[发明专利]甲烷检测报警仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体检测报警仪，具体涉及一种用于煤矿具有遥控功能的便携式甲烷检测报警仪。

背景技术

甲烷检测报警仪是一种检测甲烷浓度的设备，主要是用于矿井和其他能够产生甲烷的场所。甲烷这种易燃易爆的气体是所有煤矿开采过程中必然产生的，是不可避免的，一旦甲烷浓度超标极易引发事故，对矿井内工作的工人产生很大的人身危害，由于甲烷是一种无色无味的气体，所以只能通过灵敏可靠的检测仪器才能进行检测。

但是，国内现有的便携式甲烷检测报警仪存在两个问题，一是便携式甲烷检测报警仪使用权限问题，因现有报警仪的任何使用人员都可对其进行调零、校准、修改报警点等重要操作，由此导致甲烷检测值出错、误报警等安全隐患；二是便携式甲烷检测报警仪防尘、防水和使用寿命问题，因现有报警仪的参数调整和操作都通过物理按钮或薄膜按键实现，物理按钮或薄膜按键都存在机械寿命和自身防尘、防水结构问题，一旦报警仪内部进水或进尘过多就会导致报警仪故障或损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种甲烷检测报警仪，这种甲烷检测报警仪能够有效提高安全性，并且改善报警仪主机的防尘、防水效果。

为了解决上述问题，本发明通过以下方式来实现：

一种甲烷检测报警仪，包括

控制单元电路，包括微处理器；

电源变换电路，经过二级精密稳压器件稳压变换后，为各单元电路供电；

甲烷探头，采用非色散红外检测技术甲烷红外探头；

信号采集电路，包括对所述甲烷红外探头的模拟信号的进行采样和滤波的电路；

报警电路，包括发光二极管、有源蜂鸣器和发光二极管以及有源蜂鸣器的驱动电路；

其特征在于：还包括遥控接收电路，所述遥控接收电路包括红外接收电路和BL9149解码芯片，所述信号采集电路与控制单元电路通过IIC集成电路总线（Inter-Integrated Circuit）通讯连接，所述控制单元电路与报警电路通讯连接，所述遥控接收电路与控制单元电路通讯连接。

所述红外接收电路包括红外接收头、滤波电容器、电阻器和三极管，所述三极管的基极与所述接收端第一端口连接，其集电极分别于所述解码芯片RxIN端口和电阻器RB2连接，其发射极接地；所述滤波电容器CB9的正极与电阻器RB3连接后再连接到稳压电源，其负极接地；所述接收端第二端口与所述解码芯片GND端口连接并在发射极接地点接地，其第三端口连接到滤波电容器CB9的正极与限流电阻器RB3之间；所述解码芯片VDD端口与所述电阻器RB2的另一端连接后再连接到所述电阻器RB3和稳压电源之间，其OCS端口与隔直电容器CB2连接后再连接到共同接地线，其C2端口与隔直电容器CB4连接后再连接到共同接地线，其第C3端口直接连接共同接地线，电阻器RB1一端连接共同接地线，另一端连接到解码芯片OCS端口与电容器CB2之间。

进一步地，还包括显示电路，所述显示电路包括4只LED数码管和4只用于驱动LED数码管的驱动IC，所述微处理器通过IO口串行地将需要显示的编码发送至驱动IC驱动LED数码管发光，用于实现显示甲烷浓度。

所述的驱动IC可以采用74HC164，所述74HCT164是8位边沿触发式移位寄存器，微处理器通过IO口串行地将需显示的数字编码发送至74HCT164，74HCT164则并行输出编码驱动数码管，它对每段数码管的驱动电流最大为20mA，较大的驱动电流使数码管显示亮度较高，这有利于在煤矿井下黑暗环境的观察。

比较理想的是所述微处理器为采用32位ARM cortex-m3内核的STM32F103，具有丰富的外设和较强的抗干扰能力，很适用于工业控制，另此系列处理器总线结构采用哈佛结构三级流水线，处理速度为1.25DMIPS/MHz，可有效提升整机的数据处理能力和响应时间。

所述的信号采集电路采用的A/D转换器比较理想的是其分辨率为16位，可以保证采样数据的精度和良好重复性。进一步地，所述的A/D转换器配备有一独立精度为0.1%的采用LM4041的参考电压源。