CN210037741U - 一种甲烷监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种甲烷监测设备，包括机箱、设置在所述机箱外部下侧的甲烷传感器和设置在机箱内部的无线传输模块，无线传输模块包括WiFi模块、第一RS485接口和第二RS485接口，其中，第二RS485接口用于连接甲烷传感器，甲烷传感器与WiFi模块相连。本实用新型提供的甲烷监测设备，可以自动切换工作模式，成对使用时终端和接入点间无须线缆，而且安装方便、性能可靠。

Description

一种甲烷监测设备

技术领域

本实用新型涉及物联网技术领域，更具体地，涉及一种甲烷监测设备。

背景技术

甲烷传感器是煤矿井下重要的传感器，甲烷传感器在煤矿安全检测系统中用于煤矿井巷，采掘工作面、采空区、回风巷道、机电峒室等处连续监测甲烷浓度，当甲烷浓度超限时，能自动发出声、光报警，可供煤矿井下作业人员，甲烷检测人员，井下管理人员等随身携带使用，也可供上述场所固定使用。

一般采用载体催化元件为检测元件，产生一个与甲烷的含量成比例的微弱信号，经过多级放大电路放大后产生一个输出信号，送入单片机片内A/D转换输入口，将此模拟量信号转换为数字信号。然后单片机对此信号进行处理，并实现显示，报警等功能。

一般甲烷传感器都采用总线方式接到安监分站上，但是在采掘面的上隅角位置，有大型的移动采煤设备，此处走线不方便，而且上隅角位置是容易出现瓦斯突出的地点，因此很有必要采用无线甲烷传感器。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提出一种甲烷监测设备，包括机箱、设置在机箱外部下侧的甲烷传感器和设置在机箱内部的无线传输模块，其中，无线传输模块包括WiFi模块和两个RS485接口，其中一个RS485接口用于连接甲烷传感器，甲烷传感器与WiFi模块相连。

进一步的，机箱为不锈钢机箱，防护等级为I P65。

进一步的，机箱上设置有显示模块、报警模块和天线，天线和无线传输模块连接，显示模块、报警模块与无线传输模块相连接。

进一步的，机箱内设置与甲烷传感器和无线传输模块相连的电源和后备电池电路，用于为甲烷监测设备供电。

进一步的，无线传输模块能够判断第一RS485接口是否连接安监分站。如果第一RS485接口连接安监分站，甲烷监测设备处于无线接入点模式；如果第一RS485接口未连接安监分站，甲烷监测设备处于无线终端模式。

本实用新型提供的甲烷监测设备，具有如下优点：1)只有接入点需要线缆连接，在终端和接入点间无须线缆；2)甲烷监测设备可以自动切换工作模式；3)安装方便、可靠；4)全本安设计，安全可靠。

附图说明

图1为根据本实用新型一个实施例的甲烷监测设备的正面结构示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的甲烷监测设备的侧面结构示意图；

图3为根据本实用新型一个实施例的无线传输模块的结构示意图；

图4为根据本实用新型一个实施例的甲烷监测设备的组网示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的甲烷监测设备进行详细描述。

在以下的描述中，对于本领域内的普通技术人员而言，可以仅仅利用本实用新型的一些或者全部结构或者流程来实施本实用新型。为了解释的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况下也可以实施本实用新型。在其他情况下，为了不混淆本实用新型，对于一些众所周知的特征将不再进行详细阐述。

本实用新型提出一种甲烷监测设备，如图1、2所示，包括机箱1、设置在机箱1外部的甲烷传感器2和设在在机箱1内部的无线传输模块7，无线传输模块7与甲烷传感器2相连接。

在一个实施例中，甲烷监测设备在机箱内设置有电源和后备电池电路6，如24V直流电转成6.4V直流电的模块电源(6.4V 4AH)，用于对甲烷监测设备中的电路或模块进行供电，还可以包括电池保护电路和充电电路，可以提供外部直流电断电后的24小时后备电源，这样可以使供电时间大于24小时。优选的，电源可以是本安充电电池。

如图3所示，无线传输模块7包括两个RS485接口和WiFi模块，其中，第一RS485接口可以通过线缆连接安监分站，第二RS485接口连接甲烷传感器，从而进行数据传输。WiFi模块可以与其他设备进行数据无线传输。

在使用时，甲烷监测设备既可以用作无线接入点，也可以用作无线终端。具体说，如图4所示，当甲烷监测设备的第一RS485接口通过线缆接到安监分站时，无线传输模块处于无线接入点模式，可以通过wifi模块与无线终端进行通信，同时wifi模块能够通过第一RS485接口与安监分站进行通信，从而完成无线终端和安监分站之间数据的转发。当甲烷监测设备独立使用时(未与其他设备以有线方式连接)，无线传输模块处于无线终端模式，wifi模块自动找寻无线接入点进行登录和信息传输。甲烷监测设备能够在无线终端和无线接入点的模式中自动切换。

在一个实施例中，机箱1为不锈钢机箱，外壳防护等级I P65。

在一个实施例中，甲烷监测设备还包括设置在机箱上的显示模块3、报警模块4和天线5，显示模块3、报警模块4和天线5都与无线传输模块连接，显示模块3包括显示屏，能够接收无线传输模块发送的数据，例如甲烷浓度数据，在显示屏中显示后可以便于用户了解当前环境下甲烷浓度信息。报警模块可以有喇叭、指示灯等，例如，接到无线传输模块转发的安监分站发出的报警信息时喇叭发声、指示灯闪烁，当接收到从甲烷传感器的报警信息，即时(2S内)上传报警信息，并提醒用户。

无线传输模块的主要技术指标如下：

1)与安监分站连接的RS485接口通信距离大于3km；

2)与安监分站连接的RS485接口通信波特率2400bps；

3)与本机甲烷传感器接口为RS485接口，通信波特率9600bps；

4)无线传输装置之间的无线通信距离大于100m；

5)天线增益：2.4G 3dBi；全向天线；

6)无线传输接口通信速率1M；支持802.11b/g/n协议；无线频率范围：2.412G-2.484G；无线发射功率：13-17dBm；接收灵敏度：-73dBm。

7)作为无线接入点的无线传输装置最多可以无线接入2个无线终端；

8)后备电池供电时间>24小时；

9)后备电池容量：6.4V 4AH；

10)电池充满电时间<24个小时；

11)提供给传感器电源：9V 40mA；

12)本安参数：24V 150mA；

下面具体说明甲烷监测设备的工作过程：

1)无线传输模块的第二RS485接口与甲烷传感器的RS485接口相连，获取激光甲烷传感器信息。

2)自动判断第一RS485接口是否连接安监分站，如果连接了，则通过第一RS485接口传递信息，如果未连接，则通过WiFi接口传递信息。具体来说，如果是无线接入点，一方面将接收到本机的甲烷传感器信息和接入其的无线终端的数据通过第一RS485接口上传至安监分站或进一步上传至服务器；另一方面，可以接收安监分站的查询命令，根据查询命令回复信息；当出现报警信息时，即时(2s内)上传报警信息；

3)作为无线终端的甲烷监测设备，可以进入间断性睡眠工作模式，定时查询本机甲烷传感器信息并通过WiFi通道进行上行传输，如传输到其接入的无线接入点；

优先的，当接上第一RS485接口后，同时也接上电源，给后备电池充电。后备电池电量低于20％时，红色LED亮，提示要给本机充电，并将电量低的信息上传到地面服务器。

最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本实用新型的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本实用新型在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本实用新型的精神和教导范围内。

Claims (6)

1.一种甲烷监测设备，包括机箱、设置在所述机箱外部下侧的甲烷传感器和设置在机箱内部的无线传输模块，其特征在于：所述无线传输模块包括WiFi模块、第一RS485接口和第二RS485接口，其中，所述第二RS485接口连接所述甲烷传感器，所述甲烷传感器与所述WiFi模块相连。

2.根据权利要求1所述的甲烷监测设备，其特征在于，所述机箱为不锈钢机箱，外壳防护等级为IP65。

3.根据权利要求1所述的甲烷监测设备，其特征在于，所述机箱外部设置有与所述无线传输模块相连接的显示模块、报警模块和天线。

4.根据权利要求1所述的甲烷监测设备，其特征在于，所述机箱内设置与所述甲烷传感器和所述无线传输模块相连的电源和后备电池电路，以用于为所述甲烷监测设备供电。

5.根据权利要求1所述的甲烷监测设备，其特征在于，所述无线传输模块能够判断所述第一RS485接口是否连接安监分站。

6.根据权利要求5所述的甲烷监测设备，其特征在于，如果所述第一RS485接口连接安监分站，所述甲烷监测设备处于无线接入点模式；如果所述第一RS485接口未连接安监分站，所述甲烷监测设备处于无线终端模式。

Images