CN218728661U - 一种智能井盖管廊环境监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能井盖技术领域，提供一种智能井盖管廊环境监测装置，包括4G模组电路、SIM通信模块电路、智能手机APP端、云服务器、监控平台服务器、电平转换电路、单片机控制电路、气体探测电路和二级运算放大电路，气体探测电路包括气体传感器MC‑105芯片U2、电容1C1、电阻1R8、1R9、IR10，气体探测电路实时检测管廊井盖井下有毒气体浓度并将检测信息经二级运算放大电路放大后发送至单片机控制电路，云服务器上传管廊井盖井下有毒气体浓度超过设定阈值和报警信息至智能手机APP端和监控平台服务器。本实用新型解决了现有管廊井盖井下环境的甲烷、一氧化碳等有毒气体无法有效监测报警的问题。

Description

一种智能井盖管廊环境监测装置

技术领域

本实用新型涉及智能井盖技术领域，特别涉及一种智能井盖管廊环境监测装置。

背景技术

随着社会的快速发展，管廊主要应用于城市水、气、电、通信等管道和电缆统一布置在集中地方监管和维护，节约土地、人力维护成本。但管廊井下需要人员在井下维护，当管廊井下出现甲烷、一氧化碳等有毒气体浓度超限，特别是一氧化碳气体超过一定浓度是会给维护人员带来生命安全威胁重大隐患，还有甲烷等亦会造成燃烧爆炸等安全隐患。而现有的管廊井下环境无法有效远程监测且安装使用不便，为此急需开发一种应用于智能井盖可远程监测报警解决安全隐患的监测装置。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种结构简单合理、造价成本低、可有效对井盖井下有毒气体浓度检测报警、实现无线远程监控、解决管廊井盖下面有毒气体所产生隐患的智能井盖管廊环境监测装置。

为解决此技术问题，本实用新型采取以下方案： 一种智能井盖管廊环境监测装置，包括4G模组电路、SIM通信模块电路、智能手机APP端、云服务器、监控平台服务器、电平转换电路、单片机控制电路、气体探测电路和二级运算放大电路，所述单片机控制电路为STM8L052C6T6芯片及其外围电路，所述气体探测电路包括气体传感器MC-105芯片U2、电容1C1、电阻1R8、1R9、IR10，气体传感器MC-105芯片U2第1引脚和第2引脚均与电阻IR9一端相连接，所述电阻IR9另一端与电阻IR8一端和电阻IR10一端相连接，所述电阻IR8另一端接地，所述电阻IR10另一端、电容IC1一端和气体传感器MC-105芯片U2第3引脚均接电源AVCC端，所述气体传感器MC-105芯片U2第4引脚和电容IC1均接地，所述气体探测电路实时检测管廊井盖井下有毒气体浓度并将检测信息经二级运算放大电路放大后发送至单片机控制电路，所述单片机控制电路经电平转换电路与4G模组电路相连接，所述4G模组电路经SIM通信模块电路与云服务器通信连接，所述云服务器上传管廊井盖井下有毒气体浓度超过设定阈值和报警信息至智能手机APP端和监控平台服务器。

进一步的改进，所述4G模组电路为MC615-CN芯片及其外围电路。

更进一步的改进，所述单片机控制电路还与4G模组电路通信连接。

进一步的改进，所述二级运算放大电路由LM358运放集成芯片U4A和LM358运放集成芯片U4B及其外围电路组成。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：将本实用新型的智能井盖管廊环境监测装置安装在各个管廊井盖上实时检测井下的甲烷、一氧化碳等有毒气体浓度经二级运算放大电路发送至单片机控制电路实时比对设定的甲烷、一氧化碳等有毒气体浓度阈值，当气体探测电路检测到管廊井盖井下甲烷、一氧化碳等有毒气体浓度超过设定阈值时，由单片机控制电路输出数据信号控制4G模组电路，经4G模组电路内部解析后经SIM通信模块电路向云服务器上传数据，云服务器收到井下甲烷、一氧化碳等有毒气体浓度超过设定阈值报警立即将警情经网络发送至智能手机APP端和监控平台服务器进行处理后，实现无线远监程监控，为井下甲烷、一氧化碳等有毒气体浓度超过设定阈值产生的安全隐患起到预警作用，保护进入井下作业的人员生命财产安全，避免传统LORA和NB无线技术组网难、信号覆盖差等缺点，本装置具有性价比高、整体造价成本低、实用性强、信号覆盖广、无需组网、避免数据丢包等优点，智能手机APP端可及时通知维护人员避免监控平台服务器的后台人员未能发现及时处理，可广泛推广应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路原理框图；

图2是本实用新型实施例的部分电路原理图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，其中智能手机APP端、云服务器、井盖监控平台服务器、SIM通信模块电路均为现有技术。

参考图1和图2，优选的本实用新型的智能井盖管廊环境监测装置，包括4G模组电路1、SIM通信模块电路2、智能手机APP端3、云服务器4、监控平台服务器5、电平转换电路6、单片机控制电路7、气体探测电路8和二级运算放大电路9，所述4G模组电路1为MC615-CN芯片及其外围电路，所述单片机控制电路7为STM8L052C6T6芯片及其外围电路，所述气体探测电路8包括气体传感器MC-105芯片U2、电容1C1、电阻1R8、1R9、IR10，气体传感器MC-105芯片U2第1引脚和第2引脚均与电阻IR9一端相连接，所述电阻IR9另一端与电阻IR8一端和电阻IR10一端相连接，所述电阻IR8另一端接地，所述电阻IR10另一端、电容IC1一端和气体传感器MC-105芯片U2第3引脚均接电源AVCC端，所述气体传感器MC-105芯片U2第4引脚和电容IC1均接地，所述气体探测电路8实时检测管廊井盖井下有毒气体浓度并将检测信息经二级运算放大电路9放大后发送至单片机控制电路7，所述单片机控制电路7经电平转换电路6与4G模组电路1相连接，所述4G模组电路1经SIM通信模块电路2与云服务器4通信连接，所述云服务器4上传井盖井下环境的空气质量超过设定PM值和报警信息至智能手机APP端3和监控平台服务器5，单片机控制电路STM8L052C6T6芯片U1第26引脚还与4G模组电路MC615-CN芯片U3A第37引脚通信连接，用于智能手机APP端3经网络通信连接查看气体探测电路8当前探测到的探测信息。

工作原理：由气体传感器MC-105芯片U2实时采集管廊井下甲烷、一氧化碳等有毒气体的浓度，当管廊井下一氧化碳气体有毒气体达到一定浓度时，气体传感器MC-105芯片U2第1引脚和第2引脚并行输出微弱信号送至二级运算放大电路的U4B第6端，由U4B、1R1、1R6等组成电压放大电路，其第7脚输出，送至LM358运放集成芯片U4A第3引脚，经两级内部放大后，由LM358运放集成芯片U4A第1脚输出经电阻R11输入到单片机控制电路的STM8L052C6T6芯片U1第3引脚；单片机控制电路的STM8L052C6T6芯片U1经内部A/D读取数据判断后，当管廊井下甲烷、一氧化碳等有毒气体的浓度大于报警阀值时，由STM8L052C6T6芯片U1第35引脚和第40引脚输出数据信号经由三极管Q1、Q2、电阻R5、R6、R7、R8、电容C9、C10组成的电平转换电路输出不同电平信号至4G模组电路1的MC615-CN芯片U3A，经STM8L052C6T6芯片U1内部判断后，经4G模组电路1的MC615-CN芯片U3A内部解析后向云服务器上传数据，经布署在云端服务器软件处理后，智能手机APP端和监控平台服务器显示当前井盖井下环境的空气质量超过设定PM值、地址、时间等信息，实现无线远程监控与报警，实现无线远程监控、解决管廊井盖下面空气质量差所产生隐患早期进行防范的目的。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种智能井盖管廊环境监测装置，包括4G模组电路、SIM通信模块电路、智能手机APP端、云服务器、监控平台服务器、电平转换电路、单片机控制电路、气体探测电路和二级运算放大电路，其特征在于：所述单片机控制电路为STM8L052C6T6芯片及其外围电路，所述气体探测电路包括气体传感器MC-105芯片U2、电容1C1、电阻1R8、1R9、IR10，气体传感器MC-105芯片U2第1引脚和第2引脚均与电阻IR9一端相连接，所述电阻IR9另一端与电阻IR8一端和电阻IR10一端相连接，所述电阻IR8另一端接地，所述电阻IR10另一端、电容IC1一端和气体传感器MC-105芯片U2第3引脚均接电源AVCC端，所述气体传感器MC-105芯片U2第4引脚和电容IC1均接地，所述气体探测电路实时检测管廊井盖井下有毒气体浓度并将检测信息经二级运算放大电路放大后发送至单片机控制电路，所述单片机控制电路经电平转换电路与4G模组电路相连接，所述4G模组电路经SIM通信模块电路与云服务器通信连接，所述云服务器上传管廊井盖井下有毒气体浓度超过设定阈值和报警信息至智能手机APP端和监控平台服务器。

2.根据权利要求1所述的智能井盖管廊环境监测装置，其特征在于：所述单片机控制电路还与4G模组电路通信连接。

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