專利名稱：多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，特別涉及一種多功能手持式環(huán)境 監(jiān)測儀。
背景技術(shù)：
隨著社會的進步和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測儀的應(yīng)用領(lǐng)域越來 越廣。在煤礦企業(yè)，為了有效保證煤礦工人的安全以及保證煤礦企業(yè)的正 常的安全生產(chǎn)，人們對儀器的使用性能要求也越來越高，不再滿足于單一 功能的儀器功能。
目前，國內(nèi)針對環(huán)境監(jiān)測而設(shè)計的環(huán)境監(jiān)測儀只能對氣體的濃度等數(shù) 據(jù)進行采集以實現(xiàn)對環(huán)境氣體濃度超標(biāo)的顯示和報警，不能對現(xiàn)場圖像進 行采集以實現(xiàn)監(jiān)控中心平臺對環(huán)境現(xiàn)場的監(jiān)控，也不能對現(xiàn)場的語音以及監(jiān) 控中心的語音命令進行采集以將現(xiàn)場語音資料傳輸?shù)奖O(jiān)控指揮中心，并接收 最新的指揮命令。由于現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測儀的功能比較少，獲取的信息較少， 如果要實現(xiàn)視頻指揮調(diào)度、智能數(shù)據(jù)監(jiān)控、環(huán)境數(shù)據(jù)采集，作業(yè)人員必須攜 帶兩臺以上的儀器，這對于作業(yè)人員來說是非常不便的。而且現(xiàn)有的環(huán)境
監(jiān)測儀一般設(shè)計成多鍵操作的，操作比較復(fù)雜，體積較大，攜帶不便；報 警方式比較單一，報警點的設(shè)置也比較單一，不能對環(huán)境中的氣體進行有 效檢測。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于4是供一種能同時實現(xiàn)現(xiàn)場氣體濃度^r測、監(jiān)控中 心視頻監(jiān)控以及音頻監(jiān)控的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了 一種多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀， 包括氣體檢測模塊、微處理器、視頻模塊、音頻模塊、無線通訊模塊、顯 示模塊、報警輸出電路、按鍵電路、實時時鐘電路、存儲器、電池充電管 理電路和穩(wěn)壓電路。
氣體檢測模塊、視頻模塊、音頻模塊、無線通訊模塊、按鍵電路、實 時時鐘電路、存儲器和電池充電管理電路的輸出端分別與微處理器的各輸 入端相連。
視頻模塊、音頻模塊、無線通訊模塊、顯示模塊、報警輸出電路和存 儲器的輸入端分別與微處理器的各輸出端相連。 穩(wěn)壓電路輸出穩(wěn)定的電壓給各部分供電。
從以上技術(shù)方案可知，本實用新型的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀采用氣體 檢測模塊能同時檢測多種氣體的濃度，氣體檢測模塊、顯示模塊、報警輸 出電路、按鍵電路、實時時鐘電路、存儲器、電池充電管理電路和穩(wěn)壓電 路的設(shè)計使所述手持式環(huán)境監(jiān)測儀檢測氣體濃度的功能強大，能確保獲取
的信息比較全面；測量過程的所有信號及數(shù)據(jù)的分析和處理都由微處理器 實現(xiàn)，智能化程度比較高；采用視頻模塊、微處理器、無線通訊模塊等能 實現(xiàn)監(jiān)控中心平臺對環(huán)境現(xiàn)場的監(jiān)控；采用音頻模塊、微處理器、無線通訊 模塊等實現(xiàn)對現(xiàn)場的語音以及監(jiān)控中心的語音命令進行采集，將現(xiàn)場語音資 料傳輸?shù)奖O(jiān)控指揮中心，并接收最新的指揮命令。


圖1為本實用新型的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

下面通過附圖和具體實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步地詳細 描述。實施例一
圖1為本實用新型的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖， 如圖l所示，本實用新型的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀，氣體檢測模塊l可同
時檢測多種氣體的濃度，微處理器5對轉(zhuǎn)換后的表示氣體濃度的數(shù)據(jù)進行分 析和進一步地處理，將對應(yīng)的氣體濃度值輸出到顯示模塊6顯示；當(dāng)檢測到 的氧氣濃度值低于人類生存所允許的下限值，或者毒性氣體的濃度高于設(shè)定 的安全上限值時，微處理器5產(chǎn)生一個報警信號，并將報警信號通過報警輸 出電路7的報警器發(fā)出報警信號；同時，微處理器5將報警信號、報警時的 氣體濃度以及報警時的時間輸出到顯示模塊6進行顯示。
視頻模塊3的輸出端與微處理器5的輸入端連接，視頻模塊3采集的視 頻信號經(jīng)微處理器5處理后，經(jīng)過無線通訊模塊2傳送到監(jiān)控中心，以實現(xiàn) 監(jiān)控中心對環(huán)境現(xiàn)場的i控。
音頻模塊4的輸出端與微處理器5的輸入端連接，音頻模塊4采集音頻 信號，經(jīng)過纟救處理器5處理后，通過無線通訊^t塊2將現(xiàn)場的語音資料傳輸 到監(jiān)控指揮中心，并接收最新的指揮命令，以在最短的時間內(nèi)在現(xiàn)場執(zhí)行監(jiān) 控中心的指令。
電池充電管理電^各14在電池電量〗氐時，自動為電'池充電，電池充滿電后 自動關(guān)斷充電，并將電池充電完成信號輸出到微處理器5，微處理器5將此 信號輸出到顯示模塊6顯示。電池充電管理電路14可采用由中星微電子公 司生產(chǎn)的VA7205A作為主控芯片。
穩(wěn)壓電路13為微處理器5和多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀的其他部分提供 穩(wěn)定的電源，以確保各部分電路及模塊穩(wěn)定工作，延長各部分電路及模塊的 使用壽命。穩(wěn)壓電路13可采用鋰電池穩(wěn)壓電路，該電路可由日本精工生產(chǎn)的 R1170-3. 3V芯片和美信公司生產(chǎn)的MAX7660組成。
實時時鐘電路9為微處理器5提供所需的時鐘信號，使微處理器根據(jù)一 定的采樣頻率對數(shù)據(jù)采樣和一定的周期對數(shù)據(jù)進行處理。實時時鐘電路9可采用菲利普公司生產(chǎn)的芯片PCF8563和一個32KHz晶振及兩個10KQ的電阻組 成。
存儲器10保存微處理器5分析和處理的檢測結(jié)果，以作為環(huán)境監(jiān)測儀的 歷史記錄存儲；同時存儲報警信號和報警輸出結(jié)果，以作為環(huán)境監(jiān)測儀的報 警記錄存儲。存儲器10可選用ATMEL公司生產(chǎn)的AT45DB161B Flash芯片。
實施例二
為了防止出現(xiàn)多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀的電池電量即將耗盡而不知情 的情況，實施例一中的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀還設(shè)計有剩余電壓檢測電路 12,用于檢測電池的剩余電壓，微處理器5將剩余電壓檢測的結(jié)果輸出到顯 示模塊6顯示，以確保在電池電量耗盡前及時充電，避免出現(xiàn)因電池電量耗 盡而不能檢測氣體濃度導(dǎo)致事故發(fā)生的情況。
為了實現(xiàn)與外圍設(shè)備的通訊，本多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀還設(shè)計有數(shù)據(jù) 通訊電路ll,用于將多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀連接到上位PC機上，從而可 以通過數(shù)據(jù)通訊電路11將環(huán)境監(jiān)測儀的所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機上，實現(xiàn)對數(shù) 據(jù)的長期保存，為進一步的氣體測定研究提供寶貴的數(shù)據(jù)資源。數(shù)據(jù)通訊電 路ll可采用RS232串行通訊接口，可由美國德州儀器公司生產(chǎn)的Max3232作 為主芯片，外圍由5個電容組成。
實施例三
現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測儀的按鍵電路一般設(shè)計成多鍵操作形式，用多鍵對環(huán)境監(jiān) 測儀的參數(shù)進行設(shè)置以及標(biāo)定調(diào)試，從而在實際使用過程中，使用人員的操 作比較復(fù)雜。在現(xiàn)場進行參數(shù)設(shè)置時，也容易出現(xiàn)由于頻繁i殳置而出現(xiàn)設(shè)定 錯誤的情況，以致使環(huán)境監(jiān)測儀的報警出現(xiàn)誤報或漏報的情況；而且多鍵操 作形式的環(huán)境監(jiān)測儀體積比較大，攜帶不便。
為了克服這些缺點，本實用新型的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀的按鍵電路 8設(shè)計成單鍵形式。環(huán)境監(jiān)測儀的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置通過上位PC機設(shè)置。在正常 的測試過程中，操作者只需操作一個鍵即可實現(xiàn)一般參數(shù)的設(shè)置以及對環(huán)境監(jiān)測儀的標(biāo)定調(diào)試，這樣就避免了復(fù)雜的操作，提高了安全性能。同時按鍵 電路只設(shè)計一個鍵，減少了環(huán)境監(jiān)測儀的體積，使環(huán)境監(jiān)測儀攜帶更方便。 實施例四
現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測儀的報警輸出電路設(shè)計的報警器比較單一，報警器報警點 的設(shè)置也比較單一，從而不能有效地檢測環(huán)境中的氣體。
為了克服這些缺點，本實用新型的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀除了在微處 理器判斷到氣體濃度低于下限值或高于上限值時發(fā)出報警信號外，還增加了
短時內(nèi)氣體暴露限度(Short Term Exposure Limit, STEL)報警點和8小時 時間加權(quán)平均值(8-hour Time Weighted Averages, TWA)才艮警點;同時報 警輸出電路7設(shè)計有三種報警器電路聲音報警器、光報警器器以及振動報 警器電路。這樣就能確保當(dāng)人體處于即時有害的環(huán)境中或者處于時間上累計 有害的環(huán)境中時，環(huán)境監(jiān)測儀都能報警警示。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非 對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改 或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，
其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1、一種多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀，其特征在于包括氣體檢測模塊、微處理器、視頻模塊、音頻模塊、無線通訊模塊、顯示模塊、報警輸出電路、按鍵電路、實時時鐘電路、存儲器、電池充電管理電路和穩(wěn)壓電路，其中氣體檢測模塊、視頻模塊、音頻模塊、無線通訊模塊、按鍵電路、實時時鐘電路、存儲器和電池充電管理電路的輸出端分別與微處理器的各輸入端相連；視頻模塊、音頻模塊、無線通訊模塊、顯示模塊、報警輸出電路和存儲器的輸入端分別與微處理器的各輸出端相連；穩(wěn)壓電路輸出穩(wěn)定的電壓給各部分供電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀，其特征在于還 包括剩余電壓檢測電路，用于檢測電池的剩余電量，并將檢測結(jié)果輸出到 微處理器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀，其特征在于還 包括數(shù)據(jù)通訊電路，用于微處理器與外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀，其特征在于所 述數(shù)據(jù)通訊電路采用RS232串行通訊接口。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀，其特征在于所 述按鍵電路設(shè)計成單鍵操作。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀，其特征在于所 述顯示模塊為液晶顯示器，同時顯示不同種類氣體的濃度、剩余電壓、報警 時間和報警信號。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀，其特征在于所 述存儲器為閃速Flash存儲器，存儲實時的檢測結(jié)果和報警時的報警信號。
8、根據(jù)權(quán)利要求l所述的多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀，其特征在于所述 報警輸出電路包括聲音報警器、光報警器和振動^^警器共三種報警器電路。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能手持式環(huán)境監(jiān)測儀，包括氣體檢測模塊、微處理器、視頻模塊、音頻模塊、無線通訊模塊、顯示模塊、報警輸出電路、按鍵電路、實時時鐘電路、存儲器、電池充電管理電路和穩(wěn)壓電路。氣體檢測模塊、視頻模塊、音頻模塊、無線通訊模塊、按鍵電路、實時時鐘電路、存儲器和電池充電管理電路的輸出端分別與微處理器的各輸入端相連；視頻模塊、音頻模塊、無線通訊模塊、顯示模塊、報警輸出電路和存儲器的輸入端分別與微處理器的各輸出端相連；穩(wěn)壓電路輸出穩(wěn)定的電壓給各部分供電。本手持式環(huán)境監(jiān)測儀能同時檢測多種氣體的濃度，能實現(xiàn)對環(huán)境現(xiàn)場的監(jiān)控，能將現(xiàn)場語音傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并能接收最新指令。
文檔編號G01R31/36GK201382933SQ20092010615
公開日2010年1月13日 申請日期2009年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者李曉輝, 石建華, 高偉峰 申請人:鄭州創(chuàng)威煤安科技有限公司