便攜式多種氣體智能檢測報警儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型是一種便攜式多種氣體智能檢測報警裝置，用于同時精確監測環境的多種氣體濃度。
【背景技術】
[0002]隨著工業化的發展，各種氣體不斷在生產、生活中出現，在給社會帶來進步的同時也威脅著我們的健康。一方面，以往我們不太注意或者說無需注意的有毒有害氣體危害也己經開始滲入到我們每天的工作和生活之中，另一方面在煤炭、石油天然氣的勘探開采以及化工等生產領域，甲烷、一氧化碳、硫化氫等可燃、易爆氣體是造成重大安全事故的主要原因之一。而在現有設備中，氣體檢測儀器多是采用單一氣體檢測、定制多種氣體檢測等形式成本高并，這些氣體檢測儀器只能針對指定的氣體、不方便攜帶，且對于一些特定場所氣體檢測較為困難。而本設計利用基于GSM網絡的多種氣體智能檢測裝置，簡便并可以根據所要測氣體選擇傳感器，同時通過GSM網絡實時監測，為我們日常生活健康和工業生產安全提供有力的保障。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于在手持或是需要固定無人環境中，同時實時精確檢測多種氣體濃度變化情況，及時存取并通過GSM網絡實時將數據和信息傳送到上位機和移動終端設備上，進行實時監測管理和報警。
[0004]由于現有技術并不能完全實現上述功能，因此設計了一種基于GSM網絡的便攜式多種氣體智能檢測報警裝置，其結構包括:氣體傳感器矩陣(01);信號處理模塊(02);MSP430微處理器(03) ;SD存儲模塊(04);按鍵面板(05);電源模塊(06) ;LCD顯示模塊
(07);聲光報警模塊(08) ;GSM傳輸模塊(09);上位機數據處理模塊(10);移動終端設備
(11)。其中，氣體傳感器矩陣模塊(01)是由3路氣體傳感器組成，在氣體采集端采用氣泵和多個氣室組合可以同時檢測3種氣體濃度，并且每一路中的氣體傳感器均可以根據實際測量需求更換為相應類型的氣體傳感器以適用于不同氣體測量場所；信號處理模塊(02)由一片LM324N運放、三個滑動變阻器和九個固定電阻組成，其中LM324N運放集成了 4個運放，分別為運放UA、運放UB、運放UC和運放UD，運放UA與電阻R2和滑動變阻器Rl組成同相比例放大電路，滑動變阻器Rl與運放UA輸出端相連，運放UA的正輸入端為信號輸入端；電阻R5 —端與12V電源相接一端經過滑動變阻器R3與地相接提供一個可變電壓信號；運放UA輸出信號通過電阻R4與可變電壓信號通過電阻R7相接再通過電阻R6接入運放UB的正相輸入端，運放UB的輸出信號通過電阻RlO和電阻R8分壓后輸入運放UB的反相輸入端；同時運放UB的輸出信號通過滑動變阻器Rll輸出電流信號；電阻R12為采樣電阻，最終的輸出信號又通過運放UC組成的電壓跟隨器接電阻R9后反饋的運放UB的正相輸入端，從而實現信號的線性變換并將出入信號轉換為電流信號輸出。在調整氣體傳感器時，可以通過調整可變電阻R3和電阻RlI實現對輸出信號的調零校正；同時在更換傳感器后進行硬件調零校正后還可以使用鍵盤配合系統進行軟件標定，以實現對氣體濃度更精確的測量。
[0005]所述輸出設備包括IXD顯示模塊(07)和聲光報警模塊(08)，IXD顯示模塊(07)用于實時顯示當前各種氣體濃度和個設置參數；聲光報警模塊(08)由發生裝置和信號燈組成，當所測量值超出氣體標定值時裝置發出聲光報警信號；所述LCD顯示模塊(07)和聲光報警模塊(08)分別與所述的微處理器連接。
[0006]所述MSP430微處理器(03)采用MSP430F2618處理器。
[0007]所述SD存儲模塊(04)采用獨立的SD卡模塊，以提高讀寫速度。
[0008]所述按鍵面板(05)為十六鍵的小鍵盤，用于系統復位、傳感器軟件調零校正、氣體檢測范圍設定等功能。
[0009]無線通訊系統包括與微處理器連接的GSM傳輸模塊(09)、移動終端設備(11)和上位機數據處理模塊(10)。上位機數據處理模塊(10)為在線數據管理系統以實現數據在線管理和交流；移動終端設備(11)主要為手機和實現GSM數據傳輸功能的移動設備。數據與報警信號均由GSM傳輸模塊(09)分別發送到移動終端設備(11)和上位機數據處理模塊
[10]0
[0010]上述一種便攜式多種氣體智能檢測報警裝置，其特點在于:氣體采集端由氣室和氣泵組合使測量的氣體定量化，以提高氣體檢測濃度的精度；同時采用硬件和軟件調零校正相結合的形式對傳感器的信號進行校正，減小由傳感器帶來的誤差；并且在傳感器硬件調零校正時，信號處理電路還將微小的信號轉換成標準的電流信號，提高了系統抗干擾能力；系統自帶的SD卡模塊實現了對測量數據的及時存取存儲；同時采用GSM網絡將數據實時傳送指定上位機并自動加入在線數據管理系統；并且當測量氣體濃度超出要求濃度時報警并及時將信息已短信形式發送到監測指定的手機上，以實現對氣體的實時監測。
[0011]該實用新型做到了實時精確同時檢測多種氣體濃度變化情況、節約了測量成本、改善了測量人員的工作環境、擴大了氣體監測的范圍、并進行了網絡數據化管理，對于今后我國便攜式智能化氣體檢測起到了一定的推動作用。
【附圖說明】
[0012]圖1是整體結構示意圖。
[0013]圖2是信號處理電路的電路框架圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結合實例對本實用新型作進一步說明:
[0015]在煤礦中，空氣中充斥著許多易燃易爆和有害的氣體，如氧化氮、一氧化碳和硫化氫等氣體。當使用該便攜式多種氣體智能檢測報警裝置時，首先根據要求和實際情況確定三種需測量的氣體，這里選擇氧化氮、一氧化碳和硫化氫三種氣體濃度作為檢測的指標，接著選擇適當的氧化氮、一氧化碳和硫化氫氣體濃度傳感器分別放置在氣體傳感器矩陣(01)中，然后通過氣泵往氣室中純氮氣