一种用于低氧易危环境监测的智能纽扣制造技术

技术编号:20136912 阅读:27 留言:0更新日期:2019-01-18 23:56
本发明专利技术公开了一种用于低氧易危环境监测的智能纽扣,包括纽扣主体,所述纽扣主体由扣面和扣底组成,所述扣面的一端面设有扣合凹槽,所述扣合凹槽的内侧壁对称设有第一金属触点,所述扣面的内部设有空腔,所述空腔的内部设有微型电池和PCB电路板,所述PCB电路板上设有处理芯片、氧气传感器、温湿度传感器、发光纤维和织物天线,本发明专利技术成本低廉、集成度高、易于佩戴、可方便地与防护服装结合的微型物联网感知层设备,在较大的环境温湿度范围内实现对环境含氧量的精确、可靠监测,并可向移动智能设备提供监测数据及迅速实时的告警信息。为低氧易危环境下的工作人员提供可靠的安全保护措施,进而降低在这一环境下的安全事故风险。

【技术实现步骤摘要】
一种用于低氧易危环境监测的智能纽扣
本专利技术涉及环境检测
,具体领域为一种用于低氧易危环境监测的智能纽扣。
技术介绍
氧气对人体维系生命活动有着至关重要的影响。但是在地下管路、竖井、矿业巷道、地下菜窖、通风不畅的地下室及其他一些密闭或半密闭环境中,氧气含量有可能出现低于人体所需的情况。在全国范围内,每年都会发生多起由于环境低氧带来的人身伤害事件。在这些低氧易危环境中,亟需一种能够对环境中氧气进行监测的有效技术手段。传统的环境氧气监测设备不仅成本高、体积较大,而且操作复杂、功能扩展性不强,不便于嵌入具体的使用情境中。近年来物联网技术的发展,为低氧易危环境监测提供了新的技术手段。通过在物联网感知层引入对应设备,有望对低氧易危环境中的人身保护技术提供有力的工程支撑,并为物联网应用层相关监测避险方案给予支持。半导体工艺的发展令单芯片上的功能及其可配置能力大大提高。可编程片上系统(PSoC,ProgrammableSystem-on-Chip)在单芯片内整合了微控制器、可配置数模部分、无线收发部分等功能模块,便于基于其设计具有极集成度的物联网微型系统。而且用户可以通过软件在系统开发期间及使用期间对其功能组合进行深入配置,优化了其设计与维护流程。随着材料工艺的发展,氧气传感器的几何尺寸在保证传感精度的前提下也大大缩小,这也使其有望在微型物联网结构中使用。相对于手持式氧气环境监测设备及手环、腕带等结构的氧气监测设备相比,纽扣式氧气监测设备不仅在体积、使用便捷性与人机舒适度等方面存在优势,易于和特种防护服装结合。而且可通过扣合等操作,实现系统的启动与休眠。近年来移动智能设备飞速发展,通过将智能纽扣技术与移动设备相结合,不仅为基于智能纽扣的功能扩展性提供了广阔的空间,而且也极为适用构建远程报警系统,为低氧易危环境下的报警救援提供物联网感知层的骨干技术支撑。通过结合以上技术,可望在满足低成本、易用性、情境嵌入性等需求的前提下,形成面向低氧易危环境下可靠的工程解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于低氧易危环境监测的智能纽扣,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种用于低氧易危环境监测的智能纽扣,包括纽扣主体,所述纽扣主体由扣面和扣底组成,所述扣面的一端面设有扣合凹槽,所述扣合凹槽的内侧壁对称设有第一金属触点,所述扣面的内部设有空腔,所述空腔的内部设有微型电池和PCB电路板,所述PCB电路板上设有处理芯片、氧气传感器、温湿度传感器、发光纤维和织物天线,所述扣面的另一端面边缘设有电容传感器,所述扣面的另一端面对称设有通口,所述通口的内部均设有透气丝网,所述氧气传感器和温湿度传感器分别伸入对应的通口,所述扣面的侧壁上设有通孔,所述发光纤维和织物天线分别通过对应的通口伸出扣面,所述扣底的一端面设有与扣合凹槽匹配使用的扣合凸起,所述扣合凸起的外侧壁对称设有第二金属触点,所述第二金属触点之间电连接有导电丝。优选的,所述扣面的另一端面中部设有敷铜天线。优选的,所述扣面由底板和外壳组成,所述底板和外壳的边缘之间通过螺栓固定。优选的,所述处理芯片具体为一种可编程化系统单芯片PSoC。优选的,所述第一金属触点和第二金属触点均为薄片黄铜。优选的,所述发光纤维和织物天线与通口的接触处均设有密封圈。优选的,所述纽扣主体由FR4材料制成。优选的,所述微型电池具体为一种聚合物锂电池。优选的,所述扣面端面边缘和扣底的端面边缘分别均匀设有预留孔。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:相对于手持式氧气环境监测设备及手环、腕带等结构的氧气监测设备相比,纽扣式氧气监测设备不仅在体积、使用便捷性与人机舒适度等方面存在优势,易于和特种防护服装结合,而且可通过扣合等操作,实现系统的启动与休眠,近年来移动智能设备飞速发展,通过将智能纽扣技术与移动设备相结合,不仅为基于智能纽扣的功能扩展性提供了广阔的空间,而且也极为适用构建远程报警系统,为低氧易危环境下的报警救援提供物联网感知层的骨干技术支撑,通过结合以上技术,可望在满足低成本、易用性、情境嵌入性等需求的前提下,形成面向低氧易危环境下可靠的工程解决方案,本专利技术所要解决的问题是通过智能纽扣,实现在较大温湿度变化范围内的低氧易危环境中对氧气含量情况的监测,当出现低氧危险时提供告警,该智能纽扣还应结合纽扣在服装上的使用情境,与扣合等常见纽扣使用操作结合,该智能纽扣还应具有通过无线方式向自动智能设备发送数据及告警的功能,此外该用于低氧易危环境监测的智能纽扣还需满足集成度高、外形尺寸小、成本低廉、性能可靠等需求,本专利技术的目的是通过智能纽扣这一成本低廉、集成度高、易于佩戴、可方便地与防护服装结合的微型物联网感知层设备,在较大的环境温湿度范围内实现对环境含氧量的精确、可靠监测,并可向移动智能设备提供监测数据及迅速实时的告警信息,为低氧易危环境下的工作人员提供可靠的安全保护措施,进而降低在这一环境下的安全事故风险。附图说明图1为本专利技术的主视结构示意图;图2为本专利技术中扣面的俯视结构示意图;图3为本专利技术中扣面的仰视结构示意图;图4为本专利技术中扣底的俯视结构示意图;图5为本专利技术的剖视结构示意图。图中:1-纽扣主体、101-扣面、1011-底板、1012-外壳、102-扣底、2-扣合凹槽、3-第一金属触点、4-空腔、5-微型电池、6-PCB电路板、7-处理芯片、8-氧气传感器、9-温湿度传感器、10-发光纤维、11-织物天线、12-电容传感器、13-透气丝网、14-扣合凸起、15-第二金属触点、16-导电丝、17-敷铜天线、18-螺栓、19-密封圈、20-预留孔。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术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专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,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,都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-5,本专利技术提供一种技术方案:一种用于低氧易危环境监测的智能纽扣,包括纽扣主体1,所述纽扣主体由扣面101和扣底102组成,所述扣面的一端面设有扣合凹槽2,所述扣合凹槽的内侧壁对称设有第一金属触点3,所述扣面的内部设有空腔4,所述空腔的内部设有微型电池5和PCB电路板6,所述PCB电路板上设有处理芯片7、氧气传感器8、温湿度传感器9、发光纤维10和织物天线11,所述扣面的另一端面边缘设有电容传感器12,所述扣面的另一端面对称设有通口,所述通口的内部均设有透气丝网13,所述氧气传感器和温湿度传感器分别伸入对应的通口,所述扣面的侧壁上设有通孔,所述发光纤维和织物天线分别通过对应的通口伸出扣面,所述扣底的一端面设有与扣合凹槽匹配使用的扣合凸起14,所述扣合凸起的外侧壁对称设有第二金属触点15,所述第二金属触点之间电连接有导电丝16,所述扣面的另一端面中部设有敷铜天线17,所述扣面由底板1011和外壳1012组成,所述底板和外壳的边缘之间通过螺栓18固定,螺栓连接使底板和外壳可拆卸,所述处理芯片具体为一种可编程化系统单芯片PSoC,所述第一金属触点和第二金属触点均为薄片黄铜,所述发光纤维和织物天线与通口的接触处均设有密封圈19,密封圈可避免水汽由发光纤维和本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于低氧易危环境监测的智能纽扣,包括纽扣主体(1),其特征在于:所述纽扣主体(1)由扣面(101)和扣底(102)组成,所述扣面(101)的一端面设有扣合凹槽(2),所述扣合凹槽(2)的内侧壁对称设有第一金属触点(3),所述扣面(101)的内部设有空腔(4),所述空腔(4)的内部设有微型电池(5)和PCB电路板(6),所述PCB电路板(6)上设有处理芯片(7)、氧气传感器(8)、温湿度传感器(9)、发光纤维(10)和织物天线(11),所述扣面(101)的另一端面边缘设有电容传感器(12),所述扣面(101)的另一端面对称设有通口,所述通口的内部均设有透气丝网(13),所述氧气传感器(8)和温湿度传感器(9)分别伸入对应的通口,所述扣面(101)的侧壁上设有通孔,所述发光纤维(10)和织物天线(11)分别通过对应的通口伸出扣面(101),所述扣底(102)的一端面设有与扣合凹槽(2)匹配使用的扣合凸起(14),所述扣合凸起(14)的外侧壁对称设有第二金属触点(15),所述第二金属触点(15)之间电连接有导电丝(16)。

【技术特征摘要】
1.一种用于低氧易危环境监测的智能纽扣,包括纽扣主体(1),其特征在于:所述纽扣主体(1)由扣面(101)和扣底(102)组成,所述扣面(101)的一端面设有扣合凹槽(2),所述扣合凹槽(2)的内侧壁对称设有第一金属触点(3),所述扣面(101)的内部设有空腔(4),所述空腔(4)的内部设有微型电池(5)和PCB电路板(6),所述PCB电路板(6)上设有处理芯片(7)、氧气传感器(8)、温湿度传感器(9)、发光纤维(10)和织物天线(11),所述扣面(101)的另一端面边缘设有电容传感器(12),所述扣面(101)的另一端面对称设有通口,所述通口的内部均设有透气丝网(13),所述氧气传感器(8)和温湿度传感器(9)分别伸入对应的通口,所述扣面(101)的侧壁上设有通孔,所述发光纤维(10)和织物天线(11)分别通过对应的通口伸出扣面(101),所述扣底(102)的一端面设有与扣合凹槽(2)匹配使用的扣合凸起(14),所述扣合凸起(14)的外侧壁对称设有第二金属触点(15),所述第二金属触点(15)之间电连接有导电丝(16)。2.根据权利要求1所述的一种用于低氧易危环境监测的智能纽扣,其特征在于:所述扣面(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:倪卫荣
申请(专利权)人:嘉善天惠服饰有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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