專(zhuān)利名稱：毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置，特別是一種毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
氣體危險(xiǎn)貨物作為燃料、原料及生產(chǎn)加工輔料在眾多行業(yè)和人民日常生活中被廣泛應(yīng)用，毒性氣體除可能具有易燃、易爆特性外，毒害作用則是對(duì)公共安全與生態(tài)環(huán)境的最大威脅。毒性氣體運(yùn)輸過(guò)程中一旦發(fā)生泄漏，將對(duì)運(yùn)輸沿線居民的生命健康與財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重傷害，對(duì)周邊環(huán)境的破壞及長(zhǎng)遠(yuǎn)影響更加難以估量。毒性氣體泄漏事故后果嚴(yán)重，對(duì)于毒性氣體的檢測(cè)，傳統(tǒng)上采用分析化學(xué)方法、光譜分析和電化學(xué)等方法。分析化學(xué)一般在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)采集樣氣，然后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)分析得到結(jié)果。光譜分析需要專(zhuān)門(mén)的光譜儀，設(shè)備昂貴，操作復(fù)雜，不便攜帶，而且采樣分析速度慢，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，以往的電化學(xué)方法雖然能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中毒性氣體濃度，但是無(wú)法和空氣凈化設(shè)備集成。傳統(tǒng)的毒性氣體檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)氣體單一、工作時(shí)間短，對(duì)于混合氣體測(cè)量、環(huán)境質(zhì)量智能控制以及需要長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)等場(chǎng)合，傳統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備都不能滿足要求。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)以上檢測(cè)方法和設(shè)備的不足，結(jié)合毒性氣體區(qū)域的特殊性和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的特點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置，該裝置采用多類(lèi)電化學(xué)氣體傳感器采集信號(hào)及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和處理，能夠在線檢測(cè)周?chē)h(huán)境中的毒性氣體濃度，該檢測(cè)裝置功能集成性強(qiáng)，體積小，響應(yīng)速度快，精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)在線檢測(cè)。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)解決方案得以實(shí)現(xiàn)一種毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置，其特征在于，該裝置包括氣體傳感器模塊，用于檢測(cè)毒性氣體濃度信號(hào)，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)，并將電流信號(hào)傳給信號(hào)調(diào)理模塊；信號(hào)調(diào)理模塊，用于將氣體傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)換成4 20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，為后續(xù)數(shù)據(jù)處理做準(zhǔn)備；無(wú)線收發(fā)模塊，用于接收信號(hào)調(diào)理模塊輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，負(fù)責(zé)與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線通信，交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)；串口模塊，無(wú)線收發(fā)模塊和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信；計(jì)算機(jī)，用于計(jì)算出檢測(cè)點(diǎn)所處環(huán)境中毒性氣體的濃度；氣體傳感器模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、無(wú)線收發(fā)模塊依次相連，并通過(guò)串口模塊與計(jì)算機(jī)通訊。本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)是所述氣體傳感器模塊采用恒電位式多類(lèi)電化學(xué)氣體傳感器。[0015]所述信號(hào)調(diào)理模塊的主運(yùn)放選用TA75902F四路運(yùn)算放大器。所述無(wú)線收發(fā)模塊采用CC2420無(wú)線射頻芯片和ATmegal28L微處理器芯片。本實(shí)用新型的毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置，能準(zhǔn)確檢測(cè)毒性氣體泄漏區(qū)域環(huán)境中的毒性氣體成分和濃度，為事故預(yù)警、救援及風(fēng)險(xiǎn)分析提供科學(xué)依據(jù)。

圖1為本實(shí)用新型的毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為氣體傳感器模塊電路原理圖。圖3為彳目號(hào)調(diào)理模塊電路原理圖。圖4為無(wú)線收發(fā)模塊框圖。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步解釋說(shuō)明。具體的實(shí)施方式參見(jiàn)圖1，本實(shí)例給出一種毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置，包括依次連接的氣體傳感器模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、無(wú)線收發(fā)模塊、串口模塊和計(jì)算機(jī)。參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例中，氣體傳感器模塊采用恒電位式多類(lèi)電化學(xué)氣體傳感器，被測(cè)氣體進(jìn)入該電化學(xué)氣體傳感器，在恒電位環(huán)境下進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，根據(jù)濃度變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流輸出。參見(jiàn)圖3，信號(hào)調(diào)理模塊負(fù)責(zé)接收傳感器模塊輸出的電流數(shù)據(jù)，主運(yùn)放選用TA75902F四路運(yùn)算放大器，主要用于將電流信號(hào)進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)化成4 20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，為后續(xù)數(shù)據(jù)處理做準(zhǔn)備。參見(jiàn)圖4，無(wú)線收發(fā)模塊主要用于接收信號(hào)調(diào)理模塊輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，負(fù)責(zé)與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線通信，交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)，本實(shí)施例采用CC2420無(wú)線射頻芯片和ATmegal28L微處理器芯片，CC2420通過(guò)SPI接口與ATmegal28L微處理器連接，與計(jì)算機(jī)之間通過(guò)RS-232串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。本實(shí)用新型的工作過(guò)程是1、通過(guò)布設(shè)在環(huán)境空間中的氣體傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采集環(huán)境中毒性氣體濃度信號(hào)，并轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)輸出；2、信號(hào)調(diào)理模塊接收傳感器模塊輸出的電流數(shù)據(jù)，將電流信號(hào)進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)化成4 20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，為后續(xù)數(shù)據(jù)處理做準(zhǔn)備。3、無(wú)線收發(fā)模塊接收信號(hào)調(diào)理模塊輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，與PC機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線通信，交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)計(jì)算出相關(guān)節(jié)點(diǎn)所處環(huán)境中毒性氣體的濃度。本實(shí)用新型的毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置，采用特有的通訊方法實(shí)現(xiàn)毒性氣體泄漏區(qū)域環(huán)境中毒性氣體成分和濃度的無(wú)線檢測(cè)，響應(yīng)速度快，實(shí)時(shí)性好，安全性高，數(shù)據(jù)精確可靠，為事故預(yù)警、救援及風(fēng)險(xiǎn)分析提供科學(xué)依據(jù)。
權(quán)利要求1.一種毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置，其特征在于，該裝置包括 氣體傳感器模塊，用于檢測(cè)毒性氣體濃度信號(hào)，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)，并將電流信號(hào)傳給信號(hào)調(diào)理模塊； 信號(hào)調(diào)理模塊，用于將氣體傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)換成4 20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，為后續(xù)數(shù)據(jù)處理做準(zhǔn)備； 無(wú)線收發(fā)模塊，用于接收信號(hào)調(diào)理模塊輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，負(fù)責(zé)與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線通信，交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)； 串口模塊，無(wú)線收發(fā)模塊和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信； 計(jì)算機(jī)，用于計(jì)算出檢測(cè)點(diǎn)所處環(huán)境中毒性氣體的濃度； 氣體傳感器模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、無(wú)線收發(fā)模塊依次相連，并通過(guò)串口模塊與計(jì)算機(jī)通訊。
2.如權(quán)利要求1所述的毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的氣體傳感器模塊采用恒電位式多類(lèi)電化學(xué)氣體傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的信號(hào)調(diào)理模塊的信號(hào)調(diào)理電路主運(yùn)放選用TA75902F四路運(yùn)算放大器。
4.如權(quán)利要求1所述的毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的無(wú)線收發(fā)模塊采用CC2420無(wú)線射頻芯片。
5.如權(quán)利要求1所述的毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的串口模塊選用RS-232 串口。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種毒性氣體無(wú)線檢測(cè)裝置，包括氣體傳感器模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、無(wú)線收發(fā)模塊、串口模塊和計(jì)算機(jī)，本實(shí)用新型采用多類(lèi)電化學(xué)氣體傳感器采集信號(hào)及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和處理，能夠?qū)崿F(xiàn)毒性氣體泄漏區(qū)域環(huán)境中毒性氣體成分和濃度的無(wú)線檢測(cè)，為事故預(yù)警、救援及風(fēng)險(xiǎn)分析提供科學(xué)依據(jù)。
文檔編號(hào)G08C17/02GK202854088SQ20122051829
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者葉飛, 王麗華, 謝陳江, 郭寶義 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)