CN105259317A - 一种具有对讲功能的气体探测器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有对讲功能的气体探测器，其包括：中央控制模块、传感器模块、本地显示模块、本地报警模块、通信模块、对讲模块、天线模块和电源模块，其中，中央控制模块与传感器模块、本地显示模块、本地报警模块、通信模块、对讲模块和天线模块连接，用于对上述各模块进行控制以及控制各模块之间的协调工作；传感器模块用于检测操作现场特定气体的气体浓度并将检测到的气体浓度值传递至中央控制模块；本地显示模块用于显示传感器模块检测到的气体浓度值；本地报警模块用于根据报警信号进行报警。本发明能够有效防止不同群组之间的对讲信息干扰，使得用户在工作现场时能够及时、无干扰的进行通信和报警，提高了工作现场的安全性。

Description

一种具有对讲功能的气体探测器

技术领域

本发明涉及一种气体探测器，具体而言，涉及一种具有对讲功能的气体探测器。

背景技术

在工业环境中，气体探测器已经是必不可少的标准设备，一般而言，气体探测器可检测某种气体的浓度并将气体的浓度以直观的方式(例如显示屏)显示出来。

一般情况下，工业现场的操作人员之间需要相互沟通，当操作人员之间的距离较远时，由于大多数手机均不具有防爆功能，所以只能采用对讲机进行沟通，如此一来，操作人员需要同时携带探测器和对讲机。

短距离情况下，探测器中的无线报警器一般采用固定频段进行广播报警，而对讲机一般采取可调频段的方式进行通信。如果将对讲机与探测器中的无线报警器直接结合，就会出现以下两种情况：(1)采用固定频段进行报警与对讲，这样可以让所有使用者能够收到报警信号，但是由于频段固定，使用者相互之间的对讲信息会被所有人接收，有效信息量也较少，干扰严重。(2)采用可调频段的通信方式，这种情况下使用者分组，有效的解决了信息干扰问题，但是报警信息只能在匹配频段发送，无法通知所有使用者。

由此可见，如何研发一种既能够使对讲信息只在分组内部的使用者之间发送和接收，又能够将报警信息通知所有使用者的气体探测器，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种具有对讲功能的气体探测器，用以使对讲信息只在分组内部的使用者之间发送和接收，又能够将报警信息通知所有使用者。

为达到上述目的，本发明提供了一种具有对讲功能的气体探测器，包括：中央控制模块、传感器模块、本地显示模块、本地报警模块、通信模块、对讲模块、天线模块和电源模块，其中：

所述中央控制模块与所述传感器模块、所述本地显示模块、所述本地报警模块、所述通信模块、所述对讲模块和所述天线模块连接，用于对上述各模块进行控制以及控制各模块之间的协调工作；

所述传感器模块用于检测操作现场特定气体的气体浓度并将检测到的气体浓度值传递至所述中央控制模块，所述中央控制模块中设有一气体浓度阈值，所述中央控制模块将采集到的气体浓度值与所述气体浓度阈值进行比较，当采集到的气体浓度值高于所述气体浓度阈值时，所述中央控制模块发出一报警信号至所述本地报警模块；

所述本地显示模块用于显示所述传感器模块检测到的气体浓度值；

所述本地报警模块用于根据所述报警信号进行报警；

所述天线模块包括报警信息收发模块和对讲信息收发模块，所述报警信息收发模块工作在一第一频率上，用于将所述传感器模块检测到的气体浓度值和所述报警信号发送至其他气体探测器，以及接收其他气体探测器中的所述传感器模块检测到的气体浓度值和报警信号，所述对讲信息收发模块工作在一第二频率上，所述对讲信息收发模块还包括一群组选择模块，所述群组选择模块用于将所述第二频率设定为一设定频率范围内的一特定频率，其中，所述第一频率不落在所述设定频率范围内，所述对讲信息收发模块用于将所述麦克风输出的语音数据发送至其他同样工作第二频率上的所述气体探测器，以及接收其他同样工作在第二频率的气体探测器的语音数据；

所述通信模块用于将所述传感器模块检测到的气体浓度值和所述报警信号发送至所述天线模块，以及接收由所述天线模块发送的其他气体探测器检测到的气体浓度值和所述报警信号；

所述对讲模块中设有麦克风和扬声器，所述麦克风用于采集操作者发出的语音并将其数字化为语音数据后发送至所述天线模块，所述扬声器用于将其他同样工作第二频率的气体探测器的语音数据转化为语音输出；

所述通信模块与所述天线模块相连接的一端设有一第一端口和一第二端口，所述对讲模块与所述天线模块相连接的一端设有一第三端口和一第四端口，其中，所述第一端口与所述天线模块之间依次连接一无线功率放大器和一第一高频单刀单掷开关，所述第四端口与所述天线模块之间依次连接一无线功率放大器和一第二高频单刀单掷开关，所述第二端口与所述第三端口分别与一低噪声放大器的输出端连接，且两个所述低噪声放大器的输入端通过一第三高频单刀单掷开关连接至所述天线模块，所述第一高频单刀单掷开关、所述第二高频单刀单掷开关和所述第三高频单刀单掷开关均与所述中央控制模块连接，当所述具有对讲功能的气体探测器正常待机时，所述中央控制模块控制所述第三高频单刀单掷开关闭合以及控制所述第一高频单刀单掷开关和所述第二高频单刀单掷开关断开，当所述通信模块发送数据时，所述中央控制模块控制所述第二高频单刀单掷开关和所述第三高频单刀单掷开关断开以及控制所述第一高频单刀单掷开关闭合，当所述对讲模块发送数据时，所述中央控制模块控制所述第一高频单刀单掷开关和所述第三高频单刀单掷开关断开以及控制所述第二高频单刀单掷开关闭合；

所述电源模块与所述中央控制模块、所述传感器模块、所述本地显示模块、所述本地报警模块、所述通信模块、所述对讲模块和所述天线模块连接，以为上述各模块提供工作时所需的电力。

在本发明的一实施例中，所述本地报警模块包括以下至少一种：声音报警器、光报警器和震动报警器。

在本发明的一实施例中，所述第一频率为434Mhz，所述设定频率范围为409.75Mhz～409.9875Mhz。

在本发明的一实施例中，所述报警信息收发模块的功率为10mW，所述对讲信息收发模块的功率为500mW。

本发明提供的具有对讲功能的气体探测器同时具有报警功能和对讲功能，不仅能够实现小覆盖面积的全员报警通信，同时还能够将对讲信息限定在设定的群组内，有效防止了不同群组之间的对讲信息干扰，使得用户在工作现场时能够及时、无干扰的进行通信和报警，提高了工作现场的安全性。另外，由于本发明同时具有报警功能和对讲功能，用户不再需要另外携带对讲机，从而具有较强的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的具有对讲功能的气体探测器的结构示意图；

图2为本发明中的通信模块和对讲模块与天线模块之间的连接关系示意图。

附图标记说明：1-中央控制模块；2-传感器模块；3-本地显示模块；4-本地报警模块；5-通信模块；6-对讲模块；7-天线模块；8-电源模块；P1-第一端口；P2-第二端口；P3-第三端口；P4-第四端口；S1-第一高频单刀单掷开关；S2-第二高频单刀单掷开关；S3-第三高频单刀单掷开关；A1、A2-无线功率放大器；L1、L2-低噪声放大器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的气体探测器的结构示意图，如图所示，本发明提供的具有对讲功能的气体探测器包括：中央控制模块1、传感器模块2、本地显示模块3、本地报警模块4、通信模块5、对讲模块6、天线模块7和电源模块8，其中：

中央控制模块1与传感器模块2、本地显示模块3、本地报警模块4、通信模块5、对讲模块6和天线模块7连接，用于对上述各模块进行控制以及控制各模块之间的协调工作。

传感器模块2用于检测操作现场特定气体的气体浓度并将检测到的气体浓度值传递至中央控制模块1，中央控制模块1中设有一气体浓度阈值，中央控制模块1将采集到的气体浓度值与气体浓度阈值进行比较，当采集到的气体浓度值高于气体浓度阈值时，中央控制模块1发出一报警信号至本地报警模块4。

本地显示模块3用于显示传感器模块2检测到的气体浓度值，在实际应用时，本地显示模块3可以为LED显示屏。

本地报警模块4用于根据报警信号进行报警，报警信号可以是中央控制模块1发出的报警信号，也可以是天线模块7接收到的其他气体探测器发送而来的报警信号，本地报警模块4可以包括以下至少一种：声音报警器、光报警器和震动报警器。

天线模块7包括报警信息收发模块和对讲信息收发模块(图中未示出)，报警信息收发模块工作在一第一频率上，用于将传感器模块2检测到的气体浓度值和报警信号发送至其他气体探测器，以及接收其他气体探测器中的传感器模块2检测到的气体浓度值和报警信号。报警信息收发模块采用较小的功率和固定的频率进行无线数据的收发。对讲信息收发模块工作在一第二频率上，采用高功率动态分配频率的无线方式进行收发。

对讲信息收发模块还包括一群组选择模块，群组选择模块用于将第二频率设定为一设定频率范围内的一特定频率。具体到实际应用中，群组选择模块对应多个群组，群组的数目根据实际应用而定，例如，如果仅需要将所有用户分为两个群组，则只在该设定频率范围内选择两个频率f1、f2即可，用户通过群组选择模块将第二频率设定为f1即加入f1对应的群组，用户将第二频率切换为f2即加入f2对应的群组。群组数目多于两个时也以此类推，在此不再赘述。同时，用户仅可以接收到其所位于的群组中的其他用户的对讲信息，而无法接收到其他群组中的用户的对讲信息；同样的，用户仅可以将自身的对讲信息发送至同一群组中的其他用户，而无法将自身的对讲信息发送给其他群组中的用户。

其中，上述第一频率不落在上述设定频率范围内，从而将报警信息与语音信息有效隔离，防止不同群组之间的信息干扰。

在本发明中，第一频率可以为434Mhz，设定频率范围可以为409.75Mhz～409.9875Mhz。报警信息收发模块的功率可以为10mW，对讲信息收发模块的功率可以为500mW。

通信模块5用于将传感器模块2检测到的气体浓度值和报警信号发送至天线模块7，以及接收由天线模块7发送的其他气体探测器检测到的气体浓度值和报警信号；

对讲模块6中设有麦克风和扬声器(图中未示出)，麦克风用于采集操作者发出的语音并将其数字化为语音数据后发送至天线模块7，扬声器用于将其他同样工作第二频率的气体探测器的语音数据转化为语音输出；

图2为本发明中的通信模块和对讲模块与天线模块之间的连接关系示意图，可以看出，通信模块5与天线模块7相连接的一端设有一第一端口P1和一第二端口P2，对讲模块6与天线模块7相连接的一端设有一第三端口P3和一第四端口P4，其中，第一端口P1与天线模块7之间依次连接一无线功率放大器和A1一第一高频单刀单掷开关S1，第四端口P4与天线模块7之间依次连接一无线功率放大器A2和一第二高频单刀单掷开关S2，第二端口P2与第三端口P3分别与一低噪声放大器(L1、L2)的输出端连接，且两个低噪声放大器(L1、L2)的输入端通过一第三高频单刀单掷开关S3连接至天线模块7，第一高频单刀单掷开关S1、第二高频单刀单掷开关S2和第三高频单刀单掷开关S3均与中央控制模块1连接(图中未示出)，当本发明提供的具有对讲功能的气体探测器正常待机时，中央控制模块1控制第三高频单刀单掷开关S3闭合以及控制第一高频单刀单掷开关S1和第二高频单刀单掷开关S2断开，当通信模块5发送数据时，中央控制模块1控制第二高频单刀单掷开关S2和第三高频单刀单掷开关S3断开以及控制第一高频单刀单掷开关S1闭合，当对讲模块6发送数据时，中央控制模块1控制第一高频单刀单掷开关S1和第三高频单刀单掷开关S3断开以及控制第二高频单刀单掷开关S2闭合；

电源模块8与中央控制模块1、传感器模块2、本地显示模块3、本地报警模块4、通信模块5、对讲模块6和天线模块7连接，以为上述各模块提供工作时所需的电力。

本发明提供的具有对讲功能的气体探测器同时具有报警功能和对讲功能，不仅能够实现小覆盖面积的全员报警通信，同时还能够将对讲信息限定在设定的群组内，有效防止了不同群组之间的对讲信息干扰，使得用户在工作现场时能够及时、无干扰的进行通信和报警，提高了工作现场的安全性。另外，由于本发明同时具有报警功能和对讲功能，用户不再需要另外携带对讲机，从而具有较强的实用性。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种具有对讲功能的气体探测器，其特征在于，包括：中央控制模块、传感器模块、本地显示模块、本地报警模块、通信模块、对讲模块、天线模块和电源模块，其中：

所述中央控制模块与所述传感器模块、所述本地显示模块、所述本地报警模块、所述通信模块、所述对讲模块和所述天线模块连接，用于对上述各模块进行控制以及控制各模块之间的协调工作；

所述传感器模块用于检测操作现场特定气体的气体浓度并将检测到的气体浓度值传递至所述中央控制模块，所述中央控制模块中设有一气体浓度阈值，所述中央控制模块将采集到的气体浓度值与所述气体浓度阈值进行比较，当采集到的气体浓度值高于所述气体浓度阈值时，所述中央控制模块发出一报警信号至所述本地报警模块；

所述本地显示模块用于显示所述传感器模块检测到的气体浓度值；

所述本地报警模块用于根据所述报警信号进行报警；

所述天线模块包括报警信息收发模块和对讲信息收发模块，所述报警信息收发模块工作在一第一频率上，用于将所述传感器模块检测到的气体浓度值和所述报警信号发送至其他气体探测器，以及接收其他气体探测器中的所述传感器模块检测到的气体浓度值和报警信号，所述对讲信息收发模块工作在一第二频率上，所述对讲信息收发模块还包括一群组选择模块，所述群组选择模块用于将所述第二频率设定为一设定频率范围内的一特定频率，其中，所述第一频率不落在所述设定频率范围内，所述对讲信息收发模块用于将所述麦克风输出的语音数据发送至其他同样工作第二频率上的所述气体探测器，以及接收其他同样工作在第二频率的气体探测器的语音数据；

所述通信模块用于将所述传感器模块检测到的气体浓度值和所述报警信号发送至所述天线模块，以及接收由所述天线模块发送的其他气体探测器检测到的气体浓度值和所述报警信号；

所述对讲模块中设有麦克风和扬声器，所述麦克风用于采集操作者发出的语音并将其数字化为语音数据后发送至所述天线模块，所述扬声器用于将其他同样工作第二频率的气体探测器的语音数据转化为语音输出；

所述通信模块与所述天线模块相连接的一端设有一第一端口和一第二端口，所述对讲模块与所述天线模块相连接的一端设有一第三端口和一第四端口，其中，所述第一端口与所述天线模块之间依次连接一无线功率放大器和一第一高频单刀单掷开关，所述第四端口与所述天线模块之间依次连接一无线功率放大器和一第二高频单刀单掷开关，所述第二端口与所述第三端口分别与一低噪声放大器的输出端连接，且两个所述低噪声放大器的输入端通过一第三高频单刀单掷开关连接至所述天线模块，所述第一高频单刀单掷开关、所述第二高频单刀单掷开关和所述第三高频单刀单掷开关均与所述中央控制模块连接，当所述具有对讲功能的气体探测器正常待机时，所述中央控制模块控制所述第三高频单刀单掷开关闭合以及控制所述第一高频单刀单掷开关和所述第二高频单刀单掷开关断开，当所述通信模块发送数据时，所述中央控制模块控制所述第二高频单刀单掷开关和所述第三高频单刀单掷开关断开以及控制所述第一高频单刀单掷开关闭合，当所述对讲模块发送数据时，所述中央控制模块控制所述第一高频单刀单掷开关和所述第三高频单刀单掷开关断开以及控制所述第二高频单刀单掷开关闭合；

所述电源模块与所述中央控制模块、所述传感器模块、所述本地显示模块、所述本地报警模块、所述通信模块、所述对讲模块和所述天线模块连接，以为上述各模块提供工作时所需的电力。

2.根据权利要求1所述的具有对讲功能的气体探测器，其特征在于，所述本地报警模块包括以下至少一种：声音报警器、光报警器和震动报警器。

3.根据权利要求1所述的具有对讲功能的气体探测器，其特征在于，所述第一频率为434Mhz，所述设定频率范围为409.75Mhz～409.9875Mhz。

4.根据权利要求1所述的具有对讲功能的气体探测器，其特征在于，所述报警信息收发模块的功率为10mW，所述对讲信息收发模块的功率为500mW。