基于單片機的煤礦氣體安全檢測控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及基于單片機的煤礦氣體安全檢測控制裝置，包括氣體檢測模塊、氣體控制模塊和手機模塊；氣體檢測模塊實時對煤礦礦井空氣中的有毒有害氣體的濃度和現場圖像信息進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想寫入的氣體濃度數值相比較，進而判斷是否發出報警信號以及降低礦井內氣體濃度；手機模塊及時接受到實時報警信息并顯示，及時提醒工作人員留心煤礦礦井內的情況。本實用新型設計合理，結構簡單，性能穩定，制作成本低，可以實現遠程控制，易于推廣使用。
【專利說明】基于單片機的煤礦氣體安全檢測控制裝置【技術領域】
[0001]本實用新型涉及氣體檢測裝置，尤其涉及基于單片機的煤礦氣體安全檢測控制裝置。
【背景技術】
[0002]目前，工業的發展需要大量的能源，大量的能源來自對地下煤的開采，在煤的開采過程中常常出現較高濃度的瓦斯，也因此而經常發生瓦斯爆炸，給國家和個人造成較大的經濟損失。
[0003]瓦斯爆炸從其本質來說，就是一定濃度的甲烷和空氣中度作用下產生的激烈氧化反應。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%。當瓦斯濃度低于5%時，遇火不爆炸，但能在火焰外圍形成燃燒層；當瓦斯濃度為9.5%時，其爆炸威力最大；瓦斯濃度在16%以上時，失去其爆炸性，但在空氣中遇火仍會燃燒。
[0004]單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O 口和中斷系統、定時器/計時器等功能集成到一 塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統，在工業控制領域的廣泛應用。 實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可以實時檢測和控制煤礦各種氣體濃度、性能穩定、可以遠程控制的基于單片機的煤礦氣體安全檢測控制裝置。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型提供以下技術方案:基于單片機的煤礦氣體安全檢測控制裝置，包括氣體檢測模塊、氣體控制模塊和手機模塊，所述氣體檢測模塊包括第一單片機、傳感器組、視頻攝像頭、繼電器、排風機和無線發送裝置，傳感器組、視頻攝像頭與單片機輸入端連接，繼電器和無線發送裝置與單片機輸出端連接；所述氣體控制電路包括第二單片機、無線接收裝置、顯示裝置、報警裝置、鍵盤和上位機，無線接收裝置與第二單片機輸入端連接，顯示裝置和報警裝置與單片機輸出端連接，上位機輸入端連接鍵盤，輸出端連接單片機。
[0007]進一步的，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]進一步的，所述無線發送裝置和無線接收裝置均采用PC2MCIA，且兩者之間通過GPRS網絡連接。
[0009]進一步的，所述單片機采用STC12C5A60S2，單片機上集成有復位電路和A/D轉換電路。
[0010]進一步的，所述報警裝置采用電磁式有源蜂鳴器和紅綠雙色發光二極管，所述顯示裝置采用FYD12864-0402B。
[0011]與現有的技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型采用的傳感器組可以實時對煤礦礦井空氣中的有毒有害氣體的濃度進行檢測，視頻攝像頭可以將現場圖像信息傳給氣體控制裝置，通過氣體控制裝置及時控制氣體濃度，從而不會對礦工身體產生危害也可以盡量避免礦難的發生；檢測控制裝置基于單片機實現，性能穩定、成本低；氣體檢測裝置與氣體控制裝置通過無線通信裝置連接，可以遠程控制，同時，氣體檢測裝置通過GPRS網絡連接手機，手機可以及時接收到報警短信，提醒工作人員及時作出處理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型煤礦氣體安全檢測裝置結構方框圖。
【具體實施方式】
[0013]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0014]由圖1可知，基于單片機的煤礦氣體安全檢測控制裝置，包括氣體檢測模塊、氣體控制模塊和手機模塊，所述氣體檢測模塊包括第一單片機、傳感器組、繼電器、排風機和無線發送裝置，傳感器組與單片機輸入端連接，繼電器和無線發送裝置與單片機輸出端連接；所述氣體控制電路包括第二單片機、無線接收裝置、顯示裝置、報警裝置、鍵盤和上位機，無線接收裝置與第二單片機輸入端連接，顯示裝置和報警裝置與單片機輸出端連接，上位機輸入端連接鍵盤，輸出端連接單片機。
[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]所述無線發送裝置和無線接收裝置均采用PC2MCIA，且兩者之間通過GPRS網絡連接。所述單片機采用STC12C5A60S2，單片機上集成有復位電路和A/D轉換電路。所述報警裝置采用電磁式有源蜂鳴器和紅綠雙色發光二極管，所述顯示裝置采用FYD12864-0402B。
[0017]傳感器組和視頻攝像頭實時將煤礦礦井內空氣中有毒有害氣體濃度以及礦井現場圖像采集，并將信息傳給第一單片機，經第一單片機處理后，通過無線發送裝置發給氣體控裝置和手機模塊；無線接收裝置接收到信號后傳遞給第二單片機，經過與預先寫入第二單片機內的氣體濃度數值相比較，第二單片機輸出命令控制顯示裝置顯示數值，若是檢測的氣體濃度高出預定值，鍵盤對上位機輸入命令，控制第二單片機驅動報警裝置報警同時將命令傳遞給第一單片機控制繼電器進而驅動排風機工作，以降低煤礦礦井內有毒有害氣體濃度，若是檢測的氣體濃度在預定值范圍內，報警裝置和繼電器則不會被驅動工作。手機模塊由工作人員持有，即使工作人員不在工作地點，也可以通過手機模塊及時接受到實時報警信息并顯示，及時提醒工作人員留心煤礦礦井內的情況，以免意外發生。
[0018]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.基于單片機的煤礦氣體安全檢測控制裝置，特征在于:包括氣體檢測模塊、氣體控制模塊和手機模塊，所述氣體檢測模塊包括第一單片機、傳感器組、視頻攝像頭、繼電器、排風機和無線發送裝置，傳感器組、視頻攝像頭與單片機輸入端連接，繼電器和無線發送裝置與單片機輸出端連接； 所述氣體控制電路包括第二單片機、無線接收裝置、顯示裝置、報警裝置、鍵盤和上位機，無線接收裝置與第二單片機輸入端連接，顯示裝置和報警裝置與單片機輸出端連接，上位機輸入端連接鍵盤，輸出端連接單片機。
2.根據權利要求1所述的基于單片機的煤礦氣體安全檢測控制裝置，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.根據權利要求1所述的基于單片機的煤礦氣體安全檢測控制裝置，其特征在于:所述無線發送裝置和無線接收裝置均采用PC2MCIA，且兩者之間通過GPRS網絡連接。
4.根據權利要求1所述的基于單片機的煤礦氣體安全檢測控制裝置，其特征在于:所述單片機采用STC12C5A60S2，單片機上集成有復位電路和A/D轉換電路。
5.根據權利要求1所述的基于單片機的煤礦氣體安全檢測控制裝置，其特征在于:所述報警裝置采用電磁式有源蜂鳴器和紅綠雙色發光二極管，所述顯示裝置采用FYD12864-0402B。
【文檔編號】E21F17/18GK203769854SQ201420128943
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】郝保明, 許海峰, 張明玉 申請人:宿州學院