CN207946924U

CN207946924U - 一种室内有害气体智能监测报警装置

Info

Publication number: CN207946924U
Application number: CN201720717277.5U
Authority: CN
Inventors: 蔡大华; 唐华
Original assignee: Nanjing Institute of Industry Technology
Current assignee: Nanjing Institute of Industry Technology
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2018-10-09
Anticipated expiration: 2027-06-19

Abstract

本实用新型提供了一种室内有害气体智能监测报警装置，通过气体传感器进行实时有害气体监测，通过多种指示灯指示装置的工作情况，通过RS232转TTL模块与计算机进行串口通讯可设置或修改装置的信息并保存在存储模块中，通过GSM模块中的SIM卡可及时将信息发送给用户进行危险提示，通过Micro‑Usb接口或电源接口供电；本装置制作工艺简单，效果好，自动智能运行，适合推广使用。

Description

一种室内有害气体智能监测报警装置

技术领域

本实用新型涉及一种气体监控装置，尤其是一种室内有害气体智能监测报警装置。

背景技术

随着人们生活水平提高，对室内生活及活动场所环境要求也越来越高。现室内易产生多种有害气体如天然气、煤气被居民大量使用，给人们生活带来方便，但也出现相关火灾、甚至爆炸事故发生，也发生一氧化碳(CO)中毒致人死亡的事故；也有家庭装潢，产生甲醛浓度过高而致人白血病；此外室内PM2.5浓度过高，致人呼吸道疾病等事故。现市场上有害气体报警器，功能单一，价格昂贵，不能显示有害具体的浓度值，只是达到报警值会发生声响，没有远程通信告之功能。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种室内有害气体智能监测报警装置，具备气体浓度检测及显示、发送报警信息的特征。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：包括壳体，所述壳体工作面从上至下依次设有电源指示灯、故障指示灯、液晶显示屏、蜂鸣器、传感器安装槽、传感器在位指示灯和气体报警指示灯和气体报警按键，所述传感器安装槽内设有气体传感器；所述壳体内设有电源转化模块、语音模块、GSM模块、RS32转TTL模块、MCU、存储模块、放大电路；所述RS232转TTL模块包括CH340芯片、外围晶振电路和设置在壳体侧边的Micro-Usb接口，所述GSM模块包括GSM芯片和设置在壳体侧边的SIM卡槽；所述壳体侧边设有电源接口和自检按键；所述MCU分别与电源转化模块、语音模块、气体传感器、液晶显示屏、气体报警按键、自检按键、电源指示灯、故障指示灯、传感器在位指示灯、气体报警指示灯、GSM模块、RS32转TTL模块、存储模块和放大电路相连，所述放大电路和蜂鸣器相连，其中所述MCU优选为STM32单片机，液晶显示屏优选为0.96寸OLED显示屏；

进一步地技术方案，所述传感器安装槽包括甲烷传感器、一氧化碳传感器、PM2.5传感器和甲醛传感器安装槽；

进一步地技术方案，所述传感器为甲烷传感器、一氧化碳传感器、PM2.5传感器和甲醛传感器中的一种或多种；

进一步地技术方案，放大电路为三极管放大电路；

进一步地技术方案，所述蜂鸣器为有源蜂鸣器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种室内有害气体智能监测报警装置可检测甲醛含量、甲烷(天然气)含量、一氧化碳(煤气)含量、和PM2.5含量，可根据使用者的需求，安装其中的一个或多个传感器，装置只需一个及以上传感器，就可以正常工作，本实用新型的有害气体监测报警装置设置了GSM模块，当传感器检测到有害气体时，GSM模块就能通过SIM卡将警报发送到用户手机等客户端，实现远程通信告之用户，避免事态进一步恶化，减少用户损失；本实用新型的有害气体监测报警装置设置了气体报警按键、气体传感器和自检按键，当按下自检按键，装置开始实时检测，若对应位置的传感器检测到有害气体时或当用户按下对应气体气体报警按键时，蜂鸣器会响，对应的气体报警指示灯会闪烁，同时会有对应气体报警的语音提示，再次按下气体报警按键则取消报警；本实用新型的有害气体监测报警装置设置了可以通过电脑连接系统的RS232转TTL模块，通过其连接电脑设置气体报警值(正常家庭用户一般默认)、报警信息接收短信号码，保存在存储模块中，非常方便。

附图说明

图1为本实用新型一种室内有害气体智能监测报警装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种室内有害气体智能监测报警装置的电路示意图。

图3为本实用新型一种室内有害气体智能监测报警装置的MCU最小系统的电路示意图。

图4为本实用新型一种室内有害气体智能监测报警装置的RS232转TTL模块的电路示意图。

图5为本实用新型一种室内有害气体智能监测报警装置的蜂鸣器报警的电路示意图。

图中：1、壳体，2、Micro-Usb接口，3、电源接口，4、液晶显示屏，5、甲烷传感器安装槽，6、一氧化碳传感器安装槽，7、PM2.5传感器安装槽，8、甲醛传感器安装槽，9、甲烷传感器在位指示灯，10、一氧化碳传感器在位指示灯，11、PM2.5传感器在位指示灯，12、甲醛传感器在位指示灯，13、甲烷气体报警指示灯，14、一氧化碳气体报警指示灯，15、PM2.5报警指示灯，16、甲醛气体报警指示灯，17、甲烷气体报警按键，18、一氧化碳气体报警按键，19、、PM2.5报警按键，20、甲醛气体报警按键，21、电源指示灯，22、故障指示灯，23、SIM卡槽，24、自检按键，25、蜂鸣器。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步地说明，显然所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，基于本实用新型的技术方案，在没有创造性的前提下获得的其他技术方案，均属于本实用新型的保护范围。

如图1、图2所示，一种室内有害气体智能监测报警装置，包括壳体1，壳体1工作面设有电源指示灯21、故障指示灯22、0.96寸OLED液晶显示屏4、有源蜂鸣器25(如图5所示)、4种传感器安装槽(包括甲烷传感器安装槽5、一氧化碳传感器安装槽6、PM2.5传感器安装槽7和甲醛传感器安装槽8)、4个相应的传感器在位指示灯(甲烷传感器在位指示灯9、一氧化碳传感器在位指示灯10、PM2.5传感器在位指示灯11、甲醛传感器在位指示灯12)、4个相应的气体报警指示灯(甲烷气体报警指示灯13、一氧化碳气体报警指示灯14、PM2.5报警指示灯15、甲醛气体报警指示灯16)和4个相应的气体报警按键(甲烷气体报警按键17、一氧化碳气体报警按键18、PM2.5报警按键19、甲醛气体报警按键20)，4种传感器安装槽内至少安装一种相应的气体传感器；壳体1内设有电源转化模块、语音模块、GSM模块、RS32转TTL模块(如图4所示)、型号为STM32单片机的MCU(如图3所示)、存储模块、三极管放大电路；RS232转TTL模块包括CH340芯片、外围晶振电路和设置在壳体侧边的Micro-Usb接口2，GSM模块包括GSM芯片和设置在壳体侧边的SIM卡槽23；壳体1侧边设有电源接口3和自检按键24；型号为STM32单片机的MCU分别与电源转化管理、语音模块、气体传感器、液晶显示屏、气体报警按键、自检按键、电源指示灯、故障指示灯、传感器在位指示灯、气体报警指示灯、GSM模块、RS32转TTL模块、存储模块和三极管放大电路相连，三极管放大电路和有源蜂鸣器25相连。

工作原理：本实用新型的有害气体智能监测报警装置通过Micro-Usb接口2或电源接口3供电，通电后电源指示灯21亮，并通过电源转化模块将市电(220V交流电)转化为系统需要的工作电压；本装置虽然设有四种气体检测传感器的安装槽(5、6、7、8)，但只需要其中一种或以上就可以正常工作，装置能自动检测传感器是否在位，并通过传感器在位指示灯(9、10、11、12)来显示；用户可通过RS232转TTL模块与计算机进行串口通讯，用一根数据线插入Micro-Usb接口2另一端插入电脑，打开相应的软件即可设置或修改装置的信息并保存在存储模块中(例如报警信息接收短信号码、各气体报警溶度、使用地址等信息)；使用时在SIM卡槽23内安装SIM卡；按下自检按键24，装置中的传感器就实时监测环境中的气体，并将数据传输给型号为STM32单片机的MCU，MCU控制液晶显示屏4显示实时数据并对比储存模块中设定的数值，当超过设定的数值范围时，MCU控制三极管放大电路驱动有源蜂鸣25器发出蜂鸣、语音模块播报相应的有害气体警报、相应的气体报警灯闪烁和控制GSM模块中的SIM卡发送信息给用户进行危险提示，当危险解除后，按下气体报警按键(17、18、19、20)消除报警；当用户发现有害气体泄漏等，可手动按下气体报警按键(17、18、19、20)，MCU接收到信息后控制三极管放大电路、语音模块和气体报警灯发出警报并发送信息给用户，当危险解除后，再次按下气体报警按键(17、18、19、20)消除报警；当装置中某一元件发生故障时，故障指示灯22闪烁提示用户有故障发生。

如图3所示，MCU最小系统包括电源(VCC3.3)、单片机(STM32Fxxx)、时钟电路(高速外部时钟电路(HSL：C20、C21、Y2、R21)、(低速外部时钟电路LSE：C23、C24、Y3))、复位电路(R22、C22、R23、S3)四个部分组成，电源并联C26、C27、C28已达到很好的滤波。设计的最小系统中，高速外部时钟电路(HSL)中加一个1M的电容R17，其作用是作为阻抗匹配，使晶体的驱动电路或晶体本身处于更良好的工作条件。复位电路由按键复位和上电复位两部分组成，(1)上电复位：STM32系列单片及为低电平复位，通常在复位引脚NRST上连接一个电容(C22)到GND，再连接一个电阻(R22)到VCC，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时NRST脚上有足够时间的低电平进行复位，随后回归到高电平进入正常工作状态。(2)按键复位：按键复位就是在复位电容(C22)上并联一个开关，当开关按下时电容(C22)被放电、NRST也被拉到低电平，而且由于电容(C22)的充电，会保持一段时间的低电平来使单片机复位。

如图4所示，为RS232转TTL模块电路图，主要用于电脑和该装置进行通讯。

如图5所示，为三极管放大电路和蜂鸣器电路，三极管为NPN型，因为9013三极管功率没8550大，所以使用8550三极管进行驱动，R1为基极的限流电阻。

Claims

1.一种室内有害气体智能监测报警装置，其特征在于：包括壳体，所述壳体工作面从上至下依次设有电源指示灯、故障指示灯、液晶显示屏、蜂鸣器、传感器安装槽、传感器在位指示灯和气体报警指示灯和气体报警按键，所述传感器安装槽内设有气体传感器；所述壳体内设有电源转化模块、语音模块、GSM模块、RS32转TTL模块、MCU、存储模块、放大电路；所述RS232转TTL模块包括CH340芯片、外围晶振电路和设置在壳体侧边的Micro-Usb接口，所述GSM模块包括GSM芯片和设置在壳体侧边的SIM卡槽；所述壳体侧边设有电源接口和自检按键；所述MCU分别与所述电源转化模块、语音模块、气体传感器、气体报警按键、自检按键、电源指示灯、故障指示灯、传感器在位指示灯、气体报警指示灯、GSM模块、RS32转TTL模块、存储模块、液晶显示屏和放大电路相连，所述放大电路和蜂鸣器相连。

2.根据权利要求1所述的一种室内有害气体智能监测报警装置，其特征在于：所述传感器安装槽包括甲烷传感器、一氧化碳传感器、PM2.5传感器和甲醛传感器安装槽。

3.根据权利要求1所述的一种室内有害气体智能监测报警装置，其特征在于：所述传感器为甲烷传感器、一氧化碳传感器、PM2.5传感器和甲醛传感器中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种室内有害气体智能监测报警装置，其特征在于：所述放大电路为三极管放大电路。

5.根据权利要求1所述的一种室内有害气体智能监测报警装置，其特征在于：所述蜂鸣器为有源蜂鸣器。

6.根据权利要求1所述的一种室内有害气体智能监测报警装置，其特征在于：所述MCU为STM32的单片机。

7.根据权利要求1所述的一种室内有害气体智能监测报警装置，其特征在于：所述液晶显示屏为0.96寸OLED显示屏。