CN202049108U - 一种基于无线发射装置的矿井气体检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种气体检测装置，尤其涉及一种基于无线发射装置的矿井气体检测装置。包括传感器模块，电源模块，显示模块，单片机，外部存储器，报警模块，三通道放大器，WIFI模块；其中，传感器模块与三通道放大器连接，三通道放大器与单片机连接，单片机连接外部存储器与报警模块，报警模块与单片机双向连接，WIFI模块与单片机双向连接。本实用新型提供一种基于无线发射装置的矿井气体检测装置通过检测装置检测矿井内的有毒气体以及爆炸性气体，并通过无线发射模块将信号传递给报警系统，避免了信号干扰，结构设计合理简单电路软件稳定可靠、具有便携设备和固定点设备的双重优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气体检测装置，尤其涉及一种基于无线发射装置的矿井气体检测装置。
背景技术
目前煤矿生产企业检测的井下有害气体和关键环境参数主要有 甲烷、一氧化碳、硫化氢、氧气以及温度等参数，但是目前煤矿井下使用的传感器一般均为单参数传感器并且为有线方式连接如RS485和4~20mA模拟方式，造成施工和使用上不便且稳定性较差非常容易受到煤矿复杂电磁环境干扰而产生数据错误。
实用新型内容
本实用新型提供了一种基于无线发射装置的矿井气体检测装置，四气体加温度多参数传感器采用WIFI无线方式传输和优良的信号调理电路彻底解决了目前市场上传感器 测量参数单一、传输数据易受干扰、施工复杂等弊端。
本实用新型采用如下技术方案：
一种基于无线发射装置的矿井气体检测装置，包括传感器模块，电源模块，显示模块，单片机，外部存储器，报警模块，WIFI模块，三通道放大器；传感器模块与三通道放大器连接，三通道放大器与单片机连接，单片机连接外部存储器与报警模块，报警模块与单片机双向连接，WIFI模块与单片机双向连接。
本实用新型所述的基于无线发射装置的矿井气体检测装置，传感器模块包括甲烷传感器，氧气传感器，温度传感器，一氧化碳传感器，硫化氢传感器；所述甲烷传感器与单片机双向连接，氧气传感器、温度传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器分别三通道放大器连接。
有益效果
本实用新型提供一种基于无线发射装置的矿井气体检测装置通过检测装置检测矿井内的有毒气体以及爆炸性气体，并通过无线发射模块将信号传递给报警系统，避免了信号干扰。特别是当煤矿发生爆炸时现场救灾或者是在断电的工作环境中该传感器内置的镍氢电源可以保证传感器正常工作8个小时以上。
通过2.4GHz的WIFI通信协议具有高可靠行、并网方便、施工简单。
本实用新型的结构设计合理简单电路软件稳定可靠、具有便携设备和固定点设备的双重优点。
附图说明
图1是本实用新型的模块连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步详细说明：
如图1所示：一种基于无线发射装置的矿井气体检测装置，包括传感器模块，电源模块，显示模块，单片机，外部存储器，报警模块，WIFI模块，三通道放大器。
传感器模块与三通道放大器连接，三通道放大器与单片机连接，单片机连接外部存储器与报警模块，报警模块与单片机双向连接，WIFI模块与单片机双向连接。
传感器模块包括甲烷传感器，氧气传感器，温度传感器，一氧化碳传感器，硫化氢传感器；所述甲烷传感器与单片机双向连接，氧气传感器、温度传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器分别与三通道放大器连接。
甲烷传感器：采用英国Dynament公司 4系列 NDIR 红外气体传感器；
氧气传感器：采用英国 Alphasense 公司 两电极电化学氧气传感器；
温度传感器：采用美国Mchrochip TC1047A温度传感器；
一氧化碳传感器：采用英国 Alphasense 公司 三电极电化学一氧化碳传感器；
硫化氢传感器：采用英国 Alphasense 公司 两电极电化学氧气传感器；
放大电路芯片：用于一氧化碳传感器的信号放大和电压偏置、分别放大氧气和硫化氢传感器的电流信号，红外甲烷传感器使用串口进行通信直接读取浓度。
外部EEP存储芯片：24LC08 存储空间是8KB
单片机是; dsPIC33F64GP804
系统电源芯片是：TPS630001升降压稳压芯片
系统电源基准源：ISL600002
电源管理芯片：LT1512
LCD点阵显示： 采用 128*64点的液晶显示，控制器是NT7532
WIFI模块：采用2.4GHZ的工作在B/G模式下使用串口方式和单片机进行通讯。
电源模块
12V转5V电源电路：是设备当外电12V供电时的电压转换电路
系统电源电路通过电池或外电5V的电源进行稳压到3.3V系统电源压，向负载提供电源，电源管理电路通过监测电池目前状态来控制向电池的充电电流和是否停止向电池充电。
电压基准源：用于提供系统AD转换用的2.5V基准。在充电管理电路中使用了场效应管在外部电源断开的情况下切断了镍氢电池通过两个电阻的放电回路，保证了电池的寿命和使用时间。
本实用新型的电路原理如下：
1、一氧化碳放大电路
一氧化碳放大电路由两个双通道运算放大器电路组成，运算放大器均采用AD8572，其实一个是传感器参考极电位偏置电路，偏置电压由运放的同相端点位决定，该电路为0V，
另一个为一个带温度补偿的同相比例运算放大电路，当传感器探测到被测环境中的一氧化碳气体时工作电极会产生同比例的电流并通过运放进行放大，放大后经过低通滤波器滤波后输送到单片机的12位AD中进行AD转换。
2、硫化氢放大电路
硫化氢传感器和一氧化碳传感器是双气合一的传感器，其中参考极和对电极共用，当被测环境中有硫化氢气体时工作极会产生等比例的电流并经过同相比例运算放大器进行放大，放大后通过低通滤波器滤波后输送到单片机的12位AD中进行AD转换。
3、氧气放大电路
氧气放大电路是一个同相比例放大电路，当传感器探测到被测气体中有氧气时会产生等比例的电流信号通过运放进行放大，输出后经过低通滤波器滤波后输送到单片机的12位AD中进行AD转换。
系统电源电路：系统电源芯片由TPS630001组成。
电源管理：电源管理芯片为LT1512 。
12V转5V电路：5V输出电源芯片为TPS5420。
-3,3V负压电路：转换芯片为MAX828。
EEP存储电路：芯片为M-24LC08BT-I/OT。
WIFI模块：型号为WS-120M单片机通过串口通讯发送和接受WIFI数据。
传感器工作原理
四气体便携仪用于测量空气中的 一氧化碳、氧气、硫化氢、甲烷四种气体和环境温度量程分别为： 一氧化碳 0~10000ppm、氧气：0~25%VOL、硫化氢 甲烷：0~100%VOL.温度：-20℃~70℃。其中一氧化碳、氧气、硫化氢气体测量采用电化学原理测量，甲烷传感器采用非色散红外原理测量。气体敏感元件把被测环境中的气体浓度信息转换为电流信号送入相应的放大转换电路放大后进入单片机进行AD转换，并进行相应的运算计算出对应单位的浓度并在LCD屏幕上显示，
便携仪具有零点标定和精度标定功能、报警点设置功能、自动数据上传功能、声、光、震动报警方式选择功能、历史数据保存功能等，当被测环境中的被测气体超过报警点时会根据选择的报警方式进行报警。
Claims (2)
1.一种基于无线发射装置的矿井气体检测装置，包括传感器模块，电源模块，显示模块，单片机，外部存储器，报警模块，三通道放大器；其中，传感器模块与三通道放大器连接，三通道放大器与单片机连接，单片机连接外部存储器与报警模块，报警模块与单片机双向连接，其特征在于：还包括WIFI模块，所述WIFI模块与单片机双向连接。
2.根据权利要求1所述的基于无线发射装置的矿井气体检测装置，其特征在于：传感器模块包括甲烷传感器，氧气传感器，温度传感器，一氧化碳传感器，硫化氢传感器；所述甲烷传感器与单片机双向连接，氧气传感器、温度传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器分别与三通道放大器连接。
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Publications (1)
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| CN (1) | CN202049108U (zh) |
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2011
- 2011-04-29 CN CN2011201339306U patent/CN202049108U/zh not_active Expired - Lifetime
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