一種可攜式煤礦數碼數據記錄儀的製作方法
2023-12-09 15:04:51 1
專利名稱：一種可攜式煤礦數碼數據記錄儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種數碼數據記錄儀，特別是涉及一種用於煤礦井下的可攜式數碼數據信息記錄儀。
背景技術：
目前煤礦普遍使用的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、溫度等監測儀器全部採用有線傳輸的方式，並且是分散安裝，經常出現監控主機、系統電纜、附件或監測傳感器故障後無法工作，且井下巷道不宜架設電纜和井下電纜容易出現故障等現象。現有技術中由於沒有攝像功能，井下工作人員的工作情況和監測儀器安裝的位置無法看到，極易出現漏監和漏測的情況，從而導致事故的發生，在事故發生後，上述設備損壞不能反應事故真實狀況。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的不足而提供一種新型礦用儀器，即可攜式煤礦數碼數據記錄儀，它採用電池供電，無線傳輸數據，集瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、溫度等監測和紅外線攝像於一體，且體積小、重量輕、便於移動安裝和攜帶，其抗衝擊、防水浸、防火、防爆能力強並便於維修，是一種理想的煤礦井下用數碼數據信息記錄儀。
本發明是這樣實現的，一種可攜式煤礦數碼數據記錄儀，包括箱體35、瓦斯傳感器4、一氧化碳傳感器6、二氧化碳傳感器8、溫度傳感器14、數據傳輸接口10、報警指示燈12、鋰電池2、鍵盤接口16、揚聲器18、液晶顯示屏23、錄像模塊25、無線數據傳輸模塊26、數據傳輸天線27、麥克風28、音頻處理模塊29、模擬攝像頭30、無線影音傳輸模塊31、影音傳輸天線32，其特徵在於，其構成還包括中央處理器1、電源處理電路3、瓦斯變送器電路5、一氧化碳變送器電路7、二氧化碳變送器電路9、通訊電路11、指示燈電路13、溫度傳感器接口電路15、鍵盤電路17、語音報警電路19、時鐘電路20、復位電路21、液晶屏接口電路22、錄像模塊接口電路24、數據存儲器33、數據傳輸接口電路34，其連接方式是，中央處理器1通過連接埠的相應管腳與電源處理電路3、瓦斯變送器電路5、一氧化碳變送器電路7、二氧化碳變送器電路9、通訊電路11、指示燈電路13、溫度傳感器接口電路15、鍵盤電路17、語音報警電路19、時鐘電路20、復位電路21、液晶屏接口電路22、錄像模塊接口電路24、數據存儲器33、數據傳輸接口電路34等相應管腳連接，電源處理電路3與鋰電池2連接，瓦斯變送器電路5與瓦斯傳感器4的相應管腳連接，一氧化碳變送器電路7與一氧化碳傳感器6的相應管腳連接，二氧化碳變送器電路9與二氧化碳傳感器8的相應管腳連接，通訊電路11與數據傳輸器接口10的相應管腳連接，指示燈電路13與報警器指示燈12的相應管腳連接，溫度傳感器接口電路15與溫度傳感器14的相應管腳連接，鍵盤電路17與鍵盤接口16的相應管腳連接，語音報警電路19與揚聲器18的相應管腳連接，液晶顯示屏接口電路22與液晶顯示屏23的相應管腳連接，錄像模塊接口電路24與錄像模塊25的相應管腳連接，數據傳輸接口電路34與無線數據傳輸模塊26和數據傳輸天線27的相應管腳連接，錄像模塊25與模擬攝像頭30和音頻處理模塊29的相應管腳連接，音頻處理模塊29與麥克風28和無線影音傳輸模塊31的相應管腳連接，模擬攝像頭30和音頻處理模塊29與無線影音傳輸模塊31的相應管腳連接，無線影音傳輸模塊31與影音傳輸天線32的相應管腳連接。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，中央處理器電路1包括U10、CY1、RP1、R43、C15、C16，U10可選用C805IF000，也可選用C805IF005、C805IF010、C805IF015單片機擔任，其接線方式是，RP1的1腳接電源VCC，RP1的2、3腳分別接U10的56、55腳，RP1的4、5腳分別接U10的50、49腳，RP1的6、7腳分別接U10的48、47腳，RP1的8腳接U10的42腳，RP1的9腳接U10的39腳，R43一端接電源VCC，另一端接U10的43腳，C15和CY1的一端接U10的18腳，C16的一端和CY1的另一端接U10的19腳，C15和C16的另一端接地，U10的5和15腳接地，U10的6、16、17、31、40、62腳接電源VCC，U10的其他管腳通過連接埠與本發明其它電路的相應管腳連接。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，電源處理電路3包括，U7、D1、C2、C3，U7選用AMS1117電源晶片擔任，其連接方式是，U7的1腳與C2和C3的一端共同接地，U7的2腳與C3的另一端接電源VCC，U7的3腳與C2的另一端接D1的負極，D1的正極接VTN。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，瓦斯變送器電路5包括，運算放大器U5A、U5B、U6A、U6B、JP3、R20、R22、R25-R33、C13，運算放大器U5A、U5B、U6A、U6B選用LM258P擔任，其接線方式是，U5A的1腳接R22和R31的一端，U5A的2腳接R29的一端和R31的另一端，U5A的3腳接R20和C13的一端，C13的另一端接地，U5B的5腳接R26和R27的一端，U5B的6腳接R28的一端，U5B的7腳接R20和R28的另一端，R27的另一端接地，JP3的1腳接GND，JP3的2腳接R26的另一端，JP3的3腳接電源VCC，U6A的1腳接R30和R32的一端，U6A的2腳接R29和R30的另一端，U6A的3腳接地，U6B的5腳接R22的另一端和R25的一端，U6B的6腳接R32的另一端和R33的一端，R33的另一端接地，U6B的7腳接R25的另一端和中央處理器U10的8腳。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，一氧化碳變送器電器7包括，運算放大器U3A、U3B、U4A、U4B、JP2、R11-R15、R17-R19、R21、R23、R24、C12，運算放大器U3A、U3B、U4A、U4B選用LM258P擔任，其接線方式是，U3A的1腳接R11和R12的一端，U3A的2腳接R11的另一端，U3A的3腳接R18和R19的一端，R19的另一端接地，JP2的1腳接GND，JP2的2腳接R18的另一端，JP2的3腳接電源VCC，U3B的5腳接R12的另一端和C12一端，C12的另一端接地，U3B的6腳接R13和R14的一端，U3B的7腳接R14的另一端和R15的一端，U4A的1腳接R17的一端和中央處理器U10的9腳，U4A的2腳接R23和R24的一端，R24另一端接地，U4A的3腳接R15和R17的另一端，U4B的5腳接地，U4B的6腳接R13的另一端和R21一端，U4B的7腳接R21和R23的另一端。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，二氧化碳變送器9包括，運算放大器U1A、U1B、U2A、U2B、JP1、R1-R10、R16、C1，運算放大器U1A、U1B、U2A、U2B選用LM258P擔任，其接線方式是，U1A的1腳接R3和R4的一端，U1A的2腳接R3的另一端，U1A的3腳接R1和R2的一端，R2的另一端接地，JP1的1腳接GND，JP1的2腳接R1的另一端，JP1的3腳接電源VCC，U1B的5腳接地，U1B的6腳接R5和R6的一端，U1B的7腳接R6的另一端和R9的一端，U2A的1腳接R7和R8的一端，U2A的2腳接R5和R7的另一端，U2A的3腳接R4的另一端和C1的一端，C1的另一端接地，U2B的5腳接R8的另一端和R10一端，U2B的6腳接R9的另一端和R16的一端，R16的另一端接地，U2B的7腳接R10的另一端和中央處理器U10的7腳。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，通訊電路11包括U8、VT1、JP4、JP5、JP8、R34、R41，U8選用75LBC184通信晶片擔任，其接線方式是，VT1的E極接VCC，VT1的B極接R34一端，R34的另一端接中央處理器U10的44腳，VT1的C極接R41的一端和U8的2、3腳，R41的另一端接地，JP4的1腳接U8的1腳，JP4的2腳接中央處理器U10的26腳，JP5的1腳接U8的6腳，JP5的2腳接U8的7腳，JP8的1腳接中央處理器U10的25腳，JP8的2腳接U8的4腳，U8的5腳接地，U8的8腳接電源VCC。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，指示燈電路13包括，LED1、LED2、VT2、R35、R42、R48，其接線方式是，VT2的B極接R35的一端，R35的另一端接中央處理器U10的23腳，VT2的E極接LED1的負極，VT2的C極接R42的一端，R42的另一端接地，LED1和LED2的正極接電源VCC，LED2的負極接R48一端，R48的另一端接地。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，溫度傳感器接口電路15包括JP10，其接線方式是，JP10的1腳接GND，2腳接中央處理器U10的43腳，3腳接電源VCC。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，鍵盤電路17包括D2-D5、按鈕ENTER、ESC、PADP、PAUP，其接線方式是，ENTER的一端接中央處理器U10的39腳，另一端接D2的正極，D2的負極接地，ESC的一端接中央處理器U10的42腳，另一端接D3的正極，D3的負極接地。PADP的一端接中央處理器U10的47腳，另一端接D4的正極，D4的負極接地，PAUP的一端接中央處理器U10的48腳，另一端接D5的正極，D5的負極接地。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，語音報警電路(19包括，U11、VT3-VT7、R36-R39、R44-R47、R50、R51、SP1，U11選用AP18108語音晶片擔任，其接線方式是，VT3的E極接電源VCC，VT3的B極接R36的-端，R36的另一端接中央處理器U10的33腳，UT3的C極接U11的10腳和R44的一端，R44的另一端接地，VT4的E極接電源VCC，VT4的B極接R37的一端，R37的另一端接中央處理器U10的27腳，VT4的C極接U11的11腳和R46的一端，R46的另一端接地，VT5的E極接電源VCC，VT5的B極接R38的一端，R38的另一端接中央處理器U10的54腳，UT5的C極接U11的13腳和R45的一端，R45的另一端接地，VT6的E極接電源VCC，VT6的B極接R39的一端，R39的另一端接中央處理器U10的53腳，VT6的C極接U11的14腳和R47的一端，R47的另一端接地，VT7的E極接R50的一端和U11的4腳同時接地，VT7的C極接揚聲器SP1的一端，SP1的另一端接R51的一端和電源VCC，R51的另一端接U11的8腳，U11的12腳接電源VCC，U11的10腳接SUND11，U11的11腳接SUND22，U11的13腳接SUND33，U11的14腳接SUND44，U11的其他腳為空腳。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，時鐘電路20包括，U13、CT1、D6、D7、R40、R53、R54、C14、C18、C19、BT1，U13選用PCF8563時鐘晶片擔任，其接線方式是，U13的1腳接晶體振蕩器CT1和C18的一端，C18的另一端接地，U13的2腳接CT1的另一端，U13的3腳為空腳，U13的4腳接地，U13的5腳接R53的一端和SDA，R53的另一端接電源VCC，U13的6腳接SCL和R54一端，R54的另一端接電源VCC，U13的7腳接CLKOUT和R40的一端，R40的另一端接電源VCC，U13的8腳接D6和D7的負極及C14的一端，C14的另一端接地，D6的正極接電源VCC，D7的正極接電池BT1正極，電池BT1的負極接地。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，復位電路21包括，按鈕S1、R49、C17，其接線方式是，S1的一端接電解電容C17的正極，S1的另一端接中央處理器U10的20腳和C17的負極及R49的一端，R49的另一端接地。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，液晶顯示屏接口電路22包括，JP11、R52，其接線方式是，可變電阻R52的一端接JP11的2腳，另一端接JP11的1腳，滑動端接JP11的3腳，JP11的4腳接中央處理器U10的34腳，JP11的5腳接中央處理器U10的32腳，JP11D的6腳接中央處理器U10的46腳，JP11的7腳接中央處理器U10的38腳，JP11的8腳接中央處理器U10的37腳，JP11的9腳接中央處理器U10的36腳，JP11的10腳接中央處理器U10的35腳，JP11的15腳接中央處理器U10的60腳，JP11的16腳接中央處理器U10的59腳，JP11的18腳接液晶屏23的VEE端，JP11的19腳接電源VCC，JP11的20腳接中央處理器U10的GND。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，錄像模塊接口電路24包括，RECORD，其接線方式是，RM接中央處理器U10的58腳，LM接中央處理器U10的57腳，PLAY接中央處理器U10的56腳，PAUSE接中央處理器U10的55腳，SET接中央處理器U10的50腳，QUIT接中央處理器U10的49腳，其它剩餘的管腳根據編號和相應的管腳相連。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，數據存儲器33包括，U9，U9選用AT24C512存儲器擔任，其接線方式是，U9的1、2、8腳接電源VCC，3腳為空腳，4、7腳接GND，5腳接中央處理器U10的52腳，6腳接中央處理器U10的51腳。
所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，數據傳輸接口電路34包括，JP6、JP7、JP9，其接線方式是，JP6的1腳接中央處理器U10的25腳，JP6的2腳接JP9的5腳，JP7的1腳接中央處理器的26腳，JP7的2腳接JP9的6腳，JP9的1腳接中央處理器的24腳，JP9的2腳接P05，JP9的3腳接P06，JP9的4腳接GND。
本發明的優點，1、本發明是集瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、溫度、音像的監測記錄、存儲和無線傳輸為一體，具有體積小、重量輕、便於攜帶、便於維修。2、本發明採用內部電池供電，不需外接電源，取消了供電環節，減少了新的事故發生點。3、本發明採用無線傳輸技術，解決了井下巷道不易架設電纜和井下電纜容易出現故障，且不便維修的難題。4、本發明具有模擬攝像功能，特別是使用紅外線模擬攝像功能，管理人員可以在地面監控中心隨時觀察井下採掘工作面和工作情況。5、本發明採用大屏幕液晶顯示五種數據，管理人員可以在地面監控中心隨時觀察井下採掘工作面和各類有害氣體和溫度是否超標。6、本發明具有普通話語音報警功能，可以隨時提醒井下採掘工作人員預防事故發生。7、本發明具有較大的數據存儲能力，能將井下數個作業時段的各種信息存儲起來，為分析事故提供有效的依據。8、本發明具有較強的抗衝擊、防水浸、防火、防爆能力，外殼採用不鏽鋼製作，有效的防止數據被破壞。
本發明的工作原理如下，瓦斯傳感器4感應到瓦斯信號後，向瓦斯變送器5輸出4--20毫安電流信號，然後通過瓦斯變送器5轉換為0--5V的電壓信號，再送入中央處理器1，中央處理器1通過程序處理獲得相應的傳感器所測氣體的濃度值。中央處理器1將信號分四路傳輸，第一路送數據存儲器33以備存儲，第二路送液晶顯示屏供直接觀察，第三路送無線數據傳輸模塊26進行處理後再送入數據傳輸天線27發射，第四路送指示燈電路13，將超標信號送報警器指示燈12進行報警。
一氧化碳傳感器6感應到一氧化碳信號後，向一氧化碳變送器7輸出4--20毫安電流信號，然後通過一氧化碳變送器7轉化為0--5V的電壓信號後，再送入中央處理器1，中央處理器1通過程序處理獲得相應的傳感器所測氣體的濃度值。中央處理器1將信號分四路傳輸，第一路送數據存儲器33以備存儲，第二路送液晶顯示屏供直接觀察，第三路送無線數據傳輸模塊26進行處理後再送入數據傳輸天線27發射，第四路送指示燈電路13，將超標信號送報警器指示燈12進行報警。
二氧化碳傳感器8感應到二氧化碳信號後，向二氧化碳變送器9輸出4--20毫安電流信號，然後通過二氧化碳變送器9轉化為0--5V的電壓信號後，再送入中央處理器1，中央處理器1通過程序處理獲得相應的傳感器所測氣體的濃度值。中央處理器1將信號分四路傳輸，第一路送數據存儲器33以備存儲，第二路送液晶顯示屏供直接觀察，第三路送無線數據傳輸模塊26進行處理，送入數據傳輸天線27發射，第四路送指示燈電路13，將超標信號送報警器指示燈12進行報警。
溫度傳感器14感應到溫度信號後，向溫度傳感器接口電路15輸出4--20毫安電流信號，然後通過溫度傳感器接口電路15轉化為0--5V的電壓信號後，向中央處理器1輸出溫度信號，中央處理器1通過程序處理獲得相應的溫度傳感器所測的數值。中央處理器1將溫度信號分四路傳輸，第一路送數據存儲器33以備存儲，第二路送液晶顯示屏供直接觀察，第三路送無線數據傳輸模塊26進行處理後送入數據傳輸天線27發射，第四路送指示燈電路13，將超標信號送報警器指示燈12進行報警。
錄像電路，當模擬攝像頭30採集到的視頻信號送入無線影音傳輸模塊31處理後，通過影音傳輸天線32發射出去。中央處理器1也可以適時通過錄像模塊25，對模擬攝像頭30進行控制。當麥克風28採集到音頻信號後，送入音頻處理模塊29進行濾波放大，再送入無線影音傳輸模塊31處理，而後送入影音傳輸天線32發射出去。
時鐘電路20用於為系統提供時間信息。
復位電路21，如果機器運行出現異常或死機，按下復位按鈕21，相當於重新啟動。
鍵盤電路17，可以插上鍵盤16、調整報警參數和錄像模塊的壓縮率。
數據傳輸接口10，如果需要採集所有數據，可通過數據傳輸接口10和通訊電路11向中央處理器1發出指令，中央處理器1會將存儲到數據存儲器33中的數據調出來供下載用。
，圖1，為本發明部分部件安裝位置示意2，為本發明方塊原理圖，也可以作為摘要附圖。
其中，1、為中央處理器，C8051F0052、為鋰電池電源3、為電源處理電路4、為瓦斯傳感器5、為瓦斯變送器電路6、為一氧化碳傳感器7、為一氧化碳變送器電路8、為二氧化碳傳感器9、為二氧化碳變送器電路10、為數據傳輸接口11、為通迅電路12、為報警指示燈13、為指示燈電路14、為溫度傳感器15、為溫度傳感器接口電路16、為鍵盤接口17、為鍵盤電路
18、為揚聲器19、為語言報警電路20、為時鐘電路21、為復位電路22、為液晶屏接口電路23、為液晶屏，可以為128×64液晶屏24、為錄像模塊25、為錄像模塊26、為無線數據傳輸模塊27、為數據傳輸天線28、為麥克風29、為音頻處理模塊30、為模擬攝像頭31、為無線影音傳輸模塊32、為影音傳輸天線33、為數據存儲器34、為數據傳輸接口電路35、箱體36、充電接口37、備用數據接口38、啟動開關圖3，為本發明電路原理圖，其編號也為圖2中編號。
圖2、圖3中的模塊為成熟模塊市場有售，圖3中的電路為成熟線路，為一般電子技術領域技術人員所理解運用。
實施例下面結合附圖對本發明作進一步說明，實施例1，如圖2④和圖3⑤所示，瓦斯傳感器4感應到瓦斯信號後，向瓦斯變送器5輸出4--20毫安電流信號，然後通過瓦斯變送器5轉換為0--5V的電壓信號，再送入中央處理器1，中央處理器1通過程序處理獲得相應的傳感器所測氣體的濃度值。中央處理器1將信號分四路傳輸，第一路送數據存儲器33以備存儲，第二路送液晶顯示屏供直接觀察，第三路送無線數據傳輸模塊26進行處理後送入數據傳輸天線27發射，第四路送指示燈電路13，將超標信號送報警器指示燈12進行報警。
實施例2，如圖2⑥和圖3⑦所示，一氧化碳傳感器6感應到一氧化碳信號後，向一氧化碳變送器7輸出4--20毫安電流信號，然後通過一氧化碳變送器7轉化為0--5V的電壓信號後，再送入中央處理器1，中央處理器1通過程序處理獲得相應的傳感器所測氣體的濃度值。中央處理器1將信號分四路傳輸，第一路送數據存儲器33以備存儲，第二路送液晶顯示屏供直接觀察，第三路送無線數據傳輸模塊26進行處理後送入數據傳輸天線27發射，第四路送指示燈電路13，將超標信號送報警器指示燈12進行報警。
實施例3，如圖2⑧和圖3⑨所示，二氧化碳傳感器8感應到二氧化碳信號後，向二氧化碳變送器9輸出4--20毫安電流信號，然後通過二氧化碳變送器9轉化為0--5V的電壓信號後，再送入中央處理器1，中央處理器1通過程序處理獲得相應的傳感器所測氣體的濃度值。中央處理器1將信號分四路傳輸，第一路送數據存儲器33以備存儲，第二路送液晶顯示屏供直接觀察，第三路送無線數據傳輸模塊26進行處理後送入數據傳輸天線27發射，第四路送指示燈電路13，將超標信號送報警器指示燈12進行報警。
實施例4，如圖2(14)和圖3(15)所示，溫度傳感器14感應到溫度信號後，向溫度傳感器接口電路15輸出4--20毫安電流信號，然後通過溫度傳感器接口電路15轉化為0--5V的電壓信號後，向中央處理器1輸出溫度信號，中央處理器1通過程序處理獲得相應的溫度傳感器所測的數值。中央處理器1將信號分四路傳輸，第一路送數據存儲器33以備存儲，第二路送液晶顯示屏供直接觀察，第三路送無線數據傳輸模塊26進行處理後送入數據傳輸天線27發射，第四路送指示燈電路13，將超標信號送報警器指示燈12進行報警。
實施例5，如圖2④和圖3⑤所示，錄像電路由紅外線模擬攝像頭30，錄像模塊25，無線影音傳輸模塊31、音頻處理模塊29，麥克風28，影音無線傳輸32組成，當模擬攝像頭30採集到的視頻信號送入無線影音傳輸模塊31處理後，通過影音傳輸天線32發射出去，中央處理器1也可以實時通過錄像模塊25，對模擬攝像頭30進行控制。當麥克風28採集到音頻信號後，送入音頻處理模塊29進行濾波放大，再送入無線影音傳輸模塊31處理，而後送入影音傳輸天線32發射。
上述實施例可以同時工作，作為整體實施例工作。有時，當坑道較深較長時，無線信號需要中繼，中繼儀器另案申請。
本發明採用鋰電池供電，無線傳輸數據，集瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、溫度等監測、紅外線攝像於一體，且體積小、重量輕、便於移動安裝和攜帶，其抗衝擊、防水浸、防火、防爆能力強並便於維修，是一種理想的煤礦井下用數碼數據信息記錄儀。除使用於煤礦，其它有坑道作業的領域，如各種採礦、修路等，均可使用。
權利要求
1.一種可攜式煤礦數碼數據記錄儀，包括箱體(35)、瓦斯傳感器(4)、一氧化碳傳感器(6)、二氧化碳傳感器(8)、溫度傳感器(14)、數據傳輸接口(10)、報警指示燈(12)、鋰電池(2)、鍵盤接口(16)、揚聲器(18)、液晶顯示屏(23)、錄像模塊(25)、無線數據傳輸模塊(26)、數據傳輸天線(27)、麥克風(28)、音頻處理模塊(29)、模擬攝像頭(30)、無線影音傳輸模塊(31)、影音傳輸天線(32)，其特徵在於，其構成還包括中央處理器(1)、電源處理電路(3)、瓦斯變送器電路(5)、一氧化碳變送器電路(7)、二氧化碳變送器電路(9)、通訊電路(11)、指示燈電路(13)、溫度傳感器接口電路(15)、鍵盤電路(17)、語音報警電路(19)、時鐘電路(20)、復位電路(21)、液晶屏接口電路(22)、錄像模塊接口電路(24)、數據存儲器(33)、數據傳輸接口電路(34)，其連接方式是，中央處理器(1)通過連接埠的相應管腳與電源處理電路(3)、瓦斯變送器電路(5)、一氧化碳變送器電路(7)、二氧化碳變送器電路(9)、通訊電路(11)、指示燈電路(13)、溫度傳感器接口電路(15)、鍵盤電路(17)、語音報警電路(19)、時鐘電路(20)、復位電路(21)、液晶屏接口電路(22)、錄像模塊接口電路(24)、數據存儲器(33)、數據傳輸接口電路(34)等相應管腳連接，電源處理電路(3)與鋰電池(2)連接，瓦斯變送器電路(5)與瓦斯傳感器(4)的相應管腳連接，一氧化碳變送器電路(7)與一氧化碳傳感器(6)的相應管腳連接，二氧化碳變送器電路(9)與二氧化碳傳感器(8)的相應管腳連接，通訊電路(11)與數據傳輸器接口(10)的相應管腳連接，指示燈電路(13)與報警器指示燈(12)的相應管腳連接，溫度傳感器接口電路(15)與溫度傳感器(14)的相應管腳連接，鍵盤電路(17)與鍵盤接口(16)的相應管腳連接，語音報警電路(19)與揚聲器(18)的相應管腳連接，液晶顯示屏接口電路(22)與液晶顯示屏(23)的相應管腳連接，錄像模塊接口電路(24)與錄像模塊(25)的相應管腳連接，數據傳輸接口電路(34)與無線數據傳輸模塊(26)和數據傳輸天線(27)的相應管腳連接，錄像模塊(25)與模擬攝像頭(30)和音頻處理模塊(29)的相應管腳連接，音頻處理模塊(29)與麥克風(28)和無線影音傳輸模塊(31)的相應管腳連接，模擬攝像頭(30)和音頻處理模塊(29)與無線影音傳輸模塊(31)的相應管腳連接，無線影音傳輸模塊(31)與影音傳輸天線(32)的相應管腳連接。
2.根據權利要求書1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，中央處理器電路(1)包括U10、CY1、RP1、R43、C15、C16，U10可選用C805IF000，也可選用C805IF005、C805IF010、C805IF015單片機擔任，其接線方式是，RP1的1腳接電源VCC，RP1的2、3腳分別接U10的56、55腳，RP1的4、5腳分別接U10的50、49腳，RP1的6、7腳分別接U10的48、47腳，RP1的8腳接U10的42腳，RP1的9腳接U10的39腳，R43一端接電源VCC，另一端接U10的43腳，C15和CY1的一端接U10的18腳，C16的一端和CY1的另一端接U10的19腳，C15和C16的另一端接地，U10的5和15腳接地，U10的6、16、17、31、40、62腳接電源VCC，U10的其他管腳通過連接埠與本發明其它電路的相應管腳連接。
3.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，電源處理電路(3)包括，U7、D1、C2、C3，U7選用AMS1117電源晶片擔任，其連接方式是，U7的1腳與C2和C3的一端共同接地，U7的2腳與C3的另一端接電源VCC，U7的3腳與C2的另一端接D1的負極，D1的正極接VTN。
4.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，瓦斯變送器電路(5)包括，運算放大器U5A、U5B、U6A、U6B、JP3、R20、R22、R25-R33、C13，運算放大器U5A、U5B、U6A、U6B選用LM258P擔任，其接線方式是，U5A的1腳接R22和R31的一端，U5A的2腳接R29的一端和R31的另一端，U5A的3腳接R20和C13的一端，C13的另一端接地，U5B的5腳接R26和R27的一端，U5B的6腳接R28的一端，U5B的7腳接R20和R28的另一端，R27的另一端接地，JP3的1腳接GND，JP3的2腳接R26的另一端，JP3的3腳接電源VCC，U6A的1腳接R30和R32的一端，U6A的2腳接R29和R30的另一端，U6A的3腳接地，U6B的5腳接R22的另一端和R25的一端，U6B的6腳接R32的另一端和R33的一端，R33的另一端接地，U6B的7腳接R25的另一端和中央處理器U10的8腳。
5.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，一氧化碳變送器電器(7)包括，運算放大器U3A、U3B、U4A、U4B、JP2、R11-R15、R17-R19、R21、R23、R24、C12，運算放大器U3A、U3B、U4A、U4B選用LM258P擔任，其接線方式是，U3A的1腳接R11和R12的一端，U3A的2腳接R11的另一端，U3A的3腳接R18和R19的一端，R19的另一端接地，JP2的1腳接GND，JP2的2腳接R18的另一端，JP2的3腳接電源VCC，U3B的5腳接R12的另一端和C12一端，C12的另一端接地，U3B的6腳接R13和R14的一端，U3B的7腳接R14的另一端和R15的一端，U4A的1腳接R17的一端和中央處理器U10的9腳，U4A的2腳接R23和R24的一端，R24另一端接地，U4A的3腳接R15和R17的另一端，U4B的5腳接地，U4B的6腳接R13的另一端和R21一端，U4B的7腳接R21和R23的另一端。
6.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，二氧化碳變送器(9)包括，運算放大器U1A、U1B、U2A、U2B、JP1、R1-R10、R16、C1，運算放大器U1A、U1B、U2A、U2B選用LM258P擔任，其接線方式是，U1A的1腳接R3和R4的一端，U1A的2腳接R3的另一端，U1A的3腳接R1和R2的一端，R2的另一端接地，JP1的1腳接GND，JP1的2腳接R1的另一端，JP1的3腳接電源VCC，U1B的5腳接地，U1B的6腳接R5和R6的一端，U1B的7腳接R6的另一端和R9的一端，U2A的1腳接R7和R8的一端，U2A的2腳接R5和R7的另一端，U2A的3腳接R4的另一端和C1的一端，C1的另一端接地，U2B的5腳接R8的另一端和R10一端，U2B的6腳接R9的另一端和R16的一端，R16的另一端接地，U2B的7腳接R10的另一端和中央處理器U10的7腳。
7.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，通訊電路(11)包括U8、VT1、JP4、JP5、JP8、R34、R41，U8選用75LBC184通信晶片擔任，其接線方式是，VT1的E極接VCC，VT1的B極接R34一端，R34的另一端接中央處理器U10的44腳，VT1的C極接R41的一端和U8的2、3腳，R41的另一端接地，JP4的1腳接U8的1腳，JP4的2腳接中央處理器U10的26腳，JP5的1腳接U8的6腳，JP5的2腳接U8的7腳，JP8的1腳接中央處理器U10的25腳，JP8的2腳接U8的4腳，U8的5腳接地，U8的8腳接電源VCC。
8.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，指示燈電路(13)包括，LED1、LED2、VT2、R35、R42、R48，其接線方式是，VT2的B極接R35的一端，R35的另一端接中央處理器U10的23腳，VT2的E極接LED1的負極，VT2的C極接R42的一端，R42的另一端接地，LED1和LED2的正極接電源VCC，LED2的負極接R48一端，R48的另一端接地。
9.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，溫度傳感器接口電路(15)包括JP10，其接線方式是，JP10的1腳接GND，2腳接中央處理器U10的43腳，3腳接電源VCC。
10.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，鍵盤電路(17)包括D2-D5、按鈕ENTER、ESC、PADP、PAUP，其接線方式是，ENTER的一端接中央處理器U10的39腳，另一端接D2的正極，D2的負極接地，ESC的一端接中央處理器U10的42腳，另一端接D3的正極，D3的負極接地。PADP的一端接中央處理器U10的47腳，另一端接D4的正極，D4的負極接地，PAUP的一端接中央處理器U10的48腳，另一端接D5的正極，D5的負極接地。
11.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，語音報警電路(19)包括，U11、VT3-VT7、R36-R39、R44-R47、R50、R51、SP1，U11選用AP18108語音晶片擔任，其接線方式是，VT3的E極接電源VCC，VT3的B極接R36的一端，R36的另一端接中央處理器U10的33腳，UT3的C極接U11的10腳和R44的一端，R44的另一端接地，VT4的E極接電源VCC，VT4的B極接R37的一端，R37的另一端接中央處理器U10的27腳，VT4的C極接U11的11腳和R46的一端，R46的另一端接地，VT5的E極接電源VCC，VT5的B極接R38的一端，R38的另一端接中央處理器U10的54腳，UT5的C極接U11的13腳和R45的一端，R45的另一端接地，VT6的E極接電源VCC，VT6的B極接R39的一端，R39的另一端接中央處理器U10的53腳，VT6的C極接U11的14腳和R47的一端，R47的另一端接地，VT7的E極接R50的一端和U11的4腳同時接地，VT7的C極接揚聲器SP1的一端，SP1的另一端接R51的一端和電源VCC，R51的另一端接U11的8腳，U11的12腳接電源VCC，U11的10腳接SUND11，U11的11腳接SUND22，U11的13腳接SUND33，U11的14腳接SUND44，U11的其他腳為空腳。
12.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，時鐘電路(20)包括，U13、CT1、D6、D7、R40、R53、R54、C14、C18、C19、BT1，U13選用PCF8563單片機擔任，其接線方式是，U13的1腳接晶體振蕩器CT1和C18的一端，C18的另一端接地，U13的2腳接CT1的另一端，U13的3腳為空腳，U13的4腳接地，U13的5腳接R53的一端和SDA，R53的另一端接電源VCC，U13的6腳接SCL和R54一端，R54的另一端接電源VCC，U13的7腳接CLKOUT和R40的一端，R40的另一端接電源VCC，U13的8腳接D6和D7的負極及C14的一端，C14的另一端接地，D6的正極接電源VCC，D7的正極接電池BT1正極，電池BT1的負極接地。
13.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，復位電路(21)包括，按鈕S1、R49、C17，其接線方式是，S1的一端接電解電容C17的正極，S1的另一端接中央處理器U10的20腳和C17的負極及R49的一端，R49的另一端接地。
14.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，液晶顯示屏接口電路(22)包括，JP11、R52，其接線方式是，可變電阻R52的一端接JP11的2腳，另一端接JP11的1腳，滑動端接JP11的3腳，JP11的4腳接中央處理器U10的34腳，JP11的5腳接中央處理器U10的32腳，JP11D的6腳接中央處理器U10的46腳，JP11的7腳接中央處理器U10的38腳，JP11的8腳接中央處理器U10的37腳，JP11的9腳接中央處理器U10的36腳，JP11的10腳接中央處理器U10的35腳，JP11的15腳接中央處理器U10的60腳，JP11的16腳接中央處理器U10的59腳，JP11的18腳接液晶屏(23)的VEE端，JP11的19腳接電源VCC，JP11的20腳接中央處理器U10的GND。
15.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，錄像模塊接口電路(24)包括，RECORD，其接線方式是，RM接中央處理器U10的58腳，LM接中央處理器U10的57腳，PLAY接中央處理器U10的56腳，PAUSE接中央處理器U10的55腳，SET接中央處理器U10的50腳，QUIT接中央處理器U10的49腳，其它剩餘的管腳根據編號和相應的管腳相連。
16.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，數據存儲器(33)包括，U9，U9選用AT24C512存儲器擔任，其接線方式是，U9的1、2、8腳接電源VCC，3腳為空腳，4、7腳接GND，5腳接中央處理器U10的52腳，6腳接中央處理器U10的51腳。
17.根據權利要求1所述的可攜式煤礦數碼數據記錄儀，其特徵在於，數據傳輸接口電路(34)包括，JP6、JP7、JP9，其接線方式是，JP6的1腳接中央處理器U10的25腳，JP6的2腳接JP9的5腳，JP7的1腳接中央處理器的26腳，JP7的2腳接JP9的6腳，JP9的1腳接中央處理器的24腳，JP9的2腳接P05，JP9的3腳接P06，JP9的4腳接GND。
全文摘要
本發明提供一種數碼數據記錄儀，特別是提供一種煤礦用可攜式煤礦用數碼數據記錄儀，本發明是利用傳感器，將坑道工作面上的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、溫度及工作現場音像數據收集，經變送器等器件放大整理，送到中央處理器，然後存儲和發送到地面監控中心，管理人員可隨時觀察井下採掘工作面及工作情況。本發明體積小、重量輕、便於移動、安裝、及攜帶，且抗衝擊、防水浸、防火、防爆、工作可靠。可廣泛使用於煤礦或坑道作業的領域。
文檔編號G05B19/048GK1967419SQ20061015970
公開日2007年5月23日 申請日期2006年10月5日 優先權日2006年3月20日
發明者於國朝 申請人:於國朝