一种应用于设备箱的无源蓝牙标签系统的制作方法

本申请涉及设备状态监测，尤其是涉及一种应用于设备箱的无源蓝牙标签系统。

背景技术：

1、在通信、电力、工业控制等场景中，大量电子设备被集中安装于密闭或半密闭的设备箱内。此类设备箱内部结构紧凑、设备密度高，同时还存在较为复杂的温湿度、电磁等环境条件。为了保障设备长期稳定运行，通常需要对设备箱内部的温度、湿度、振动等参数进行实时监测。现有方案多采用有线供电传感器或内置电池的无线传感器：一方面，布线方案需要在狭窄空间内敷设电源线和信号线，施工复杂、改造成本高，并且布线本身在高压、电磁环境下还可能带来安全隐患；另一方面，电池供电的无线传感器虽然减少了布线，但随着使用时间的增加，需要定期更换电池，维护工作量大，且电池在高温、高湿环境中存在泄漏、鼓包等风险，影响系统可靠性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，通过在设备箱顶部设置 led 光源组件，并在其出光侧配置与之同轴的透镜组件，对 led 发出的光进行角度约束和集光，使得在无源蓝牙标签所在区域形成高于标签启用阈值的光强分布，在保持 led 功率较低的前提下显著提高到达标签处的单位面积光强和光能利用率，从而实现对无源蓝牙标签的稳定供能。能够在无需布线和无需更换电池的情况下，对设备箱内部多个监测点的温湿度等参数进行长寿命、免维护的无线采集与上传，兼顾了系统安全性、可靠性及运维成本。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，包括：

3、设备箱本体，所述设备箱本体具有用于安装照明组件的顶部安装部；

4、led光源组件，固定设置于所述顶部安装部，用于向所述设备箱本体内部发出照明光；

5、透镜组件，设置在所述 led 光源组件的出光侧并与所述 led 光源组件的光轴同轴布置；

6、无源蓝牙标签，设置在所述设备箱本体内部且位于所述透镜组件的光轴覆盖范围内；

7、其中，所述透镜组件为用于压缩所述led光源组件发光角度的集光结构，所述透镜组件的入光面朝向所述led光源组件，出光面朝向所述无源蓝牙标签，所述无源蓝牙标签上设置有光能采集区域，所述光能采集区域位于透镜组件出光形成的光斑范围内，以便将经透镜组件集中后的光能转换为电能为无源蓝牙标签供电。

8、结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述led 光源组件包括安装座及固定于所述安装座上的至少一颗 led 灯珠；

9、所述安装座固定连接于所述设备箱本体的所述顶部安装部，使 led 灯珠的发光方向朝向设备箱内部空间。

10、结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，所述透镜组件包括一透镜本体及与所述透镜本体连接的固定结构；

11、所述固定结构与所述安装座可拆卸连接，以在保证所述透镜组件与所述led光源组件光轴对准的情况下调节二者之间的间距。

12、结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，所述透镜本体为凸透镜、菲涅尔透镜或多段组合透镜中的一种；

13、所述透镜本体的折射结构用于减小led灯珠原始发光的发散角度，使所述透镜组件出光后的光斑面积小于所述led 光源组件在相同距离处不经透镜直接发光形成的光斑面积。

14、结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，所述无源蓝牙标签包括：

15、标签壳体；

16、设置在所述标签壳体内的光能采集单元，所述光能采集单元的受光面形成所述光能采集区域；

17、与所述光能采集单元电连接的能量管理电路板；

18、与所述能量管理电路板电连接的蓝牙通信电路板；

19、所述光能采集单元、能量管理电路板及蓝牙通信电路板均集成于所述标签壳体内，形成一体式无源蓝牙标签结构。

20、结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，所述无源蓝牙标签上还设置有与蓝牙通信电路板电连接的天线单元；

21、所述天线单元设置于所述标签壳体的外侧或贴近壳体内壁，以优化在设备箱本体内的蓝牙信号辐射。

22、结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，所述无源蓝牙标签上设置有至少一种传感器件，所述传感器件包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器和加速度传感器中的一种或几种；

23、所述传感器件安装在所述标签壳体上并与所述蓝牙通信电路板电连接，以将采集到的环境参数通过蓝牙信号发送至蓝牙基站。

24、结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，所述光能采集单元的最低工作光强阈值大于200 lux；

25、所述透镜组件与所述led光源组件的配合使所述无源蓝牙标签所在所述光能采集区域处的光强不低于该工作光强阈值。

26、结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，所述设备箱本体内部设置有用于安装所述无源蓝牙标签的安装面；

27、所述安装面位于所述透镜组件光轴下方，且与透镜组件之间的距离小于预设最大传输距离，以减小光传输过程中的扩散损失。

28、结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，所述设备箱本体内部设置有多个无源蓝牙标签安装位；

29、在每一所述无源蓝牙标签安装位上可安装一所述无源蓝牙标签，多个所述无源蓝牙标签分别用于监测设备箱内部不同位置处的环境参数；

30、所述led光源组件及所述透镜组件的布置位置使每个所述无源蓝牙标签的所述光能采集区域均处于所述透镜组件的出光覆盖区域内。

31、本申请实施例提供的一种应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，通过在设备箱顶部设置 led 光源组件，并在其出光侧配置与之同轴的透镜组件，对 led 发出的光进行角度约束和集光，使得在无源蓝牙标签所在区域形成高于标签启用阈值的光强分布，在保持led 功率较低的前提下显著提高到达标签处的单位面积光强和光能利用率，从而实现对无源蓝牙标签的稳定供能。能够在无需布线和无需更换电池的情况下，对设备箱内部多个监测点的温湿度等参数进行长寿命、免维护的无线采集与上传，兼顾了系统安全性、可靠性及运维成本。

1.一种应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，其特征在于，所述无源蓝牙标签包括：

6.根据权利要求5所述的应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，其特征在于：

7.根据权利要求5所述的应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，其特征在于：

8.根据权利要求5所述的应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，其特征在于：

10.根据权利要求1所述的应用于设备箱的无源蓝牙标签系统，其特征在于：