CN205845265U - 基于can通讯总线隧道测控的甲烷监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于CAN通讯总线隧道测控的甲烷监测装置，隧道内布设的若干甲烷传感器都连接到同一CAN通讯总线，CAN通讯总线再连接到主机，主机再连接监控室报警器，主机通过CAN通讯总线再连接与该甲烷传感器配对设置的隧道内报警器，隧道内报警器再连接抽风机，隧道内报警器利用报警信号触发控制抽风机启停,隧道两端出入口处设置隧道口报警器，隧道口报警器通过CAN通讯总线连接到主机。本实用新型具有数据通讯实时性强、灵活性好、安全性高和通讯距离远的特点，抽风机自动启动，减少人为失误，隧道内外都设置报警器，警示效果好，主机自动向无线通讯终端发送甲烷监测告警信息，便于甲烷监测异常的问题得到及时处理。

Description

基于CAN通讯总线隧道测控的甲烷监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种甲烷监测装置，具体涉及一种基于CAN通讯总线隧道测控的甲烷监测装置。

背景技术

甲烷是一种易燃易爆的气体，隧道由于通风的问题，容易引起甲烷浓度过高，从而存在安全隐患，因此需要用专业的设备对隧道的甲烷进行实时监测，确保甲烷浓度监维持在正常范围内。目前监测装置一般采用RS232、RS485通讯总线来完成数据传输，但是其存在以下缺陷：1、通讯机制需要符合主站轮询的方式进行信息交换，网络各节点之间的数据通讯实时性和灵活性差；2、当系统有问题时，出现多节点同时发送数据，导致总线短路，从而损坏某些节点的现象；3、通讯距离受到限制。而且现有的甲烷监控装置对甲烷浓度过高问题的处理的安全性和及时性也不够。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种基于CAN通讯总线隧道测控的甲烷监测装置，基于CAN通讯总线并利用CAN通讯机制将甲烷传感器采集数据传输到主机，并自动进行处理。

本实用新型是这样实现的，基于CAN通讯总线隧道测控的甲烷监测装置，主要包括甲烷传感器、CAN通讯总线、主机、报警器、抽风机、电源模块、数据存储模块、有线网络传输模块和时钟同步模块；其特征在于：隧道内布设的若干甲烷传感器都连接到同一CAN通讯总线，CAN通讯总线再连接到主机，主机对所有的甲烷传感器采集数据进行分析，主机再连接监控室报警器，主机通过CAN通讯总线再连接与该甲烷传感器配对设置的隧道内报警器，隧道内报警器再连接抽风机，隧道内报警器利用报警信号触发控制抽风机启停,隧道两端出入口处设置隧道口报警器，隧道口报警器通过CAN通讯总线连接到主机；所述的主机再分别连接电源模块、数据存储模块、有线网络传输模块和时钟同步模块。

所述的抽风机和隧道内报警器的对应关系为一对一，或者为一对多。

所述的隧道口报警器和隧道内报警器为声光报警器。

所述的主机还连接无线通讯模块，通过无线通讯模块向预先设定的无线通讯终端发送甲烷监测告警信息，便于无线通讯终端侧的技术人员及时了解告警情况，并作出及时处理，解决甲烷监测异常问题。

所述的隧道口报警器在任一隧道内报警器存在报警信号时都会产生报警信号。

所述的主机采用型号为STC89C52的单片机。

主机上预先设置好甲烷传感器和抽风机的对应关系，甲烷传感器采集数据通过CAN通讯总线传送至主机，主机判断甲烷浓度数据在异常范围时，主机通过CAN通讯总线给隧道口报警器和隧道内报警器传送报警信号，隧道内报警器再控制对应的抽风机工作。

CAN通讯是一种支持分布控制或实时控制的串行通信网络，与一般通讯机制相比较具有以下优点：

1、网络各节点之间的数据通讯实时性强，没有主从之分。不同节点可同时接收到相同数据避免像RS485通讯机制一样需要符合主站轮询的方式进行信息交换。

2、增加设备间通讯的安全性，防止像RS485一样当系统有问题时，出现多节点同时发送数据，导致总线短路，从而损坏某些节点的现象。因为CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现在网络中因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。而且CAN具有的完善的通讯协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期，这些是仅有电气协议的RS485所无法比拟的。

3、通讯距离最远可达10km（速率低于5kps）通讯距离小于40m（速率可达1mbps），因采用双线串行通信，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作，并且因采用短帧结构，传输速度快，理论上可挂节点没有上限。

本实用新型的有益效果是：1、该甲烷监测装置基于CAN通讯总线进行数据传输，相比普通的RS232通讯总线、RS485等通讯总线，其具有数据通讯实时性强、灵活性好、安全性高和通讯距离远等特点；2、抽风机自动启动，减少人为失误，隧道内外都设置报警器，警示效果好；3、主机自动向无线通讯终端发送甲烷监测告警信息，便于甲烷监测异常的问题得到及时处理，保证隧道内正常通行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

在图中，1、甲烷传感器 2、CAN通讯总线 3、主机 4、监控室报警器 5、隧道内报警器 6、抽风机 7、隧道口报警器 8、无线通讯模块 9、电源模块 10、数据存储模块 11、有线网络传输模块 12、时钟同步模块。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，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方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，基于CAN通讯总线隧道测控的甲烷监测装置，主要包括甲烷传感器（1）、CAN通讯总线（2）、主机（3）、报警器、抽风机（6）、电源模块（9）、数据存储模块（10）、有线网络传输模块（11）和时钟同步模块（12），其特征在于，隧道内布设的若干甲烷传感器（1）都连接到同一CAN通讯总线（2），CAN通讯总线（2）再连接到主机（3），主机（3）对所有的甲烷传感器（1）采集数据进行分析，主机（3）再连接监控室报警器（4），主机（3）通过CAN通讯总线（2）再连接与该甲烷传感器（1）配对设置的隧道内报警器（5），隧道内报警器（5）再连接抽风机（6），隧道内报警器（5）利用报警信号触发控制抽风机（6）启停,隧道两端出入口处设置隧道口报警器（7），隧道口报警器（7）通过CAN通讯总线（2）连接到主机（3）；所述的主机（3）再分别连接电源模块（9）、数据存储模块（10）、有线网络传输模块（11）和时钟同步模块（12）。

所述的抽风机（6）和隧道内报警器（5）的对应关系为一对二。

所述的隧道口报警器（7）和隧道内报警器（5）都为声光报警器。

所述的主机（3）还连接无线通讯模块（8），通过无线通讯模块（8）向预先设定的无线通讯终端发送甲烷监测告警信息，便于无线通讯终端侧的技术人员及时了解告警情况，并作出及时处理，解决甲烷监测异常问题。

所述的隧道口报警器（7）在任一隧道内报警器（5）存在报警信号时都会产生报警信号。

所述的主机（3）采用型号为STC89C52的单片机。

主机（3）上预先设置好甲烷传感器（1）和抽风机（6）的对应关系，甲烷传感器（1）采集数据通过CAN通讯总线（2）传送至主机（3），主机（3）判断甲烷浓度数据在异常范围时，主机（3）通过CAN通讯总线（2）给隧道口报警器（7）和与甲烷传感器（1）对应的隧道内报警器（5）传送报警信号，隧道内报警器（5）再控制对应的抽风机（6）工作。

本实用新型优先通过电源模块（9）中的市电供电装置进行供电，电源模块（9）中的UPS供电装置为备用状态并在市电停电情况下进行供电；有线网络传输模块（11）让主机（3）接入互联网，便于远程操主机（3）；时钟同步模块（12）从机房时钟服务器取得时钟信息，保证主机（3）时钟信息的准确性。

Claims (6)

1.基于CAN通讯总线隧道测控的甲烷监测装置，主要包括甲烷传感器、CAN通讯总线、主机、报警器、抽风机、电源模块、数据存储模块、有线网络传输模块和时钟同步模块；其特征在于：隧道内布设的若干甲烷传感器都连接到同一CAN通讯总线，CAN通讯总线再连接到主机，主机对所有的甲烷传感器采集数据进行分析，主机再连接监控室报警器，主机通过CAN通讯总线再连接与该甲烷传感器配对设置的隧道内报警器，隧道内报警器再连接抽风机，隧道内报警器利用报警信号触发控制抽风机启停,隧道两端出入口处设置隧道口报警器，隧道口报警器通过CAN通讯总线连接到主机；所述的主机再分别连接电源模块、数据存储模块、有线网络传输模块和时钟同步模块。

2.根据权利要求1所述的基于CAN通讯总线隧道测控的甲烷监测装置，其特征在于：所述的抽风机和隧道内报警器的对应关系为一对一，或者为一对多。

3.根据权利要求1所述的基于CAN通讯总线隧道测控的甲烷监测装置，其特征在于：所述的隧道口报警器和隧道内报警器为声光报警器。

4.根据权利要求1所述的基于CAN通讯总线隧道测控的甲烷监测装置，其特征在于：所述的主机还连接无线通讯模块。

5.根据权利要求1所述的基于CAN通讯总线隧道测控的甲烷监测装置，其特征在于：所述的隧道口报警器在任一隧道内报警器存在报警信号时都会产生报警信号。

6.根据权利要求1所述的基于CAN通讯总线隧道测控的甲烷监测装置，其特征在于：所述的主机采用型号为STC89C52的单片机。