[实用新型]一种多参数监控器

说明书

技术领域

本实用新型属于安全设备技术领域，涉及一种多参数监控器，可应用于矿井或隧道中或其自身的安全装置，运输、充填、救护、通风或排水等应用场合。 

背景技术

长期以来我国对煤矿或非煤矿矿井环境监控主要采用分体单独传感器监控方式，传感器输出信号为模拟信号方式。这种方式已经越来越不能适应现代化矿井的环境监控信息采集、传输、处理和现场控制的要求。 

近年来随着单片机技术和网络数字传输技术的快速发展和应用，在通信、工业控制、生活等众多领域都发生了革命性变化。它同样影响和推动了煤矿或非煤矿矿井环境监控和避险技术的变革与发展，随之出现了多种参数组合检测，并将网络数字传输技术应用到监控系统最底层的“现场总线”，这种现场总线也称为“现场网络”。在众多现场总线中CAN_BUS是最早取得国际标准的，也是经过充分论证后被认为最适合煤矿或非煤矿矿井监控系统的一种现场总线技术。此外CAN_BUS由于其自身卓越的性能和很高的性价比，因而成为工控领域技术发展的一个热点，被公认为最有前途的几种现场总线之一。目前CAN_BUS在我国工业控制和自动化领域得到了大力推广，并为推动此领域的信息化、现代化建设做出了重大贡献。 

目前，用于煤矿或非煤矿矿井爆炸性环境中的多参数监控器，可分为便携式和固定式2种型式。便携式一般由传感元件、放大电路、采集处理电路、显示输出电路构成。这种传感器不能实时进行检测和检测数据传输，在使用上受到一定的限制。固定式在便携式的基础上增加了输出信号；输出信号为多路模拟电信号（电压、电流、频率信号），每种检测参数对应一种输出信号。此种信号易受传输介质、环境电磁干扰等因素影响，传输线路多，传输距离比较近，从而使监测数据在传输的过程种容易产生误差。 

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足，数据传输可靠性高、安装简单、扩展容易，适合于矿井或其他地下场合气体环境监测的多参数监控器。 

为此，本实用新型采用如下的技术方案： 

一种多参数监控器，包括作为主控制器的第一单片机和与其相连能够相互通信的第二单片机，所述的第一单片机与显示电路、声光报警电路相连，所述的第一单片机还与通讯电路相连，能够通过通讯电路连接到CAN总线上，所述的多参数监控器还包括分别与两个单片机中的一个相连的甲烷采集电路、二氧化碳采集电路、氧气采集电路、一氧化碳采集电路和温湿度采集电路。 

作为优选实施方式，所述的多参数控制器还包括分别与两个单片机中的一个相连的硫化氢采集电路、二氧化硫采集电路和二氧化氮采集电路；所述的多参数控制器还包括分别与两个单片机中的一个相连的压力变送器，用于测量环境气体压力。 

本实用新型具有如下的技术效果： 

[1]智能型全数字多参数监控器 

具有甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氧气、温度、湿度多种物理参数的采集、数据数字化处理、汉字显 示输出、菜单式仪器参数设置及CAN总线数据传输功能。同时上电后可主动上传参数配置信息，便于实现即插即用功能。 

[2]创新的数据传输模式 

摒弃了传统的多路模拟电信号的传输模式，采用CAN_BUS数字信号现场总线传输方式，传感器监测数据主动上传、多主竞争的方式。当监测值在正常范围内，传感器通过总线定时向主控机上传数据。若传感器采集到任一监测值超过预先设定的门限时，立即主动向中心站主控机上传该数据。这种创新的数据传输方式最大限度地降低了总线数据流量，极大地提升了系统的通信效率，并保证了监控系统数据采集的实时性。 

[3]灵活的参数设置 

采用红外线遥控加菜单式传感器参数设置方式，可使用遥控器通过传感器上的显示屏的菜单对传感器的地址、各参数的报警门限、关联设备进行设置。还可以对传感器的监测值进行校准。 

[4]液晶显示和声光报警 

采用10X10汉字液晶显示，可显示当前本机的监测数据和关联设备的监测数据。当任一监测值超过预先设定的门限时，传感器发出声光报警信号，并在液晶显示屏上指示出报警参数的信息。 

[5]抗干扰与可靠性设计 

由于CAN_BUS本身的优良特性，使得CAN节点具有故障自动闭锁功能。当CAN_BUS传感器由于意外因素导致发送数据失败累计超过一定次数后，该设备自动脱离总线，从而不会对总线上其它设备的正常通信造成任何影。同时CAN_BUS局部网络具有独立运行能力。当网络某处发生故障时，其它局部网络可以继续正常运行，从而极大地提高了网络的可靠性。