基于單片機(jī)的煤礦氣體安全檢測(cè)控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及基于單片機(jī)的煤礦氣體安全檢測(cè)控制裝置，包括氣體檢測(cè)模塊、氣體控制模塊和手機(jī)模塊；氣體檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)對(duì)煤礦礦井空氣中的有毒有害氣體的濃度和現(xiàn)場(chǎng)圖像信息進(jìn)行采集并傳給氣體控制裝置，氣體控制裝置將采集信息與預(yù)想寫入的氣體濃度數(shù)值相比較，進(jìn)而判斷是否發(fā)出報(bào)警信號(hào)以及降低礦井內(nèi)氣體濃度；手機(jī)模塊及時(shí)接受到實(shí)時(shí)報(bào)警信息并顯示，及時(shí)提醒工作人員留心煤礦礦井內(nèi)的情況。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，制作成本低，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，易于推廣使用。
【專利說明】基于單片機(jī)的煤礦氣體安全檢測(cè)控制裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體檢測(cè)裝置，尤其涉及基于單片機(jī)的煤礦氣體安全檢測(cè)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，工業(yè)的發(fā)展需要大量的能源，大量的能源來自對(duì)地下煤的開采，在煤的開采過程中常常出現(xiàn)較高濃度的瓦斯，也因此而經(jīng)常發(fā)生瓦斯爆炸，給國家和個(gè)人造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]瓦斯爆炸從其本質(zhì)來說，就是一定濃度的甲烷和空氣中度作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)。瓦斯爆炸的條件是具備一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣。瓦斯爆炸有一定的濃度范圍，我們把在空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5%~16%。當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?%時(shí)，遇火不爆炸，但能在火焰外圍形成燃燒層；當(dāng)瓦斯?jié)舛葹?.5%時(shí)，其爆炸威力最大；瓦斯?jié)舛仍?6%以上時(shí)，失去其爆炸性，但在空氣中遇火仍會(huì)燃燒。
[0004]單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能集成到一 塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制煤礦各種氣體濃度、性能穩(wěn)定、可以遠(yuǎn)程控制的基于單片機(jī)的煤礦氣體安全檢測(cè)控制裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案:基于單片機(jī)的煤礦氣體安全檢測(cè)控制裝置，包括氣體檢測(cè)模塊、氣體控制模塊和手機(jī)模塊，所述氣體檢測(cè)模塊包括第一單片機(jī)、傳感器組、視頻攝像頭、繼電器、排風(fēng)機(jī)和無線發(fā)送裝置，傳感器組、視頻攝像頭與單片機(jī)輸入端連接，繼電器和無線發(fā)送裝置與單片機(jī)輸出端連接；所述氣體控制電路包括第二單片機(jī)、無線接收裝置、顯示裝置、報(bào)警裝置、鍵盤和上位機(jī)，無線接收裝置與第二單片機(jī)輸入端連接，顯示裝置和報(bào)警裝置與單片機(jī)輸出端連接，上位機(jī)輸入端連接鍵盤，輸出端連接單片機(jī)。
[0007]進(jìn)一步的，所述傳感器組包括一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、二氧化硫傳感器、二氧化氮傳感器、硫化氫傳感器、甲烷傳感器、氨氣傳感器。
[0008]進(jìn)一步的，所述無線發(fā)送裝置和無線接收裝置均采用PC2MCIA，且兩者之間通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)采用STC12C5A60S2，單片機(jī)上集成有復(fù)位電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0010]進(jìn)一步的，所述報(bào)警裝置采用電磁式有源蜂鳴器和紅綠雙色發(fā)光二極管，所述顯示裝置采用FYD12864-0402B。
[0011]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型采用的傳感器組可以實(shí)時(shí)對(duì)煤礦礦井空氣中的有毒有害氣體的濃度進(jìn)行檢測(cè)，視頻攝像頭可以將現(xiàn)場(chǎng)圖像信息傳給氣體控制裝置，通過氣體控制裝置及時(shí)控制氣體濃度，從而不會(huì)對(duì)礦工身體產(chǎn)生危害也可以盡量避免礦難的發(fā)生；檢測(cè)控制裝置基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，性能穩(wěn)定、成本低；氣體檢測(cè)裝置與氣體控制裝置通過無線通信裝置連接，可以遠(yuǎn)程控制，同時(shí)，氣體檢測(cè)裝置通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接手機(jī)，手機(jī)可以及時(shí)接收到報(bào)警短信，提醒工作人員及時(shí)作出處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型煤礦氣體安全檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0014]由圖1可知，基于單片機(jī)的煤礦氣體安全檢測(cè)控制裝置，包括氣體檢測(cè)模塊、氣體控制模塊和手機(jī)模塊，所述氣體檢測(cè)模塊包括第一單片機(jī)、傳感器組、繼電器、排風(fēng)機(jī)和無線發(fā)送裝置，傳感器組與單片機(jī)輸入端連接，繼電器和無線發(fā)送裝置與單片機(jī)輸出端連接；所述氣體控制電路包括第二單片機(jī)、無線接收裝置、顯示裝置、報(bào)警裝置、鍵盤和上位機(jī)，無線接收裝置與第二單片機(jī)輸入端連接，顯示裝置和報(bào)警裝置與單片機(jī)輸出端連接，上位機(jī)輸入端連接鍵盤，輸出端連接單片機(jī)。
[0015]所述傳感器組包括一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、二氧化硫傳感器、二氧化氮傳感器、硫化氫傳感器、甲烷傳感器、氨氣傳感器。
[0016]所述無線發(fā)送裝置和無線接收裝置均采用PC2MCIA，且兩者之間通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接。所述單片機(jī)采用STC12C5A60S2，單片機(jī)上集成有復(fù)位電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。所述報(bào)警裝置采用電磁式有源蜂鳴器和紅綠雙色發(fā)光二極管，所述顯示裝置采用FYD12864-0402B。
[0017]傳感器組和視頻攝像頭實(shí)時(shí)將煤礦礦井內(nèi)空氣中有毒有害氣體濃度以及礦井現(xiàn)場(chǎng)圖像采集，并將信息傳給第一單片機(jī)，經(jīng)第一單片機(jī)處理后，通過無線發(fā)送裝置發(fā)給氣體控裝置和手機(jī)模塊；無線接收裝置接收到信號(hào)后傳遞給第二單片機(jī)，經(jīng)過與預(yù)先寫入第二單片機(jī)內(nèi)的氣體濃度數(shù)值相比較，第二單片機(jī)輸出命令控制顯示裝置顯示數(shù)值，若是檢測(cè)的氣體濃度高出預(yù)定值，鍵盤對(duì)上位機(jī)輸入命令，控制第二單片機(jī)驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置報(bào)警同時(shí)將命令傳遞給第一單片機(jī)控制繼電器進(jìn)而驅(qū)動(dòng)排風(fēng)機(jī)工作，以降低煤礦礦井內(nèi)有毒有害氣體濃度，若是檢測(cè)的氣體濃度在預(yù)定值范圍內(nèi)，報(bào)警裝置和繼電器則不會(huì)被驅(qū)動(dòng)工作。手機(jī)模塊由工作人員持有，即使工作人員不在工作地點(diǎn)，也可以通過手機(jī)模塊及時(shí)接受到實(shí)時(shí)報(bào)警信息并顯示，及時(shí)提醒工作人員留心煤礦礦井內(nèi)的情況，以免意外發(fā)生。
[0018]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于單片機(jī)的煤礦氣體安全檢測(cè)控制裝置，特征在于:包括氣體檢測(cè)模塊、氣體控制模塊和手機(jī)模塊，所述氣體檢測(cè)模塊包括第一單片機(jī)、傳感器組、視頻攝像頭、繼電器、排風(fēng)機(jī)和無線發(fā)送裝置，傳感器組、視頻攝像頭與單片機(jī)輸入端連接，繼電器和無線發(fā)送裝置與單片機(jī)輸出端連接； 所述氣體控制電路包括第二單片機(jī)、無線接收裝置、顯示裝置、報(bào)警裝置、鍵盤和上位機(jī)，無線接收裝置與第二單片機(jī)輸入端連接，顯示裝置和報(bào)警裝置與單片機(jī)輸出端連接，上位機(jī)輸入端連接鍵盤，輸出端連接單片機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的煤礦氣體安全檢測(cè)控制裝置，其特征在于:所述傳感器組包括一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、二氧化硫傳感器、二氧化氮傳感器、硫化氫傳感器、甲烷傳感器、氨氣傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的煤礦氣體安全檢測(cè)控制裝置，其特征在于:所述無線發(fā)送裝置和無線接收裝置均采用PC2MCIA，且兩者之間通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的煤礦氣體安全檢測(cè)控制裝置，其特征在于:所述單片機(jī)采用STC12C5A60S2，單片機(jī)上集成有復(fù)位電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的煤礦氣體安全檢測(cè)控制裝置，其特征在于:所述報(bào)警裝置采用電磁式有源蜂鳴器和紅綠雙色發(fā)光二極管，所述顯示裝置采用FYD12864-0402B。
【文檔編號(hào)】E21F17/18GK203769854SQ201420128943
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】郝保明, 許海峰, 張明玉 申請(qǐng)人:宿州學(xué)院