CN218181645U - 一种触发式气体监测预警电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种触发式气体监测预警电路，属于气体检测电路技术领域，包括主控单元以及与主控单元连接的气体传感器采集电路、触发电路和预警单元，所述气体传感器采集电路连接所述触发电路，所述触发电路包括电压比较器，能够监测运行环境中特定气体的浓度并转换为电压信号，同时设置了触发电路，在气体的浓度突然增加时给主控单元一个触发信号，主控单元收到触发信号即刻唤醒并接收气体传感器采集的气体浓度电压信号值，通过无线传输模块将数据发送至数据库，触发预警单元发出声光告警。提高了监测的实时性和准确性，降低了整个设备的功耗，提升了监测的效率，解决了现有技术中存在的问题。

Description

一种触发式气体监测预警电路

技术领域

本实用新型涉及一种触发式气体监测预警电路，属于气体检测电路技术领域。

背景技术

随着各界对环保问题越来越重视，现场密封点的泄漏问题也受到了关注，但现有的监测技术主要分为设备在线监测方式和人工巡检方式。人工巡检方式需要人员在现场测试，此方式缺点一是人工成本高，二是做不到实时监测，三是人员也会有相应的危险。目前大多是采用在线监测的方式，现有技术中的在线监测方式存在以下问题，监测设备一直处于在线工作的状态，耗能大，监测设备预警的及时性差，无法监测某一特定气体浓度增加时的状态值，气体浓度的增加往往是突然进行增加的，此时的状态无法进行有效的监测，导致监测的结果不准确，无法及时响应进行有效预警。因此，一种触发式气体监测预警电路成为目前的迫切需求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种触发式气体监测预警电路，解决了现有技术中出现的问题。

本实用新型所述的一种触发式气体监测预警电路，包括主控单元以及与主控单元连接的气体传感器采集电路、触发电路和预警单元，所述气体传感器采集电路连接所述触发电路，所述气体传感器采集电路包括气体检测传感器，所述气体检测传感器连接有信号处理芯片，信号处理芯片的输出端连接所述触发电路，所述气体检测传感器用于定时采集运行环境中特定气体的浓度并通过信号处理芯片转换为电压信号，所述触发电路包括电压比较器，电压比较器的同相输入端连接气体传感器采集电路的输出端，电压比较器的反相输入端连接主控单元，电压比较器的输出端连接主控单元，所述电压比较器在采集到的气体浓度电压信号值升高时发送触发信号至主控单元，主控单元用于接收和存储气体传感器数据信息，主控单元在收到触发信号后驱动预警单元进行预警。

进一步的，气体传感器采集电路还连接有运放电路，所述运放电路包括第一运放和第二运放，所述第一运放连接气体检测传感器，所述信号处理芯片的输出端连接第二运放的输入端，第二运放的输出端连接所述电压比较器的输入端。

进一步的，电压比较器输出端连接有三极管，所述三极管连接主控单元的信号接收端口。

进一步的，主控单元的外部还连接有无线传输模块，所述无线传输模块连接有外部终端。

进一步的，预警单元包括声光报警器。

进一步的，主控单元包括主控芯片，主控芯片采用MM32F0131型芯片。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型所述的一种触发式气体监测预警电路，本实用新型设置在在线式的气体监测设备中，能够监测运行环境中特定气体的浓度并转换为电压信号，同时设置了触发电路，在气体的浓度突然增加时给主控单元一个触发信号，主控单元收到触发信号后接收气体传感器采集的气体浓度电压信号值，并转换为浓度值，通过无线传输模块将数据发送至数据库，并向预警单元发送信息，触发预警单元发出声光告警。提高了监测的实时性和准确性，降低了整个设备的功耗，提升了监测的效率，解决了现有技术中存在的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体电路的连接框图；

图2为本实用新型实施例中气体传感器采集电路的电路原理图；

图3为本实用新型实施例中主控单元的电路原理图；

图4为本实用新型实施例中触发电路的电路原理图；

图5为本实用新型实施例中IC芯片的电路原理图；

图中：U1、主控芯片；U2、信号处理芯片；U3、气体检测传感器；U4、电压比较器；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻；R11、第第十一电阻；R12、第十二电阻；R13、第十三电阻；R14、第十四电阻；R15、第十五电阻；R16、第十六电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；C6、第六电容；C7、第七电容；C8、第八电容；C9、第九电容；

C10、第十电容；C11、第十一电容；C12、第十二电容；C13、第十三电容；Q1、三极管；U17A、第一运放；U17B、第二运放。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：

实施例1：

如图1-5所示，本实用新型所述的一种触发式气体监测预警电路，包括主控单元以及与主控单元连接的气体传感器采集电路、触发电路和预警单元，气体传感器采集电路连接所述触发电路，气体传感器采集电路包括气体检测传感器U3，气体检测传感器U3连接有信号处理芯片U2，信号处理芯片U2的输出端连接所述触发电路，气体检测传感器U3用于定时采集运行环境中特定气体的浓度并通过信号处理芯片U2转换为电压信号，触发电路包括电压比较器U4，电压比较器U4的同相输入端连接气体传感器采集电路的输出端，电压比较器U4的反相输入端连接主控单元，电压比较器U4的输出端连接主控单元，电压比较器U4在采集到的气体浓度电压信号值升高时发送触发信号至主控单元，主控单元用于接收和存储气体传感器数据信息，主控单元在收到触发信号后接收气体检测传感器U3采集的气体浓度电压信号值驱动预警单元进行预警。

信号处理芯片U2为现有技术中的电压转换芯片，信号处理芯片U2的外围电路连接有第一电阻R1、第二电阻R2，第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第十三电阻R13，第一运放U17A的外围电路连接有第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第五电容C5和第六电容C6，第二运放U17B的外围电路连接有第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第七电容C7和第四电容C4。

气体传感器采集电路还连接有运放电路，运放电路包括第一运放U17A和第二运放U17B，第一运放U17A连接气体检测传感器U3，信号处理芯片U2的输出端连接第二运放U17B的输入端，第二运放U17B的输出端连接所述电压比较器U4的输入端。

电压比较器U4输出端连接有三极管Q1，三极管Q1连接主控单元的信号接收端口。电压比较器U4的外部还连接有第八电容C8、第九电容C9和第十电容C10。三极管Q1的外部连接有第十七电阻R17和第十八电阻R18。

主控单元的外部还连接有无线传输模块，无线传输模块连接有外部终端。

预警单元采用声光报警器。

主控单元包括主控芯片U1，主控芯片U1采用MM32F0131型芯片。主控芯片U1的外围电路连接有第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十一电容C11、第十二电容C12和第十三电容C13。

本实施例的工作原理为：

工作时，信号处理芯片U2连接气体检测传感器U3，将气体检测传感器U3采集到的气体的电路信号转换成电压信号，信号处理芯片U2的SCL和SDA端口连接至主控芯片U1的SCL和SDA管脚，主控芯片U1定时采集气体的检测电压值，接收气体检测传感器采集的气体浓度电压信号值，并转换为浓度值，信号处理芯片U2的VOUT管脚连接第三电阻R3后连接ADC2端口，信号处理芯片U2的VE管脚连接第八电阻R8、第九电阻R9后连接第二运放U17B，第二运放U17B的OUTA管脚连接第十二电阻R12后连接ADC2端口，ADC2端口连接至电压比较器U4，电压比较器U4是通过两个输入端电压值的比较结果决定输出端状态的一种放大器件；当电压比较器U4的同相输入端电压高于反相输入端电压时，输出高电平。电压比较器U4的同相输入端连接气体传感器采集电路的输出端，电压比较器U4的反相输入端通过IC芯片IC1连接主控芯片U1的SCL管脚，当同相输入端的电压值高于反向输出端的电压值时输出触发信号，通过三极管Q1传输至主控芯片U1，声光报警器和无线传输模块根据实际的型号连接在主控芯片U1的控制端口上，主控芯片U1在收到触发信号后通过无线传输模块将数据发送至数据库，并向声光报警器发送信息，触发声光报警器发出声光报警，实现电路的触发式响应。提高了监测的实时性和准确性，降低了整个设备的功耗，提升了监测的效率。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

采用以上结合附图描述的本实用新型的实施例的一种触发式气体监测预警电路，能够监测运行环境中特定气体的浓度并转换为电压信号，同时设置了触发电路，在气体的浓度突然增加时给主控单元一个触发信号，主控单元收到触发信号即刻唤醒并接收气体传感器采集的气体浓度电压信号值，并转换为浓度值，通过无线传输模块将数据发送至数据库，并向预警单元发送信息，触发预警单元发出声光告警。提高了监测的实时性和准确性，降低了整个设备的功耗，提升了监测的效率，解决了现有技术中存在的问题。但本实用新型不局限于所描述的实施方式，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下这些对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种触发式气体监测预警电路，其特征在于：包括主控单元以及与主控单元连接的气体传感器采集电路、触发电路和预警单元，所述气体传感器采集电路连接所述触发电路，所述气体传感器采集电路包括气体检测传感器(U3)，所述气体检测传感器(U3)连接有信号处理芯片(U2)，信号处理芯片(U2)的输出端连接所述触发电路，所述气体检测传感器(U3)用于采集运行环境中特定气体的浓度并通过信号处理芯片(U2)转换为电压信号，所述触发电路包括电压比较器(U4)，电压比较器(U4)的同相输入端连接气体传感器采集电路的输出端，电压比较器(U4)的反相输入端连接主控单元，电压比较器(U4)的输出端连接主控单元，所述电压比较器(U4)在采集到的气体浓度电压信号值升高时发送触发信号至主控单元，主控单元用于接收和存储气体传感器数据信息，主控单元在收到触发信号后驱动预警单元进行预警。

2.根据权利要求1所述的一种触发式气体监测预警电路，其特征在于：所述的气体传感器采集电路还连接有运放电路，所述运放电路包括第一运放(U17A)和第二运放(U17B)，所述第一运放(U17A)连接气体检测传感器(U3)，所述信号处理芯片(U2)的输出端连接第二运放(U17B)的输入端，第二运放(U17B)的输出端连接所述电压比较器(U4)的输入端。

3.根据权利要求1所述的一种触发式气体监测预警电路，其特征在于：所述的电压比较器(U4)输出端连接有三极管(Q1)，所述三极管(Q1)连接主控单元的信号接收端口。

4.根据权利要求1所述的一种触发式气体监测预警电路，其特征在于：所述的主控单元的外部还连接有无线传输模块，所述无线传输模块连接有外部终端。

5.根据权利要求1所述的一种触发式气体监测预警电路，其特征在于：所述的预警单元包括声光报警器。

6.根据权利要求1所述的一种触发式气体监测预警电路，其特征在于：所述的主控单元包括主控芯片(U1)，主控芯片(U1)采用MM32F0131型芯片。

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