CN208314965U

CN208314965U - 一种具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统

Info

Publication number: CN208314965U
Application number: CN201820999388.4U
Authority: CN
Inventors: 王方祥; 胡永雄; 刘玉洲; 田胜敏; 潘艳萍; 燕晓民; 江军
Original assignee: CNPC Bohai Drilling Engineering Co Ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Bohai Drilling Engineering Co Ltd
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2019-01-01
Anticipated expiration: 2028-06-27

Abstract

本实用新型公开了一种具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统，包括气体检测模块、信号转换模块、主控模块、LCD液晶显示模块、语音报警模块、警示灯模块、振动报警模块、蓝牙传输模块、值班房报警模块，适用于检测油田井场空气中H₂S、CO、O₂和可燃气体浓度。语音报警模块能够播报被检测气体的浓度；蓝牙传输模块可以实现远程报警信号传输的功能；值班房报警模块可使井场周围及值班房内的工作人员及时获得报警信息。使用本实用新型的气体检测报警系统能够使施工人员更直接、更清晰、更明了的获知所处环境的危险气体及浓度，更迅速的做出应急反应，有效避免有毒有害气体产生的危害。

Description

一种具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统

技术领域

本实用新型涉及一种报警系统，尤其是一种具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统，适用于检测油田井场空气中H₂S、CO、O₂和可燃气体的浓度，属于油田气体检测领域。

背景技术

在钻完井工程作业、试油试气及采油采气等油田施工过程中，均可能伴随着地层中气体的释放。释放气体中H₂S、CO和可燃气体的浓度对井场的施工安全和施工人员的身体健康产生很大影响，可燃气体的浓度较高时存在爆炸的安全隐患，H₂S和CO气体容易引起施工人员的窒息和中毒。尤其是H₂S气体，即使是低浓度的H₂S，也会损伤人的嗅觉神经，高浓度时则会引起颈动脉的反射作用，使呼吸停止。可见，对油田井场空气中H₂S、CO、O₂和可燃气体浓度的实时检测至关重要。

目前，油田井场及施工人员均已配备四合一气体检测仪。现有四合一气体检测仪一般具有三重警报系统，即蜂鸣警报、明亮的广角闪光警报和内置振动警报。随着有毒有害气体和空气中O₂浓度的变化，检测仪按一定频率就会发出低频蜂鸣(低浓度报警)和高频蜂鸣(高浓度报警)，电子显示屏上实时显示当前H₂S、CO、O₂和可燃气体的浓度，同时伴有LED灯闪光警报和振动警报，从而提醒工作人员采取相关措施。但是，在使用四合一气体检测仪时依然存在以下问题：第一，由于四合一气体检测仪可同时检测四种气体的浓度，所以，在检测仪发出警报后，施工人员的第一反应是看一下检测仪，确认是哪种气体浓度达到上限或者下限，然后采取紧急措施。如果此时是H₂S气体警报，在这短短几秒时间内，施工人员可能还未来得及跑离现场就已中毒。第二，由于四合一气体检测仪只具有声音/闪光/振动警报，在检测仪电量不足、自检失败、校准失败、冲击测试失败时，同样会发出一样的警报，使施工人员产生“狼来了”的假象，从而使警惕性有所放松。第三，现有四合一气体检测仪没有远程报警功能，在施工现场发出警报后，无法及时通知到值班房的工作人员，从而延误了自救和救助他人的时间。

所以，现有的四合一气体检测仪的警报系统还未完善，亟需一种具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高灵敏度、高稳定性、便携式、智能化、远程报警、语音播报的四合一气体检测报警系统，从而解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统，包括气体检测模块、信号转换模块、主控模块、LCD液晶显示模块、语音报警模块、警示灯模块、振动报警模块、蓝牙传输模块、值班房报警模块；气体检测模块与信号转换模块相连，信号转换模块与主控模块相连，将模拟信号转换成电信号，主控模块控制LCD液晶显示模块、语音报警模块、警示灯模块、振动报警模块，语音报警模块与蓝牙传输模块信号连通，蓝牙传输模块与值班房报警模块相连，气体检测模块、信号转换模块、主控模块、LCD液晶显示模块、语音报警模块、警示灯模块、振动报警模块、蓝牙传输模块设置在同一检测仪中。

所述语音报警模块包括一个球顶式高音喇叭和一个喇叭保护罩，能够发出100分贝的高音量，发出蜂鸣音的同时，播报被检测气体的浓度。

所述值班房报警模块包括一个警报灯和一个高音扬声器，安置于值班房的房顶上，所述警报灯能够发出红色报警光，所述高音扬声器能够播报与所述的球顶式高音喇叭同样的内容。

所述气体检测模块包括监测空气中H₂S、CO、O₂和可燃气体的浓度的定电位电解式气体传感器、两电极电化学CO传感器、伽伐尼电池式气体传感器和催化燃烧式气体传感器。

四个传感器分两排上下布置于检测仪的最下部，由上到下、由左至右分别为定电位电解式气体传感器、两电极电化学CO传感器、伽伐尼电池式气体传感器和催化燃烧式气体传感器，四种传感器不会发生气体的交叉干扰。

所述信号转换模块将来自所述气体检测模块的模拟信号转换成电信号传递给所述主控模块，信号转换模块布置于检测仪的中部偏上，位于气体检测模块的上部，主控模块的右侧，与气体检测模块和主控模块电连接；所述主控模块处理来自信号转换模块的电信号数据，并将处理后的数据在LCD液晶显示模块中实时显示，如果被检测气体的浓度出现低限值、高限值或其他人为设定的报警值，则启动语音报警模块、警示灯模块、振动报警模块；所述语音报警模块由喇叭保护罩罩住，能够发出100分贝的高音量，发出蜂鸣音的同时，播报被检测气体的浓度；所述蓝牙传输模块包括一个蓝牙发射器和一个蓝牙接收器，蓝牙发射器为蓝牙5.0发射器，布置于检测仪内信号转换模块上部，语音报警模块的右侧，蓝牙接收器位于警报灯的下部。

所述警示灯模块位于检测仪的两侧，能够发出广角的闪光报警，所述振动报警模块能够使的检测仪高频振动。

本实用新型的有益效果是：本实用新型四合一气体检测报警系统兼具蜂鸣警报、语音播报、闪光警报和振动警报四重警报系统，具有远程报警功能，检测气体灵敏度高，稳定性好，能够使施工人员更直接、更清晰、更明了的获知所处环境的危险气体及浓度，从而更迅速的做出应急反应，有效避免有毒有害气体对井场的施工安全和施工人员的身体健康产生的危害。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

图2为本实用新型的分解示意图。

图3为本实用新型的工作示意图。

图4为本实用新型的电路模块图。

图中：1、喇叭保护罩；2、LCD液晶显示模块；3、主控模块；4、定电位电解式气体传感器；5、蜂鸣音发生器；6、伽伐尼电池式气体传感器；7、警示灯模块；8、检测仪开关；9、进气孔保护罩；10、高音喇叭；11、蓝牙5.0发射器；12、信号转换模块；13、两电极电化学CO传感器；14、催化燃烧式气体传感器；15、检测仪；16、警报灯；17、蓝牙接收器；18、高音扬声器；19、值班房；20、振动报警模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图1所示，本实用新型的具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统，包括气体检测模块、信号转换模块、主控模块、LCD液晶显示模块、语音报警模块、警示灯模块、振动报警模块、蓝牙传输模块、值班房报警模块；气体检测模块与信号转换模块相连，信号转换模块与主控模块相连，将模拟信号转换成电信号，主控模块控制LCD液晶显示模块、语音报警模块、警示灯模块、振动报警模块，语音报警模块与蓝牙传输模块信号连通，蓝牙传输模块与值班房报警模块相连，气体检测模块、信号转换模块、主控模块、LCD液晶显示模块、语音报警模块、警示灯模块、振动报警模块、蓝牙传输模块设置在同一检测仪中。

如图2、3所示，所述语音报警模块包括一个球顶式高音喇叭10和一个喇叭保护罩1，能够发出100分贝的高音量，发出蜂鸣音的同时，播报被检测气体的浓度。

所述值班房报警模块包括一个警报灯16和一个高音扬声器18，安置于值班房19的房顶上，所述警报灯16能够发出红色报警光，所述高音扬声器18能够播报与所述的球顶式高音喇叭同样的内容。

所述气体检测模块包括监测空气中H₂S、CO、O₂和可燃气体的浓度的定电位电解式气体传感器4、两电极电化学CO传感器13、伽伐尼电池式气体传感器6和催化燃烧式气体传感器14。四个传感器分两排上下布置于检测仪15的最下部，由上到下、由左至右分别为定电位电解式气体传感器4、两电极电化学CO传感器13、伽伐尼电池式气体传感器6和催化燃烧式气体传感器14，四种传感器不会发生气体的交叉干扰，四种传感器不会发生气体的交叉干扰，提高检测的精度。

所述信号转换模块将来自所述气体检测模块的模拟信号转换成电信号传递给所述主控模块，信号转换模块布置于检测仪15的中部偏上，位于气体检测模块的上部，主控模块3的右侧，与气体检测模块和主控模块3电连接；所述主控模块3处理来自信号转换模块的电信号数据，并将处理后的数据在LCD液晶显示模块2中实时显示，如果被检测气体的浓度出现低限值、高限值或其他人为设定的报警值，则启动语音报警模块、警示灯模块7、振动报警模块20；所述语音报警模块为一个球顶式高音喇叭10，由喇叭保护罩1罩住，能够发出100分贝的高音量，发出蜂鸣音的同时，播报被检测气体的浓度；所述蓝牙传输模块包括一个蓝牙发射器和一个蓝牙接收器17，蓝牙发射器为蓝牙5.0发射器11，布置于检测仪内信号转换模块12上部，语音报警模块的右侧，蓝牙接收器17位于警报灯16的下部，启动的警报灯16能够发出红色报警光，高音扬声器18能够播报与检测仪同样的内容。

所述警示灯模块7位于检测仪15的两侧，能够发出广角的闪光报警，所述振动报警模块20能够使的检测仪高频振动。

如图4所示，定电位电解式气体传感器4型号为4H2S-100，霍尼韦尔公司生产，两电极电化学CO传感器13型号为NAP-505R，日本NEMOTO公司生产，伽伐尼电池式气体传感器6型号为KE-25F3，日本FIGARO公司生产，催化燃烧式气体传感器14型号为TGS6812，日本FIGARO公司生产。主控模块3采用AT89c51单片机，美国Atmel公司生产。LCD液晶显示模块2采用128WU20K控制卡，由中国瑞合信公司生产。蓝牙发生器11和蓝牙接收器17采用南京国春电气设备有限公司生产的GC-02蓝牙模块。语音报警模块的型号为AL-YJ05，由东莞艾礼富安防设备有限公司生产。值班房报警模块中采用浙江秦阳电气有限公司生产的LTE-1101J警报灯16，采用广州市声讯电子科技有限公司生产的CT330HD高音扬声器18。

在打开检测仪开关8后，气体检测模块分别由定电位电解式气体传感器4、两电极电化学CO传感器13、伽伐尼电池式气体传感器6和催化燃烧式气体传感器14实时监测空气中H₂S、CO、O₂和可燃气体的浓度。四个传感器由进气孔保护罩9罩住，布置在检测仪15的最下部，呈两排上下排列，将所获得的模拟信号传输给位于两电极电化学CO传感器13上部，与之相连的信号转换模块12。信号转换模块12将模拟信号转换成电信号传递给其左侧的主控模块3。主控模块3处理电信号数据，并将处理后的数据在LCD液晶显示模块2中实时显示。气体检测模块、信号转换模块12和主控模块3均为电连接。

如果被检测气体的浓度出现低限值、高限值或其他人为设定的报警值，则启动语音报警模块、警示灯模块7、振动报警模块。语音报警模块的高音喇叭10被喇叭保护罩1罩住，由蜂鸣音发生器5发出蜂鸣音的同时，播报被检测气体的浓度，如语音播报“硫化氢的浓度30ppm”。同时，布置于信号转换模块12上部的蓝牙5.0发射器11将语音信号实时、快速的传输给位于警报灯16下部的蓝牙接收器17，从而启动安装在值班房19房顶上的警报灯16和高音扬声器18。警报灯16发出红色报警光，及时通知井场周围的施工人员。高音扬声器18播报与高音喇叭10同样的内容，保证值班房内的工作人员及时获得报警信息。与此同时，布置于检测仪15的两侧的警示灯模块7发出广角的闪光报警。所述的振动报警模块20使检测仪15高频振动。

使用该具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统的施工人员能够更直接、更清晰、更明了的获知所处环境的危险因素，从而更迅速的做出反应。

综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本实用新型的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。

Claims

1.一种具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统，其特征在于，包括气体检测模块、信号转换模块、主控模块、LCD液晶显示模块、语音报警模块、警示灯模块、振动报警模块、蓝牙传输模块、值班房报警模块；气体检测模块与信号转换模块相连，信号转换模块与主控模块相连，将模拟信号转换成电信号，主控模块控制LCD液晶显示模块、语音报警模块、警示灯模块、振动报警模块，语音报警模块与蓝牙传输模块信号连通，蓝牙传输模块与值班房报警模块相连，气体检测模块、信号转换模块、主控模块、LCD液晶显示模块、语音报警模块、警示灯模块、振动报警模块、蓝牙传输模块设置在同一检测仪中。

2.根据权利要求1所述具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统，其特征在于，所述语音报警模块包括一个球顶式高音喇叭和一个喇叭保护罩，能够发出100分贝的高音量，发出蜂鸣音的同时，播报被检测气体的浓度。

3.根据权利要求2所述具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统，其特征在于，所述值班房报警模块包括一个警报灯和一个高音扬声器，安置于值班房的房顶上，所述警报灯能够发出红色报警光，所述高音扬声器能够播报与所述的球顶式高音喇叭同样的内容。

4.根据权利要求1或3所述具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统，其特征在于，所述气体检测模块包括监测空气中H₂S、CO、O₂和可燃气体的浓度的定电位电解式气体传感器、两电极电化学CO传感器、伽伐尼电池式气体传感器和催化燃烧式气体传感器。

5.根据权利要求4所述具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统，其特征在于，四个传感器分两排上下布置于检测仪的最下部，由上到下、由左至右分别为定电位电解式气体传感器、两电极电化学CO传感器、伽伐尼电池式气体传感器和催化燃烧式气体传感器，四种传感器不会发生气体的交叉干扰。

6.根据权利要求5所述具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统，其特征在于，所述信号转换模块将来自所述气体检测模块的模拟信号转换成电信号传递给所述主控模块，信号转换模块布置于检测仪的中部偏上，位于气体检测模块的上部，主控模块的右侧，与气体检测模块和主控模块电连接；所述主控模块处理来自信号转换模块的电信号数据，并将处理后的数据在LCD液晶显示模块中实时显示，如果被检测气体的浓度出现低限值、高限值或其他人为设定的报警值，则启动语音报警模块、警示灯模块、振动报警模块；所述语音报警模块由喇叭保护罩罩住，能够发出100分贝的高音量，发出蜂鸣音的同时，播报被检测气体的浓度；所述蓝牙传输模块包括一个蓝牙发射器和一个蓝牙接收器，蓝牙发射器为蓝牙5.0发射器，布置于检测仪内信号转换模块上部，语音报警模块的右侧，蓝牙接收器位于警报灯的下部。

7.根据权利要求6所述具有语音播报功能的四合一气体检测报警系统，其特征在于，所述警示灯模块位于检测仪的两侧，能够发出广角的闪光报警，所述振动报警模块能够使的检测仪高频振动。