CN102507868A - 一种下水道气体安全检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于气体安全监测领域，提供了一种下水道气体安全检测装置，包括：预处理模块、气体检测模块、微处理器以及无线传输模块。本发明提供的下水道气体安全检测装置通过预处理模块采集下水道气体并对下水道气体进行干燥过滤处理；气体检测模块将进行干燥过滤处理的下水道气体进行检测后输出气体浓度值；微处理器将上述气体浓度值与设定的阈值进行比较并输出气体浓度信息；无线传输模块将微处理器输出的气体浓度信息传输给监控中心，以便监控中心实时了解下水道气体中有毒有害及易燃易爆气体的浓度，并及时对下水道中有毒有害及易燃易爆气体进行安全处理，从而避免了由于下水道中有毒有害及易燃易爆气体泄漏导致人员伤亡及财产损失的问题。

Description

一种下水道气体安全检测装置
技术领域
本发明属于气体安全监测领域，尤其涉及一种下水道气体安全检测装置。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高和对环保的日益重视，对各种有毒、有害及可燃气体的探测，对大气污染、工业废气的监测以及对食品和居住环境质量的检测提出了更高的要求。
城市市政下水道是城市的重要基础设施之一，由于其相对封闭、环境特殊，容易产生大量有毒、有害、易燃、易爆气体(比如H2S、CO、NH3、O2及可燃气体)，如管理不善，当有危险气体泄漏时，容易造成气体蓄积、遇明火发生爆炸等事故。近年来发生过严重的下水道爆炸事故，环卫工作人员遭遇气体中毒事件也时有发生，严重危害了人民群众的人身和财产安全。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种可以对下水道气体进行实时监控的下水道气体安全检测装置；便于监控中心能够及时对下水道中有毒有害及易燃易爆气体进行安全处理，从而避免了由于下水道中有毒有害及易燃易爆气体泄漏导致人员伤亡及财产损失的问题。
在本发明实施例中，一种下水道气体安全检测装置包括：
预处理模块，采集下水道气体并对所述下水道气体进行干燥过滤处理；
气体检测模块，其输入端与所述预处理模块连接，将所述进行干燥过滤处理的下水道气体进行检测后输出气体浓度值；
微处理器，其信号输入端连接至所述气体检测模块的输出端，将所述气体浓度值与设定的阈值进行比较并输出气体浓度信息；
无线传输模块，与所述微处理器的控制输入输出端连接，将所述微处理器输出的气体浓度信息传输给监控中心，以便监控中心及时了解所述下水道气体中有毒有害及易燃易爆气体的浓度从而采取相应的安全保护措施。
更进一步地，所述预处理模块包括：依次通过管路连接的气泵、干燥过滤器、密封气室以及气体排放口；所述气泵将下水道气体抽取，经过所述干燥过滤器处理后输出至所述密封气室，再通过所述气体排放口排出所述下水道气体至所述下水道。
更进一步地，所述气体检测模块包括：气体传感器，所述气体传感器包括多个可插拔式气体探头，所述可插拔式气体探头插入所述密封气室中用于对所述下水道气体进行检测。
更进一步地，所述下水道气体安全检测装置还包括：分别与所述微处理器连接的气泵控制模块、串口通讯模块、开关量输出模块、液位检测模块以及人机交互模块；所述气泵控制模块还与所述气泵的控制端连接，用于控制所述气泵的开启和关闭；所述串口通讯模块用于与外部设备的串口通讯；所述开关量输出模块用于输出开关量信号；所述液位检测模块用于对下水道中的液体位置进行检测；用户通过所述人机交互模块对采样通道的选择、测量范围、测量类型以及通讯参数进行手动设置。
更进一步地，所述人机交互模块包括：分别与所述微处理器连接的液晶显示单元和键盘。
更进一步地，所述下水道气体安全检测装置还包括：与所述微处理器连接的报警器，用于当下水道气体浓度值超过设定的阈值时输出报警信号。
更进一步地，所述下水道气体安全检测装置还包括：与所述微处理器连接并用于供电的电源模块。
更进一步地，所述微处理器为32位嵌入式ARM微处理器。
更进一步地，所述无线传输模块为GPRS通信模块、CDMA通信模块或者3G通信模块。
本发明实施例提供的下水道气体安全检测装置通过预处理模块采集下水道气体并对下水道气体进行干燥过滤处理；气体检测模块将进行干燥过滤处理的下水道气体进行检测后输出气体浓度值；微处理器将上述气体浓度值与设定的阈值进行比较并输出气体浓度信息；无线传输模块将微处理器输出的气体浓度信息传输给监控中心，以便监控中心实时了解下水道气体中有毒有害及易燃易爆气体的浓度，并及时对下水道中有毒有害及易燃易爆气体进行安全处理，从而避免了由于下水道中有毒有害气体及易燃易爆泄漏导致人员伤亡及财产损失的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的下水道气体安全检测装置的模块结构图；
图2是本发明实施例提供的下水道气体安全检测装置中气体检测模块的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的下水道气体安全检测装置主要应用于市政下水道的有毒有害气体、可燃气体及氧气的连续在线监测；该下水道气体安全检测装置的模块结构如图1所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
下水道气体安全检测装置包括：预处理模块2、气体检测模块3、微处理器4和无线传输模块5；其中预处理模块2用于采集下水道1中的下水道气体并对下水道气体进行干燥过滤处理；气体检测模块3的输入端与预处理模块2连接，气体检测模块3将进行干燥过滤处理的下水道气体进行检测后输出气体浓度值；微处理器4的信号输入端连接至气体检测模块3的输出端，微处理器4将气体检测模块3输出的气体浓度值与设定的阈值进行比较并输出气体浓度信息；无线传输模块5与微处理器4的控制输入输出端连接，无线传输模块5将微处理器4输出的气体浓度信息传输给监控中心13，以便监控中心13及时了解下水道气体中有毒有害及易燃易爆气体的浓度从而采取相应的安全保护措施。
本发明实施例提供的下水道气体安全检测装置用于监测下水道1内部由于特殊环境封闭产生的一些有毒、有害及可燃气体，将实时数据上传给监控中心13；相关部门通过监控中心13监控的数据可以对城市下水道的情况进行实时监测，当下水道气体中有毒有害气体的浓度超标时，相关部门可以及时地采取相应的安全保护措施，从而避免了由于下水道气体泄漏导致人员伤亡及财产损失的情况；另外，还可以有效的监测到各类化工厂偷排到下水道造成的污染，及时做出应急处理。
在本发明实施例中，下水道气体安全检测装置还包括：与微处理器4连接的报警器12，用于当下水道气体浓度值超过设定的阈值时输出报警信号。该报警器12可以内置于下水道气体安全检测装置中，也可以外置于下水道气体安全检测装置。
在本发明实施例中，预处理模块2包括：依次通过管路连接的气泵21、干燥过滤器22、密封气室23以及气体排放口24；气泵21将下水道气体抽取，经过干燥过滤器22处理后输出至密封气室23，再通过气体排放口24排出下水道气体至下水道1中形成了一个气体循环流路供检测。其中，气泵21可以采用进口的低功耗长寿命直流无刷气泵。
作为本发明的一个实施例，气体检测模块3包括：气体传感器，可以采用进口气体传感器，使得下水道气体安全检测装置的精度高、响应快，重复性好。其中，气体传感器包括多个可插拔式气体探头，上述可插拔式气体探头插入密封气室23中用于对下水道气体进行检测；采用可插拔式探头设计使得现场维护简便。
作为本发明的另一个实施例，气体检测模块3的模块结构如图2所示，气体检测模块3还可以由各类气体传感器31以及辅助用的温度传感器32或者压力传感器33组成；气体传感器31通过探头插入到预处理模块2的密封气室23内对各种气体进行检测分析，并通过微处理器4中的模数转换器转换成数字信号，然后经微处理器4的归纳、分析、处理及贮存后通过液晶显示屏显示浓度数据。温度传感器32用于对下水道中的温度进行探测；压力传感器33用于对下水道中气体的压力进行探测；同样的，当温度或者气压超过设定的阈值范围后也可以发出报警信号。
在本发明实施例中，下水道气体安全检测装置还包括：分别与微处理器4连接的气泵控制模块7、人机交互模块8、串口通讯模块9、开关量输出模块10以及液位检测模块11；其中气泵控制模块7还与气泵21的控制端连接，用于控制气泵21的开启和关闭；串口通讯模块9用于与外部设备的串口通讯；开关量输出模块10用于输出开关量信号；液位检测模块11用于对下水道中的液体位置进行检测；用户通过人机交互模块8对采样通道的选择、测量范围、测量类型以及通讯参数进行手动设置。
作为本发明的一个实施例，气泵控制模块7可以通过微处理器4的输入输出口IO控制三极管或者继电器实现气泵21的开启和关闭。
作为本发明的一个实施例，人机交互模块8包括：分别与微处理器4连接的液晶显示单元和键盘。其中液晶显示单元可以采用128*64的点阵液晶显示；键盘可以采用八个智能按键；通过操作智能按键可以对采样通道的选择、测量范围、测量类型以及通讯参数进行手动设置。
在本发明实施例中，下水道气体安全检测装置还包括：与微处理器4连接并用于供电的电源模块6。
在本发明实施例中，无线传输模块5可以采用GPRS(General Packet RadioService，通用分组无线服务)通信模块，也可以采用CDMA(Code DivisionMultiple Access，码分多址)通信模块，还可以采用3G(3rd-generation，第三代移动通信技术)通信模块。
在本发明实施例中，微处理器4可以为32位嵌入式ARM(Advanced RISCMachines)微处理器。采用32位嵌入式ARM微处理器将气体检测模块3采集的浓度数据进行处理后再通过无线传输模块5将数据实时传送到相应部门的监控中心平台；由于采用了32位工业级嵌入式ARM微处理器，使得下水道气体安全检测装置处理能力强；另外还可以采用防水、防尘设计，充分考虑现场应用环境；多种自保护技术，可避免损坏探头及气泵；全天候在线连续自动监测，无需人工干预。
为了更进一步的说明本发明实施例提供的下水道气体安全检测装置，现结合图1和图2详述其工作原理如下：
下水道气体安全检测装置通过采样气泵21将下水道1内气体抽取到预处理模块2内，经干燥过滤器22干燥过滤处理后输入到密封气室23中，再通过气体排放口24排出气体到下水道1，形成一个气体循环流路供检测。气体检测模块3中各类气体传感器探头、以及辅助用的温度传感器、压力传感器通过探头插入到预处理模块2的密封气室23内对各种气体进行检测分析，并通过微处理器4中的模数转换器转换成数字信号，后经微处理器4进行归纳、分析、处理及贮存后通过液晶显示屏显示浓度数据。串口通讯模块9可以采用MCU内部的串口，配以电平转换芯片实现下水道气体安全检测装置与外部设备的串口通讯。开关量输出模块10可以采用继电器触点输出开关量信号。液位监测模块11可以采用液位传感器。人机交互模块8可以采用八个智能按键实现对系统的参数设置；下水道气体安全检测装置通过无线传输模块5将得到的气体浓度数据实时传送到相应部门的监控中心平台；另外，下水道气体安全检测装置可外接现场报警器，对浓度超限情况进行报警，同时传送到监控平台，便于对突发下水道气体泄露事件进行预警。本发明实施例提供的下水道气体安全检测装置具有智能诊断功能，自动报警、自动恢复功能；可以对下水道各种有毒、有害及可燃气体的探测、对大气污染、工业废气的监测以及对食品和居住环境质量的监测。
本发明实施例提供的下水道气体安全检测装置通过预处理模块采集下水道气体并对下水道气体进行干燥过滤处理；气体检测模块将进行干燥过滤处理的下水道气体进行检测后输出气体浓度值；微处理器将上述气体浓度值与设定的阈值进行比较并输出气体浓度信息；无线传输模块将微处理器输出的气体浓度信息传输给监控中心，以便监控中心实时了解下水道气体中有毒有害及易燃易爆气体的浓度，并及时对下水道中有毒有害气体进行安全处理，从而避免了由于下水道中有毒有害及易燃易爆气体泄漏导致人员伤亡及财产损失的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种下水道气体安全检测装置，其特征在于，包括：
预处理模块，采集下水道气体并对所述下水道气体进行干燥过滤处理；
气体检测模块，其输入端与所述预处理模块连接，将所述进行干燥过滤处理的下水道气体进行检测后输出气体浓度值；
微处理器，其信号输入端连接至所述气体检测模块的输出端，将所述气体浓度值与设定的阈值进行比较并输出气体浓度信息；
无线传输模块，与所述微处理器的控制输入输出端连接，将所述微处理器输出的气体浓度信息传输给监控中心，以便监控中心及时了解所述下水道气体中有毒有害及易燃易爆气体的浓度从而采取相应的安全保护措施。
2.如权利要求1所述的下水道气体安全检测装置，其特征在于，所述预处理模块包括：
依次通过管路连接的气泵、干燥过滤器、密封气室以及气体排放口；
所述气泵将下水道气体抽取，经过所述干燥过滤器处理后输出至所述密封气室，再通过所述气体排放口排出所述下水道气体至所述下水道。
3.如权利要求2所述的下水道气体安全检测装置，其特征在于，所述气体检测模块包括：气体传感器，所述气体传感器包括多个可插拔式气体探头，所述可插拔式气体探头插入所述密封气室中用于对所述下水道气体进行检测。
4.如权利要求2所述的下水道气体安全检测装置，其特征在于，所述下水道气体安全检测装置还包括：
分别与所述微处理器连接的气泵控制模块、串口通讯模块、开关量输出模块、液位检测模块以及人机交互模块；
所述气泵控制模块还与所述气泵的控制端连接，用于控制所述气泵的开启和关闭；
所述串口通讯模块用于与外部设备的串口通讯；
所述开关量输出模块用于输出开关量信号；
所述液位检测模块用于对下水道中的液体位置进行检测；
用户通过所述人机交互模块对采样通道的选择、测量范围、测量类型以及通讯参数进行手动设置。
5.如权利要求4所述的下水道气体安全检测装置，其特征在于，所述人机交互模块包括：分别与所述微处理器连接的液晶显示单元和键盘。
6.如权利要求4所述的下水道气体安全检测装置，其特征在于，所述下水道气体安全检测装置还包括：与所述微处理器连接的报警器，用于当下水道气体浓度值超过设定的阈值时输出报警信号。
7.如权利要求1-6任一项所述的下水道气体安全检测装置，其特征在于，所述下水道气体安全检测装置还包括：与所述微处理器连接并用于供电的电源模块。
8.如权利要求1所述的下水道气体安全检测装置，其特征在于，所述微处理器为32位嵌入式ARM微处理器。
9.如权利要求1所述的下水道气体安全检测装置，其特征在于，所述无线传输模块为GPRS通信模块、CDMA通信模块或者3G通信模块。
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