嵌入到安全帽上的空氣品質報警器的製作方法
2024-01-17 18:23:15
專利名稱：嵌入到安全帽上的空氣品質報警器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及安全領域。
背景技術：
在石油化學工業、採礦業、船舶工業等眾多領域中，工作人員常常需要在封閉環境下進行相關作業，而封閉環境中常常存在著可燃氣體、有毒氣體等危險氣體，其氧氣含量也可能低於正常範圍，那麼工作人員在作業時就存著以下的危險:動火作業引起可燃氣體的燃燒甚至爆炸；封閉環境中存在的有毒氣體可能導致工作人員中毒；當氧氣含量低於正常範圍時，工作人員可能發生窒息，然而，通過調查發現，目前能檢測空氣品質的檢測裝置多屬於專業儀器，價格昂貴並且不便於攜帶，尤其是在封閉環境下，工作人員要進行相關作業，當前市場上存在的臺式空氣品質檢測裝置顯得過於笨重，而可攜式空氣品質檢測裝置也需要工作人員手持，影響其正常作業活動，另外，市場上存在的空氣品質檢測裝置通常是針對特定的一種或者幾種氣體濃度的檢測，一旦需要檢測其它類型氣體濃度時，就不得不購買新的儀器，這就造成了設計及材料的浪費，所以如今的空氣品質檢測裝置工程實用價值較低，不具備經濟性、靈活性、可拓展性。
發明內容為了克服上述現有技術的問題，本實用新型提供了嵌入到安全帽上的空氣質
量報警器。為了達到上述目的，提供的一種嵌入到安全帽上的空氣品質報警器。所述嵌入到安全帽上的空氣品質報警器包括三個氣體濃度傳感器模塊、A/D轉換電路、單片機、聲光報警、無線模塊、中轉站、上位機、晶振電路、復位電路、電源模塊，其中，第一氣體濃度傳感器模塊由氧氣濃度傳感器和第一放大電路電連接組成，第二氣體濃度傳感器模由有毒氣體濃度傳感器和第二放大電路電連接組成，第三氣體濃度傳感器模塊由可燃氣濃度傳感器和第三放大電路電連接組成，三個氣體濃度傳感器模塊都與A/D轉換電路電連接，A/D轉換電路與單片機電連接，單片機分別與聲光報警、無線模塊、晶振電路、復位電路、電源模塊連接，無線模塊與中轉站信號連接，中轉站與上位機電連接。有益效果:本實用新型的嵌入到安全帽上的空氣品質報警器適用於相關工作人員在封閉環境作業時佩戴，不僅提高了作業安全性，而且裝置成本低、方便、靈活，並將各種不同氣體濃度傳感器都做成模塊，可根據封閉環境實際情況安裝上不同的模塊組合，從而大大提高的裝置的可拓展性，提高了設備的適用性和經濟性，具有廣泛的應用前景。
圖1本實用新型嵌入到安全帽上的空氣品質報警器的結構圖。圖2本實用新型嵌入到安全帽上的空氣品質報警器的單片機及其復位、晶振電路圖。[0008]圖3本實用新型嵌入到安全帽上的空氣品質報警器的氣體濃度傳感器模塊電路圖。圖4本實用新型嵌入到安全帽上的空氣品質報警器的A/D轉換電路圖。圖5本實用新型嵌入到安全帽上的空氣品質報警器的報警模塊電路圖。圖6本實用新型嵌入到安全帽上的空氣品質報警器的無線模塊電路圖。圖8本實用新型嵌入到安全帽上的空氣品質報警器的報警器布置上視圖。圖9本實用新型嵌入到安全帽上的空氣品質報警器的報警器布置前視圖。附圖標識:1、發光二極體；2、空氣品質報警器。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。參照圖1，所述嵌入到安全帽上的空氣品質報警器包括三個氣體濃度傳感器模塊、A/D轉換電路、單片機、聲光報警、無線模塊、中轉站、上位機、晶振電路、復位電路、電源模塊，其中，第一氣體濃度傳感器模塊由氧氣濃度傳感器和第一放大電路電連接組成，第二氣體濃度傳感器模由有毒氣體濃度傳感器和第二放大電路電連接組成，第三氣體濃度傳感器模塊由可燃氣濃度傳感器和第三放大電路電連接組成，三個氣體濃度傳感器模塊都與A/D轉換電路電連接，A/D轉換電路與單片機電連接，單片機分別與聲光報警、無線模塊、晶振電路、復位電路、電源模塊連接，無線模塊與中轉站信號連接，中轉站與上位機電連接。參照圖2到圖6搭建系統硬體，使用ALTIUM DESIGNER軟體繪製系統的原理圖，並生成PCB圖，送到工廠加工出PCB板，其中圖2、圖4、圖5、圖6合併加工一整塊PCB板(即為報警器主板)，圖3單獨加工成氣體濃度傳感器模塊PCB板(注:發光二極體I並不焊死在報警器主板上，而是留出接線柱，再由導線連接發光二極體1，便於發光二極體I安裝在合適的位置。參照圖3，所述氣體濃度傳感器模塊由傳感器和放大電路組成，放大倍數為A=l+R5/R6, U7表示氣體濃度傳感器，根據實際情況它可以是氧氣濃度傳感器、可燃氣體濃度傳感器或有毒氣體濃度傳感器，氣體濃度傳感器信號經放大電路放大後，信號從INO處接到ADC0809的輸入口 IN0，若是需要更多的氣體濃度傳感器模塊，則只需將模塊的輸出接到IN1-1N7的任意一個接口即可。參照圖4，所述A/D轉換電路模塊:採用ADC0809、74LS74、74LS04組成模數轉換電路，其中IN0-1N7為模擬量輸入口(對應於氣體濃度傳感器模塊輸出)，D0-D7為數字量輸出口(對應於單片機Pl 口)。參照圖5，所述報警模塊主要由3個發光二極體、一個蜂鳴器組成，氣體濃度超標報警時，蜂鳴器響，同時3個發光二極體發出不同顏色的光，以此區別到底是何種氣體濃度超標。參照圖6，所述無線模塊採用集成nRF905無線模塊，定時將測得的氣體濃度值經中轉站發送到上位機，以便於管理人員了解工程現場的空氣品質，可提前採取相應的措施保證作業人員的安全，另外，當工程現場氣體濃度超過設定報警值時，除了聲光報警，也經無線模塊、中轉站經報警信號發送至上位機，上位機也相應發出報警，警示管理人員採取相應措施保證作業人員的安全。[0022]參照圖8、圖9，所述空氣品質報警器在安全帽上的布置:將空氣品質報警器2主板固定在安全帽後方，氣體濃度傳感器模塊布置在左右兩側靠後的帽沿上方，而發光二極體在固定在安全帽前方，便於向作業人員發出報警信號，若實際生產，則搭建硬體時儘量選用貼片式元件，儘量縮小，體積，並考慮防護措施。以上內容是結合優選技術方案對本發明所做的進一步詳細說明，不能認定發明的具體實施僅限於這些說明。對本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的構思的前提下，還可以做出簡單的推演及替換，都應當視為本發明的保護範圍。
權利要求1.一種嵌入到安全帽上的空氣品質報警器，其特徵在於，所述嵌入到安全帽上的空氣品質報警器包括三個氣體濃度傳感器模塊、A/D轉換電路、單片機、聲光報警、無線模塊、中轉站、上位機、晶振電路、復位電路、電源模塊，其中，第一氣體濃度傳感器模塊由氧氣濃度傳感器和第一放大電路電連接組成，第二氣體濃度傳感器模由有毒氣體濃度傳感器和第二放大電路電連接組成，第三氣體濃度傳感器模塊由可燃氣濃度傳感器和第三放大電路電連接組成，三個氣體濃度傳感器模塊都與A/D轉換電路電連接，A/D轉換電路與單片機電連接，單片機分別與聲光報警、無線模塊、晶振電路、復位電路、電源模塊連接，無線模塊與中轉站信號連接，中轉站與上位機電連接。
專利摘要本實用新型公開了嵌入到安全帽上的空氣品質報警器。所述嵌入到安全帽上的空氣品質報警器包括三個氣體濃度傳感器模塊、A/D轉換電路、單片機、聲光報警、無線模塊、中轉站、上位機、晶振電路、復位電路、電源模塊，其中，三個氣體濃度傳感器模塊都與A/D轉換電路電連接，A/D轉換電路與單片機電連接，單片機分別與聲光報警、無線模塊、晶振電路、復位電路、電源模塊連接，無線模塊與中轉站信號連接，中轉站與上位機電連接。本實用新型的嵌入到安全帽上的空氣品質報警器適用於相關工作人員在封閉環境作業時佩戴，不僅提高了作業安全性，而且裝置成本低、方便、靈活，具有廣泛的應用前景。
文檔編號G08B21/12GK203012915SQ20122063611
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者王生海, 陳張建, 楊傑 申請人:大連海事大學