CN203769854U - 基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置 - Google Patents

基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置，包括气体检测模块、气体控制模块和手机模块；气体检测模块实时对煤矿矿井空气中的有毒有害气体的浓度和现场图像信息进行采集并传给气体控制装置，气体控制装置将采集信息与预想写入的气体浓度数值相比较，进而判断是否发出报警信号以及降低矿井内气体浓度；手机模块及时接受到实时报警信息并显示，及时提醒工作人员留心煤矿矿井内的情况。本实用新型设计合理，结构简单，性能稳定，制作成本低，可以实现远程控制，易于推广使用。

Description

基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置
技术领域
本实用新型涉及气体检测装置，尤其涉及基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置。
背景技术
目前，工业的发展需要大量的能源，大量的能源来自对地下煤的开采，在煤的开采过程中常常出现较高浓度的瓦斯，也因此而经常发生瓦斯爆炸，给国家和个人造成较大的经济损失。
瓦斯爆炸从其本质来说，就是一定浓度的甲烷和空气中度作用下产生的激烈氧化反应。瓦斯爆炸的条件是具备一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。瓦斯爆炸有一定的浓度范围，我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5％～16％。当瓦斯浓度低于5％时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层；当瓦斯浓度为9.5％时，其爆炸威力最大；瓦斯浓度在16％以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧。
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以实时检测和控制煤矿各种气体浓度、性能稳定、可以远程控制的基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置，包括气体检测模块、气体控制模块和手机模块，所述气体检测模块包括第一单片机、传感器组、视频摄像头、继电器、排风机和无线发送装置，传感器组、视频摄像头与单片机输入端连接，继电器和无线发送装置与单片机输出端连接；所述气体控制电路包括第二单片机、无线接收装置、显示装置、报警装置、键盘和上位机，无线接收装置与第二单片机输入端连接，显示装置和报警装置与单片机输出端连接，上位机输入端连接键盘，输出端连接单片机。
进一步的，所述传感器组包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、硫化氢传感器、甲烷传感器、氨气传感器。
进一步的，所述无线发送装置和无线接收装置均采用PC2MCIA，且两者之间通过GPRS网络连接。
进一步的，所述单片机采用STC12C5A60S2，单片机上集成有复位电路和A/D转换电路。
进一步的，所述报警装置采用电磁式有源蜂鸣器和红绿双色发光二极管，所述显示装置采用FYD12864-0402B。
与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用的传感器组可以实时对煤矿矿井空气中的有毒有害气体的浓度进行检测，视频摄像头可以将现场图像信息传给气体控制装置，通过气体控制装置及时控制气体浓度，从而不会对矿工身体产生危害也可以尽量避免矿难的发生；检测控制装置基于单片机实现，性能稳定、成本低；气体检测装置与气体控制装置通过无线通信装置连接，可以远程控制，同时，气体检测装置通过GPRS网络连接手机，手机可以及时接收到报警短信，提醒工作人员及时作出处理。
附图说明
图1为本实用新型煤矿气体安全检测装置结构方框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
由图1可知，基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置，包括气体检测模块、气体控制模块和手机模块，所述气体检测模块包括第一单片机、传感器组、继电器、排风机和无线发送装置，传感器组与单片机输入端连接，继电器和无线发送装置与单片机输出端连接；所述气体控制电路包括第二单片机、无线接收装置、显示装置、报警装置、键盘和上位机，无线接收装置与第二单片机输入端连接，显示装置和报警装置与单片机输出端连接，上位机输入端连接键盘，输出端连接单片机。
所述传感器组包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、硫化氢传感器、甲烷传感器、氨气传感器。
所述无线发送装置和无线接收装置均采用PC2MCIA，且两者之间通过GPRS网络连接。所述单片机采用STC12C5A60S2，单片机上集成有复位电路和A/D转换电路。所述报警装置采用电磁式有源蜂鸣器和红绿双色发光二极管，所述显示装置采用FYD12864-0402B。
传感器组和视频摄像头实时将煤矿矿井内空气中有毒有害气体浓度以及矿井现场图像采集，并将信息传给第一单片机，经第一单片机处理后，通过无线发送装置发给气体控装置和手机模块；无线接收装置接收到信号后传递给第二单片机，经过与预先写入第二单片机内的气体浓度数值相比较，第二单片机输出命令控制显示装置显示数值，若是检测的气体浓度高出预定值，键盘对上位机输入命令，控制第二单片机驱动报警装置报警同时将命令传递给第一单片机控制继电器进而驱动排风机工作，以降低煤矿矿井内有毒有害气体浓度，若是检测的气体浓度在预定值范围内，报警装置和继电器则不会被驱动工作。手机模块由工作人员持有，即使工作人员不在工作地点，也可以通过手机模块及时接受到实时报警信息并显示，及时提醒工作人员留心煤矿矿井内的情况，以免意外发生。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置，特征在于：包括气体检测模块、气体控制模块和手机模块，所述气体检测模块包括第一单片机、传感器组、视频摄像头、继电器、排风机和无线发送装置，传感器组、视频摄像头与单片机输入端连接，继电器和无线发送装置与单片机输出端连接；
所述气体控制电路包括第二单片机、无线接收装置、显示装置、报警装置、键盘和上位机，无线接收装置与第二单片机输入端连接，显示装置和报警装置与单片机输出端连接，上位机输入端连接键盘，输出端连接单片机。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置，其特征在于：所述传感器组包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、硫化氢传感器、甲烷传感器、氨气传感器。
3.根据权利要求1所述的基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置，其特征在于：所述无线发送装置和无线接收装置均采用PC2MCIA，且两者之间通过GPRS网络连接。
4.根据权利要求1所述的基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置，其特征在于：所述单片机采用STC12C5A60S2，单片机上集成有复位电路和A/D转换电路。
5.根据权利要求1所述的基于单片机的煤矿气体安全检测控制装置，其特征在于：所述报警装置采用电磁式有源蜂鸣器和红绿双色发光二极管，所述显示装置采用FYD12864-0402B。
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