CN200944109Y - 有毒气体网络化智能传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于CQ CH4酒精等有毒气体监测的大型分布式系统的传感器，尤其是符合IEEE1451.2标准的有毒气体网络化智能传感器有毒气体智能变送器模块通过TII接口连接网络应用处理器，网络应用处理器通过双绞线接入HUB，与监控中心客户之间用以太网总线进行远程通信解决日益突出的网络化智能传感器接口问题该网络化智能传感器能够接入以太网络，构建分布式测控系统。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种用于CO、CH4、酒精等有毒气体监测的大型分布式系统的传感器，尤其是符合IEEE1451.2标准的有毒气体网络化传感器。
背景技术：
目前，由于井下作业安全措施的不完善，矿难时有发生，给国家和人民带来了极大的经济损失和人身危害；同时环境污染日益严重，也给我们居住的地球敲响了警钟。因此，把有毒气体网络化智能传感器应用到环境监测、矿井安全监测等领域，是非常必要的。现有的有毒气体网络化智能传感器基于不同标准的总线技术，如英国city公司生产的电化学有毒气体传感器采用4-20mA标准，德国Dittrich(迪特里希)MF420有毒气体传感器采用RS-485标准，现在国内的有毒气体传感器也多采用上述不同标准的现场总线技术。由于所采用的现场总线不同，导致了不同传感器厂商之间产品存在互操作性与互换性问题，给有毒气体网络化智能传感器研发、系统集成以及维护带来了极大困难，阻碍了有毒气体网络化智能传感器的应用与发展。国际电子电气工程师协会(IEEE)和美国国家标准技术协会(NIST)于1997年共同推出了IEEE1451智能传感器接口标准，成为通用的国际标准，解决了网络化智能传感器接口难题。但是，市场上却没有符合这一标准的网络化智能传感器。
发明内容：
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种符合IEEE1451标准的有毒气体网络化智能传感器。
本实用新型的目的是通过以下方式实现的：
有毒气体智能变送器模块1通过TII接口连接网络应用处理器2，网络应用处理器2通过双绞线接入HUB，与监控中心客户3之间用以太网总线进行远程通信。
本实用新型的目的还可以通过以下方式实现：
有毒气体智能变送器模块1是由有毒气体传感单元4经信号调理单元6送入数据采集单元8，通过微控制器AT89S52的P1.1管脚输入至微控制器单元10再经P3[0..6]与TII独立智能接口12，温度传感单元5经信号调理单元7和数据采集单元9采集、量化，通过微控制器AT89S52的P1.5管脚输入至微控制器单元10，通过SCL、SDA送入电子数据表格11。
网络应用处理器2是由以太网络控制器13通过SPI总线连接配置存储器14，通过双绞电缆线接入以太网络，以太网络控制器13、存储单元15及存储单元16通过总线口与DSP数字信号处理器连接，串口通信17与DSP数字信号处理器的MCBSP接口连接，TII总线接口25在物理上采用普通排线与DSP连接，电源管理模块(24)为模块供电。
DSP数字信号处理器是由传感器数据校正引擎18、Java小程序和HTML静态网页19、嵌入式实时操作系统20、嵌入式TCP/IP协议解析单元21、IEEE1451.2协议处理单元22、SMTP、HTTP等应用层协议处理单元23构成。
本实用新型的有益效果：解决日益突出的网络化智能传感器接口问题。该网络化智能传感器能够接入以太网络，构建分布式测控系统。
附图及附图说明
图1是有毒气体网络化智能传感器结构图
图2是有毒气体智能变送器模块1的框图
图3是网络应用处理器2的框图
1有毒气体智能变送器模块，2网络应用处理器，3监控中心客户端，4有毒气体传感单元，5温度传感单元，6信号调理单元，7信号调理单元，8数据采集单元，9数据采集单元，10微控制器单元，11电子数据表格，12TII独立智能接口，13以太网络控制器，14配置存储器，15Flash存储单元，16RAM存储单元，17串口通信，18传感器数据校正引擎，19静态网页，20嵌入式实时操作系统，2l协议栈，22 IEEEl451.2协议栈，23应用层协议，24热插拔控制单元，25TII总线接口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：
有毒气体智能变送器模块1通过TII接口连接网络应用处理器2，网络应用处理器2通过双绞线接入HUB，与监控中心客户3之间用以太网总线进行远程通信。
有毒气体智能变送器模块1是由有毒气体传感单元4经信号调理单元6送入数据采集单元8，通过微控制器AT89S52的P1.1管脚输入至微控制器单元10再经P3[0..6]与TII独立智能接口12，温度传感单元5经信号调理单元7和数据采集单元9采集、量化，通过微控制器AT89S52的P1.5管脚输入至微控制器单元10，通过SCL、SDA送入电子数据表格11。
网络应用处理器2是由以太网络控制器13通过SPI总线连接配置存储器14，通过双绞电缆线接入以太网络，以太网络控制器13、存储单元15及存储单元16通过总线口与DSP数字信号处理器连接，串口通信17与DSP数字信号处理器的MCBSP接口连接，TII总线接口25在物理上采用普通排线与DSP连接，电源管理模块(24)为模块供电。
DSP数字信号处理器是由传感器数据校正引擎18、Java小程序和HTML静态网页19、嵌入式实时操作系统20、嵌入式TCP/IP协议解析单元21、IEEE1451.2协议处理单元22、SMTP、HTTP等应用层协议处理单元23构成。
有毒气体智能变送器模块1与网络应用处理器2之间采用标准规范的TII智能独立接口连接，网络应用处理器2通过双绞线直接接入HUB，与监控中心客户端3之间采用以太网总线进行远程通信。
有毒气体传感单元4输出信号至信号调理单元6，信号调理单元6用OPA4227设计的仪用差分放大器电路构成。经过调理的信号输入至用ADS7822设计的数据采集单元8，通过微控制器AT89S52的P1.1管脚输入至微控制器单元10。温度传感单元(5)同样经过信号调理单元7和数据采集单元9之后采集、量化，通过微控制器AT89S52的P1.5管脚输入至微控制器单元10。该通道信号用于有毒气体通道的校正补偿。本发明使用I2C总线的存储器AT24C08构成电子数据表格11，AT24C08通过SCL、SDA管脚与微控制器AT89S5210P1.2、P1.3管脚相连。TII独立智能接口12用微控制器AT89S52(10)P3口模拟TII接口时序设计而成的。
网络应用处理器(2)由如下13部分构成：以太网络控制器13、EEPROM配置存储器14、Flash存储单元15、RAM存储单元16、串口通信17、传感器数据校正引擎18、Java小程序和HTML静态网页19、嵌入式实时操作系统20、嵌入式TCP/IP协议栈21、IEEE1451.2协议栈22、SMTP、HTTP等应用层协议23、电源管理、热插拔控制单元24以及TII总线接口25。
网络应用处理器2的核心单元采用DSP数字信号处理器实现，虚框内部的所有功能由DSP完成。以太网络控制器13、EEPROM配置存储器14通过SPI总线连接。以太网络控制器13通过双绞电缆线接入以太网络。DSP数字信号处理器与以太网络控制器13、Flash存储单元15及RAM存储单元16采用总线的方式进行数据交换。扩展的串口通信单元17与DSP的MCBSP接口相连，实现串口通信。TII总线接口25在物理上采用普通排线与DSP连接。电源管理模块24为其他模块供电。Flash存储单元15、RAM存储单元16与数字信号处理器构成DSP最小系统。传感器数据校正引擎18、Java小程序和HTML静态网页19、嵌入式实时操作系统20、嵌入式TCP/IP协议解析单元21、IEEE1451.2协议处理单元22、SMTP、HTTP等应用层协议处理单元23均由DSP实现。
本专利的工作原理如下：
有毒气体智能变送器模块(1)能够检测CO、CH4、酒精等有毒气体，为了提高传感器的检测精度，其采用温度传感器作为辅助通道，对有毒气体传感器的温度敏感参数进行补偿。由于有毒气体智能变送器模块1符合IEEE1451.2国际标准，因此，对传感器通道的校正、补偿模型以标准电子数据表格的方式存储在有毒气体智能变送器模块1中。有毒气体智能变送器模块1和网络应用处理器2采用IEEE1451标准规范的TII智能接口进行连接，在网络应用处理器2上电的情况下，有毒气体智能变送器模块1可以直接插入，网络应用处理器2经过判断识别到智能变送器模块1后，对其进行全方位识别、配置。配置成功之后，有毒气体智能变送器模块1被网络应用处理器2正确列举，然后可以正常操作了。在监控中心客户端软件的操作下或者配置软件配置下，网络应用处理器2可以自由读取有毒气体智能变送器模块1信息，并对读取的传感器通道数据进行融合处理，实现非线性校正和敏感参量补偿，确保监控中心获取准确的有毒气体信息，无需任何数据处理和转换。网络应用处理器2可以直接连入以太网络，实现8Mbps的数据传输率，满足各种测控系统的需求。监控中心的客户端可以采用四种方式对网络应用处理器2进行访问，包括：C/S访问模式、B/S访问模式、C/S与B/S混合数据访问模式以及电子邮件数据访问模式，用户可以灵活选择四种访问模式，满足不同应用的需求。监控中心通过网络可以获取有毒气体信息，并且可以对气体含量进行定量、定性分析，实现有毒气体的监测。
本专利提供的IEEE1451标准有毒气体网络化智能传感器由于采用了IEEE1451智能传感器接口标准，解决了传感器接口难题，加快了系统集成速度，提高了检测精度，增强了系统的可维护性。在网络接口方面采用了以太网总线，可以实现传感器的远程访问，并且采用了四种数据访问模式，使得用户可以灵活选择，满足了多种系统应用的需求。本专利可以应用于CO、CH4、酒精等有毒气体监测的大型分布式系统中。
Claims (4)
1、一种有毒气体网络化智能传感器，其特征在于，有毒气体智能变送器模块(1)通过TII接口连接网络应用处理器(2)，网络应用处理器(2)通过双绞线接入HUB，与监控中心客户端(3)之间用以太网总线进行远程通信。
2、按照权利要求1所述的有毒气体网络化智能传感器，其特征在于，有毒气体智能变送器模块(1)是由有毒气体传感单元(4)经信号调理单元(6)送入数据采集单元(8)，通过微控制器AT89S52的P1.1管脚输入至微控制器单元(10)再经P3[0..6]与TII独立智能接口(12)，温度传感单元(5经信号调理单元(7)和数据采集单元(9)采集、量化，通过微控制器P1.5输入微控制器单元(10)，通过SCL、SDA送入电子数据表格(11)。
3、按照权利要求1所述的有毒气体网络化智能传感器，其特征在于，网络应用处理器(2)是由以太网络控制器(13)通过SPI总线连接配置存储器(14)，通过双绞电缆线接入以太网络，以太网络控制器(13)、存储单元(15)及存储单元(16)通过总线口与DSP数字信号处理器连接，串口通信(17)与DSP数字信号处理器的MCBSP接口连接，TII总线接口(25)在物理上采用普通排线与DSP连接，电源管理模块(24)为模块供电。
4、按照权利要求3所述的有毒气体网络化智能传感器，其特征在于，DSP数字信号处理器是由传感器数据校正引擎(18)、Java小程序和HTML静态网页(19)、嵌入式实时操作系统(20)、嵌入式TCP/IP协议解析单元(21)、IEEE1451.2协议处理单元(22)、SMTP、HTTP等应用层协议处理单元(23)构成。
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|---|---|---|---|---|
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9417944B2 (en) | 2011-10-05 | 2016-08-16 | Analog Devices, Inc. | Two-wire communication system for high-speed data and power distribution |
| US9875152B2 (en) | 2011-10-05 | 2018-01-23 | Analog Devices, Inc. | Methods for discovery, configuration, and coordinating data communications between master and slave devices in a communication system |
| US9946679B2 (en) | 2011-10-05 | 2018-04-17 | Analog Devices, Inc. | Distributed audio coordination over a two-wire communication bus |
| US10311010B2 (en) | 2011-10-05 | 2019-06-04 | Analog Devices, Inc. | Two-wire communication systems and applications |
| US9772665B2 (en) | 2012-10-05 | 2017-09-26 | Analog Devices, Inc. | Power switching in a two-wire conductor system |
| US9946680B2 (en) | 2012-10-05 | 2018-04-17 | Analog Devices, Inc. | Peripheral device diagnostics and control over a two-wire communication bus |
| CN103969401A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-06 | 华南理工大学 | 一种网络化智能co传感器 |
| CN103969401B (zh) * | 2014-04-25 | 2015-08-26 | 华南理工大学 | 一种网络化智能co传感器 |
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