CN204476476U - 一种便携式矿用安全监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式矿用安全监测装置，包括微控制器模块、电源模块、复位电路、数据存储芯片、无线通信电路、超声波探测器和数据采集模块；所述微控制器模块的输入端接有密实度检测电路和按键设置电路，所述微控制器模块的输出端接有液晶显示电路、蜂鸣器报警电路和LED驱动电路，所述LED驱动电路的输出端接有LED照明电路，所述数据采集模块包括甲烷气体传感器、信号调理电路和A/D转换电路，所述A/D转换电路的输出端与所述微控制器模块的输入端相接，所述电源模块包括电源供电和电源开关，本实用新型设计新颖，结构简单，具有实时检测矿井有害气体浓度并采集周围煤层密实度的功能，操作简单，安全可靠，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于矿用安全技术领域，具体涉及一种便携式矿用安全监测装置。
背景技术
煤矿安全一直以来是一项很重要的技术，关系到井下施工人员的生命安全，井下危险无处不在，每年或者每天都有或大或小的煤炭事故发生，煤炭中一般的灾难有瓦斯爆炸或者透顶事故，都不是肉眼能够看到的，一旦有危险发生，就造成的不是一般的灾难，而是连环灾难，现在的下井一般都配备有安全帽和自救器等装备，预防发生事故时能够有效的自救，但是这些都是用来预防灾难的，没有发现危险的功能，如果能够将危险第一时间发现并排除，将对为生命救援争取更多的时间，减少损失，保障下井工作人员的生命安全，因此，现如今缺少一种能够帮助井下人员及时发现危险的小型安全监测系统装置，方便携带，可以走到哪里测到哪里，排除危险，保证井下工作人员的生命安全，具有很大的实用价值。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种便携式矿用安全监测装置，其设计新颖合理，结构简单，具有实时检测矿井有害气体浓度并采集周围煤层密实度的功能，操作简单，安全可靠，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种便携式矿用安全监测装置，其特征在于：包括微控制器模块、为各个用电模块供电的电源模块、与所述微控制器模块相接用于控制器重新调整数据信号的复位电路、与所述微控制器模块相接用于实时存储煤矿井下环境参数的数据存储芯片、与所述微控制器模块相接用于无线方式数据交换或数据传输的无线通信电路、与所述微控制器模块相接用于超声波探测井下环境并通过回波确认距离及接收信号强弱的超声波探测器和用于煤矿井下有害气体数据探测的数据采集模块；所述微控制器模块的输入端接有用于实时采集矿工所处位置探测煤层或岩土密实度确保安全系数的密实度检测电路和用于设置超声波探测距离密实度数据及有害气体浓度参数阈值的按键设置电路，所述微控制器模块的输出端接有用于实时显示周围环境数据实际值的液晶显示电路、用于提醒超过设定阈值报警危险信号的蜂鸣器报警电路和用于驱动井下照明灯的LED驱动电路，所述LED驱动电路的输出端接有用于备用井下照明探测前路路况的LED照明电路，所述数据采集模块包括用于实时采集矿井有害气体浓度数据的甲烷气体传感器、与所述甲烷气体传感器输出端相接用于将采集的微弱信号滤波放大跟随比较的信号调理电路和与所述信号调理电路输出端相接用于将处理过的模拟信号变换为控制器可处理的数字信号的A/D转换电路，所述A/D转换电路的输出端与所述微控制器模块的输入端相接，所述电源模块包括电源供电和与所述电源供电输出端相接用于开启或关闭便携式矿用安全监测装置的电源开关。
上述的一种便携式矿用安全监测装置，其特征在于：所述微控制器模块为ATMEGA128单片机或ARM微控制器。
上述的一种便携式矿用安全监测装置，其特征在于：所述甲烷气体传感器为MQ-2传感器。
上述的一种便携式矿用安全监测装置，其特征在于：所述数据存储芯片为AT27C040芯片。
上述的一种便携式矿用安全监测装置，其特征在于：所述液晶显示电路为1.5寸的TFT液晶显示屏。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过设置MQ-2传感器采集井下瓦斯浓度的信息，当监测系统装置监测到瓦斯浓度超过设定值立即报警，并实时显示瓦斯浓度信息到显示页面，能够及时发现危险，测到瓦斯浓度数据，采集信息数据精度高，准确度高，电路简单。
2、本实用新型通过设置蜂鸣器报警电路，根据超声波检测电路，甲烷气体传感器和密实度检测电路采集井下危险气体的浓度数据和巷道裂缝信息，采用ATMEGA128单片机或ARM微控制器接收传感器采集数据信息，并根据数据通过蜂鸣器报警提醒是否有瓦斯浓度超标或者裂缝过大等危险，将数据存储在存储单元中，系统功耗低，处理运算速度快，工作稳定可靠。
3、本实用新型设计新颖合理，功能完善，体积小，操作简单，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单，具有实时检测矿井有害气体浓度并采集周围煤层密实度的功能，操作简单，安全可靠，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型各电路的电路连接关系示意图。
附图标记说明:
1—微控制器模块； 2—电源开关； 3—电源供电；
4—超声波探测器； 5—密实度检测电路； 6—甲烷气体传感器；
7—信号调理电路； 8—A/D转换电路； 9—按键设置电路；
10—复位电路； 11—液晶显示电路； 12—蜂鸣器报警电路；
13—数据存储芯片； 14—LED驱动电路； 15—LED照明电路；
16—无线通信电路。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括微控制器模块1、为各个用电模块供电的电源模块、与所述微控制器模块1相接用于控制器重新调整数据信号的复位电路10、与所述微控制器模块1相接用于实时存储煤矿井下环境参数的数据存储芯片13、与所述微控制器模块1相接用于无线方式数据交换或数据传输的无线通信电路16、与所述微控制器模块1相接用于超声波探测井下环境并通过回波确认距离及接收信号强弱的超声波探测器4和用于煤矿井下有害气体数据探测的数据采集模块；所述微控制器模块1的输入端接有用于实时采集矿工所处位置探测煤层或岩土密实度确保安全系数的密实度检测电路5和用于设置超声波探测距离密实度数据及有害气体浓度参数阈值的按键设置电路9，所述微控制器模块1的输出端接有用于实时显示周围环境数据实际值的液晶显示电路11、用于提醒超过设定阈值报警危险信号的蜂鸣器报警电路12和用于驱动井下照明灯的LED驱动电路14，所述LED驱动电路14的输出端接有用于备用井下照明探测前路路况的LED照明电路15，所述数据采集模块包括用于实时采集矿井有害气体浓度数据的甲烷气体传感器6、与所述甲烷气体传感器6输出端相接用于将采集的微弱信号滤波放大跟随比较的信号调理电路7和与所述信号调理电路7输出端相接用于将处理过的模拟信号变换为控制器可处理的数字信号的A/D转换电路8，所述A/D转换电路8的输出端与所述微控制器模块1的输入端相接，所述电源模块包括电源供电3和与所述电源供电3输出端相接用于开启或关闭便携式矿用安全监测装置的电源开关2。
本实施例中，所述微控制器模块1为ATMEGA128单片机或ARM微控制器。
本实施例中，所述甲烷气体传感器6为MQ-2传感器。
本实施例中，所述数据存储芯片13为AT27C040芯片。
本实施例中，所述液晶显示电路11为1.5寸的TFT液晶显示屏。
本实用新型使用时，通过打开电源开关2，超声波探测器4探测周围的距离及回声信号，通过密实度检测电路5采集所处位置周围煤层密实度和岩土密实度，选择相对安全的位置避免坍塌，甲烷气体传感器6实时采集井下有害气体的浓度，经过信号调理电路7放大微弱信号后A/D转换电路8模数转换，当采集的数据超过按键设置的阈值范围，蜂鸣器报警电路12及时的报警，争取逃生的时间，液晶显示电路11可查看数据变换，LED驱动电路14和驱动LED照明电路15照明，使用效果好。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种便携式矿用安全监测装置，其特征在于：包括微控制器模块(1)、为各个用电模块供电的电源模块、与所述微控制器模块(1)相接用于控制器重新调整数据信号的复位电路(10)、与所述微控制器模块(1)相接用于实时存储煤矿井下环境参数的数据存储芯片(13)、与所述微控制器模块(1)相接用于无线方式数据交换或数据传输的无线通信电路(16)、与所述微控制器模块(1)相接用于超声波探测井下环境并通过回波确认距离及接收信号强弱的超声波探测器(4)和用于煤矿井下有害气体数据探测的数据采集模块；所述微控制器模块(1)的输入端接有用于实时采集矿工所处位置探测煤层或岩土密实度确保安全系数的密实度检测电路(5)和用于设置超声波探测距离密实度数据及有害气体浓度参数阈值的按键设置电路(9)，所述微控制器模块(1)的输出端接有用于实时显示周围环境数据实际值的液晶显示电路(11)、用于提醒超过设定阈值报警危险信号的蜂鸣器报警电路(12)和用于驱动井下照明灯的LED驱动电路(14)，所述LED驱动电路(14)的输出端接有用于备用井下照明探测前路路况的LED照明电路(15)，所述数据采集模块包括用于实时采集矿井有害气体浓度数据的甲烷气体传感器(6)、与所述甲烷气体传感器(6)输出端相接用于将采集的微弱信号滤波放大跟随比较的信号调理电路(7)和与所述信号调理电路(7)输出端相接用于将处理过的模拟信号变换为控制器可处理的数字信号的A/D转换电路(8)，所述A/D转换电路(8)的输出端与所述微控制器模块(1)的输入端相接，所述电源模块包括电源供电(3)和与所述电源供电(3)输出端相接用于开启或关闭便携式矿用安全监测装置的电源开关(2)。
2.按照权利要求1所述的一种便携式矿用安全监测装置，其特征在于：所述微控制器模块(1)为ATMEGA128单片机或ARM微控制器。
3.按照权利要求1所述的一种便携式矿用安全监测装置，其特征在于：所述甲烷气体传感器(6)为MQ-2传感器。
4.按照权利要求1所述的一种便携式矿用安全监测装置，其特征在于：所述数据存储芯片(13)为AT27C040芯片。
5.按照权利要求1所述的一种便携式矿用安全监测装置，其特征在于：所述液晶显示电路(11)为1.5寸的TFT液晶显示屏。
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| CN201420792342.7U CN204476476U (zh) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | 一种便携式矿用安全监测装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107221912A (zh) * | 2017-07-01 | 2017-09-29 | 合肥东玖电气有限公司 | 一种微机综合保护系统 |
| CN108760877A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-11-06 | Oppo广东移动通信有限公司 | 气体检测方法及相关产品 |
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2014
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