專利名稱：一種基于arm便攜式的瓦斯檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種瓦斯監(jiān)測(cè)儀，具體涉及一種基于ARM便攜式的瓦斯檢測(cè)儀，尤其涉及一種煤礦安全生產(chǎn)中的瓦斯氣體監(jiān)控儀器。
背景技術(shù)：
煤礦井下的生產(chǎn)作業(yè)因?yàn)檫h(yuǎn)離地面，井下環(huán)境復(fù)雜惡劣，極容易發(fā)生瓦斯氣體爆炸事故。傳統(tǒng)的瓦斯檢測(cè)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(cè)的工作人員不能夠及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)瓦斯氣體事故苗頭，不能做到安全生產(chǎn)防患于未然，往往造成巨大的人員和財(cái)產(chǎn)損失。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問(wèn)題，提供一種基于ARM便攜式的瓦斯檢測(cè)儀，較好的解決了如何在第一現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間方便的檢測(cè)煤礦井下瓦斯氣體濃度的的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于ARM便攜式的瓦斯檢測(cè)儀，包括瓦斯傳感器及ARM處理器，所述瓦斯傳感器放入被測(cè)氣體，得出的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸至所述ARM處理器，所述ARM處理器傳送至計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。優(yōu)選的，所述ARM處理器還連接有報(bào)警模塊。優(yōu)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(yōu)選的，所述ARM處理器通過(guò)紅外線收發(fā)裝置與所述計(jì)算機(jī)通信，所述紅外線收發(fā)裝置與所述計(jì)算機(jī)之間連接有電平轉(zhuǎn)換模塊。本實(shí)用新型的有益效果是:基于ARM處理器的煤礦井下瓦斯便攜式檢測(cè)儀裝置，利用ARM處理器的實(shí)時(shí)處理能力，較好的解決了如何在第一現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間方便的檢測(cè)煤礦井下瓦斯氣體濃度的問(wèn)題。做到安全生產(chǎn)防患于未然，避免了巨大的人員和財(cái)產(chǎn)損失。上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1瓦斯檢測(cè)儀系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖2瓦斯傳感器連接電路示意圖。圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、ARM處理器，2、瓦斯傳感器，3、信號(hào)調(diào)理模塊，4、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，5、計(jì)算機(jī)，6、報(bào)警模塊，7、輸入輸出模塊，8、紅外線收發(fā)裝置，9、電平轉(zhuǎn)換模塊。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。參照?qǐng)D1所示，一種基于ARM便攜式的瓦斯檢測(cè)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(cè)氣體，得出的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊3、模數(shù)轉(zhuǎn)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(jì)算機(jī)5中進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，所述ARM處理器I通過(guò)紅外線收發(fā)裝置8與所述計(jì)算機(jī)5通信，所述紅外線收發(fā)裝置8與所述計(jì)算機(jī)5之間連接有電平轉(zhuǎn)換模塊9。優(yōu)選的,所述ARM處理器I還連接有報(bào)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(hào)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(jí)別的產(chǎn)品低75%左右，處理速度比同級(jí)的產(chǎn)品快30%左右，具有高代碼密度、高實(shí)時(shí)性和低功耗性。其時(shí)鐘頻率可達(dá)到72MHz，提供容量達(dá)128KB的Flash和20KB的RAM存儲(chǔ)，內(nèi)嵌入個(gè)12位的A/D
轉(zhuǎn)換器。所述瓦斯傳感器2為TP-1.1A可燃?xì)怏w傳感器。利用瓦斯傳感器2來(lái)采集現(xiàn)場(chǎng)瓦斯檢測(cè)點(diǎn)信號(hào)，輸出為電信號(hào)。TP-1.1A是一種非加熱型的瓦斯氣體檢測(cè)傳感器，其優(yōu)點(diǎn)是壽命較長(zhǎng)、功耗較低，使用壽命達(dá)5年以上；其具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，具有高度靈敏特性。它采用微珠型的結(jié)構(gòu)，其兩引腳線的工作參照?qǐng)D2所示。傳感器上的電壓為VI，VO是其負(fù)載電阻Rl上的輸出電壓，傳感器信號(hào)在通過(guò)負(fù)載電阻Rl上的電壓的變化來(lái)獲得，R2代表TP-1.1A傳感器。TP-1.1A瓦斯檢測(cè)得點(diǎn)是:當(dāng)瓦斯?jié)舛绕偷臅r(shí)候，VO呈基本的線性增長(zhǎng)，當(dāng)所檢測(cè)的濃度增加時(shí)，VO的增長(zhǎng)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(gè)，目的是用于設(shè)置瓦斯氣體濃度安全的極限值，可以輸入的數(shù)據(jù)為:檢測(cè)人員的班次、時(shí)間和瓦檢員的編號(hào)，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)人員身份記錄功能。顯示器為L(zhǎng)CD液晶顯示器，方便了檢測(cè)人員可以隨時(shí)查看瓦斯氣體濃度值。采用了型號(hào)為EDM1190A的液晶顯示用來(lái)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(qū)動(dòng)電路組成。報(bào)警模塊6所起作用有兩個(gè):一是當(dāng)在瓦斯氣體濃度超過(guò)預(yù)先設(shè)置的安全值時(shí)就會(huì)報(bào)警，提示煤礦井下工作人員迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)；二是當(dāng)便攜式檢測(cè)儀器所采用的電池電壓欠缺時(shí)候就會(huì)報(bào)警，提示瓦斯氣體檢測(cè)工作人員及時(shí)對(duì)其充電。紅外線收發(fā)裝置8，其由發(fā)射部分和接收部分所組成。當(dāng)被測(cè)氣體被測(cè)量并且被轉(zhuǎn)換成數(shù)字量以后，經(jīng)過(guò)串行編碼電路編碼會(huì)形成串行數(shù)據(jù)，再經(jīng)過(guò)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行調(diào)制和功率放大，然后驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射裝置發(fā)送檢測(cè)數(shù)據(jù)；紅外接收部分接收到前者發(fā)送來(lái)的紅外信號(hào)的時(shí)候，首先將所接受的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，接著送入前置放大電路對(duì)其進(jìn)行放大，然后經(jīng)過(guò)解解碼譯碼電路的解調(diào)和譯碼送入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。本實(shí)施例所移植的操作系統(tǒng)選擇軟件設(shè)計(jì)選擇μ C/0S-1I操作系統(tǒng)，作為本系統(tǒng)的實(shí)施例程序的開發(fā)平臺(tái)和基礎(chǔ)。μ c/os-1i是一個(gè)源代碼開放、可以裁剪、搶先式的多任務(wù)實(shí)時(shí)性內(nèi)核，其具有占用空間小，執(zhí)行效率高，可移植性強(qiáng)的特點(diǎn)。向ARM處理器I移植操作系統(tǒng)μ C/OS-1I和應(yīng)用程序時(shí)本實(shí)施例選用ADS1.2編譯器。本實(shí)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(tǒng)缺省任務(wù)模式為用戶模式，其目的是為了減小任務(wù)程序出錯(cuò)的時(shí)候?qū)Υa的不利影響。本實(shí)施例工作原理如下:本實(shí)施例首先在現(xiàn)場(chǎng)瓦斯采集點(diǎn)通過(guò)瓦斯傳感器2采集瓦現(xiàn)場(chǎng)氣體，采集到被測(cè)信號(hào)以后，將它轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊3電路對(duì)它做進(jìn)一步的處理之后送人模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4將其轉(zhuǎn)換為所需數(shù)字信號(hào)并且送入ARM處理器1，ARM處理器I通過(guò)程序?qū)λ斎氲臄?shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算就會(huì)得到待測(cè)瓦斯?jié)舛?，并顯示在輸入輸出模塊7的顯示器上，提供給現(xiàn)場(chǎng)的工作者隨時(shí)查看瓦斯信息。另外，還可以通過(guò)紅外線收發(fā)裝置8將所測(cè)得的數(shù)據(jù)通過(guò)電平轉(zhuǎn)換模塊9送入到計(jì)算機(jī)3進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，計(jì)算機(jī)3還可以再通過(guò)總線RS485與位于地面上的主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行快速通訊，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)的分析，繪制出所測(cè)得的瓦斯?jié)舛惹€等數(shù)據(jù)信息。同時(shí)，報(bào)警模塊6作用是，當(dāng)被測(cè)的瓦斯?jié)舛瘸^(guò)一定的危害標(biāo)準(zhǔn)程度的時(shí)候，或發(fā)生電池欠壓的情況時(shí)，可以通過(guò)控制三極管的通斷狀況來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)瓦斯監(jiān)測(cè)儀的聲音報(bào)警。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于ARM便攜式的瓦斯檢測(cè)儀，其特征在于: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(cè)氣體，得出的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊(3)、模數(shù)轉(zhuǎn)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(jì)算機(jī)(5)中進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的便攜式瓦斯檢測(cè)儀，其特征在于:所述ARM處理器(I)還連接有報(bào)警模塊(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的便攜式瓦斯檢測(cè)儀，其特征在于: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(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的便攜式瓦斯檢測(cè)儀，其特征在于:所述ARM處理器(I)通過(guò)紅外線收發(fā)裝置(8)與所述計(jì)算機(jī)(5)通信，所述紅外線收發(fā)裝置(8)與所述計(jì)算機(jī)(5)之間連接有電平轉(zhuǎn)換模塊(9)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于ARM便攜式的瓦斯檢測(cè)儀，包括瓦斯傳感器及ARM處理器，所述瓦斯傳感器放入被測(cè)氣體，得出的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸至所述ARM處理器，所述ARM處理器傳送至計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)和分析?；贏RM處理器的煤礦井下瓦斯便攜式檢測(cè)儀裝置，利用ARM處理器的實(shí)時(shí)處理能力，較好的解決了如何在第一現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間方便的檢測(cè)煤礦井下瓦斯氣體濃度的問(wèn)題。做到安全生產(chǎn)防患于未然，避免了巨大的人員和財(cái)產(chǎn)損失。
文檔編號(hào)G01N33/22GK202948014SQ20122061663
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者嚴(yán)毅, 宮磊 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)