CN110095153A - 一种十合一多功能传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种十合一多功能传感器，包括传感器本体、显示屏和检测模块，传感器本体上安装有显示屏和扬声器，显示屏和扬声器之间安装有若干个选择按钮和设定按钮，且每个选择按钮的下方均对应安装有一个指示灯；传感器本体内包括中央处理器、无线通信模块、测量控制模块、参数设定模块和电源模块；该发明的十合一多功能传感器通过检测模块可以检测到煤矿中的甲烷、温度、湿度、气压、一氧化碳、风速、氧气、二氧化碳、硫化氢和二氧化硫，进行综合分析，检测全面，实用性强，使用者可以根据指示灯的颜色判定某一待待测量的浓度，且还可以根据使用环境，通过参数设定模块设定或改变某一待测量的安全范围。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种十合一多功能传感器。
背景技术
煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿；当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿；当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿；我国绝大部分煤矿属于井工煤矿；煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域；煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。
在煤矿开采的过程中，需要时刻检测矿井中的甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气、二氧化硫等气体浓度，同时结合检测到的煤矿中的温度、湿度、气压和风速，进行综合分析，得出现煤矿的环境安全范围，进一步把握现在煤矿的环境，避免出现爆炸、中毒等危险，但是，现在，煤矿安全检测通常使用多个功能不同的单一的传感器进行检测，传感器的功能单一，检测不全面，而且，传感器不具有报警功能，无法及时传送报警信号，不适合在煤矿中使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种十合一多功能传感器。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种十合一多功能传感器，包括传感器本体、显示屏和检测模块，所述传感器本体的两侧均连接有安装板，所述传感器本体上安装有显示屏和扬声器，所述显示屏和扬声器之间安装有若干个选择按钮和设定按钮，且每个选择按钮的下方均对应安装有一个指示灯；
所述传感器本体内包括中央处理器、无线通信模块、测量控制模块、参数设定模块和电源模块，所述中央处理器通过导线连接无线通信模块；
所述检测模块通过导线连接传感器本体内的信号处理模块，通过所述信号处理模块进行信号处理，之后通过信号放大电路进行信号放大，再通过A/D转换器进行模数转换后，传输给中央处理器进行分析处理，所述中央处理器你还通过导线连接显示屏和存储器；
所述测量控制模块和参数设定模块均通过导线连接中央处理器，所述参数设定模块还与测量控制模块进行实时通讯，所述测量控制模块通过导线连接检测模块。
优选的，所述检测模块包括单独放置的温湿度传感器、气压传感器、风速传感器以及分别用于测量甲烷气体、一氧化碳气体、二氧化碳气体、硫化氢气体、二氧化硫气体和氧气的多个传感器；
传感器本体顶端安装有探测接口，且每个传感器均通过其底端设置的插头插入传感器本体顶端安装的探测接口中。
优选的，所述检测模块内的每个传感器还配有一个带有插头和接口的连接线，每个传感器还可通过连接线连接在探测接口上。
优选的，所述测量控制模块包括选择按钮和指示灯，每一个选择按钮均与检测模块中的一个传感器对应，所述参数设定模块还包括若干个设定按钮。
优选的，所述中央处理器还通过导线连接定时模块，所述扬声器的下方设置有声光报警器，所述扬声器和声光报警器均由中央处理器控制扬声和声光报警。
优选的，所述中央处理器和扬声器之间还通过导线串联有数据处理模块，将接收的数据处理成音频数据后通过扬声器扬声。
优选的，所述传感器本体内的电源模块给各单元模块供电，所述电源模块内包括主电源、备用电源、电量传感器和电源控制模块，所述电量传感器检测主电源和备用电源内的电量，并通过电源控制模块控制主电源和备用电源的电量输出。
优选的，所述传感器本体一侧设置的充电接口通过导线连接电源模块，所述电源模块的输出端还通过导线串联一个电源开关，所述电源开关安装在传感器本体上，并自带有一个电源指示灯，所述电源控制模块通过导线连接电源指示灯。
与现有技术相比，本发明提供了一种十合一多功能传感器，具备以下有益效果：
(1)、该发明的十合一多功能传感器通过检测模块可以检测到煤矿中的甲烷、温度、湿度、气压、一氧化碳、风速、氧气、二氧化碳、硫化氢和二氧化硫，进行综合分析，检测全面，且还具有报警功能，以便于矿井中的工作人员及时撤离，避免发生人员伤亡。
(2)、该发明的十合一多功能传感器通过测量控制模块可以选择传感器本体测量甲烷、温度、湿度、气压、一氧化碳、风速、氧气、二氧化碳、硫化氢和二氧化硫中的一种或多种，选择范围广，实用性强，使用者可以根据指示灯的颜色判定某一待待测量的浓度，且还可以根据使用环境，通过参数设定模块设定或改变某一待测量的安全范围，适用范围广，安全性高。
(3)、该发明的十合一多功能传感器可以检测电源模块的电量，使用者可以通过电源指示灯了解电量，及时充电，且电源模块还自带有备用电源进行供电，可以避免断电导致的检测不准确的情况出现。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明结构简单，操作方便。
附图说明
图1为本发明提出的一种十合一多功能传感器的主观结构示意图；
图2为本发明提出的一种十合一多功能传感器的传感器本体结构图；
图3为本发明提出的一种十合一多功能传感器的原理框图；
图4为本发明提出的一种十合一多功能传感器的电源模块原理框图；
图中：1、传感器本体；2、安装板；3、显示屏；4、选择按钮；5、指示灯；6、设定按钮；7、扬声器；8、声光报警器；9、电源开关；10、充电接口；11、探测接口；12、检测模块；13、连接线；14、中央处理器；15、无线通信模块；16、电源模块；161、主电源；162、备用电源；163、电量传感器；164、电源控制模块；17、信号处理模块；18、信号放大电路；19、A/D转换器；20、测量控制模块；21、参数设定模块；22、存储器；23、数据处理模块；24、定时模块。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1-4所示，一种十合一多功能传感器，包括传感器本体1、显示屏3和检测模块12，传感器本体1的两侧均连接有安装板2，传感器本体1上安装有显示屏3和扬声器7，显示屏3和扬声器7之间安装有若干个选择按钮4和设定按钮6，且每个选择按钮4的下方均对应安装有一个指示灯5，指示灯5为可显示红黄绿的三个灯珠，可以根据待测量的数据相应量出红黄绿灯；
传感器本体1内包括中央处理器14、无线通信模块15、测量控制模块20、参数设定模块21和电源模块16，中央处理器14通过导线连接无线通信模块15，以便于通过无线通信模块15与外界控制中心进行实时通信，以便于传达报警信号，传输检测数据；
检测模块12通过导线连接传感器本体1内的信号处理模块17，通过信号处理模块17进行信号处理，之后通过信号放大电路18进行信号放大，信号放大电路18是现有技术中最常用的已知的模拟信号放大电路，再通过A/D转换器19进行模数转换后，传输给中央处理器14进行分析处理，中央处理器你14还通过导线连接显示屏3和存储器22；
可以将检测的数据进行处理、信号放大、模数转换后，传送给中央处理器14进行处理分析，中央处理器14是一个四核的A7处理器，其可以将处理之后的数据在显示屏3上显示，并存储在存储器22中。
测量控制模块20和参数设定模块21均通过导线连接中央处理器14，参数设定模块21还与测量控制模块20进行实时通讯，测量控制模块20通过导线连接检测模块12。
检测模块12包括单独放置的温湿度传感器、气压传感器、风速传感器以及分别用于测量甲烷气体、一氧化碳气体、二氧化碳气体、硫化氢气体、二氧化硫气体和氧气的多个传感器，可以检测环境中的温湿度、气压、风速、甲烷气体、一氧化碳气体、二氧化碳气体、硫化氢气体、二氧化硫气体和氧气；
传感器本体1顶端安装有探测接口11，且每个传感器均通过其底端设置的插头插入传感器本体1顶端安装的探测接口11中，检测模块12内的每个传感器还配有一个带有插头和接口的连接线13，每个传感器还可通过连接线13连接在探测接口11上，通过连接线13们可以将传感器直接连接在传感器本体1上，或通过连接线13连接，可以根据环境，将不同的传感器安装在其最适合的测量位置处。
实施例2
如图1-4所示，测量控制模块20包括选择按钮4和指示灯5，每一个选择按钮4均与检测模块12中的一个传感器对应，参数设定模块21还包括若干个设定按钮6，通过选择按钮4，可以选择控制某一个传感器工作或不工作，进而改变传感器本体1检测的范围，通过设定按钮6还可以设定某一待测量的安全范围。
中央处理器14还通过导线连接定时模块24，扬声器7的下方设置有声光报警器8，扬声器7和声光报警器8均由中央处理器14控制扬声和声光报警。
中央处理器14和扬声器7之间还通过导线串联有数据处理模块23，将接收的数据处理成音频数据后通过扬声器7扬声。
传感器本体1内的电源模块16给各单元模块供电，电源模块16内包括主电源161、备用电源162、电量传感器163和电源控制模块164，电量传感器163检测主电源161和备用电源162内的电量，并通过电源控制模块164控制主电源161和备用电源162的电量输出。
传感器本体1一侧设置的充电接口10通过导线连接电源模块16，电源模块16的输出端还通过导线串联一个电源开关9，电源开关9通过自身的通断，控制电源模块16的供电，电源开关9安装在传感器本体1上，并自带有一个电源指示灯，电源控制模块164通过导线连接电源指示灯。
主电源161供电，电量传感器163检测其电量，一旦电量不足，电源控制模块164就会控制备用电源162供电，同时，电源开关9上的电源指示灯亮红灯，使用者即可及时通过充电接口10连接适配器给电源模块16充电。
需要说明的是，本发明公开的一种十合一多功能传感器，在使用时，通过安装板2将传感器本体1固定在待测环境中，并将检测模块12中多个传感器安装在相应的位置，闭合电源开关9，电源模块16供电，此时，
检测模块12中的传感器分别检测环境中的温湿度、气压、风速以及甲烷气体、一氧化碳气体、二氧化碳气体、硫化氢气体、二氧化硫气体和氧气浓度，并传送给信号处理模块17进行处理，之后通过信号放大电路18进行信号放大，在通过A/D转换器19进行模数转换后，传送给中央处理器14进行综合处理分析，将检测出来的各待测量数值在显示屏3中显示出来，并存储在存储器22中，中央处理器14还通过定时模块24的定时作用，定时传送检测数据给数据处理模块23将数据处理成音频信号，通过扬声器7进行播放；
与此同时，还可以利用选择按钮4可以选择某一个或多个传感器工作或工作，并通过设定按钮6对检测模块12中的传感器进行安全范围设定，当中央处理器14接收的某一个待测量的范围超过安全范围时，其会控制对应的指示灯5亮红灯，并使声光报警器8进行声光报警，提醒工作人员进行勘测和安防工作，同理的，指示灯5量绿灯，表示待测量处于一个安全范围内，亮黄灯表示即将达到临界点，使用者可以通过观察指示灯5的颜色以及显示屏3显示的数据进行判定，同时，当中央处理器14接收的数据综合处理后，发现两个或两个以上的检测量均超出安全范围后，其会控制声光报警器8一直报警，并谈过无线通信模块15传送报警信号给控制中心，采取及时的应对措施，并撤离工作人员。
该发明的十合一多功能传感器通过检测模块12可以检测到煤矿中的甲烷、温度、湿度、气压、一氧化碳、风速、氧气、二氧化碳、硫化氢和二氧化硫，进行综合分析，检测全面，且还具有报警功能；通过测量控制模块20可以选择传感器本体1测量甲烷、温度、湿度、气压、一氧化碳、风速、氧气、二氧化碳、硫化氢和二氧化硫中的一种或多种，选择范围广，实用性强，使用者可以根据指示灯5的颜色判定某一待待测量的浓度，且还可以根据使用环境，通过参数设定模块21设定或改变某一待测量的安全范围，适用范围广，安全性高，供电稳定，工作稳定性高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种十合一多功能传感器，包括传感器本体(1)、显示屏(3)和检测模块(12)，其特征在于，所述传感器本体(1)的两侧均连接有安装板(2)，所述传感器本体(1)上安装有显示屏(3)和扬声器(7)，所述显示屏(3)和扬声器(7)之间安装有若干个选择按钮(4)和设定按钮(6)，且每个选择按钮(4)的下方均对应安装有一个指示灯(5)；
所述传感器本体(1)内包括中央处理器(14)、无线通信模块(15)、测量控制模块(20)、参数设定模块(21)、电源模块(16)，所述中央处理器(14)通过导线连接无线通信模块(15)；
所述检测模块(12)通过导线连接传感器本体(1)内的信号处理模块(17)，通过所述信号处理模块(17)进行信号处理，之后通过信号放大电路(18)进行信号放大，再通过A/D转换器(19)进行模数转换后，传输给中央处理器(14)进行分析处理，所述中央处理器你(14)还通过导线连接显示屏(3)和存储器(22)；
所述测量控制模块(20)和参数设定模块(21)均通过导线连接中央处理器(14)，所述参数设定模块(21)还与测量控制模块(20)进行实时通讯，所述测量控制模块(20)通过导线连接检测模块(12)。
2.根据权利要求1所述的一种十合一多功能传感器，其特征在于，所述检测模块(12)包括单独放置的温湿度传感器、气压传感器、风速传感器以及分别用于测量甲烷气体、一氧化碳气体、二氧化碳气体、硫化氢气体、二氧化硫气体和氧气的多个传感器；
传感器本体(1)顶端安装有探测接口(11)，且每个传感器均通过其底端设置的插头插入传感器本体(1)顶端安装的探测接口(11)中。
3.根据权利要求2所述的一种十合一多功能传感器，其特征在于，所述检测模块(12)内的每个传感器还配有一个带有插头和接口的连接线(13)，每个传感器还可通过连接线(13)连接在探测接口(11)上。
4.根据权利要求1所述的一种十合一多功能传感器，其特征在于，所述测量控制模块(20)包括选择按钮(4)和指示灯(5)，每一个选择按钮(4)均与检测模块(12)中的一个传感器对应，所述参数设定模块(21)还包括若干个设定按钮(6)。
5.根据权利要求1所述的一种十合一多功能传感器，其特征在于，所述中央处理器(14)还通过导线连接定时模块(24)，所述扬声器(7)的下方设置有声光报警器(8)，所述扬声器(7)和声光报警器(8)均由中央处理器(14)控制扬声和声光报警。
6.根据权利要求5所述的一种十合一多功能传感器，其特征在于，所述中央处理器(14)和扬声器(7)之间还通过导线串联有数据处理模块(23)，将接收的数据处理成音频数据后通过扬声器(7)扬声。
7.根据权利要求1所述的一种十合一多功能传感器，其特征在于，所述传感器本体(1)内的电源模块(16)给各单元模块供电，所述电源模块(16)内包括主电源(161)、备用电源(162)、电量传感器(163)和电源控制模块(164)，所述电量传感器(163)检测主电源(161)和备用电源(162)内的电量，并通过电源控制模块(164)控制主电源(161)和备用电源(162)的电量输出。
8.根据权利要求7所述的一种十合一多功能传感器，其特征在于，所述传感器本体(1)一侧设置的充电接口(10)通过导线连接电源模块(16)，所述电源模块(16)的输出端还通过导线串联一个电源开关(9)，所述电源开关(9)安装在传感器本体(1)上，并自带有一个电源指示灯，所述电源控制模块(164)通过导线连接电源指示灯。
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