CN103499618A - 矿用紧急避险系统多参数气体测定器 - Google Patents

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陈光柱
梁晓军
宋平
曾鹏修
黄虎
唐敏
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Abstract

本发明涉及一种矿用紧急避险系统多参数气体测定器，它由非色散红外甲烷、二氧化碳二合一探头、电化学氧气探头、电化学一氧化碳探头、主控制板、电源控制板、喇叭、报警灯、液晶显示屏、红外遥控器、SD卡、RS485通讯接口、镍氢电池、外接电源构成。工作原理为：非色散红外甲烷、二氧化碳二合一探头采集甲烷和二氧化碳浓度，电化学氧气探头采集氧气浓度，电化学一氧化碳探头采集一氧化碳浓度。各探头采集的浓度信号经调理电路送入主控制板处理，在液晶显示屏上显示。本发明可实时监测避险系统内部主要气体浓度，具有检测准确等特点。

Description

矿用紧急避险系统多参数气体测定器
技术领域
本发明涉及一种气体监测装置，具体指多参数气体测定器，适用于矿用紧急避险系统的甲烷、二氧化碳、氧气、一氧化碳气体的监测。
背景技术
矿用紧急避险系统作为煤矿安全紧急救援装备，灾难发生时可以为无法及时撤离矿井的矿工提供一个密闭的生存空间。为保障避险人员在紧急避险系统内部的生存需求，需测定避险系统内部甲烷、二氧化碳、一氧化碳和氧气的浓度。
发明内容
本发明的目的是提供一种矿用紧急避险系统多参数气体测定器。该测定器具有灵敏度高、稳定性好、连续监测时间大于96h的优点，适合悬挂于紧急避险系统内部，与分立式传感器相比占用空间小，可实时监测避险系统内部甲烷、二氧化碳、氧气以及一氧化碳的浓度。
本发明技术方案如下：矿用紧急避险系统多参数气体测定器包括非色散红外甲烷、二氧化碳二合一探头、电化学氧气探头、电化学一氧化碳探头、主控制板、电源控制板、喇叭、报警灯、液晶显示屏、红外遥控器、SD卡、RS485通讯接口、镍氢电池、外接电源。
主控制板包括ARM微处理器、信号调理电路、红外接收电路、按键电路、程序下载电路、显示电路、报警电路、RS485接口电路、SD卡接口电路。
电源控制板包括外接电源接口、镍氢电池接口、电池与外接电源切换电路、电源输出接口。
附图说明
图1本发明结构示意图
图2本发明主控制板电路框图
图3本发明电源控制板电路框图
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步详述。
本矿用紧急避险系统多参数气体测定器包括主控制板(1)、电化学一氧化碳探头(2)、电化学氧气探头(3)、非色散红外甲烷、二氧化碳二合一探头(4)、红外遥控器(5)、镍氢电池(6)、外接电源(7)、电源控制板(8)、RS485通讯接口(9)、SD卡(10)、液晶显示屏(11)、报警灯(12)、喇叭(13)。电化学一氧化碳探头(2)、电化学氧气探头(3)、非色散红外甲烷、二氧化碳二合一探头(4)、电源控制板(8)、RS485通讯接口(9)、SD卡(10)、液晶显示屏(11)、报警灯(12)、喇叭(13)分别与主控制板(1)连接；镍氢电池(6)、外接电源(7)与电源控制板(8)连接。主控制板(1)上布置ARM微处理器(2-1)、信号调理电路(2-2)、红外接收电路(2-3)、按键电路(2-4)、程序下载电路(2-5)、SD卡接口电路(2-6)、RS485接口电路(2-7)、报警电路(2-8)、显示电路(2-9)。电源控制板(6)上布置外接电源接口(3-1)、镍氢电池接口(3-2)、电池与外接电源切换电路(3-3)、电源输出接口(3-4)。电源控制模块(8)通过电源输出接口(3-4)与主控制板(1)连接。红外遥控器(5)外置。
本发明工作原理为：电化学一氧化碳探头(2)、电化学氧气探头(3)、非色散红外甲烷、二氧化碳二合一探头(4)采集矿用紧急避险系统内部一氧化碳、氧气、甲烷和二氧化碳的浓度，经主控制板(1)的信号调理电路(2-2)送入ARM微处理器(2-1)处理，经显示电路(2-9)，在液晶显示屏(11)显示。若ARM微处理器(2-1)判定任一待测气体浓度超出报警设定值，报警电路(2-8)运行，报警灯(12)、喇叭(13)工作。红外遥控器(5)发送信号，经红外接收电路(2-3)送入ARM微处理器(2-1)处理，用于待测气体浓度标零、标定及报警值设定。按键电路(2-4)用于待测浓度标零、标定及报警值设定。RS485通信接口(9)用于将待测气体浓度信号输出到上位机中用于数据的存储与分析。待测气体浓度报警信号经SD卡接口电路(2-6)存入SD卡(10)。程序下载电路(2-5)用于将程序下载至ARM微处理器(2-1)中。电源控制板(8)工作原理为：有外接电源时，电源控制板(8)的电源输出接口(3-4)使用外接电源(7)给系统供电；没有外接电源时，电源控制板(8)的电源输出接口(3-4)使用镍氢电池(6)为系统供电。

Claims (5)

1.矿用紧急避险系统多参数气体测定器，其特征在于：它由非色散红外甲烷、二氧化碳二合一探头、电化学氧气探头、电化学一氧化碳探头、主控制板、电源控制板、喇叭、报警灯、液晶显示屏、红外遥控器、SD卡、RS485通讯接口、镍氢电池、外接电源构成。
2.根据权利要求1所述的矿用紧急避险系统多参数气体测定器，其特征在于：主控制板由ARM微处理器、信号调理电路、红外接收电路、按键电路、程序下载接口、显示电路、报警电路、RS485接口电路、SD卡接口电路构成。
3.根据权利要求1所述的矿用紧急避险系统多参数气体测定器，其特征在于：电源控制板由外接电源接口、镍氢电池接口、电池与外接电源自动切换电路、电源输出接口构成。
4.根据权利要求1所述的矿用紧急避险系统多参数气体测定器，其特征在于：非色散红外甲烷和二氧化碳二合一探头、电化学氧气探头、电化学一氧化碳探头、电源控制板、RS485通讯接口、SD卡、液晶显示屏、报警灯、喇叭分别与主控制板连接。镍氢电池、外接电源与电源控制板连接。电源控制板通过电源输出接口与主控制板连接。红外遥控器外置。
5.根据权利要求1所述的矿用紧急避险系统多参数气体测定器，其特征在于：工作原理为，电化学一氧化碳探头、电化学氧气探头、非色散红外甲烷、二氧化碳二合一探头采集矿用紧急避险系统内部一氧化碳、氧气、甲烷和二氧化碳的浓度，经主控制板的信号调理电路送入ARM微处理器处理，经显示电路，在液晶显示屏显示。若ARM微处理器判定任一待测气体浓度超出报警设定值，报警电路运行，报警灯、喇叭工作。红外遥控器发送信号，经红外接收电路送入ARM微处理器处理，用于待测气体浓度标零、标定及报警值设定。按键电路用于待测浓度标零、标定及报警值设定。RS485通信接口用于将待测气体浓度信号输出到上位机中用于数据的存储与分析。待测气体浓度报警信号经SD卡接口电路存入SD卡。程序下载电路用于将程序下载至ARM微处理器中。电源控制板工作原理为：有外接电源时，电源控制板的电源输出接口使用外接电源给系统供电；没有外接电源时，电源控制板的电源输出接口使用镍氢电池为系统供电。
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