CN205920105U - 井下气体检报装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下气体检报装置，包括检测电路、放大电路、A/D转换电路、单片机、驱动电路、报警器和显示灯，所述检测电路依次通过放大电路、A/D转换电路与单片机连接，所述单片机通过驱动电路与报警器和显示灯连接，所述检测电路将检测到井下气体的浓度经放大电路放大后由A/D转换电路转换成数字信息传送到单片机，单片机将数字数据进行分析后通过驱动电路控制报警器和显示灯工作。本实用新型能实时监测和分析井下当地环境条件，当当地环境的气体浓度超标时，实时报警提示，能及时进行人员转移，提高井下作业的安全性。

Description

井下气体检报装置

技术领域

本实用新型涉及一种井下气体检报装置，属于气体检测技术领域。

背景技术

近年来，我国安全事故特别是地下作业安全事故频发，造成了较大的人员伤亡和财产损失。因此有必要改善地下作业环境，提高预报水平。地下环境主要需要监测瓦斯、一氧化碳、氧气的浓度。当空气中瓦斯浓度很高时，空气中的氧含量会相对降低，导致人员窒息；当空气中的瓦斯含量达到一定值时遇火就会燃烧或爆炸，瓦斯爆炸时能产生1850℃以上的高温和高压的强大冲击波，从而造成人员伤亡和设备、设施的损坏，如果爆炸源附近的沉积煤尘被扬起，还将导致煤尘爆炸；瓦斯爆炸将产生大量的有毒有害气体，氧气含量减少，一氧化碳、二氧化碳等有害气体显著增加，会造成大量人员中毒伤亡。

一氧化碳是火灾中致人死亡的主要燃烧产物之一，是一种有毒气体，其毒性在于和人体血红蛋白亲和，生成一氧化碳血红蛋白，它能阻碍人体血液中氧气的输送，引起头痛，虚脱，神志不清等症状和肌肉调节障碍等，致人死亡。二氧化碳对人体的危害最主要的是刺激人的呼吸中枢，导致呼吸急促，烟气吸入量增加，并且会引起头痛、神志不清等症状。氧气是维持人体生命和劳动不可缺少的气体。氧气不足会使人失去劳动能力、丧失理智，或者死亡。井下作业环境，该三种气体含量对作业人员的人身安全有很大影响，实时监控该三种气体并做出相应的预警，对减少灾难，确保人员安全具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术存在的不足，提供一种能检测井下气体浓度并能做出报警示意的井上气体检报系统。

本实用新型可以通过采取以下技术方案予以实现：

一种井下气体检报装置，包括检测电路、放大电路、A/D转换电路、单片机、驱动电路、报警器和显示灯，所述检测电路依次通过放大电路、A/D转换电路与单片机连接，所述单片机通过驱动电路与报警器和显示灯连接，所述检测电路将检测到井下气体的浓度经放大电路放大后由A/D转换电路转换成数字信息传送到单片机，单片机将数字数据进行分析后通过驱动电路控制报警器和显示灯工作。

优选的是，所述检测电路包括用于检测一氧化碳浓度的第一传感器、用于检测氧气浓度的第二传感器和用于检测瓦斯浓度的第三传感器，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器均与放大电路连接。

优选的是，所述单片机采用8051单芯片微控制器。

优选的是，所述A/D转换电路采用ADC0808转换器。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过检测电路将检测到的井下气体的浓度参数经放大电路后由模/数转换电路转换成数字信号后传送到单片机，单片机经分析处理后控制驱动电路使报警器和显示灯工作，实时监测和分析井下当地环境条件，当当地环境的气体浓度超标时，实时报警提示，能及时进行人员转移，提高井下作业的安全性。

附图说明

图1是本实用新型的井下气体检报装置的结构框图；

图2是本实用新型的单片机和A/D转换电路连接的电路图；

图3是本实用新型的放大电路的电路图；

图4是本实用新型的驱动电路和报警器的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的最佳实施例作详细描述。

如图1所示，本实施例的井下气体检报装置包括检测电路1、放大电路2、A/D转换电路3、单片机4、驱动电路5、报警器6和显示灯7，所述检测电路1依次通过放大电路2、A/D转换电路3与单片机4连接，所述单片机4通过驱动电路5与报警器6和显示灯7连接，所述检测电路1将检测到井下气体的浓度经放大电路2放大后由A/D转换电路3转换成数字信息传送到单片机4，单片机4将数字数据进行分析后通过驱动电路5控制报警器6和显示灯7工作。其中，所述检测电路1包括用于检测一氧化碳浓度的第一传感器、用于检测氧气浓度的第二传感器和用于检测瓦斯浓度的第三传感器，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器均与放大电路连接，主要用于检测当地环境的气体浓度。

如图2所示，在本实施例中，所述单片机4采用8051单芯片微控制器，8051单芯片微控制器是同步式的顺序逻辑系统，整个系统的工作完全是依赖系统内部的时脉信号，用以来产生各种动作周期及同步信号。在8051单片机中已内建时钟产生器，在使用时只需接上石英晶体谐振器(或其它振荡子)及电容，就可以让系统产生正确的时钟信号。8051单芯片微控制器主用分于分析由A/D转换电路传送来的当地环境气体深度的数字信息并根据相应情况发出相应的控制信号，以驱动报警器和显示器工作，其中，引脚P10－P17与A/D转换电路连接，用于接收A/D转换电路连接传送来的数字信息，引脚P20－P23通过驱动电路与报警器和显示灯连接，输出控制信号驱动报警器和显示灯工作。

在本实施例中，所述A/D转换电路3采用ADC0808转换器，ADC0808是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8 路模拟输入信号中的一个进行A/D转换，是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。其作用主要是将由放大电路传送来的模拟信息转换成数字信息并传送到8051单芯片微控制器，其中，引脚IN0－IN2与放大电路连接，用于接收放大电路传送来的模拟信息，引脚Msb21-Msb28与8051单芯片微控制器的引脚P10－P17连接，用于将模拟信息转换成数字信息后传送到8051单芯片微控制器。8051单芯片微控制器控制ADC0808转换器的数字信息输送通道的引脚Msb21-Msb28，每间隔1秒就打开下一下通道，不断循环，不断读取输入的数字信息。如图3所示，在本实施例中，所述放大电路2采用三个OP07芯片，该三个O07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路，其输入端分别与用于检测一氧化碳浓度的第一传感器、用于检测氧气浓度的第二传感器和用于检测瓦斯浓度的第三传感器连接，其输出端分别与ADC0808转换器的引脚IN0－IN2连接，将三个传感器检测到的气体浓度的模拟信息放大后传送给ADC0808转换器。

如图4所示，在本实施例中，所述驱动电路5由四个三极管Q1－Q4组成，报警器6为蜂鸣器，显示灯由7LED红灯、LED绿灯和LED黄灯组成，其中，三极管Q1－Q4的基极分别与8051单芯片微控制器的引脚P20－P23，其发射极接地，其集电极分别与LED红灯、LED绿灯、LED黄灯和报警器连接，由8051单芯片微控制器的引脚P20－P23来控制器三极管Q1－Q4是否导通。当环境参数不超标时,LED红灯、LED绿灯、LED黄灯处于熄灭状态，蜂鸣器处于关闭状态；当空间内一氧化碳浓度达到一定浓度时系统应启动蜂鸣器报警，LED红灯闪烁；当室内氧气浓度达到一定浓度时系统应启动蜂鸣器报警，LED绿灯闪烁；当室内瓦斯浓度达到一定浓度时系统应启动蜂鸣器报警，LED黄灯闪烁；当人员所处的环境参数正常时，启动的蜂鸣器及小灯停止工作。

Claims (4)

1.一种井下气体检报装置，其特征在于包括检测电路、放大电路、A/D转换电路、单片机、驱动电路、报警器和显示灯，所述检测电路依次通过放大电路、A/D转换电路与单片机连接，所述单片机通过驱动电路与报警器和显示灯连接，所述检测电路将检测到井下气体的浓度经放大电路放大后由A/D转换电路转换成数字信息传送到单片机，单片机将数字数据进行分析后通过驱动电路控制报警器和显示灯工作。

2.根据权利要求1所述的井下气体检报装置，其特征在于所述检测电路包括用于检测一氧化碳浓度的第一传感器、用于检测氧气浓度的第二传感器和用于检测瓦斯浓度的第三传感器，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器均与放大电路连接。

3.根据权利要求1或2所述的井下气体检报装置，其特征在于所述单片机采用8051单芯片微控制器。

4.根据权利要求1或2所述的井下气体检报装置，其特征在于所述A/D转换电路采用ADC0808转换器。