕有降落伞96的伞绳，箱体91与第二壳体3接触的位置开设有与豁口8相适配的出口10，且出口10和豁口8处均通过密封胶做密封处理。
由图7所示，本发明实施例中，磁控组件7包括固定安装于第一壳体2外表面上的控制箱71以及固定安装于控制箱71一侧的辅箱72，控制箱71的内部通过销钉转动连接有弹架73，且弹架73一侧的顶部固定安装有磁铁74，弹架73另一侧依次贯穿控制箱71和辅箱72并延伸至辅箱72的内部，且弹架73延伸至辅箱72内部的一侧固定安装有刺针75，控制箱71内壁的顶部固定安装有与磁铁74相适配的电磁开关76，电磁开关76的型号为D-A93，弹架73包括通过销钉转动连接于控制箱71内部的斜杆731，斜杆731的两端分别固定连接有固定安装有磁铁74的第一弹板732和固定安装有刺针75的第二弹板733，且第一弹板732的底部通过复位弹簧与控制箱71内壁的底部连接，辅箱72的底部开设有刺针75相适配的穿孔77。
由图4-6所示，本发明实施例中，弹性保护机构4包括套设于通信节点设备本体1上的两个橡皮圈41以及固定安装于第一壳体2和第二壳体3内壁上的弹性组件42，两个橡皮圈41的表面上均通过粘合剂粘附有弹性橡胶杆43，且两个橡皮圈41之前通过弹性连接带44进行固定连接，弹性组件42包括固定安装于第一壳体2和第二壳体3内壁的筒体421，筒体421内壁的一侧通过弹簧安装有弹片422，且筒体421的一侧开设有与弹性橡胶杆43相适配的通孔423。
由图10所示，本发明实施例中，通信节点设备本体1通过导线与微处理器98实现双向电性连接，且微处理器98通过导线分别与第一时间继电器99和第二时间继电器910双向电性连接，微处理器98的输出端通过导线与电磁开关76的输入端电性连接，通信节点设备本体1和微处理器98均通过导线与电源模块12电性连接。
本发明实施例还公开了一种野外勘察用通信网络节点保护系统的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、使用前先通过外设接口，将撑伞时间值和加热时间值录入微处理器98中，再通过进气管92向膨胀气囊95中充入气体，使膨胀气囊95膨胀，膨胀气囊95在膨胀过程中，其顶部会挤出出口10和豁口8露出壳体外部，而膨胀气囊95内部降落伞96的伞布会在气压的作用下紧密贴合于膨胀气囊95的内壁上；
S2、充气完成后，将橡皮圈41套设于通信节点设备本体1的外表面，再将弹性橡胶杆43通过通孔423插入筒体421内，然后将第一壳体2和第二壳体3合拢并通过螺栓拧紧，最后将弹性保护套5套于两个壳体的外部，即可完成组装；
S3、投放时，先通过开关，使微处理器98控制第一时间继电器99开始计时，然后抛出设备，当第一时间继电器99达到步骤S1设定的撑伞时间值时，微处理器98会控制电磁开关76通电有磁，吸附磁铁74，使第一弹板732向上运动，通过杠杆原理分别通过斜杆731和第二弹板733带动刺针75穿过穿孔77扎向露出的膨胀气囊95，从而将膨胀气囊95扎破，此时降落伞96的伞端会在气压的作用下从豁口8中出来并撑开，来对设备进行减速；
S4、在步骤S3降落伞96撑开时，微处理器95控制第二时间继电器910开始计时，同时控制加热棒972开始加热，当达到步骤S1设定的加热时间后，停止加热，此时缠绕于加热棒972表面的降落伞96伞绳会在高温下烧断，使降落伞96与设备脱离；
S5、脱离后，设备会在自身重力的作用下下落，由于此时设备与地面的距离较小，且下降速度低，因此设备与地面碰撞的冲击力小，通信节点设备本体1会分别在弹片422、弹性橡胶杆43防撞软垫、弹性保护套5和橡皮圈41的作用下进行缓冲保护，从而安全降落于地面。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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