一种感应效果稳定的空间网关的制作方法
本技术涉及物联网网关及空间定位的,尤其是涉及一种感应效果稳定的空间网关。
背景技术:
1、空间网关作为物联网系统的核心枢纽,主要负责在特定物理空间(如智能家居房间、办公室、工业车间等)内,对附着于人员、设备或资产上的传感器节点进行数据采集、协议转换与集中管控,并实现与云端服务器的通信,是实现空间智能化管理与服务的关键设备。
2、相关技术中,实现空间感知的网关多采用红外传感器阵列来感知空间内的人体存在与移动,通过检测红外热辐射的变化来触发相应指令,另一些则依赖于基于无线电信号强度(如wi-fi、蓝牙)的定位技术,通过分析接收信号强度指示(rssi)值的变化来推断目标的位置与状态。
3、针对上述中的相关技术,若仅采用红外传感时,在无物理遮挡的情况下,空间内的热风、空调出风口、运行中的风扇乃至高功率电子元器件自身产生的热信号,均会被红外探头接收,导致系统将此类非目标热源误判为有效目标,从而产生误触发,引发所控制的电器设备误启动。若仅依赖无线信号强度,则信号的多径效应、环境遮挡物变动以及其他无线设备的同频干扰,都会引起rssi值的剧烈波动,使得定位与状态感知结果不可靠。因此,空间网关普遍依赖于单一的传感技术,感应效果易受环境因素的干扰,存在感应效果不稳定、抗干扰能力差的问题。
技术实现思路
1、为了改善空间网关抗干扰能力较差的问题,提高空间网关的感应效果稳定性,本技术提供一种感应效果稳定的空间网关。
2、本技术提供的一种感应效果稳定的空间网关采用如下的技术方案:
3、一种感应效果稳定的空间网关,包括外壳体、设于所述外壳体内用于进行动态存在探测的雷达模块、设于所述外壳体内并用于进行人体接近判断的红外感应模块、设于所述外壳体并用于与所述红外感应模块相配合的防干扰组件以及用于与墙体进行连接的安装板,所述安装板设于所述外壳体远离设有所述防干扰组件的一侧。
4、通过采用上述技术方案,将雷达模块与红外感应模块集成于同一外壳体内,构建多模态感知的空间网关,改善传统单一传感技术易受干扰的缺陷。雷达模块负责进行大范围的动态存在探测,捕捉空间内的微小移动,对目标进入监测区域实现初步预警。红外感应模块用于对人体特有的热辐射信号进行分析,通过判断热流的渐进式变化来确认人体接近。协作机制使得网关能够综合利用移动与热特征两种独立的物理信息进行交叉验证,提升判断的准确性。当雷达探测到移动但红外未检测到符合人体特征的热流时,系统可判定为误报(如窗帘晃动、宠物跑动),避免误触发。若出现异常热源(如加热设备)但无相应移动,系统同样不会启动。这种模式,增强了网关在复杂环境下的抗干扰能力和感应稳定性,克服红外热源误触和无线信号波动问题。
5、进一步的,所述外壳体包括相互扣合并用于包裹所述红外感应模块和所述雷达模块的上半壳及下半壳,所述防干扰组件包括设于所述红外感应模块正下方并供红外射线透过的防干扰下壳以及设于所述下半壳与所述防干扰下壳之间的防干扰上壳;
6、所述防干扰下壳具有同轴设置的下安装环部及透光半球部,所述下安装环部与所述下半壳之间固定连接,所述下半壳具有供所述透光半球部穿设并突出设置的通孔。
7、通过采用上述技术方案,上半壳、下半壳以及防干扰组件分层外壳结构,为内部精密传感器提供全方位保护,优化红外信号的传输路径。防干扰下壳的透光半球部供红外射线透射,确保红外感应模块的视场角不受遮蔽,同时有效过滤或衰减可见光等非目标波段的环境光干扰,为红外探测提供纯净的光学通道。防干扰上壳与防干扰下壳组合设置于下半壳上,形成隔离腔体,物理隔绝外壳内部其他电子元器件(如主控芯片、雷达模块等)运行时产生的寄生热辐射,防止内部热源被红外探头接收,从根源上避免因设备自身工作发热导致的误判,提升红外感应模块的探测精度和可靠性。
8、进一步的,所述防干扰上壳具有同轴设置的上安装环部及碗状部,所述上安装环部固定连接于所述下安装环部远离所述下半壳的一侧,所述碗状部具有供所述红外感应模块的红外探头穿设的让位槽,所述碗状部的直径由与所述上安装环部一体连接一侧至靠近所述红外感应模块一侧逐渐减小。
9、通过采用上述技术方案,防干扰上壳的碗状部直径自下而上逐渐减小,并开设让位槽供红外探头穿设,通过锥形结构构成物理聚波导,约束并引导由外部进入的红外热辐射信号,集中汇聚至红外探头,增强有效信号的强度,限制来自侧向和非中心区域的杂散热辐射(如来自墙壁反射、角落热源等)的进入。提升红外感应模块的信噪比,对人体目标发出的渐进式热流变化更为敏感,而对环境背景热噪声的抑制能力更强,从而使人体接近判断的准确度和距离分辨能力获得改善。
10、进一步的,所述红外感应模块包括主板及安装于所述主板中心位置处的红外探头,所述红外探头向所述碗状部的让位槽内延伸设置,所述碗状部与所述主板之间设有用于与所述红外探头相配合的防干扰海绵,所述防干扰海绵抵接于所述碗状部的边沿和所述主板之间,所述防干扰海绵周向绕设于所述红外探头的外周壁。
11、通过采用上述技术方案,防干扰海绵在碗状部边沿与主板之间形成紧密的软接触密封,阻隔外部空气中的灰尘等污染物通过让位槽缝隙进入壳体内部,附着在红外探头光学镜片上,避免因镜片污染导致的红外信号衰减和探测性能下降。海绵周向包裹红外探头,吸收和缓冲来自外壳的轻微机械振动与冲击,为精密的红外探头提供物理保护。密封结构辅助聚波导效果,防止内部气流扰动和外部空气对流带来的温度波动直接影响探头,确保探测环境稳定,使得红外读数更平稳。
12、进一步的,所述主板下侧于靠近边沿位置处周向布置有多个红外发射器。
13、通过采用上述技术方案,主板边沿周向布置多个红外发射器,构建主动式辅助红外探测系统。发射器发出的红外光在遇到空间内的物体(特别是人体)会发生反射,部分反射信号可被红外探头接收。补充了单纯依赖人体自身热辐射的被动探测模式,使得网关在环境温度与人体体温接近或人体静态停留导致热辐射变化不明显等被动探测盲区时,依然能够通过主动探测模式感知目标存在。主动与被动红外探测模式的融合,扩展了网关的适用场景和探测维度,在炎热夏季或寒冷冬季,目标处于静止或微动状态,都能维持稳定灵敏的感应效果,降低漏报率。
14、进一步的,所述上半壳于一侧设有防撬按钮,所述安装板于一侧设有侧板,所述侧板于靠近所述上半壳的一侧设有用于与所述防撬按钮相抵接的抵接块。
15、通过采用上述技术方案,当网关通过安装板固定于墙体后,防撬按钮在抵接块的压迫下保持按下状态。非法试图拆卸或撬动上半壳时,会导致防撬按钮与抵接块之间的相对位置发生变化或压力解除,状态变化可被网关内部的检测电路监测并触发防盗报警信号,从而及时阻止盗窃行为,增强设备在公共或半公开场所部署时的安全性,解决智能设备易被非法移除的问题。
16、进一步的,所述上半壳的一侧于所述防撬按钮的相邻位置处设有用于连接所述上半壳和所述侧板的连接件,所述上半壳具有供所述连接件穿设并螺纹配合的内螺纹口,所述侧板于所述抵接块的相邻位置处设有供所述连接件穿设并螺纹连接的装配块,所述装配块的位置与所述内螺纹口的位置内外对应。
17、通过采用上述技术方案,由连接件螺纹紧固的连接方式,与防撬按钮共同构成固定安全保障。连接件穿过上半壳并锁入安装板侧面的装配块,提供可靠的机械连接,当连接件旋紧时,则完成抵接块对防撬按钮的压紧,抵抗直接的拉扯和撬动,避免因振动或意外触碰导致松动脱落。在保证设备在正常使用时的安装强度的同时,也提供主动的安防预警能力,提升设备的实用价值和可靠性。
18、进一步的,所述上半壳于顶侧设有用于与所述安装板卡接的快速安装卡钩,所述安装板开设有供所述快速安装卡钩伸入并滑移的滑移通槽。
19、通过采用上述技术方案,快速安装卡钩与滑移通槽的配合,实现空间网关的快速拆装功能,提升设备安装、调试及后期维护的便利性。安装时,只需将上半壳的卡钩对准安装板的滑移通槽放入,然后沿预定方向滑动,即可通过卡钩与滑移通槽侧壁的相互作用完成初步的卡接固定,确保安装的可靠性,适用于需要频繁更换设备位置或进行批量部署的应用场景。
20、进一步的,所述快速安装卡钩于靠近所述上半壳的一侧设有卡接凸起,所述安装板设有与所述卡接凸起相咬合的卡接凹槽。
21、通过采用上述技术方案,当快速安装卡钩在滑移通槽内滑动至预定位置时,卡接凸起会与卡接凹槽精确对位并在弹性或导向结构的作用下相互嵌入咬合,产生清晰的咔哒声或手感反馈,明确告知安装者设备已牢固锁止。咬合结构能够有效防止设备在使用过程中因振动、清洁或其他意外因素而沿安装方向反向滑动脱出,增强安装连接的机械互锁强度和长期稳定性。
22、进一步的,所述快速安装卡钩与所述上半壳的顶侧之间设有连接筋,所述安装板上开设有与所述连接筋相匹配的让位通槽,所述让位通槽与所述滑移通槽之间相互连通。
23、通过采用上述技术方案,连接筋增加快速安装卡钩与上半壳本体之间的连接强度和刚性,使其能够承受更大的载荷,避免卡钩在受力时发生弯折或断裂,提升卡接结构的耐久性和使用寿命。让位通槽为连接筋在安装过程中的移动提供导向和容纳空间,确保卡钩能够顺畅无干涉的滑入预定锁止位置。
24、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
25、1.将雷达模块与红外感应模块集成。构建了协同感知系统。雷达模块负责广域动态探测,对移动进行初步预警,红外模块专注于分析符合人体特征的热辐射变化模式。两者信息交叉验证,系统仅在雷达探测到移动且红外确认存在渐进式人体热流时,才判定为有效触发。这种机制能够滤除仅由移动引起的误报和仅由热源引起的误报,解决传统单一技术方案因环境干扰导致的误触发和误启动,提高感应效果的稳定性和可靠性;
26、2.防干扰组件包括透光半球部、碗状部和防干扰海绵,透光半球部确保红外视场角并过滤环境光干扰,碗状部构成物理聚波导,汇聚有效信号并抑制侧向杂散热辐射,提升红外探头的信噪比和探测灵敏度,防干扰海绵形成密封屏障,既防止外部灰尘污染探头镜片导致性能衰减,又隔绝内部电子元器件产生的寄生热辐射和气流温度波动,从光学路径优化和探测环境净化两个维度,为红外模块提供纯净、稳定的工作条件,确保长期精准的探测性能;
27、3.将核心传感模块、防干扰结构、安装板与安全机构高度集成于一个外壳体内,通过快速安装卡钩与滑移通槽的配合,实现无需工具的快速卡接安装与拆卸,方便设备的部署与维护,通过引入防撬按钮与螺纹连接件构成的双重安全机制,提供抵抗暴力拆卸的物理强度,实时监测非法撬动行为并发出警报,使得设备在保证像传统产品一样安装便捷、连接可靠的同时,具备主动防盗能力,适合在公共或半公开场所部署,拓展产品的应用场景并提升整体实用性。
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