CN206208856U - 一种一氧化碳浓度监测与报警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一氧化碳浓度监测领域，具体涉及一种一氧化碳浓度监测与报警系统，其包括一氧化碳探测器和控制器两部分，一氧化碳探测器完成现场一氧化碳浓度测量，然后将气体浓度值信息通过线缆传输到监控室内的控制器；控制器可以连接1个以上一氧化碳探测器，从而实现多现场气体浓度的集中监控。本实用新型具备浓度检测、声光报警、控制输出、历史记录、通信扩展接口等实用功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一氧化碳浓度监测领域，具体涉及一种一氧化碳浓度监测与报警系统。
背景技术
一氧化碳（CO）是人们在家庭、工业、矿井和汽车内等场合容易接触到的有害气体，其无色、无味、无刺激性，经常使人中毒而不易察觉，而且当空气中CO浓度达到12.5％（约为125000ppm）时遇明火即可发生爆燃，因此，如何能有效预防CO中毒及由于CO引起的爆炸已经成为工业生产中需要迫切解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种一氧化碳浓度监测与报警系统以更好地监测工业生产中的一氧化碳浓度，并在浓度超标时作出应急处理。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种一氧化碳浓度监测与报警系统，其包括一氧化碳探测器和控制器两部分。一氧化碳探测器完成现场一氧化碳浓度测量，然后将气体浓度值信息通过线缆（RS485通信总线、4mA~20mA标准电流信号线等）传输到监控室内的控制器；控制器可以连接1个以上一氧化碳探测器，从而实现多现场气体浓度的集中监控。
上述一氧化碳探测器包括有信号连接的传感器模组和控制板，控制板控制传感器模组对一氧化碳气体浓度进行测量，控制板接收传感器模组测得的一氧化碳气体浓度测量值并与设定阈值进行比较，当测量值大于阈值时，控制板控制与其连接的报警模块动作以警示现场工作人员，同时还控制排气扇、灭火系统、管道阀门等应急保护模块动作以实现应急处理。
上述控制器接收各一氧化碳探测器的一氧化碳气体浓度测量值以实现多现场集中监控，并记录系统的报警、故障等信息和各探测器的工作状态信息。控制器将接收到的测量值与设定阈值进行比较，当一个或多个现场的一氧化碳浓度测量值大于阈值时，控制器控制与其连接的报警模块动作以警示监控室的值班人员，同时还通过控制输出启动所连接的排气扇、灭火系统、管道阀门等应急保护模块以实现应急处理。
更优地，上述一氧化碳探测器的传感器模组主要包括有一氧化碳传感器和微控制器。
更优地，上述一氧化碳探测器的控制板包括有微处理器，所述微处理器连接有提供一氧化碳浓度值显示和人机交互界面的LCD显示模块、为传感器模组提供计算气体浓度所需要的温度值的温度采集模块、通过红外遥控方式控制一氧化碳探测器工作的红外解码模块、将气体浓度值信号转换为对应的4mA~20mA标准三线制电流信号传输到控制器的电压-电流变送器、LED指示模块、控制报警模块和应急保护模块动作的继电器模块。
更优地，上述控制器采用卡片式模块化设计，其包括有作为主电源的开关电源、在主电源发生故障时维持系统继续运行的备用蓄电池、监控开关电源和备用蓄电池工作状态并在过压或欠压时发出声光报警的电源卡、通过4mA~20mA三线制电流线与现场一氧化碳探测器连接并将电流信号还原为相应的气体浓度值并完成超标报警、应急保护、信息存储的通道卡；通过RS485总线并采用Modbus协议实现与电源卡和通道卡实时通信以对电源卡和通道卡的报警及故障状态进行统计汇总或进行相关设置的主控卡。
上述电源卡包括有微控制器和连接微控制器的主电源监测接口模块、备用电源监控接口模块、LED指示模块、电源稳压模块、RS485通信模块、蜂鸣器模块和继电器模块。
上述通道卡包括有微控制器和连接微控制器的LCD显示模块、LED指示模块、独立按键模块、存储模块、通信模块、电压电流变送器、蜂鸣器模块和继电器模块。
主控卡包括有微控制器和连接微控制器的LCD显示模块、LED指示模块、独立按键模块、存储模块、与电源卡和通道卡通信的通信接口。主控卡对电源卡和通道卡进行轮询和统计并将统计信息显示在LCD屏幕上，为值班人员提供系统电源工作状态信息和多个监控区域的一氧化碳浓度信息；主控卡通过独立按键模块来改变连接的通道卡的数目、通信波特率属性、权限密码修改等配置信息；主控卡通过存储模块实现开关机记录、报警记录及故障记录查询功能。
本实用新型的有益效果在于：本系统的控制模块与检测模块隔离，可以连接多个探测器，能够实现多个现场CO气体的集中监测；本系统传感器模组带有自己的控制器能够将采集到的信号进行放大转换等处理后传送给控制板；本系统控制板通过UART接口与传感器模组通信，控制其对一氧化碳气体的测量过程，并根据一氧化碳气体浓度完成超标报警、应急保护及电流信号输出等功能；本系统控制器模块可实现实时温度监测，为传感器模组提供计算气体浓度所需要的温度值；可实现红外遥控器解码，通过红外遥控方式可以控制探测器工作；可实现根据当前一氧化碳气体浓度值，控制LED、继电器的工作状态；本系统控制模块可将必要的系统数据写入存储器实现长期存储；本实用新型具备浓度检测、声光报警、控制输出、历史记录、通信扩展接口等实用功能。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为系统整体结构框图。
图2为一氧化碳探测器整体结构框图。
图3为传感器模组结构框图。
图4为控制板结构框图。
图5为控制器整体结构框图。
图6为主控卡结构框图。
图7为电源卡结构框图。
图8为通道卡结构框图。
具体实施方式
附图为本实用新型的一种具体实施例，如图1所示，该实施例包括有控制器和与控制器电连接的1个以上一氧化碳探测器；其中，一氧化碳探测器包括有信号连接的传感器模组和控制板（如图2所示），控制板控制传感器模组对一氧化碳气体浓度进行测量，控制板接收传感器模组测得的一氧化碳气体浓度测量值并在与设定阀值比较后判断是否控制与其连接的报警模块和应急保护模块动作；控制器接收各一氧化碳探测器的一氧化碳气体浓度测量值以实现多现场集中监控，控制器将接收到的测量值与设定阀值进行比较以判断是否控制与其连接的报警模块和应急保护模块动作。
报警模块为声光报警模块；应急保护模块为排气扇控制电路或灭火系统或管道阀门上的控制阀。
一氧化碳探测器的传感器模组主要包括有一氧化碳传感器和微控制器（如图3所示）。
一氧化碳探测器的控制板（如图4所示）包括有微处理器，所述微处理器连接有提供一氧化碳浓度值显示和人机交互界面的LCD显示模块、为传感器模组提供计算气体浓度所需要的温度值的温度采集模块、通过红外遥控方式控制一氧化碳探测器工作的红外解码模块、将气体浓度值信号转换为对应的4mA~20mA标准三线制电流信号传输到控制器的电压-电流变送器、LED指示模块、控制报警模块和应急保护模块动作的继电器模块。
控制器（如图5）采用卡片式模块化设计，其包括有作为主电源的开关电源、在主电源发生故障时维持系统继续运行的备用蓄电池、监控开关电源和备用蓄电池工作状态并在过压或欠压时发出声光报警的电源卡、通过4mA~20mA三线制电流线与现场一氧化碳探测器连接并将电流信号还原为相应的气体浓度值并完成超标报警、应急保护、信息存储的通道卡；通过RS485总线并采用Modbus协议实现与电源卡和通道卡实时通信以对电源卡和通道卡的报警及故障状态进行统计汇总或进行相关设置的主控卡。
电源卡（如图7）包括有微控制器和连接微控制器的主电源监测接口模块、备用电源监控接口模块、LED指示模块、电源稳压模块、RS485通信模块、蜂鸣器模块和继电器模块。
通道卡（如图8）包括有微控制器和连接微控制器的LCD显示模块、LED指示模块、独立按键模块、存储模块、通信模块、电压电流变送器、蜂鸣器模块和继电器模块。
主控卡（如图6）包括有微控制器和连接微控制器的LCD显示模块、LED指示模块、独立按键模块、存储模块、与电源卡和通道卡通信的通信接口。主控卡对电源卡和通道卡进行轮询和统计并将统计信息显示在LCD屏幕上，为值班人员提供系统电源工作状态信息和多个监控区域的一氧化碳浓度信息；主控卡通过独立按键模块来改变连接的通道卡的数目、通信波特率属性、权限密码修改等配置信息；主控卡通过存储模块实现开关机记录、报警记录及故障记录查询功能。
Claims (7)
1.一种一氧化碳浓度监测与报警系统，其包括有测量一氧化碳气体浓度的一氧化碳探测器、与一氧化碳探测器电连接以接收测量值并进行预警的控制器，其特征在于：所述控制器与1个以上一氧化碳探测器电连接，所述一氧化碳探测器是由测量一氧化碳气体浓度的传感器模组和与传感器模组电连接以接收测量值并进行预警的控制板构成；所述控制器和控制板均与报警模块和应急保护模块控制连接；其中，所述报警模块为声光报警模块,所述应急保护模块为排气扇控制电路或灭火系统或管道阀门上的控制阀。
2.根据权利要求1所述一氧化碳浓度监测与报警系统，其特征在于：所述传感器模组主要包括有一氧化碳传感器和微控制器。
3.根据权利要求1所述一氧化碳浓度监测与报警系统，其特征在于：所述控制板包括有微控制器，所述微控制器连接有提供一氧化碳浓度值显示和人机交互界面的LCD显示模块、为传感器模组提供计算气体浓度所需要的温度值的温度采集模块、通过红外遥控方式控制一氧化碳探测器工作的红外解码模块、将气体浓度值信号转换为对应的4mA~20mA标准三线制电流信号传输到控制器的电压-电流变送器、LED指示模块、控制报警模块和应急保护模块动作的继电器模块。
4.根据权利要求1所述一氧化碳浓度监测与报警系统，其特征在于：所述控制器采用卡片式模块化设计，其包括有作为主电源的开关电源、在主电源发生故障时维持系统继续运行的备用蓄电池、监控开关电源和备用蓄电池工作状态并在过压或欠压时发出声光报警的电源卡、通过4mA~20mA三线制电流线与现场一氧化碳探测器连接并将电流信号还原为相应的气体浓度值并完成超标报警、应急保护、信息存储的通道卡；通过RS485总线并采用Modbus协议实现与电源卡和通道卡实时通信以对电源卡和通道卡的报警及故障状态进行统计汇总或进行相关设置的主控卡。
5.根据权利要求4所述一氧化碳浓度监测与报警系统，其特征在于：所述电源卡包括有微控制器和连接微控制器的主电源监测接口模块、备用电源监控接口模块、LED指示模块、电源稳压模块、RS485通信模块、蜂鸣器模块和继电器模块。
6.根据权利要求4所述一氧化碳浓度监测与报警系统，其特征在于：所述通道卡包括有微控制器和连接微控制器的LCD显示模块、LED指示模块、独立按键模块、存储模块、通信模块、电压电流变送器、蜂鸣器模块和继电器模块。
7.根据权利要求4所述一氧化碳浓度监测与报警系统，其特征在于：所述主控卡包括有微控制器和连接微控制器的LCD显示模块、LED指示模块、独立按键模块、存储模块、与电源卡和通道卡通信的通信接口；主控卡对电源卡和通道卡进行轮询和统计并将统计信息显示在LCD屏幕上，为值班人员提供系统电源工作状态信息和多个监控区域的一氧化碳浓度信息；主控卡通过独立按键模块来改变连接的通道卡的数目、通信波特率属性、权限密码修改；主控卡通过存储模块实现开关机记录、报警记录及故障记录查询功能。
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