CN204679473U - 一种带有多通信接口的智能氧气传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有多通信接口的智能氧气传感器，包括氧气含量传感器、氧气含量传感器放大电路、空气温湿度传感器、微处理器、存储器、LED指示灯、电源及输出接口，所述氧气含量传感器通过氧气含量传感器放大电路与微处理器相连，所述空气温湿度传感器、存储器、LED指示灯及输出接口与微处理器直接相连，微处理器将氧气含量传感器及空气温湿度传感器传来的氧气含量及温湿度存储在存储器中并通过输出接口输出，实现对氧气含量的实时监控。

Description

一种带有多通信接口的智能氧气传感器

技术领域

本实用新型涉及一种环境安全监控与监管技术领域，具体来说，涉及的是一种带有多通信接口的智能氧气传感器。

背景技术

氧气是生物生存不可或缺的气体，也广泛应用于医疗、工业领域。虽然氧气是不可或缺的，但是氧气浓度一旦超过临界值就会导致带来极大的隐患。例如有些物质在空气中不会燃烧，但在含氧量超过23％的环境中就会燃烧，甚至防火服在氧气含量过高的空气中也会燃烧。特别是当易燃物、油、油脂或其它碳氢化合物环境中，一旦氧气含量超过临界值就会发生爆炸。由此可见监测工矿环境中和工厂中的氧气浓度极其重要。

目前我国现有的氧气含量监测装置存在体积大、价格昂贵、只能在固定地点监测、监测方式不灵活、或需要人为手持监测的特点，造成了大规模推广的难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带有多通信接口的智能氧气传感器，可以对环境中的氧气含量和空气温湿度进行实时监测，使用便捷灵活，可移动性强。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种带有多通信接口的智能氧气传感器，包括氧气含量传感器、氧气含量传感器放大电路、空气温湿度传感器、微处理器、存储器、LED指示灯、电源及输出接口，所述氧气含量传感器通过氧气含量传感器放大电路与微处理器相连，所述空气温湿度传感器、LED指示灯直接连接所述微处理器以使所述微处理器接收氧气含量、温度、湿度数据；所述微处理器连接存储器、输出接口以将所述氧气含量、温度、湿度数据存储器进行存储并通过输出接口输出。

所述带有多通信接口的智能氧气传感器还包括用于为所述带有多通信接口的智能氧气传感器设定ID识别号以识别和加密的ID识别芯片、用于提供模式选择的拨码开关、用于提供实时时钟芯片的实时时钟芯片，所述ID识别芯片、拨码开关和实时时钟芯片与微处理器直接相连。

所述输出接口包括：

用于使所述带有多通信接口的智能氧气传感器通过有线方式接入网络的以太网接口；

用于连接移动设备以使微处理器与移动设备之间通信并通过所述移动设备为所述带有多通信接口的智能氧气传感器供电的USB接口；

用于提供以RS485方式组网的RS485接口；

用于为所述带有多通信接口的智能氧气传感器进行程序调试的JTAG接口；

用于将监测数据转换为标准模拟信号并进行远距离传输的4～20mA工业通用接口。

所述LED指示灯包括：用于指示是否处于通电状态的电源指示灯、用于指示是否处于运行状态的运行指示灯、用于指示是否处于数据传输状态的数据传输指示灯；其中所述电源指示灯连接所述电源的市电接入端、所述运行指示灯连接所述电源的输出端。

所述带有多通信接口的智能氧气传感器还包括外壳，所述外壳包括外壳主体和外壳顶盖；其中所述外壳顶盖固定在所述外壳主体上。

所述外壳顶盖与所述传感器电路板上的氧气气体浓度传感器相对应的位置设有开孔，且与所述空气温湿度传感器相对应的位置设有开槽；所述外壳主体的右侧用于使所述供电接口与外界接触的开孔、用于使USB接口与外界接触的开槽、用于使以太网接口与外界接触的开槽；且所述外壳主体的后侧设有用于使RS485接口与外界接触的开槽；且所述外壳主体前后侧各设有散热板以用于智能氧气传感器与外界空气流通，以利于智能氧气传感器对外界环境氧气浓度和空气温湿度的感应；且所述外壳主体壳体中间设有隔板用于隔离传感器电路板和处理器电路板。

所述外壳主体和外壳顶盖上分别设有螺孔以固定在一起；且所述外壳主体上设有用于固定所述传感器电路板和处理器电路板的螺孔。

所述外壳主体四个边角设有螺孔以与外壳顶盖固定。

所述外壳主体内设有隔板以将所述外壳主体分割为用于容置氧气含量传感器、氧气含量传感器放大电路、空气温湿度传感器的第一腔和用于容置微处理器、存储器、LED指示灯、电源及输出接口的第二腔。

本实用新型具有如下的技术效果：通过带有多通信接口的智能氧气传感器可以实现对环境中氧气含量、空气温湿度的实时、灵活监测，模块可移动性强，在室内室外环境均可以应用。本实用新型能够对监测数据进行处理，并可以通过输出接口将监测数据上传至计算机或移动终端，在室内室外环境均可以进行监测，可远程监测。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细的描述，其中：

图1为本实用新型实施例1所述的带有多通信接口的智能氧气传感器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1所述的带有多通信接口的智能氧气传感器的LED指示灯的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1所述的带有多通信接口的智能氧气传感器的外壳主体示意图；

图4为本实用新型实施例1所述的带有多通信接口的智能氧气传感器的外壳顶盖示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示为本实用新型实施例提供的一种带有多通信接口的智能氧气传感器的结构示意图，该模块包括：氧气含量传感器1、氧气含量传感器放大电路2、空气温湿度传感器3、微处理器4、ID识别芯片5、拨码开关6、实时时钟芯片7、存储器8、以太网接口9、USB接口10、RS485接口11、JTAG接口12、4～20mA输出接口13、5V供电接口14、LED指示灯15。其中所述存储器8可以为Flash存储器。

氧气含量传感器1通过氧气含量传感器放大电路2与微处理器4相连，空气温湿度传感器3、ID识别芯片5、拨码开关6、实时时钟芯片7、存储器8、各种外接接口及LED指示灯与微处理器4直接相连。

氧气含量传感器1用于实时监测所处环境的氧气含量。

氧气含量传感器放大电路2用于对氧气含量传感器1输出信号进行隔离放大和滤波处理，将氧气含量传感器输出信号转换为易于微处理器4接收的信号。

空气温湿度传感器3用于实时监测所处环境的空气温度、空气湿度，作为本实用新型的一个实施例，空气温湿度传感器3可选用瑞士Sensirion公司生产的型号为SHT11的数字式空气温湿度传感器。

微处理器4用于实现对监测数据的接收、处理。

识别芯片5用于为带有多通信接口的智能氧气传感器设定ID识别号，以起到对模块的识别和加密作用。

拨码开关6用于进行模式选择，作为本实用新型的一个实施例，可选择的模式有工作模式和调试模式。

实时时钟芯片7用于为微处理器4提供实时时钟芯片。作为本实用新型的一个实施例，实时时钟芯片7可选用美国Dallas公司生产的型号为DS1302的实时时钟芯片。

存储器8用于存储监测数据。

以太网接口9可以接入网线，使氧气气体浓度监测模块通过有线方式接入网络，实现监测数据可上传至相关监管人员处。

接口10用于实现微处理器4和计算机或手机等其他移动设备之间的通信，以及用于通过计算机或手机等其他移动设备向带有多通信接口的智能氧气传感器供电。

接口11用于提供带有多通信接口的智能氧气传感器以RS485方式组网的网络接口。

接口12为程序调试接口，可用于带有多通信接口的智能氧气传感器程序的调试。

～20mA输出接口13作为带有多通信接口的智能氧气传感器将氧气含量监测数据转换为标准模拟信号，以用于信号的远距离传输。

供电接口14为5V电源适配器接口,可用于为带有多通信接口的智能氧气传感器供电。

指示灯15用于指示带有多通信接口的智能氧气传感器的工作状态。作为本实用新型的一个实施例，LED指示灯15可用于电源指示、运行指示、数据传输指示。

作为本实用新型的一个实施例，微处理器4等待氧气含量传感器1、空气温湿度传感器3发送监测数据，当判断有监测数据发送过来，微处理器4接收监测数据并将监测数据存储至存储器8，微处理器4可通过以太网接口9连入有线网络，可通过USB接口10与计算机或手机等其他支持USB通信方式的设备通信，可通过RS485接口11进行RS485组网。

如图2所示为本实用新型实施例提供的LED指示灯15的结构示意图，LED指示灯15包括电源指示灯1501、运行指示灯1502、数据传输指示灯1503。电源指示灯1501用于指示带有多通信接口的智能氧气传感器是否处于通电状态，运行指示灯1502用于指示带有多通信接口的智能氧气传感器是否处于运行状态，数据传输指示灯1503用于指示带有多通信接口的智能氧气传感器是否处于数据传输状态。

如图3和图4所示为本实用新型实施例提供的带有多通信接口的智能氧气传感器的外壳示意图，外壳包括外壳主体16和外壳顶盖17。

如图3所示为外壳主体16的结构示意图。外壳主体16包括：螺孔1601、螺孔1602、螺孔1603、螺孔1604、螺孔1605、螺孔1606、螺孔1607、螺孔1608、开孔1609、开槽1610、开槽1611、开槽1612、开槽1613、散热板1614、开孔1615、开孔1616、开孔1617。其中壳体内底部的螺孔1601、螺孔1602、螺孔1603、螺孔1604用于固定整体电路的电路板，壳体右侧开孔1609用于5V供电接口14与外界接触，壳体右侧开槽1610用于USB接口10与外界接触，壳体右侧开槽1611用于以太网接口9与外界接触，壳体后侧开槽1612用于RS485接口11与外界接触，客体后侧开槽1613用于4～20mA输出接口13与外界接触，壳体前后侧的散热板1614用于带有多通信接口的智能氧气传感器与外界空气流通，以利于带有多通信接口的智能氧气传感器保持良好的散热和通风。开孔1616是为电源指示灯1501留有的开孔，开孔1617是为运行指示灯1502留有的开孔，开孔1618是为数据传输指示灯1503留有的开孔。螺孔1605、螺孔1606、螺孔1607、螺孔1608作为外壳主体16的四个边角孔，用于将壳体主体16与外壳顶盖17固定在一起。

如图4所示为外壳顶盖17的结构示意图。外壳顶盖17包括：螺孔1701、螺孔1702、螺孔1703、螺孔1704。螺孔1701、螺孔1702、螺孔1703、螺孔1704作为外壳顶盖17的四个边角孔，用于将壳体主体16与外壳顶盖17固定在一起。

由以上实施例可以得知，本实用新型实施例提供的一种带有多通信接口的智能氧气传感器能够实时监测所处环境的氧气含量和空气温湿度，对监测数据进行处理，存储，并可通过USB接口、RS485接口、以太网接口或4～20mA输出接口与计算机或手机等其他移动设备通信，将监测数据发送给计算机或手机等其他移动设备，监测方式灵活，可移动性强，室内室外环境均可以应用。

以上所述的实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带有多通信接口的智能氧气传感器，包括氧气含量传感器、氧气含量传感器放大电路、空气温湿度传感器、微处理器、存储器、LED指示灯、电源及输出接口，其特征在于：所述氧气含量传感器通过氧气含量传感器放大电路与微处理器相连，所述空气温湿度传感器、LED指示灯直接连接所述微处理器以使所述微处理器接收氧气含量、温度、湿度数据；所述微处理器连接存储器、输出接口以将所述氧气含量、温度、湿度数据存储器进行存储并通过输出接口输出。

2.如权利要求1所述的一种带有多通信接口的智能氧气传感器，其特征在于，还包括用于为所述带有多通信接口的智能氧气传感器设定ID识别号以识别和加密的ID识别芯片、用于提供模式选择的拨码开关、用于提供实时时钟芯片的实时时钟芯片，所述ID识别芯片、拨码开关和实时时钟芯片与微处理器直接相连。

3.如权利要求1所述的一种带有多通信接口的智能氧气传感器，其特征在于，所述输出接口包括：

用于使所述带有多通信接口的智能氧气传感器通过有线方式接入网络的以太网接口；

用于连接移动设备以使微处理器与移动设备之间通信并通过所述移动设备为所述带有多通信接口的智能氧气传感器供电的USB接口；

用于提供以RS485方式组网的RS485接口；

用于为所述带有多通信接口的智能氧气传感器进行程序调试的JTAG接口；

用于将监测数据转换为标准模拟信号并进行远距离传输的4～20mA工业通用接口。

4.如权利要求1所述的一种带有多通信接口的智能氧气传感器，其特征在于，所述LED指示灯包括：用于指示是否处于通电状态的电源指示灯、用于指示是否处于运行状态的运行指示灯、用于指示是否处于数据传输状态的数据传输指示灯；其中所述电源指示灯连接所述电源的市电接入端、所述运行指示灯连接所述电源的输出端。

5.如权利要求1所述的一种带有多通信接口的智能氧气传感器，其特征在于，还包括外壳，所述外壳包括外壳主体和外壳顶盖；其中所述外壳顶盖固定在所述外壳主体上。

6.根据权利要求5所述的一种带有多通信接口的智能氧气传感器，其特征在于，所述外壳顶盖与所述传感器电路板上的氧气气体浓度传感器相对应的位置设有开孔，且与所述空气温湿度传感器相对应的位置设有开槽；所述外壳主体的右侧用于使供电接口与外界接触的开孔、用于使USB接口与外界接触的开槽、用于使以太网接口与外界接触的开槽；且所述外壳主体的后侧设有用于使RS485接口与外界接触的开槽；且所述外壳主体前后侧各设有散热板以用于智能氧气传感器与外界空气流通，以利于智能氧气传感器对外界环境氧气浓度和空气温湿度的感应；且所述外壳主体壳体中间设有隔板用于隔离传感器电路板和处理器电路板。

7.根据权利要求5所述的一种带有多通信接口的智能氧气传感器，其特征在于，所述外壳主体和外壳顶盖上分别设有螺孔以固定在一起；且所述外壳主体上设有用于固定所述传感器电路板和处理器电路板的螺孔。

8.根据权利要求5所述的一种带有多通信接口的智能氧气传感器，其特征在于，所述外壳主体四个边角设有螺孔以与外壳顶盖固定。

9.根据权利要求5所述的一种带有多通信接口的智能氧气传感器，其特征在于，所述外壳主体内设有隔板以将所述外壳主体分割为用于容置氧气含量传感器、氧气含量传感器放大电路、空气温湿度传感器的第一腔和用于容置微处理器、存储器、LED指示灯、电源及输出接口的第二腔。