煤氣泄漏監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種煤氣泄漏監(jiān)控裝置，包括裝置殼體，設置在所述裝置殼體內的監(jiān)控電路板，設置在所述裝置殼體內且與所述監(jiān)控電路板相連接的動作執(zhí)行結構，在所述監(jiān)控電路板上設有信號采集電路，與所述信號采集電路相連接的信號調理電路，與所述信號調理電路輸出端相連接的數(shù)據(jù)處理控制電路，與所述數(shù)據(jù)處理控制電路輸出端相連接的聲光報警電路、顯示電路和驅動電路，所述驅動電路與所述動作執(zhí)行結構相連接，還設有與所述數(shù)據(jù)處理控制電路相連接的Zigbee無線通訊電路，為監(jiān)控電路板上電路提供電源的電源電路。本實用新型的結構簡單，提高了監(jiān)控煤氣的可靠性，而且本實用新型的體積小巧，使用穩(wěn)定性好、功耗較低，適用性強，實用性好。
【專利說明】煤氣泄漏監(jiān)控裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于煤氣泄漏監(jiān)控【技術領域】，具體涉及一種煤氣泄漏監(jiān)控裝置。

【背景技術】
[0002] 近年來，煤氣泄漏導致的爆炸、中毒等事故已成為家庭生活和工業(yè)生產的安全隱 患，造成難以數(shù)計的人身傷亡和財產損失。因此，煤氣泄漏的監(jiān)測越來越引起政府和相關部 門的重視。實時、準確地監(jiān)測出煤氣泄漏的氣體濃度并做出相應的處理，對保障家庭生活和 安全生產具有重要的意義?，F(xiàn)有技術的煤氣泄漏檢測儀不能長時間工作，而且功耗高，維護 時間及成本高，不能實時監(jiān)測煤氣泄漏程度，無數(shù)據(jù)遠傳功能，泄漏時無及時切斷泄漏氣源 的措施，通用性較差。


【發(fā)明內容】

[0003] 本實用新型的目的是提供一種結構簡單、使用穩(wěn)定性好、功耗較低且可以數(shù)據(jù)遠 傳的煤氣泄漏監(jiān)控裝置。
[0004] 實現(xiàn)本實用新型目的的技術方案是：一種煤氣泄漏監(jiān)控裝置，包括裝置殼體，設置 在所述裝置殼體內的監(jiān)控電路板，設置在所述裝置殼體內且與所述監(jiān)控電路板相連接的動 作執(zhí)行結構，在所述監(jiān)控電路板上設有信號采集電路，與所述信號采集電路相連接的信號 調理電路，與所述信號調理電路輸出端相連接的數(shù)據(jù)處理控制電路，與所述數(shù)據(jù)處理控制 電路輸出端相連接的聲光報警電路、顯示電路和驅動電路，所述驅動電路與所述動作執(zhí)行 結構相連接，還設有與所述數(shù)據(jù)處理控制電路相連接的Zigbee無線通訊電路，為監(jiān)控電路 板上電路提供電源的電源電路，所述信號采集電路包括三電極電化學傳感器，所述信號調 理電路包括與所述三電極電化學傳感器相連接的AD8572雙路放大器，所述AD8572雙路放 大器的0UTA引腳與三電極電化學傳感器的C極電連接，所述AD8572雙路放大器的-INA引 腳通過第一電阻與三電極電化學傳感器的R極電連接，所述AD8572雙路放大器的+INA引 腳接地，所述AD8572雙路放大器的OUTB、-INB引腳與三電極電化學傳感器的W極電連接， 所述AD8572雙路放大器的+INB引腳接地，所述AD8572雙路放大器的0UTB引腳與所述數(shù) 據(jù)處理控制電路相連接。
[0005] 所述數(shù)據(jù)處理控制電路包括STM32F302RC處理芯片，所述AD8572雙路放大器的 0UTB與所述STM32F302RC處理芯片的PB8引腳相連接。
[0006] 所述電源電路包括供電電池，與所述供電電池相連接的第一穩(wěn)壓器電路和與第一 穩(wěn)壓器電路輸出端相連接的所述第二穩(wěn)壓器電路，所述第一穩(wěn)壓器電路輸出5V供電電壓， 所述第二穩(wěn)壓器電路輸出3V供電電壓，所述第一穩(wěn)壓器的輸出端與三電極電化學傳感器、 動作執(zhí)行結構電連接，所述第一穩(wěn)壓器的輸出端與所述STM32F302RC處理芯片、Zigbee無 線通訊電路電連接。
[0007] 所述聲光報警電路包括三色指示燈、發(fā)聲驅動電路、與所述發(fā)聲驅動電路相連接 的蜂鳴器，所述三色指示燈分別電連接在STM32F302RC處理芯片的PC5、PB6、PB5引腳上，所 述發(fā)聲驅動電路電連接在STM32F302RC處理芯片的PAO引腳上。
[0008] 所述驅動電路為三個，所述動作執(zhí)行結構包括煤氣開關閥、排風扇開關和用電切 斷開關，三個驅動電路的輸出端分別與煤氣開關閥、排風扇開關和用電切斷開關相連接，三 個驅動電路均包括放大三極管和串聯(lián)在放大三極管集電極上的驅動電磁線圈，三個驅動電 路的放大三極管的基極通過第三電阻分別與STM32F302RC處理芯片的PB6、PB7、PB11相連 接。
[0009] 所述Zigbee無線通訊電路包括CC2530芯片，所述CC2530芯片的P1_0引腳與 STM32F302RC處理芯片的PC4引腳相連接，所述CC2530芯片的Pl_l引腳與STM32F302RC處 理芯片的PC5引腳相連接。
[0010] 所述顯示電路包括七段顯示管，七段顯示管的輸入引腳分別與STM32F302RC處理 芯片的P01-P08引腳相連接。
[0011] 本實用新型具有積極的效果：本實用新型的結構簡單，設有Zigbee無線通訊電 路，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳功能，并且設有聲光報警電路、顯示電路和驅動電路，當泄漏煤氣達 到設定值時，會同步啟動顯示、聲光報警和驅動動作執(zhí)行結構快速完成切斷泄漏源、清除安 全隱患，一定程度上提高了監(jiān)控煤氣的可靠性，而且本實用新型的體積小巧，使用穩(wěn)定性 好、功耗較低，適用性強，實用性好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)具體實施例并結合附 圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中：
[0013] 圖1為本實用新型的結構框圖；
[0014] 圖2為信號采集電路與信號調理電路組合的具體電路示意圖；
[0015] 圖3為STM32F302RC處理芯片的具體結構圖；
[0016] 圖4為電源電路的具體電路圖；
[0017] 圖5為聲光報警電路的具體電路圖；
[0018] 圖6為驅動電路與動作執(zhí)行結構的組合電路圖；
[0019] 圖7為Zigbee無線通訊電路的具體電路圖；
[0020] 圖8為顯示電路的具體電路圖。

【具體實施方式】
[0021] (實施例1)
[0022] 圖1至圖8顯示了本實用新型的一種【具體實施方式】，其中圖1為本實用新型的結 構框圖；圖2為信號采集電路與信號調理電路組合的具體電路示意圖；圖3為STM32F302RC 處理芯片的具體結構圖；圖4為電源電路的具體電路圖；圖5為聲光報警電路的具體電路 圖；圖6為驅動電路與動作執(zhí)行結構的組合電路圖；圖7為Zigbee無線通訊電路的具體電 路圖；圖8為顯7]^電路的具體電路圖。
[0023] 見圖1至圖8, 一種煤氣泄漏監(jiān)控裝置，包括裝置殼體，設置在所述裝置殼體內的 監(jiān)控電路板，設置在所述裝置殼體內且與所述監(jiān)控電路板相連接的動作執(zhí)行結構1，在所述 監(jiān)控電路板上設有信號采集電路2,與所述信號采集電路2相連接的信號調理電路3,與所 述信號調理電路3輸出端相連接的數(shù)據(jù)處理控制電路4,與所述數(shù)據(jù)處理控制電路4輸出端 相連接的聲光報警電路5、顯示電路6和驅動電路7,所述驅動電路7與所述動作執(zhí)行結構1 相連接，還設有與所述數(shù)據(jù)處理控制電路4相連接的Zigbee無線通訊電路8,為監(jiān)控電路板 上電路提供電源的電源電路9，所述信號采集電路2包括三電極電化學傳感器，所述信號調 理電路3包括與所述三電極電化學傳感器相連接的AD8572雙路放大器，所述AD8572雙路 放大器的OUTA引腳與三電極電化學傳感器的C極電連接，所述AD8572雙路放大器的-INA 引腳通過第一電阻與三電極電化學傳感器的R極電連接，所述AD8572雙路放大器的+INA 引腳接地，所述AD8572雙路放大器的OUTB、-INB引腳與三電極電化學傳感器的W極電連 接，所述AD8572雙路放大器的+INB引腳接地，所述AD8572雙路放大器的OUTB引腳與所述 數(shù)據(jù)處理控制電路相連接。其中W極--用于氧化反應的工作電極；C極--用于還原反 應的對電極；R極--可提供恒電位的參比電極；
[0024] 所述數(shù)據(jù)處理控制電路包括STM32F302RC處理芯片，所述AD8572雙路放大器的 0UTB與所述STM32F302RC處理芯片的PB8引腳相連接。其主時鐘晶振采用8mhz無源晶振， 實時時鐘采用32. 768khz時鐘晶振。微處理的I/O管腳連接著各個功能模塊。
[0025] AD8572雙路放大器，具有軌到軌輸入與輸出擺幅能力，引腳123組成的一路放大 器的作用是控制三電極電化學傳感器在恒電位工作，引腳567組成的放大器的作用是將傳 感器輸出的電流信號轉變?yōu)殡妷盒盘杺髦廖⑻幚砥鬟M行放大和處理。M0S管J177功能是縮 短化學傳感器的啟動時間。
[0026] 所述電源電路9包括供電電池 91，與所述供電電池相連接的第一穩(wěn)壓器電路92和 與第一穩(wěn)壓器電路92輸出端相連接的所述第二穩(wěn)壓器電路93,所述第一穩(wěn)壓器電路輸出 5V供電電壓，所述第二穩(wěn)壓器電路輸出3V供電電壓，所述第一穩(wěn)壓器的輸出端與三電極電 化學傳感器、動作執(zhí)行結構電連接，所述第一穩(wěn)壓器的輸出端與所述STM32F302RC處理芯 片、Zigbee無線通訊電路電連接。
[0027] 所述聲光報警電路5包括三色指示燈51、發(fā)聲驅動電路52、與所述發(fā)聲驅動電路 52相連接的蜂鳴器53,所述三色指示燈51分別電連接在STM32F302RC處理芯片的PC5、 PB6、PB5引腳上，所述發(fā)聲驅動電路52電連接在STM32F302RC處理芯片的ΡΑ0引腳上。
[0028] 所述驅動電路7為三個，所述動作執(zhí)行結構1包括煤氣開關閥K1、排風扇開關K2 和用電切斷開關K3,三個驅動電路的輸出端分別與煤氣開關閥K1、排風扇開關K2和用電切 斷開關K3相連接，三個驅動電路均包括放大三極管和串聯(lián)在放大三極管集電極上的驅動 電磁線圈，三個驅動電路的放大三極管的基極通過第三電阻分別與STM32F302RC處理芯片 的 PB6、PB7、PB11 相連接。
[0029] 所述Zigbee無線通訊電路包括CC2530芯片，所述CC2530芯片的P1_0引腳與 STM32F302RC處理芯片的PC4引腳相連接，所述CC2530芯片的Pl_l引腳與STM32F302RC處 理芯片的PC5引腳相連接。采用cc2530作為無線網絡芯片，由于cc2530芯片內集成了許 多特色功能模塊，因此，其典型的外圍電路也就非常簡潔。其中，主時鐘晶振采用32mhz無 源晶振以及32. 768khz時鐘晶振；無線rf模塊外圍電路采用無巴倫的阻抗匹配網絡，天線 使用50歐鞭狀負極性天線。為了指示網絡節(jié)點的運行狀態(tài)，在硬件設計中加入兩個狀態(tài)指 示燈，使用220歐的限流電阻，分別接在微處理器芯片的pl0、pll 口，用于指示設備入網、退 網等狀態(tài)，
[0030] 所述顯示電路包括七段顯示管，七段顯示管的輸入引腳分別與STM32F302RC處理 芯片的P01-P08引腳相連接。兩位數(shù)碼管用來顯示氣體的濃度值及監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)，數(shù)碼 管直接連接微處理器I/O管腳，驅動不同的數(shù)碼管時可將I/O管腳設置為上拉或下拉狀態(tài)。
[0031] 本實用新型的結構簡單，設有Zigbee無線通訊電路，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳功能，并 且設有聲光報警電路、顯示電路和驅動電路，當泄漏煤氣達到設定值時，會同步啟動顯示、 聲光報警和驅動動作執(zhí)行結構快速完成切斷泄漏源、清除安全隱患，一定程度上提高了監(jiān) 控煤氣的可靠性，而且本實用新型的體積小巧，使用穩(wěn)定性好、功耗較低，適用性強，實用性 好。
[0032] 顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而 并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明 的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以 窮舉。而這些屬于本實用新型的實質精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍屬于本實用 新型的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種煤氣泄漏監(jiān)控裝置，包括裝置殼體，設置在所述裝置殼體內的監(jiān)控電路板，設置 在所述裝置殼體內且與所述監(jiān)控電路板相連接的動作執(zhí)行結構，其特征在于：在所述監(jiān)控 電路板上設有信號采集電路，與所述信號采集電路相連接的信號調理電路，與所述信號調 理電路輸出端相連接的數(shù)據(jù)處理控制電路，與所述數(shù)據(jù)處理控制電路輸出端相連接的聲光 報警電路、顯示電路和驅動電路，所述驅動電路與所述動作執(zhí)行結構相連接，還設有與所述 數(shù)據(jù)處理控制電路相連接的Zigbee無線通訊電路，為監(jiān)控電路板上電路提供電源的電源 電路，所述信號采集電路包括三電極電化學傳感器，所述信號調理電路包括與所述三電極 電化學傳感器相連接的AD8572雙路放大器，所述AD8572雙路放大器的OUTA引腳與三電極 電化學傳感器的C極電連接，所述AD8572雙路放大器的-INA引腳通過第一電阻與三電極 電化學傳感器的R極電連接，所述AD8572雙路放大器的+INA引腳接地，所述AD8572雙路 放大器的〇UTB、-INB引腳與三電極電化學傳感器的W極電連接，所述AD8572雙路放大器的 +INB引腳接地，所述AD8572雙路放大器的OUTB引腳與所述數(shù)據(jù)處理控制電路相連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的煤氣泄漏監(jiān)控裝置，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理控制電路包 括STM32F302RC處理芯片，所述AD8572雙路放大器的OUTB與所述STM32F302RC處理芯片 的PB8引腳相連接。
3. 根據(jù)權利要求2所述的煤氣泄漏監(jiān)控裝置，其特征在于：所述電源電路包括供電電 池，與所述供電電池相連接的第一穩(wěn)壓器電路和與第一穩(wěn)壓器電路輸出端相連接的第二穩(wěn) 壓器電路，所述第一穩(wěn)壓器電路輸出5V供電電壓，所述第二穩(wěn)壓器電路輸出3V供電電壓， 所述第一穩(wěn)壓器的輸出端與三電極電化學傳感器、動作執(zhí)行結構電連接，所述第一穩(wěn)壓器 的輸出端與所述STM32F302RC處理芯片、Zigbee無線通訊電路電連接。
4. 根據(jù)權利要求3所述的煤氣泄漏監(jiān)控裝置，其特征在于：所述聲光報警電路包括 三色指示燈、發(fā)聲驅動電路、與所述發(fā)聲驅動電路相連接的蜂鳴器，所述三色指示燈分別 電連接在STM32F302RC處理芯片的PC5、PB6、PB5引腳上，所述發(fā)聲驅動電路電連接在 STM32F302RC處理芯片的PAO引腳上。
5. 根據(jù)權利要求4所述的煤氣泄漏監(jiān)控裝置，其特征在于：所述驅動電路為三個，所 述動作執(zhí)行結構包括煤氣開關閥、排風扇開關和用電切斷開關，三個驅動電路的輸出端分 別與煤氣開關閥、排風扇開關和用電切斷開關相連接，三個驅動電路均包括放大三極管和 串聯(lián)在放大三極管集電極上的驅動電磁線圈，三個驅動電路的放大三極管的基極通過第三 電阻分別與STM32F302RC處理芯片的PB6、PB7、PB11相連接。
6. 根據(jù)權利要求5所述的煤氣泄漏監(jiān)控裝置，其特征在于：所述Zigbee無線通訊電路 包括CC2530芯片，所述CC2530芯片的P1_0引腳與STM32F302RC處理芯片的PC4引腳相連 接，所述CC2530芯片的Pl_l引腳與STM32F302RC處理芯片的PC5引腳相連接。
7. 根據(jù)權利要求6所述的煤氣泄漏監(jiān)控裝置，其特征在于：所述顯示電路包括七段顯 示管，七段顯示管的輸入引腳分別與STM32F302RC處理芯片的P01-P08引腳相連接。
【文檔編號】G08B21/16GK203882152SQ201420203528
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權日:2014年4月24日
【發(fā)明者】王帥帥, 毛瑞卿, 馬西良, 孫苗, 宋微 申請人:徐州工程學院