CN107577179A - 一种建筑物公共区域的co浓度监测报警系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种建筑物公共区域的CO浓度监测报警系统和控制方法，包括：主机控制器（1）以及与所述主机控制器（1）连接的至少一个分机控制器（2），每个所述分机控制器（2）连接有至少一个CO浓度检测装置（3），其中：所述CO浓度检测装置（3）分布于建筑物公共区域内，所述主机控制器（1）用于接收各所述分机控制器（2）传送的下属各所述CO浓度监测装置（3）传来的CO浓度数据，并根据所获得的数据控制所在建筑物公共区域的通风设备的开启与关闭。本方案可实现对CO浓度的精准控制，且成本低廉、管理方便，具有良好的实用前景。

Description

一种建筑物公共区域的CO浓度监测报警系统和控制方法

技术领域

本发明涉及一种电子电路领域，尤其涉及一种建筑物公共区域的CO浓度监测报警系统和控制方法。

背景技术

现今大多建筑物公共区域使用封闭式设计，例如大型商场、地下停车场等，空气流动性差。CO（一氧化碳）为一种无色、无臭、无刺激性的气体，人体不能直接感知到，而大多较封闭式建筑物公共区域，必不可少会有此隐患。现今建筑物公共区域通常依靠中央空调与排风口进行温度控制以及与外部通风，但不能探测CO的浓度，对身处在建筑物公共区域的人们来讲，是个很大的健康隐患。

特别提到地下停车场，环境较封闭且空气流动性差。由于汽车在进入地下停车场，缓慢行驶过程中，汽油燃烧不充分，产生含有大量CO（一氧化碳）的尾气，且由于地下停车场车辆进出较频繁，且尾气在封闭的环境内很难排除，容易积累大量CO气体，存在较大安全隐患。若CO气体浓度超标，影响人们的健康，所以需要及时开启地下停车场的通风设备，进行换气。

现用的大多CO浓度监测装置之间没有通过网络进行连接控制，无法形成系统统一管理，管理人员无法通过主控机对各监测装置进行观测和控制。

有鉴于上述CO浓度监控装置存在的缺陷，本发明以研究创新一种建筑物公共区域的CO浓度监测报警系统和控制方法，使其更具有实用性、安全性、可靠性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种筑物公共区域的CO浓度监测报警系统和控制方法，可以对建筑物公共区域实现实时的CO浓度监测，当监测到CO浓度超出设定值时，将信号传送给分机控制器，分机控制器进行报警，并打开通风设备，对建筑物公共区域进行送风，降低CO浓度。

本发明实施例提供了一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警系统，包括：主机控制器以及与所述主机控制器连接的至少一个分机控制器，每个所述分机控制器连接有至少一个CO浓度检测装置，其中：所述CO浓度检测装置分布于建筑物公共区域内，所述主机控制器用于接收各所述分机控制器传送的下属各所述CO浓度监测装置传来的CO浓度数据，并根据所获得的数据控制所在建筑物公共区域的通风设备的开启与关闭。

进一步地，所述CO浓度检测装置包括微处理器、气敏传感器、信号放大器、温度传感器和LCD显示屏；所述气敏传感器与所述信号放大器连接，所述信号放大器与所述微处理器连接，所述温度传感器直接与所述微处理器连接，所述微处理器与所述LCD显示屏连接；所述信号放大器将所述气敏传感器检测到的CO浓度的微弱电信号进行放大，传送给所述微处理器，所述微处理器将采集的信号经过处理后传送到所述LCD显示屏显示。

进一步地，所述CO浓度检测装置与红外遥控装置连接，用于对所述气敏传感器的参数进行遥控配置。

进一步地，所述气敏感应器使用的气敏元件为二氧化锡（SnO2）。

进一步地，所述信号放大器使用惠斯通电桥放大电路。

进一步地，所述主机控制器与声光报警装置连接，声光报警装置用于当所述主机控制器接收到CO浓度超出阈值时，自动报警。

进一步地，所述CO浓度检测装置与所述分机控制器之间通过二总线、CAN总线或以太网光纤网连接。

进一步地，所述分机控制器与所述主机控制器之间通过二总线、CAN总线或以太网光纤网连接。

一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警控制方法，其步骤如下：

S1：CO浓度监测装置对建筑物公共区域进行实时CO监测。

S2：分机控制器对CO浓度监测装置传送的数据进行判断是否超出阀值，若数据在正常值，则将数据转送给主机控制器，记入历史数据库；若数据超出阀值，则S3。

S3：当任一台CO浓度监测装置检测CO浓度超出阀值，将超阀值数据传送给所连接的分机控制器。

S4：分机控制器启动风机开启通风设备，同时分机控制器将超阀值数据传送给主机控制器。

S5：主机控制器连接的声光报警装置报警，让管理人员了解现场超标数值和位置，并将数据记入历史数据库。

S6：通风设备送风后，CO浓度逐渐下降，直至分机控制器接收CO浓度监测装置的数据为阀值以下，通风设备关闭。

S7：分机控制器将CO浓度监测装置检测的下降后的正常值数据传送给主机控制器，主机控制器控制声光报警装置关闭，主机控制器将接收的数据记入历史数据库。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1. CO浓度监测装置的气敏传感器对所在公共区域的CO值进行感应将数据进行信号处理后通过LCD显示屏显示，并传送给分机控制器，分机控制器对CO浓度控制器传过来的数据进行分析，判断是否有超过上限阀值的数据，从而控制所在公共区域的通风设备的打开和关闭，同时将数据传送给主机控制器，以便管理人员监测管理，并由主机控制器记入历史数据。从而实现对CO浓度的精准控制，实时监控，且成本低廉、管理方便，具有良好的实用前景。

2. CO浓度监测装置可将感应到的数据进行处理，发送到LCD显示屏上，从而实现CO浓度的实时监测显示，管理人员和身处在内的公众也能清楚看到。

3.使用红外遥控对CO浓度监测装置的阀值进行设置，从而便于管理人员管理。

4.CO浓度监测装置、分机控制器和主机控制器之间的连接使用网络连接，形成系统控制，可以采用二总线、CAN总线或以太网光纤网连接，从而实现有线和无线的随意连接，工作性能稳定，数据传输及时明了，功能强大，管理方便。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明一种筑物公共区域的CO浓度监测报警系统和控制方法的系统框图；

图2是本发明一种筑物公共区域的CO浓度监测报警系统的CO浓度监测装置和控制方法的原理框图；

图3是本发明一种筑物公共区域的CO浓度监测报警系统的主机控制系统和控制方法的流程图。

附图标记：1-主机控制器，2-分机控制器，3-CO浓度监测装置，4-二总线，5-红外遥控装置，31-微处理器，32-气敏传感器，33-信号放大器，34-温度传感器，35-LCD显示屏。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。本发明一较佳实施例以地下停车场为例，说明CO浓度监测报警系统的使用。

一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警系统，包括：主控制器1、至少一个分机控制器2和至少一个CO浓度检测装置3，其中：所述CO浓度检测装置3包括微处理器31、气敏传感器32、信号放大器33、温度传感器34和LCD显示屏35；所述CO浓度检测装置3与所述分机控制器2连接；所述分机控制器2与所述主机控制器1连接，所述主机控制器1用于接收各所述分机控制器2传送的下属各所述CO浓度监测装置3传来的CO浓度数据，并根据所获得的数据控制所在建筑物公共区域的通风设备的开启与关闭。

CO浓度监测装置的气敏传感器对所在公共区域的CO值进行感应将数据进行信号处理后通过LCD显示屏显示，并传送给分机控制器，分机控制器对CO浓度控制器传过来的数据进行分析，判断是否有超过上限阀值的数据，从而控制所在公共区域的通风设备的打开和关闭，同时将数据传送给主机控制器，以便管理人员监测管理，并由主机控制器记入历史数据。从而实现对CO浓度的精准控制，实时监控，且成本低廉、管理方便，具有良好的实用前景。

参见图1，停车场空间通常较大，可以根据区域划分成A区、B区、C区等，由于CO浓度监测装置的成本低廉，每个区域内可间隔设置多台CO浓度监测装置3，每个区域设置一台分机控制器2，用于控制各区域内的多台CO浓度监测装置3，CO浓度监控装置与分机控制器通过二总线、CAN或以太网光纤联网后控制通风装置；主机控制器可以设置在监控室内，主机控制器1通过网络控制多个区域内的分机控制器2，接收来由分机控器2传送的各CO浓度监测装置的数据，方便管理人员监测和控制。

参见图2，为了能准确实时的监测区域内空气中的CO浓度，使用CO浓度监测装置实时监测空气中CO浓度。因此，本发明实施例中，所述气敏传感器32与所述信号放大器33连接，所述信号放大器33与所述微处理器31连接，所述温度传感器34直接与所述微处理器31连接，所述微处理器31与所述LCD显示屏连接；所述信号放大器33将所述气敏传感器32检测到的CO浓度的微弱电信号进行放大，传送给所述微处理器31，所述微处理器31将采集的信号经过处理后传送到所述LCD显示屏35显示。

由于CO浓度检测装置3通过设置在墙壁顶端，且没有外部电位器，对CO浓度检测装置3的数据设置与校准非常不便，因此，本发明实施例中，所述CO浓度检测装置3与红外遥控装置5连接，用于对所述气敏传感器32的参数进行遥控配置。所有参数的调整采用红外遥控输入，便于操作，其参数值调整的具体思路为：在新鲜空气中，微处理器31将当前A/D采样值作为零点偏移存入内部FLASH，通入标准CO气体调校精度时，调节遥控器，使显示为标称气体值，A/D采样值减去零点偏移，再乘以系数K，将调整好的系数K存入内部FLASH。

为使气敏传感器32在较宽的浓度范围内对CO有良好的灵敏度，因而，本发明实施例中，所述气敏感应器32使用的气敏元件为二氧化锡（SnO2）。气敏传感器32使用的气敏元件是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡，其采用高低温循环检测方式：低温（1.5V加热）检测CO，传感器的电导率随空气中一氧化碳气体浓度增加而增大，高温（5.0V加热）清洗低温时吸附的气体。使用简单的电路即可将电导率的变化转换成与该气体相对应的输出信号，具有长寿命、低成本、驱动电路简单等优点。

由于气敏元件在不同的一氧化碳浓度环境下其电导率不同，因此在负载电阻上的电压有所变化，为克服不同气敏传感器在同一气体浓度下电导率的偏差，需采用惠斯通电桥来调整偏差（即调零），通过惠斯通电桥调零后测得的电压输入到微处理器31中进行A/D转换。因此，在本发明实施例中，所述信号放大器33使用惠斯通电桥放大电路。

微处理器31将模拟电压转换为数字信号可通过BP331二总线转换电路转换成二总线信息发送给分机控制器2，在发送的信息中如有浓度超出上限阀值，控制器将开启通风设备，微处理器31实时将数据传送给LCD显示屏35，实时显示当前一氧化碳浓度，同时分机控制器2将数据上传给主机报警，让管理人员了解现场超标数值和位置，当通风设备送风后，CO浓度下降，上传数据显示正常，解除报警。如果发现持续报警，告知管理人员，可能设备发生故障（通风设备未开启或损坏等）。由于整个系统采用联网数据传输，自动控制，自动主机报警，同时省去现场声光报警带来的恐慌，同时主机控制器可以记录历史数据，以备查询，数据清晰明了。在主机控制器端，管理人员可以通过主机实时控制各通风设备，管理方便。因此，本发明实施例中，所述主机控制器1与声光报警装置连接，声光报警装置用于当所述主机控制器1接收到CO浓度超出阈值时，则发出声光报警信息。

一种建筑物公共区域的CO浓度监测报警系统可通过不同网络传输进行联接，在本发明实施例中，所述CO浓度检测装置与所述分机控制器之间通过二总线4、CAN总线或以太网光纤网连接。进一步地，所述分机控制器与所述主机控制器之间通过二总线4、CAN总线或以太网光纤网连接。

CO浓度监测装置的软件设计采用C语言模块化设计。主要实现定时数据采集、数字信号滤波矫正处理、温度补偿、存储、显示、参数设置、通讯处理等。其软件程序流程图如图3所示。

下面对一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警装装置控制方法进行说明，其步骤如下：

S1：CO浓度监测装置3对建筑物公共区域进行实时CO监测;

S2：分机控制器2对CO浓度监测装置3传送的数据进行判断是否超出阀值，若数据在正常值，则将数据转送给主机控制器1，记入历史数据库；若数据超出阀值，则S3;

S3：当任一台CO浓度监测装置3检测CO浓度超出阀值，将超阀值数据传送给所连接的分机控制器2;

S4：分机控制器2启动风机开启通风设备，同时分机控制器2将超阀值数据传送给主机控制器1;

S5：主机控制器1连接的声光报警装置报警，让管理人员了解现场超标数值和位置，并将数据记入历史数据库;

S6：通风设备送风后，CO浓度逐渐下降，直至分机控制器2接收CO浓度监测装置3的数据为阀值以下，通风设备关闭;

S7：分机控制器2将CO浓度监测装置3检测的下降后的正常值数据传送给主机控制器1，主机控制器1控制声光报警装置关闭，主机控制器1将接收的数据记入历史数据库。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警系统，其特征在于，包括：主机控制器（1）以及与所述主机控制器（1）连接的至少一个分机控制器（2），每个所述分机控制器（2）连接有至少一个CO浓度检测装置（3），其中：

所述CO浓度检测装置（3）分布于建筑物公共区域内，所述主机控制器（1）用于接收各所述分机控制器（2）传送的下属各所述CO浓度监测装置（3）传来的CO浓度数据，并根据所获得的数据控制所在建筑物公共区域的通风设备的开启与关闭。

2.根据权利要求1所述的一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警系统，其特征在于，所述CO浓度检测装置（3）包括微处理器（31）、气敏传感器（32）、信号放大器（33）、温度传感器（34）和LCD显示屏（35）；所述气敏传感器（32）与所述信号放大器（33）连接，所述信号放大器（33）与所述微处理器（31）连接，所述温度传感器（34）直接与所述微处理器（31）连接，所述微处理器（31）与所述LCD显示屏（35）连接；所述信号放大器（33）将所述气敏传感器（32）检测到的CO浓度的微弱电信号进行放大，传送给所述微处理器（31），所述微处理器（31）将采集的信号经过处理后传送到所述LCD显示屏（35）显示。

3.根据权利要求1所述的一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警系统，其特征在于，所述CO浓度检测装置（3）与红外遥控装置（5）连接，用于对所述气敏传感器（32）的参数进行遥控配置。

4.根据权利要求3所述的一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警系统，其特征在于，所述气敏感应器（32）使用的气敏元件为二氧化锡（SnO2）。

5.根据权利要求2所述的一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警系统，其特征在于，所述信号放大器（33）使用惠斯通电桥放大电路。

6.根据权利要求1所述的一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警系统，其特征在于，所述主机控制器（1）与声光报警装置连接，声光报警装置用于当所述主机控制器（1）接收到CO浓度超出阈值时，自动报警。

7.根据权利要求1所述的一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警系统，其特征在于，所述CO浓度检测装置与所述分机控制器之间通过二总线（4）、CAN总线或以太网光纤网连接。

8.根据权利要求1所述的一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警系统，其特征在于，所述分机控制器与所述主机控制器之间通过二总线（4）、CAN总线或以太网光纤网连接。

9.一种建筑物公共区域的CO浓度检测报警控制方法，其步骤如下：

S1：CO浓度监测装置3对建筑物公共区域进行实时CO监测;

S2：分机控制器2对CO浓度监测装置3传送的数据进行判断是否超出阀值，若数据在正常值，则将数据转送给主机控制器1，记入历史数据库；若数据超出阀值，则S3;

S3：当任一台CO浓度监测装置3检测CO浓度超出阀值，将超阀值数据传送给所连接的分机控制器2;

S4：分机控制器2启动风机开启通风设备，同时分机控制器2将超阀值数据传送给主机控制器1;

S5：主机控制器1连接的声光报警装置报警，让管理人员了解现场超标数值和位置，并将数据记入历史数据库;

S6：通风设备送风后，CO浓度逐渐下降，直至分机控制器2接收CO浓度监测装置3的数据为阀值以下，通风设备关闭;

S7：分机控制器2将CO浓度监测装置3检测的下降后的正常值数据传送给主机控制器1，主机控制器1控制声光报警装置关闭，主机控制器1将接收的数据记入历史数据库。