一種基於arm可攜式的瓦斯檢測儀的製作方法

2023-06-17 17:31:21

專利名稱：一種基於arm可攜式的瓦斯檢測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種瓦斯監測儀，具體涉及一種基於ARM可攜式的瓦斯檢測儀，尤其涉及一種煤礦安全生產中的瓦斯氣體監控儀器。
背景技術：
煤礦井下的生產作業因為遠離地面，井下環境複雜惡劣，極容易發生瓦斯氣體爆炸事故。傳統的瓦斯檢測裝置具有高功耗、體積大、使用的靈活性差和高成本等方面的不足。通常安全檢測的工作人員不能夠及時準確的發現瓦斯氣體事故苗頭，不能做到安全生產防患於未然，往往造成巨大的人員和財產損失。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術存在的以上問題，提供一種基於ARM可攜式的瓦斯檢測儀，較好的解決了如何在第一現場第一時間方便的檢測煤礦井下瓦斯氣體濃度的的問題。為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現:一種基於ARM可攜式的瓦斯檢測儀，包括瓦斯傳感器及ARM處理器，所述瓦斯傳感器放入被測氣體，得出的信號經過信號調理模塊、模數轉換模塊傳輸至所述ARM處理器，所述ARM處理器傳送至計算機中進行存儲和分析。優選的，所述ARM處理器還連接有報警模塊。優選的，所述ARM處理器還連接有輸入輸出模塊，所述輸入輸出模塊包括鍵盤及
顯示器。優選的，所述ARM處理器通過紅外線收發裝置與所述計算機通信，所述紅外線收發裝置與所述計算機之間連接有電平轉換模塊。本實用新型的有益效果是:基於ARM處理器的煤礦井下瓦斯可攜式檢測儀裝置，利用ARM處理器的實時處理能力，較好的解決了如何在第一現場第一時間方便的檢測煤礦井下瓦斯氣體濃度的問題。做到安全生產防患於未然，避免了巨大的人員和財產損失。上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。本實用新型的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:圖1瓦斯檢測儀系統整體結構示意圖；[0014]圖2瓦斯傳感器連接電路示意圖。圖中標號說明:1、ARM處理器，2、瓦斯傳感器，3、信號調理模塊，4、模數轉換模塊，5、計算機，6、報警模塊，7、輸入輸出模塊，8、紅外線收發裝置，9、電平轉換模塊。
具體實施方式
下面將參考附圖並結合實施例，來詳細說明本實用新型。參照圖1所示，一種基於ARM可攜式的瓦斯檢測儀，包括瓦斯傳感器2及ARM處理器I，所述瓦斯傳感器2放入被測氣體，得出的信號經過信號調理模塊3、模數轉換模塊4傳輸至所述ARM處理器I，所述ARM處理器I傳送至計算機5中進行存儲和分析，所述ARM處理器I通過紅外線收發裝置8與所述計算機5通信，所述紅外線收發裝置8與所述計算機5之間連接有電平轉換模塊9。優選的,所述ARM處理器I還連接有報警模塊6、輸入輸出模塊7,所述輸入輸出模塊7包括鍵盤及顯示器。所述ARM處理器I選擇型號為Cortex-M3的STM32F103CBT6微控制器做為控制核心部件。在相同性能的條件下，STM32F103CBT6微控制器的功耗要比同級別的產品低75%左右，處理速度比同級的產品快30%左右，具有高代碼密度、高實時性和低功耗性。其時鐘頻率可達到72MHz，提供容量達128KB的Flash和20KB的RAM存儲，內嵌入個12位的A/D
轉換器。所述瓦斯傳感器2為TP-1.1A可燃氣體傳感器。利用瓦斯傳感器2來採集現場瓦斯檢測點信號，輸出為電信號。TP-1.1A是一種非加熱型的瓦斯氣體檢測傳感器，其優點是壽命較長、功耗較低，使用壽命達5年以上；其具有很強的環境適應能力，具有高度靈敏特性。它採用微珠型的結構，其兩引腳線的工作參照圖2所示。傳感器上的電壓為VI，VO是其負載電阻Rl上的輸出電壓，傳感器信號在通過負載電阻Rl上的電壓的變化來獲得，R2代表TP-1.1A傳感器。TP-1.1A瓦斯檢測得點是:當瓦斯濃度偏低的時候，VO呈基本的線性增長，當所檢測的濃度增加時，VO的增長率變得緩慢。所述輸入輸出模塊7包括鍵盤及顯示器。鍵盤為矩陣式按鍵16個，目的是用於設置瓦斯氣體濃度安全的極限值，可以輸入的數據為:檢測人員的班次、時間和瓦檢員的編號，實現了檢測人員身份記錄功能。顯示器為LCD液晶顯示器，方便了檢測人員可以隨時查看瓦斯氣體濃度值。採用了型號為EDM1190A的液晶顯示用來顯示瓦斯氣體濃度的百分比，其由IXD液晶顯示器、8位CPU接口電路和驅動電路組成。報警模塊6所起作用有兩個:一是當在瓦斯氣體濃度超過預先設置的安全值時就會報警，提示煤礦井下工作人員迅速撤離現場；二是當可攜式檢測儀器所採用的電池電壓欠缺時候就會報警，提示瓦斯氣體檢測工作人員及時對其充電。紅外線收發裝置8，其由發射部分和接收部分所組成。當被測氣體被測量並且被轉換成數字量以後，經過串行編碼電路編碼會形成串行數據，再經過調理驅動電路進行調製和功率放大，然後驅動紅外發射裝置發送檢測數據；紅外接收部分接收到前者發送來的紅外信號的時候，首先將所接受的紅外信號轉換成電信號，接著送入前置放大電路對其進行放大，然後經過解解碼解碼電路的解調和解碼送入到計算機中進行存儲和分析。本實施例所移植的作業系統選擇軟體設計選擇μ C/0S-1I作業系統，作為本系統的實施例程序的開發平臺和基礎。μ c/os-1i是一個原始碼開放、可以裁剪、搶先式的多任務實時性內核，其具有佔用空間小，執行效率高，可移植性強的特點。向ARM處理器I移植作業系統μ C/OS-1I和應用程式時本實施例選用ADS1.2編譯器。本實施例移植需要移植0S_CPU_C.C文件、0S_CPU.H文件和0S_CPU_A.ASM文件，定義系統預設任務模式為用戶模式，其目的是為了減小任務程序出錯的時候對代碼的不利影響。本實施例工作原理如下:本實施例首先在現場瓦斯採集點通過瓦斯傳感器2採集瓦現場氣體，採集到被測信號以後，將它轉換成電信號，經過信號調理模塊3電路對它做進一步的處理之後送人模數轉換模塊4將其轉換為所需數位訊號並且送入ARM處理器1，ARM處理器I通過程序對所輸入的數據進行運算就會得到待測瓦斯濃度，並顯示在輸入輸出模塊7的顯示器上，提供給現場的工作者隨時查看瓦斯信息。另外，還可以通過紅外線收發裝置8將所測得的數據通過電平轉換模塊9送入到計算機3進行存儲和分析，計算機3還可以再通過總線RS485與位於地面上的主控計算機進行快速通訊，對數據進行進一步的詳細的分析，繪製出所測得的瓦斯濃度曲線等數據信息。同時，報警模塊6作用是，當被測的瓦斯濃度超過一定的危害標準程度的時候，或發生電池欠壓的情況時，可以通過控制三極體的通斷狀況來實現整個瓦斯監測儀的聲音報警。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。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、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種基於ARM可攜式的瓦斯檢測儀，其特徵在於:包括瓦斯傳感器(2)及ARM處理器(I)，所述瓦斯傳感器(2)放入被測氣體，得出的信號經過信號調理模塊(3)、模數轉換模塊(4)傳輸至所述ARM處理器(I)，所述ARM處理器(I)傳送至計算機(5)中進行存儲和分析。
2.根據權利要求1所述的基於ARM的可攜式瓦斯檢測儀，其特徵在於:所述ARM處理器(I)還連接有報警模塊(6)。
3.根據權利要求1所述的基於ARM的可攜式瓦斯檢測儀，其特徵在於:所述ARM處理器(I)還連接有輸入輸出模塊(7)，所述輸入輸出模塊(7)包括鍵盤及顯示器。
4.根據權利要求1所述的基於ARM的可攜式瓦斯檢測儀，其特徵在於:所述ARM處理器(I)通過紅外線收發裝置(8)與所述計算機(5)通信，所述紅外線收發裝置(8)與所述計算機(5)之間連接有電平轉換模塊(9)。
專利摘要本實用新型公開了一種基於ARM可攜式的瓦斯檢測儀，包括瓦斯傳感器及ARM處理器，所述瓦斯傳感器放入被測氣體，得出的信號經過信號調理模塊、模數轉換模塊傳輸至所述ARM處理器，所述ARM處理器傳送至計算機中進行存儲和分析。基於ARM處理器的煤礦井下瓦斯可攜式檢測儀裝置，利用ARM處理器的實時處理能力，較好的解決了如何在第一現場第一時間方便的檢測煤礦井下瓦斯氣體濃度的問題。做到安全生產防患於未然，避免了巨大的人員和財產損失。
文檔編號G01N33/22GK202948014SQ20122061663
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者嚴毅, 宮磊 申請人:安徽理工大學