本發(fā)明涉及一種可燃?xì)怏w含量探測(cè)裝置，用于探測(cè)未知環(huán)境下可燃?xì)怏w的含量，以保證人員進(jìn)入時(shí)的安全。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展以及科技的不斷進(jìn)步，使得人類對(duì)于未知環(huán)境的探索力度越來(lái)越大。

而對(duì)于未知的環(huán)境，其一般都是封閉的，其內(nèi)存有的氣體也是未知的，若是探險(xiǎn)人員輕易進(jìn)入，很可能因?yàn)檫M(jìn)入而引發(fā)未知的風(fēng)險(xiǎn)，從而對(duì)進(jìn)入人員的安全帶來(lái)極大的危害。

而對(duì)于社會(huì)而言，新開(kāi)發(fā)的礦產(chǎn)同樣存有這樣的風(fēng)險(xiǎn)。例如，當(dāng)挖掘機(jī)械挖開(kāi)一處新的礦產(chǎn)區(qū)域，很明顯，需要探測(cè)這處環(huán)境中的氣體組成，是否含有危險(xiǎn)氣體。當(dāng)環(huán)境氣體成分確定后，才好進(jìn)行后續(xù)的開(kāi)發(fā)布局。而且，隨著礦產(chǎn)的不斷開(kāi)發(fā)挖掘，環(huán)境后續(xù)也可能因?yàn)樾碌牡V產(chǎn)的挖掘，封閉在礦產(chǎn)中的氣體，也會(huì)被釋放到環(huán)境中來(lái)。

另外，隨著社會(huì)的發(fā)展，城市的管路設(shè)計(jì)，也是越來(lái)越被設(shè)置在地下。由于管路的特性，其一般會(huì)設(shè)置在封閉的環(huán)境內(nèi)。正常情況下，是不需頻繁開(kāi)啟的。但在維護(hù)的情況下，是需要人員進(jìn)入其內(nèi)，進(jìn)行管路維護(hù)、更換。這時(shí)，維護(hù)人員若是直接進(jìn)入一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間封閉的環(huán)境內(nèi)，進(jìn)行維護(hù)作業(yè)，無(wú)疑是存在安全隱患的。

而業(yè)界現(xiàn)有的探測(cè)裝置一般都是需要操作人員手持進(jìn)入環(huán)境內(nèi)進(jìn)行氣體探測(cè)，雖然操作人員會(huì)穿戴保護(hù)服進(jìn)入探測(cè)，但對(duì)于未知的環(huán)境，保護(hù)服也并不能完全保證人身的安全。

因此，確有必要來(lái)開(kāi)發(fā)一種新型的用于探測(cè)環(huán)境可燃?xì)怏w含量的探測(cè)裝置，來(lái)對(duì)環(huán)境中氣體組分進(jìn)行探測(cè)，以保證人員進(jìn)入該環(huán)境后，不會(huì)發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于探測(cè)環(huán)境可燃?xì)怏w含量的探測(cè)裝置，其能夠?qū)Νh(huán)境中的可燃?xì)怏w進(jìn)行探測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其達(dá)到預(yù)設(shè)的臨界值時(shí)，其會(huì)向外界發(fā)出警報(bào)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種用于探測(cè)環(huán)境可燃?xì)怏w含量的探測(cè)裝置，其包括氣體探頭、移動(dòng)承載裝置、控制裝置以及報(bào)警裝置。其中所述氣體探頭設(shè)置在所述移動(dòng)承載裝置上，所述控制裝置遙控所述移動(dòng)承載裝置的移動(dòng)，所述報(bào)警裝置與所述氣體探頭或是控制裝置連接。使用時(shí)，所述控制裝置遙控所述移動(dòng)承載裝置移動(dòng)，所述氣體探頭內(nèi)設(shè)置的可燃?xì)怏w燃燒傳感器會(huì)探測(cè)周?chē)h(huán)境中可燃?xì)怏w的含量，當(dāng)其達(dá)到預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，所述氣體探頭會(huì)通知所述報(bào)警裝置報(bào)警；或是將報(bào)警信息發(fā)送給所述控制裝置。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述氣體探頭還連接有測(cè)試氣瓶，其在每次環(huán)境檢測(cè)前，都會(huì)連通所述測(cè)試氣瓶，以進(jìn)行所述預(yù)設(shè)臨界值的重新設(shè)定操作。通過(guò)更換存儲(chǔ)不同可燃?xì)怏w的測(cè)試氣瓶，可以使得所述氣體探頭能完成多種可燃?xì)怏w的探測(cè)。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述氣體探頭包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有上下開(kāi)口的收容腔，所述收容腔的上部安裝有傳感器承載座。所述傳感器承載座的上表面向內(nèi)凹陷形成有檢測(cè)腔，其上部設(shè)置有蓋體，其中部設(shè)置有容置通孔；所述容置通孔內(nèi)設(shè)置所述可燃?xì)怏w燃燒傳感器，其電性連接有功能電路板；所述功能電路板用于數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸，其連接有外接接口以便與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；所述外接接口設(shè)置在所述殼體收容腔的下開(kāi)口處。使用時(shí)，外部空氣通過(guò)所述蓋體上的空氣流通孔進(jìn)入到所述檢測(cè)腔內(nèi)，所述傳感器對(duì)其中的可燃?xì)怏w進(jìn)行探測(cè)，所述功能電路板獲得所述傳感器的數(shù)據(jù)，對(duì)其處理后將其通過(guò)所述外接接口傳遞給外部。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述檢測(cè)腔內(nèi)容置有蜂巢式過(guò)濾片，其蓋設(shè)在所述容置通孔上，用于過(guò)濾進(jìn)入空氣中的灰塵。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述功能電路板包括電性連接的基板電路板、控制和測(cè)量電路板以及通訊和電源電路板。其中所述基板電路板用于檢測(cè)出所述傳感器的電位差；所述控制和測(cè)量電路板上設(shè)置有放大電路和用于數(shù)據(jù)處理的處理器，其能夠?qū)⑺鲭娢徊顢?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具體的數(shù)字信號(hào)；所述通訊和電源電路板上設(shè)置有rs485接口電路和電源電路。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述傳感器承載座內(nèi)還設(shè)置有上下貫通的測(cè)試氣體通道，用于從其下部的所述殼體的收容腔內(nèi)引入測(cè)試氣體。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述傳感器承載座上還設(shè)置有連接槽，連通所述測(cè)試氣體通道開(kāi)口和所述容置通孔，所述測(cè)試氣體從所述測(cè)試氣體通道通過(guò)后，經(jīng)由所述連接槽，流到所述容置通孔位置，以供所述傳感器探測(cè)。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述通訊和電源電路板上連接有氣體電磁閥，用以控制所述測(cè)試氣體進(jìn)入所述傳感器承載座下部的所述收容腔內(nèi)。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述殼體底部設(shè)置有安裝螺桿，其上設(shè)置有減震塊。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述蓋體下還設(shè)置有卡簧。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述蓋體通過(guò)鉚釘安裝在所述傳感器承載座上。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述傳感器承載座底部收容在所述殼體收容腔的上部，其通過(guò)螺栓安裝在所述殼體的上部處。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述外接接口與所述殼體收容腔的下開(kāi)口之間設(shè)置有密封圈。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述移動(dòng)承載裝置包括行走機(jī)械人、遙控車(chē)輛或是遙控?zé)o人機(jī)中的一種。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述報(bào)警裝置包括聲、光報(bào)警裝置。例如，警示燈，蜂鳴器等等。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述控制裝置還設(shè)置有無(wú)線通訊單元，用于與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。例如，將其接收的氣體探頭發(fā)來(lái)的報(bào)警信息，傳遞給外界的服務(wù)器或是終端。其中所述無(wú)線通訊單元22具體可以是藍(lán)牙模塊、wlan模塊、3g通訊模塊、4g通訊模塊、5g通訊模塊等等無(wú)線通訊單元。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述控制裝置還連接有指令輸入裝置，用于接收外部操作指令。例如，鼠標(biāo)、鍵盤(pán)或是軌跡球等等。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述控制裝置還連接有顯示裝置，用于顯示信息。例如，液晶屏，oled屏等等。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明涉及的一種用于探測(cè)環(huán)境可燃?xì)怏w含量的探測(cè)裝置，其將氣體探頭設(shè)置在移動(dòng)承載裝置上，通過(guò)遙控的方式進(jìn)入到未知環(huán)境進(jìn)行環(huán)境氣體探測(cè)。如此，使得操作人員無(wú)需直接進(jìn)入待探測(cè)的未知環(huán)境中，即可獲知其內(nèi)可燃?xì)怏w的含量信息，極大的提升了操作人員的人身安全。

進(jìn)一步的，其氣體探頭采用可燃?xì)怏w燃燒傳感器進(jìn)行環(huán)境中可燃?xì)怏w的探測(cè)，使得其能夠快速、準(zhǔn)確的探測(cè)到環(huán)境中可燃?xì)怏w的含量；同時(shí)，對(duì)于可燃?xì)怏w種類的探測(cè)范圍，也有很大的擴(kuò)展，使得其使用范圍很廣。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明涉及的一個(gè)實(shí)施方式提供的一種用于探測(cè)環(huán)境可燃?xì)怏w含量的探測(cè)裝置的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中涉及的氣體探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2所示的氣體探頭的結(jié)構(gòu)爆炸圖；

圖4是圖2所示的氣體探頭，其傳感器承載座的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖2所示的氣體探頭，其探測(cè)時(shí)的氣體流向示意圖。

圖1~5中的附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

氣體探頭100測(cè)試氣瓶102

殼體10收容腔12

外接接口13基板電路板14

密封圈15控制和測(cè)量電路板16

氣體電磁閥17通訊和電源電路板18

安裝螺桿19減震塊192

傳感器承載座20檢測(cè)腔22

蜂巢式過(guò)濾片23容置通孔24

蓋體25空氣流通孔252

測(cè)試氣體通道26卡簧27

連接槽28傳感器30

控制裝置200無(wú)線通訊單元202

輸入裝置204顯示裝置206

移動(dòng)承載裝置300報(bào)警裝置400。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明涉及的一種用于探測(cè)環(huán)境可燃?xì)怏w含量的探測(cè)裝置的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供了一種用于探測(cè)環(huán)境可燃?xì)怏w含量的探測(cè)裝置，其包括氣體探頭100、控制裝置200、移動(dòng)承載裝置30以及報(bào)警裝置400。

其中所述氣體探頭10用于探測(cè)周?chē)h(huán)境中的可燃?xì)怏w含量，其中涉及的可燃?xì)怏w包括但不限于，氫氣、甲烷、一氧化碳、煤氣等等。所述控制裝置200遙控所述移動(dòng)承載裝置300移動(dòng)，具體遙控方式，可以是紅外遙控方式，但不限于。所述報(bào)警裝置400包括聲、光報(bào)警裝置，例如，警示燈，蜂鳴器等等。

使用時(shí)，所述控制裝置200遙控所述移動(dòng)承載裝置300移動(dòng)，所述氣體探頭100探測(cè)周?chē)h(huán)境中可燃?xì)怏w的含量，當(dāng)其達(dá)到預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，其會(huì)通知所述報(bào)警裝置400報(bào)警；或是將報(bào)警信息發(fā)送給所述控制裝置200，由所述控制裝置200通知所述報(bào)警裝置400報(bào)警，或是進(jìn)行其他預(yù)設(shè)操作。

具體來(lái)講，請(qǐng)參閱圖2、3所示，所述氣體探頭100包括殼體10，其內(nèi)設(shè)置有上下開(kāi)口的收容腔12，其上部安裝有傳感器承載座20。其中所述傳感器承載座20的底部收容在所述殼體10收容腔12的上部，其具體可以通過(guò)螺栓安裝在所述殼體10的上部處。

其中，所述傳感器承載座20的上表面向內(nèi)凹陷形成有檢測(cè)腔22，其中部設(shè)置有容置通孔24，其內(nèi)設(shè)置有可燃?xì)怏w燃燒傳感器，例如，nap-57a式可燃?xì)怏w燃燒傳感器，但不限于，此處僅為舉例式說(shuō)明。

其中所述檢測(cè)腔22內(nèi)還容置有蜂巢式過(guò)濾片23，其蓋設(shè)在所述容置通孔24上，用于預(yù)先過(guò)濾進(jìn)入空氣中的灰塵。所述檢測(cè)腔22的上部開(kāi)口處還設(shè)置有蓋體25，其下設(shè)置有卡簧27。所述蓋體25具體可以是通過(guò)鉚釘安裝在所述傳感器承載座20上。

請(qǐng)參閱圖4所示，其中所述傳感器承載座20內(nèi)還設(shè)置有上下貫通的測(cè)試氣體通道26，用于從其下部的所述殼體10的收容腔12內(nèi)引入測(cè)試氣體。其中所述傳感器承載座20上還設(shè)置有連接槽28，連通所述測(cè)試氣體通道26的開(kāi)口和所述容置通孔24，所述測(cè)試氣體從所述測(cè)試氣體通道26通過(guò)后，經(jīng)由所述連接槽28，流到所述容置通孔24位置，以供所述傳感器探測(cè)。

其中所述殼體10的收容腔12內(nèi)還設(shè)置有功能電路板，其與所述傳感器電性連接，并通過(guò)設(shè)置在所述收容腔12下部開(kāi)口處的外接接口13與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。具體的，所述外接接口13是一個(gè)7pin接頭，但不限于。進(jìn)一步的，為保證所述外接接口13與所述殼體收容腔下開(kāi)口之間配接的緊密性，兩者之間還設(shè)置有密封圈15。

進(jìn)一步的，其中所述功能電路板具體包括電性連接的基板電路板14、控制和測(cè)量電路板16以及通訊和電源電路板18。其中所述基板電路板14用于檢測(cè)出所述傳感器的電位差；所述控制和測(cè)量電路板16上設(shè)置有放大電路和用于數(shù)據(jù)處理的處理器，其中的數(shù)據(jù)處理包括但不限于，將所述電位差數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具體的數(shù)字信號(hào)；所述通訊和電源電路板18上設(shè)置有rs485接口電路和電源電路。

進(jìn)一步的，本發(fā)明將一個(gè)功能電路板拆分為3個(gè)相互獨(dú)立功能的電路板，是充分考慮到所述殼體10內(nèi)收容腔12的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而做出的一個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，因?yàn)樗鰵んw10內(nèi)收容腔12空間有限，若用一個(gè)功能電路板來(lái)實(shí)現(xiàn)功能，則很難被收容腔完整收納。同時(shí)，還要考慮到收容腔12內(nèi)還要容置其他元件，因此，將一個(gè)完整的功能電路板拆分為3個(gè)。

進(jìn)一步的，這3個(gè)功能電路板14、16、18間的相互位置設(shè)置，也是結(jié)合考慮了收容腔12內(nèi)空間大小，以及后續(xù)的元件設(shè)置。其中所述基板電路板14和控制和測(cè)量電路板16之間是相互平行設(shè)置，而所述控制和測(cè)量電路板16和通訊和電源電路板18之間則是相互垂直設(shè)置，這是考慮所述通訊和電源電路板18上還會(huì)設(shè)置其他功能元件，若是還是按照平行設(shè)置的方式，則收容空間會(huì)不夠。

另外，拆分的所述3個(gè)功能電路板，其各自功能劃分也是充分考慮到數(shù)據(jù)的采集、處理以及傳輸?shù)谋憷?。其中所?個(gè)功能電路板可以是通過(guò)1.5mm鍍金插針層層相連，所述通訊和電源電路板18在通過(guò)線纜與所述外接接口13連接，但不限于。

其中所述外接接口13可以是與所述控制裝置200連接，也可以是與所述報(bào)警裝置400連接，或者是與兩者同時(shí)連接。

當(dāng)所述外接接口13外接所述控制裝置200時(shí)，所述功能電路板將報(bào)警信息傳遞給所述控制裝置200，后續(xù)由所述控制裝置200來(lái)決定如何處理和反饋這一報(bào)警信息。例如，可以是通知所述報(bào)警裝置400進(jìn)行報(bào)警，也可以是根據(jù)所述報(bào)警信息來(lái)進(jìn)行其他設(shè)備的關(guān)閉操作等等。

進(jìn)一步的，其中所述控制裝置200和所述功能電路板之間的數(shù)據(jù)傳輸可以是以標(biāo)準(zhǔn)的rs485半雙工接口連接，其間的數(shù)據(jù)通訊采用標(biāo)準(zhǔn)的modbusrtu協(xié)議。其中所述控制裝置200為主站，所述功能電路板為從站，所述控制裝置200不斷地詢問(wèn)所述功能電路板并得到其響應(yīng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包含檢測(cè)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，所述控制裝置200分析該數(shù)據(jù)，并刷新輸出和顯示狀態(tài)。

當(dāng)所述外接接口13外接所述報(bào)警裝置400時(shí)，所述功能電路板則是將報(bào)警信息發(fā)送到所述外接的報(bào)警裝置400上，所述報(bào)警裝置400接到報(bào)警信息后，進(jìn)而發(fā)出報(bào)警提醒。

進(jìn)一步的，其中所述通訊和電源電路板18上還連接有氣體電磁閥17，所述氣體電磁閥17與外部存放可燃測(cè)試氣體的測(cè)試氣瓶102連接，從而將測(cè)試氣體引入到所述傳感器承載座20下部的所述收容腔12內(nèi)。

使用時(shí)，請(qǐng)參閱圖5所示，外部環(huán)境中的空氣通過(guò)所述蓋體25上的空氣流通孔252進(jìn)入到所述檢測(cè)腔22內(nèi)，穿過(guò)所述蜂巢式過(guò)濾片23，到達(dá)所述容置通孔24處，所述傳感器30對(duì)其中的可燃?xì)怏w進(jìn)行探測(cè)，所述功能電路板獲得所述傳感器的探測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)其處理后將其通過(guò)所述外接接口13傳遞給外部。其中氣體流向請(qǐng)參閱圖中自上而下的箭頭所示。

而每次探測(cè)使用后，為保證下次探測(cè)使用的精準(zhǔn)度，所述探頭自身還可以進(jìn)行自檢操作。具體為，所述傳感器30或是功能電路板通過(guò)打開(kāi)所述電磁閥17，使得存有測(cè)試可燃?xì)怏w的所述測(cè)試氣瓶102通過(guò)氣管以及所述電磁閥17，向所述收容腔12內(nèi)通入可燃測(cè)試氣體，測(cè)試可燃?xì)怏w通過(guò)所述測(cè)試氣體通道26和連接槽28，從而到達(dá)所述容置通孔24處，待所述傳感器30自檢探測(cè)完成后，則關(guān)閉所述電磁閥17。其中氣體流向請(qǐng)參閱圖5中自下而上的箭頭所示。

進(jìn)一步的，為擴(kuò)展本發(fā)明的使用范圍，所述控制裝置200還設(shè)置有無(wú)線通訊單元202，用于與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。例如，將其接收的由所述氣體探頭100發(fā)來(lái)的報(bào)警信息，傳遞給外界的云端服務(wù)器或是終端，或是接收來(lái)自外界的指令信息。其中所述無(wú)線通訊單元202具體可以是藍(lán)牙模塊、wlan模塊、3g通訊模塊、4g通訊模塊、5g通訊模塊等等無(wú)線通訊單元。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述控制裝置200還連接有指令輸入裝置204以及顯示裝置206。其中所述輸入裝置204具體可以包括鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、軌跡球等等中的一種或是多種，用于接收來(lái)自外部輸入的操作指令。所述顯示裝置206，具體可以是液晶屏，oled屏等等，用于顯示信息。所述輸入裝置204和顯示裝置206也可以由觸摸屏一體實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中所述殼體10底部還可設(shè)置有安裝螺桿19，以便于其在不同位置上的安裝。其中所述安裝螺桿19上還可設(shè)置有橡膠減震塊192。

本發(fā)明涉及的一種用于探測(cè)環(huán)境可燃?xì)怏w含量的探測(cè)裝置，其將氣體探頭設(shè)置在移動(dòng)承載裝置上，通過(guò)遙控的方式進(jìn)入到未知環(huán)境進(jìn)行環(huán)境氣體探測(cè)。如此，使得操作人員無(wú)需直接進(jìn)入待探測(cè)的未知環(huán)境中，即可獲知其內(nèi)的可燃?xì)怏w的含量信息，極大的提升了操作人員的人身安全。

進(jìn)一步的，其氣體探頭采用可燃?xì)怏w燃燒傳感器進(jìn)行環(huán)境中可燃?xì)怏w的探測(cè)，使得其能夠快速、準(zhǔn)確的探測(cè)到環(huán)境中可燃?xì)怏w的含量；同時(shí)，對(duì)于可燃?xì)怏w種類的探測(cè)范圍，也有很大的擴(kuò)展，使得其使用范圍很廣。

本發(fā)明的技術(shù)范圍不僅僅局限于上述說(shuō)明中的內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的前提下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行多種變形和修改，而這些變形和修改均應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。