基於單片機的煤礦氣體檢測控制系統的製作方法

2023-10-22 05:28:27

本實用新型屬於煤礦安全檢測系統，具體涉及一種基於單片機的煤礦氣體檢測控制系統。

背景技術：

煤炭為我國重要能源之一，隨著經濟的發展，煤炭的需求量越來越大，目前國內的煤礦對巷道內的氣體監控疏漏，個別煤礦採用單個或者精度低的檢測儀檢測，沒有形成統一管理，且存在自動化程度低，穩定性和精度低等問題，對煤礦安全有較大的隱患。

技術實現要素：

針對上述現有技術中描述的不足，本實用新型的目的是提供一種自動化程度高，布線簡單，故障率，精度高的基於單片機的煤礦氣體檢測控制系統。

為實現上述技術目的，本實用新型所採用的技術方案如下：

一種基於單片機的煤礦氣體檢測控制系統，包括單片機、水分檢測單元、氣體檢測單元、報警單元、上位機、無線通訊模塊、GSM模塊和移動終端，水分檢測單元通過無線通訊模塊與單片機雙向連接；氣體檢測單元通過無線通訊模塊與單片機雙向連接，報警單元與單片機的輸出端連接，單片機與上位機雙向連接，且單片機通過GSM模塊與移動終端連接。

所述水分檢測單元包括檢測面板，檢測面板的前端面設置有滲水探頭，在滲水探頭的外部套設有橡膠圈；在檢測面板的後端面上設置有用於收集滲水探頭採集來數據的數據採集盒，數據採集盒的盒體上安裝有無線通訊模塊，且數據採集盒通過無線通訊模塊與單片機連接。

所述氣體檢測單元包括若干組節點檢測單元，所述節點檢測單元包括節點控制器和氣體傳感器組，各氣體傳感器相互之間並聯設置，並分別與節點控制器連接，節點控制器通過無線通訊模塊與單片機連接。

所述氣體傳感器組包括甲烷傳感器、一氧化碳傳感器和氧氣濃度傳感器。

所述報警單元包括顯示屏、蜂鳴器和語音模塊；顯示屏、蜂鳴器和語音模塊相互並聯設置並分別與單片機的輸出端連接。

本實用新型的水分檢測單元的滲水探頭安裝在煤礦巷道內，時刻實時檢測巷道內水分情況，並通過無線通訊模塊上傳至單片機內，單片機進行分析處理後，控制報警單元的顯示屏顯示當前水分含量，若水分超標則蜂鳴器響警示工作人員，並通過語音模塊智能提醒工作人員當前水分情況，並上傳至上位機供遠程操作，還通過GSM模塊將狀態信息以簡訊形式發送到值班人員手機，便於值班人員時刻知曉巷道內狀態。氣體檢測單元分為若干個節點檢測單元，節點檢測單元分列在巷道內不同區域，提高檢測的精確度，每個節點檢測單元都設置有甲烷傳感器、一氧化碳傳感器和氧氣濃度傳感器，這幾個傳感器相互之間互不影響，各自將檢測的信號上傳至節點控制器內，各節點控制器將各自接收處理後的信息通過無線通訊模塊上傳至單片機上，單片機進行綜合處理，並將處理結果在顯示屏上顯示，通過語音模塊進行智能播報，如果檢測的氣體不達標，則蜂鳴器響警示工作人員，並上傳至上位機供遠程操作，還通過GSM模塊將狀態信息以簡訊形式發送到值班人員手機，便於值班人員時刻知曉巷道內狀態。本實用新型結構簡單，檢測精確，自動化程度高，採用無線通訊，極大程度簡化布線，降低了故障率。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型水分檢測單元的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1-2所示，一種基於單片機的煤礦氣體檢測控制系統，包括單片機1、水分檢測單元2、氣體檢測單元3、報警單元4、上位機5、無線通訊模塊6、GSM模塊7和移動終端8，水分檢測單元2通過無線通訊模塊6與單片機1雙向連接。

所述水分檢測單元2包括檢測面板2-1，檢測面板2-1的前端面設置有滲水探頭2-2，在滲水探頭2-2的外部套設有橡膠圈2-3。在檢測面板2-1的後端面上設置有用於收集滲水探頭2-2採集來數據的數據採集盒2-4，數據採集盒2-4的盒體上安裝有無線通訊模塊6，且數據採集盒2-4通過無線通訊模塊6與單片機1連接。

氣體檢測單元3通過無線通訊模塊6與單片機1雙向連接，報警單元4與單片機1的輸出端連接，單片機1與上位機5雙向連接，且單片機1通過GSM模塊7與移動終端8連接。

所述氣體檢測單元3包括若干組節點檢測單元9，所述節點檢測單元9包括節點控制器9-1和氣體傳感器組，各氣體傳感器相互之間並聯設置，並分別與節點控制器9-1連接，節點控制器9-1通過無線通訊模塊6與單片機1連接。

所述氣體傳感器組包括甲烷傳感器、一氧化碳傳感器和氧氣濃度傳感器。

所述報警單元4包括顯示屏4-1、蜂鳴器4-2和語音模塊4-3；顯示屏4-1、蜂鳴器4-2和語音模塊4-3相互並聯設置並分別與單片機1的輸出端連接。

水分檢測單元的滲水探頭安裝在煤礦巷道內，時刻實時檢測巷道內水分情況，並通過無線通訊模塊上傳至單片機內，單片機進行分析處理後，控制報警單元的顯示屏顯示當前水分含量，若水分超標則蜂鳴器響警示工作人員，並通過語音模塊智能提醒工作人員當前水分情況，並上傳至上位機供遠程操作，還通過GSM模塊將狀態信息以簡訊形式發送到值班人員手機，便於值班人員時刻知曉巷道內狀態。氣體檢測單元分為若干個節點檢測單元，節點檢測單元分列在巷道內不同區域，提高檢測的精確度，每個節點檢測單元都設置有甲烷傳感器、一氧化碳傳感器和氧氣濃度傳感器，這幾個傳感器相互之間互不影響，各自將檢測的信號上傳至節點控制器內，各節點控制器將各自接收處理後的信息通過無線通訊模塊上傳至單片機上，單片機進行綜合處理，並將處理結果在顯示屏上顯示，通過語音模塊進行智能播報，如果檢測的氣體不達標，則蜂鳴器響警示工作人員，並上傳至上位機供遠程操作，還通過GSM模塊將狀態信息以簡訊形式發送到值班人員手機，便於值班人員時刻知曉巷道內狀態。