CN203882152U - 煤气泄漏监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤气泄漏监控装置，包括装置壳体，设置在所述装置壳体内的监控电路板，设置在所述装置壳体内且与所述监控电路板相连接的动作执行结构，在所述监控电路板上设有信号采集电路，与所述信号采集电路相连接的信号调理电路，与所述信号调理电路输出端相连接的数据处理控制电路，与所述数据处理控制电路输出端相连接的声光报警电路、显示电路和驱动电路，所述驱动电路与所述动作执行结构相连接，还设有与所述数据处理控制电路相连接的Zigbee无线通讯电路，为监控电路板上电路提供电源的电源电路。本实用新型的结构简单，提高了监控煤气的可靠性，而且本实用新型的体积小巧，使用稳定性好、功耗较低，适用性强，实用性好。

Description

煤气泄漏监控装置

技术领域

本实用新型属于煤气泄漏监控技术领域，具体涉及一种煤气泄漏监控装置。 

背景技术

近年来，煤气泄漏导致的爆炸、中毒等事故已成为家庭生活和工业生产的安全隐患，造成难以数计的人身伤亡和财产损失。因此，煤气泄漏的监测越来越引起政府和相关部门的重视。实时、准确地监测出煤气泄漏的气体浓度并做出相应的处理，对保障家庭生活和安全生产具有重要的意义。现有技术的煤气泄漏检测仪不能长时间工作，而且功耗高，维护时间及成本高，不能实时监测煤气泄漏程度，无数据远传功能，泄漏时无及时切断泄漏气源的措施，通用性较差。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用稳定性好、功耗较低且可以数据远传的煤气泄漏监控装置。 

实现本实用新型目的的技术方案是：一种煤气泄漏监控装置，包括装置壳体，设置在所述装置壳体内的监控电路板，设置在所述装置壳体内且与所述监控电路板相连接的动作执行结构，在所述监控电路板上设有信号采集电路，与所述信号采集电路相连接的信号调理电路，与所述信号调理电路输出端相连接的数据处理控制电路，与所述数据处理控制电路输出端相连接的声光报警电路、显示电路和驱动电路，所述驱动电路与所述动作执行结构相连接，还设有与所述数据处理控制电路相连接的Zigbee无线通讯电路，为监控电路板上电路提供电源的电源电路，所述信号采集电路包括三电极电化学传感器，所述信号调理电路包括与所述三电极电化学传感器相连接的AD8572双路放大器，所述AD8572双路放大器的OUTA引脚与三电极电化学传感器的C极电连接，所述AD8572双路放大器的-INA引脚通过第一电阻与三电极电化学传感器的R极电连接，所述AD8572双路放大器的 +INA引脚接地，所述AD8572双路放大器的OUTB、-INB引脚与三电极电化学传感器的W极电连接，所述AD8572双路放大器的+INB引脚接地，所述AD8572双路放大器的OUTB引脚与所述数据处理控制电路相连接。 

所述数据处理控制电路包括STM32F302RC处理芯片，所述AD8572双路放大器的OUTB与所述STM32F302RC处理芯片的PB8引脚相连接。 

所述电源电路包括供电电池，与所述供电电池相连接的第一稳压器电路和与第一稳压器电路输出端相连接的所述第二稳压器电路，所述第一稳压器电路输出5V供电电压，所述第二稳压器电路输出3V供电电压，所述第一稳压器的输出端与三电极电化学传感器、动作执行结构电连接，所述第一稳压器的输出端与所述STM32F302RC处理芯片、Zigbee无线通讯电路电连接。 

所述声光报警电路包括三色指示灯、发声驱动电路、与所述发声驱动电路相连接的蜂鸣器，所述三色指示灯分别电连接在STM32F302RC处理芯片的PC5、PB6、PB5引脚上，所述发声驱动电路电连接在STM32F302RC处理芯片的PAO引脚上。 

所述驱动电路为三个，所述动作执行结构包括煤气开关阀、排风扇开关和用电切断开关，三个驱动电路的输出端分别与煤气开关阀、排风扇开关和用电切断开关相连接，三个驱动电路均包括放大三极管和串联在放大三极管集电极上的驱动电磁线圈，三个驱动电路的放大三极管的基极通过第三电阻分别与STM32F302RC处理芯片的PB6、PB7、PB11相连接。 

所述Zigbee无线通讯电路包括CC2530芯片，所述CC2530芯片的P1_0引脚与STM32F302RC处理芯片的PC4引脚相连接，所述CC2530芯片的P1_1引脚与STM32F302RC处理芯片的PC5引脚相连接。 

所述显示电路包括七段显示管，七段显示管的输入引脚分别与STM32F302RC处理芯片的P01-P08引脚相连接。 

本实用新型具有积极的效果：本实用新型的结构简单，设有Zigbee无线通讯电路，可以实现数据远传功能，并且设有声光报警电路、显示电路和驱动电路，当泄漏煤气达到设定值时，会同步启动显示、声光报警和驱动动作执行结构快速完成切断泄漏源、清除安全隐患，一定程度上提高了监控煤气的可靠性，而且本实用新型的体积小巧，使用稳定性好、功耗较低，适用性强，实用性好。 

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中： 

图1为本实用新型的结构框图； 

图2为信号采集电路与信号调理电路组合的具体电路示意图； 

图3为STM32F302RC处理芯片的具体结构图； 

图4为电源电路的具体电路图； 

图5为声光报警电路的具体电路图； 

图6为驱动电路与动作执行结构的组合电路图； 

图7为Zigbee无线通讯电路的具体电路图； 

图8为显示电路的具体电路图。 

具体实施方式

(实施例1) 

图1至图8显示了本实用新型的一种具体实施方式，其中图1为本实用新型的结构框图；图2为信号采集电路与信号调理电路组合的具体电路示意图；图3为STM32F302RC处理芯片的具体结构图；图4为电源电路的具体电路图；图5为声光报警电路的具体电路图；图6为驱动电路与动作执行结构的组合电路图；图7为Zigbee无线通讯电路的具体电路图；图8为显示电路的具体电路图。 

见图1至图8，一种煤气泄漏监控装置，包括装置壳体，设置在所述装置壳体内的监控电路板，设置在所述装置壳体内且与所述监控电路板相连接的动作执行结构1，在所述监控电路板上设有信号采集电路2，与所述信号采集电路2相连接的信号调理电路3，与所述信号调理电路3输出端相连接的数据处理控制电路4，与所述数据处理控制电路4输出端相连接的声光报警电路5、显示电路6和驱动电路7，所述驱动电路7与所述动作执行结构1相连接，还设有与所述数据处理控制电路4相连接的Zigbee无线通讯电路8，为监控电路板上电路提供电源的电源电路9，所述信号采集电路2包括三电极电化学传感器，所述信号调理电路3包括与所述三电极电化学传感器相连接的AD8572双路放大器，所述AD8572双路放大器的OUTA引脚与三电极电化学传感器的C极电连接，所述AD8572双路放大器的-INA引脚通过第一电阻与三电极电化学传感器的R极电连接，所述AD8572双路放大 器的+INA引脚接地，所述AD8572双路放大器的OUTB、-INB引脚与三电极电化学传感器的W极电连接，所述AD8572双路放大器的+INB引脚接地，所述AD8572双路放大器的OUTB引脚与所述数据处理控制电路相连接。其中W极——用于氧化反应的工作电极；C极——用于还原反应的对电极；R极——可提供恒电位的参比电极； 

所述数据处理控制电路包括STM32F302RC处理芯片，所述AD8572双路放大器的OUTB与所述STM32F302RC处理芯片的PB8引脚相连接。其主时钟晶振采用8mhz无源晶振，实时时钟采用32.768khz时钟晶振。微处理的I/O管脚连接着各个功能模块。 

AD8572双路放大器，具有轨到轨输入与输出摆幅能力，引脚123组成的一路放大器的作用是控制三电极电化学传感器在恒电位工作，引脚567组成的放大器的作用是将传感器输出的电流信号转变为电压信号传至微处理器进行放大和处理。MOS管J177功能是缩短化学传感器的启动时间。 

所述电源电路9包括供电电池91，与所述供电电池相连接的第一稳压器电路92和与第一稳压器电路92输出端相连接的所述第二稳压器电路93，所述第一稳压器电路输出5V供电电压，所述第二稳压器电路输出3V供电电压，所述第一稳压器的输出端与三电极电化学传感器、动作执行结构电连接，所述第一稳压器的输出端与所述STM32F302RC处理芯片、Zigbee无线通讯电路电连接。 

所述声光报警电路5包括三色指示灯51、发声驱动电路52、与所述发声驱动电路52相连接的蜂鸣器53，所述三色指示灯51分别电连接在STM32F302RC处理芯片的PC5、PB6、PB5引脚上，所述发声驱动电路52电连接在STM32F302RC处理芯片的PAO引脚上。 

所述驱动电路7为三个，所述动作执行结构1包括煤气开关阀K1、排风扇开关K2和用电切断开关K3，三个驱动电路的输出端分别与煤气开关阀K1、排风扇开关K2和用电切断开关K3相连接，三个驱动电路均包括放大三极管和串联在放大三极管集电极上的驱动电磁线圈，三个驱动电路的放大三极管的基极通过第三电阻分别与STM32F302RC处理芯片的PB6、PB7、PB11相连接。 

所述Zigbee无线通讯电路包括CC2530芯片，所述CC2530芯片的P1_0引脚与STM32F302RC处理芯片的PC4引脚相连接，所述CC2530芯片的P1_1引脚与STM32F302RC处理芯片的PC5引脚相连接。采用cc2530作为无线网 络芯片，由于cc2530芯片内集成了许多特色功能模块，因此，其典型的外围电路也就非常简洁。其中，主时钟晶振采用32mhz无源晶振以及32.768khz时钟晶振；无线rf模块外围电路采用无巴伦的阻抗匹配网络，天线使用50欧鞭状负极性天线。为了指示网络节点的运行状态，在硬件设计中加入两个状态指示灯，使用220欧的限流电阻，分别接在微处理器芯片的p10、p11口，用于指示设备入网、退网等状态， 

所述显示电路包括七段显示管，七段显示管的输入引脚分别与STM32F302RC处理芯片的P01-P08引脚相连接。两位数码管用来显示气体的浓度值及监控系统的状态，数码管直接连接微处理器I/O管脚，驱动不同的数码管时可将I/O管脚设置为上拉或下拉状态。 

本实用新型的结构简单，设有Zigbee无线通讯电路，可以实现数据远传功能，并且设有声光报警电路、显示电路和驱动电路，当泄漏煤气达到设定值时，会同步启动显示、声光报警和驱动动作执行结构快速完成切断泄漏源、清除安全隐患，一定程度上提高了监控煤气的可靠性，而且本实用新型的体积小巧，使用稳定性好、功耗较低，适用性强，实用性好。 

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。 

Claims (7)

1.一种煤气泄漏监控装置，包括装置壳体，设置在所述装置壳体内的监控电路板，设置在所述装置壳体内且与所述监控电路板相连接的动作执行结构，其特征在于：在所述监控电路板上设有信号采集电路，与所述信号采集电路相连接的信号调理电路，与所述信号调理电路输出端相连接的数据处理控制电路，与所述数据处理控制电路输出端相连接的声光报警电路、显示电路和驱动电路，所述驱动电路与所述动作执行结构相连接，还设有与所述数据处理控制电路相连接的Zigbee无线通讯电路，为监控电路板上电路提供电源的电源电路，所述信号采集电路包括三电极电化学传感器，所述信号调理电路包括与所述三电极电化学传感器相连接的AD8572双路放大器，所述AD8572双路放大器的OUTA引脚与三电极电化学传感器的C极电连接，所述AD8572双路放大器的-INA引脚通过第一电阻与三电极电化学传感器的R极电连接，所述AD8572双路放大器的+INA引脚接地，所述AD8572双路放大器的OUTB、-INB引脚与三电极电化学传感器的W极电连接，所述AD8572双路放大器的+INB引脚接地，所述AD8572双路放大器的OUTB引脚与所述数据处理控制电路相连接。 

2.根据权利要求1所述的煤气泄漏监控装置，其特征在于：所述数据处理控制电路包括STM32F302RC处理芯片，所述AD8572双路放大器的OUTB与所述STM32F302RC处理芯片的PB8引脚相连接。 

3.根据权利要求2所述的煤气泄漏监控装置，其特征在于：所述电源电路包括供电电池，与所述供电电池相连接的第一稳压器电路和与第一稳压器电路输出端相连接的第二稳压器电路，所述第一稳压器电路输出5V供电电压，所述第二稳压器电路输出3V供电电压，所述第一稳压器的输出端与三电极电化学传感器、动作执行结构电连接，所述第一稳压器的输出端与所述STM32F302RC处理芯片、Zigbee无线通讯电路电连接。 

4.根据权利要求3所述的煤气泄漏监控装置，其特征在于：所述声光报警电路包括三色指示灯、发声驱动电路、与所述发声驱动电路相连接的蜂鸣器，所述三色指示灯分别电连接在STM32F302RC处理芯片的PC5、PB6、PB5引脚上，所述发声驱动电路电连接在STM32F302RC处理芯片的PAO引脚上。 

5.根据权利要求4所述的煤气泄漏监控装置，其特征在于：所述驱动 电路为三个，所述动作执行结构包括煤气开关阀、排风扇开关和用电切断开关，三个驱动电路的输出端分别与煤气开关阀、排风扇开关和用电切断开关相连接，三个驱动电路均包括放大三极管和串联在放大三极管集电极上的驱动电磁线圈，三个驱动电路的放大三极管的基极通过第三电阻分别与STM32F302RC处理芯片的PB6、PB7、PB11相连接。 

6.根据权利要求5所述的煤气泄漏监控装置，其特征在于：所述Zigbee无线通讯电路包括CC2530芯片，所述CC2530芯片的P1_0引脚与STM32F302RC处理芯片的PC4引脚相连接，所述CC2530芯片的P1_1引脚与STM32F302RC处理芯片的PC5引脚相连接。 

7.根据权利要求6所述的煤气泄漏监控装置，其特征在于：所述显示电路包括七段显示管，七段显示管的输入引脚分别与STM32F302RC处理芯片的P01-P08引脚相连接。