本實(shí)用新型涉及一氧化碳濃度監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種一氧化碳濃度監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

一氧化碳（CO）是人們?cè)诩彝?、工業(yè)、礦井和汽車內(nèi)等場(chǎng)合容易接觸到的有害氣體，其無色、無味、無刺激性，經(jīng)常使人中毒而不易察覺，而且當(dāng)空氣中CO濃度達(dá)到12.5％（約為125000ppm）時(shí)遇明火即可發(fā)生爆燃，因此，如何能有效預(yù)防CO中毒及由于CO引起的爆炸已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中需要迫切解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種一氧化碳濃度監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)以更好地監(jiān)測(cè)工業(yè)生產(chǎn)中的一氧化碳濃度，并在濃度超標(biāo)時(shí)作出應(yīng)急處理。

本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種一氧化碳濃度監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)，其包括一氧化碳探測(cè)器和控制器兩部分。一氧化碳探測(cè)器完成現(xiàn)場(chǎng)一氧化碳濃度測(cè)量，然后將氣體濃度值信息通過線纜（RS485通信總線、4mA~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)線等）傳輸?shù)奖O(jiān)控室內(nèi)的控制器；控制器可以連接1個(gè)以上一氧化碳探測(cè)器，從而實(shí)現(xiàn)多現(xiàn)場(chǎng)氣體濃度的集中監(jiān)控。

上述一氧化碳探測(cè)器包括有信號(hào)連接的傳感器模組和控制板，控制板控制傳感器模組對(duì)一氧化碳?xì)怏w濃度進(jìn)行測(cè)量，控制板接收傳感器模組測(cè)得的一氧化碳?xì)怏w濃度測(cè)量值并與設(shè)定閾值進(jìn)行比較，當(dāng)測(cè)量值大于閾值時(shí)，控制板控制與其連接的報(bào)警模塊動(dòng)作以警示現(xiàn)場(chǎng)工作人員，同時(shí)還控制排氣扇、滅火系統(tǒng)、管道閥門等應(yīng)急保護(hù)模塊動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急處理。

上述控制器接收各一氧化碳探測(cè)器的一氧化碳?xì)怏w濃度測(cè)量值以實(shí)現(xiàn)多現(xiàn)場(chǎng)集中監(jiān)控，并記錄系統(tǒng)的報(bào)警、故障等信息和各探測(cè)器的工作狀態(tài)信息?？刂破鲗⒔邮盏降臏y(cè)量值與設(shè)定閾值進(jìn)行比較，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的一氧化碳濃度測(cè)量值大于閾值時(shí)，控制器控制與其連接的報(bào)警模塊動(dòng)作以警示監(jiān)控室的值班人員，同時(shí)還通過控制輸出啟動(dòng)所連接的排氣扇、滅火系統(tǒng)、管道閥門等應(yīng)急保護(hù)模塊以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急處理。

更優(yōu)地，上述一氧化碳探測(cè)器的傳感器模組主要包括有一氧化碳傳感器和微控制器。

更優(yōu)地，上述一氧化碳探測(cè)器的控制板包括有微處理器，所述微處理器連接有提供一氧化碳濃度值顯示和人機(jī)交互界面的LCD顯示模塊、為傳感器模組提供計(jì)算氣體濃度所需要的溫度值的溫度采集模塊、通過紅外遙控方式控制一氧化碳探測(cè)器工作的紅外解碼模塊、將氣體濃度值信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的4mA~20mA標(biāo)準(zhǔn)三線制電流信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鞯碾妷?電流變送器、LED指示模塊、控制報(bào)警模塊和應(yīng)急保護(hù)模塊動(dòng)作的繼電器模塊。

更優(yōu)地，上述控制器采用卡片式模塊化設(shè)計(jì)，其包括有作為主電源的開關(guān)電源、在主電源發(fā)生故障時(shí)維持系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行的備用蓄電池、監(jiān)控開關(guān)電源和備用蓄電池工作狀態(tài)并在過壓或欠壓時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警的電源卡、通過4mA~20mA三線制電流線與現(xiàn)場(chǎng)一氧化碳探測(cè)器連接并將電流信號(hào)還原為相應(yīng)的氣體濃度值并完成超標(biāo)報(bào)警、應(yīng)急保護(hù)、信息存儲(chǔ)的通道卡；通過RS485總線并采用Modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)與電源卡和通道卡實(shí)時(shí)通信以對(duì)電源卡和通道卡的報(bào)警及故障狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總或進(jìn)行相關(guān)設(shè)置的主控卡。

上述電源卡包括有微控制器和連接微控制器的主電源監(jiān)測(cè)接口模塊、備用電源監(jiān)控接口模塊、LED指示模塊、電源穩(wěn)壓模塊、RS485通信模塊、蜂鳴器模塊和繼電器模塊。

上述通道卡包括有微控制器和連接微控制器的LCD顯示模塊、LED指示模塊、獨(dú)立按鍵模塊、存儲(chǔ)模塊、通信模塊、電壓電流變送器、蜂鳴器模塊和繼電器模塊。

主控卡包括有微控制器和連接微控制器的LCD顯示模塊、LED指示模塊、獨(dú)立按鍵模塊、存儲(chǔ)模塊、與電源卡和通道卡通信的通信接口。主控卡對(duì)電源卡和通道卡進(jìn)行輪詢和統(tǒng)計(jì)并將統(tǒng)計(jì)信息顯示在LCD屏幕上，為值班人員提供系統(tǒng)電源工作狀態(tài)信息和多個(gè)監(jiān)控區(qū)域的一氧化碳濃度信息；主控卡通過獨(dú)立按鍵模塊來改變連接的通道卡的數(shù)目、通信波特率屬性、權(quán)限密碼修改等配置信息；主控卡通過存儲(chǔ)模塊實(shí)現(xiàn)開關(guān)機(jī)記錄、報(bào)警記錄及故障記錄查詢功能。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本系統(tǒng)的控制模塊與檢測(cè)模塊隔離，可以連接多個(gè)探測(cè)器，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)CO氣體的集中監(jiān)測(cè)；本系統(tǒng)傳感器模組帶有自己的控制器能夠?qū)⒉杉降男盘?hào)進(jìn)行放大轉(zhuǎn)換等處理后傳送給控制板；本系統(tǒng)控制板通過UART接口與傳感器模組通信，控制其對(duì)一氧化碳?xì)怏w的測(cè)量過程，并根據(jù)一氧化碳?xì)怏w濃度完成超標(biāo)報(bào)警、應(yīng)急保護(hù)及電流信號(hào)輸出等功能；本系統(tǒng)控制器模塊可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)，為傳感器模組提供計(jì)算氣體濃度所需要的溫度值；可實(shí)現(xiàn)紅外遙控器解碼，通過紅外遙控方式可以控制探測(cè)器工作；可實(shí)現(xiàn)根據(jù)當(dāng)前一氧化碳?xì)怏w濃度值，控制LED、繼電器的工作狀態(tài)；本系統(tǒng)控制模塊可將必要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期存儲(chǔ)；本實(shí)用新型具備濃度檢測(cè)、聲光報(bào)警、控制輸出、歷史記錄、通信擴(kuò)展接口等實(shí)用功能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

圖1為系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為一氧化碳探測(cè)器整體結(jié)構(gòu)框圖。

圖3為傳感器模組結(jié)構(gòu)框圖。

圖4為控制板結(jié)構(gòu)框圖。

圖5為控制器整體結(jié)構(gòu)框圖。

圖6為主控卡結(jié)構(gòu)框圖。

圖7為電源卡結(jié)構(gòu)框圖。

圖8為通道卡結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

附圖為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例，如圖1所示，該實(shí)施例包括有控制器和與控制器電連接的1個(gè)以上一氧化碳探測(cè)器；其中，一氧化碳探測(cè)器包括有信號(hào)連接的傳感器模組和控制板（如圖2所示），控制板控制傳感器模組對(duì)一氧化碳?xì)怏w濃度進(jìn)行測(cè)量，控制板接收傳感器模組測(cè)得的一氧化碳?xì)怏w濃度測(cè)量值并在與設(shè)定閥值比較后判斷是否控制與其連接的報(bào)警模塊和應(yīng)急保護(hù)模塊動(dòng)作；控制器接收各一氧化碳探測(cè)器的一氧化碳?xì)怏w濃度測(cè)量值以實(shí)現(xiàn)多現(xiàn)場(chǎng)集中監(jiān)控，控制器將接收到的測(cè)量值與設(shè)定閥值進(jìn)行比較以判斷是否控制與其連接的報(bào)警模塊和應(yīng)急保護(hù)模塊動(dòng)作。

報(bào)警模塊為聲光報(bào)警模塊；應(yīng)急保護(hù)模塊為排氣扇控制電路或滅火系統(tǒng)或管道閥門上的控制閥。

一氧化碳探測(cè)器的傳感器模組主要包括有一氧化碳傳感器和微控制器（如圖3所示）。

一氧化碳探測(cè)器的控制板（如圖4所示）包括有微處理器，所述微處理器連接有提供一氧化碳濃度值顯示和人機(jī)交互界面的LCD顯示模塊、為傳感器模組提供計(jì)算氣體濃度所需要的溫度值的溫度采集模塊、通過紅外遙控方式控制一氧化碳探測(cè)器工作的紅外解碼模塊、將氣體濃度值信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的4mA~20mA標(biāo)準(zhǔn)三線制電流信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鞯碾妷?電流變送器、LED指示模塊、控制報(bào)警模塊和應(yīng)急保護(hù)模塊動(dòng)作的繼電器模塊。

控制器（如圖5）采用卡片式模塊化設(shè)計(jì)，其包括有作為主電源的開關(guān)電源、在主電源發(fā)生故障時(shí)維持系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行的備用蓄電池、監(jiān)控開關(guān)電源和備用蓄電池工作狀態(tài)并在過壓或欠壓時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警的電源卡、通過4mA~20mA三線制電流線與現(xiàn)場(chǎng)一氧化碳探測(cè)器連接并將電流信號(hào)還原為相應(yīng)的氣體濃度值并完成超標(biāo)報(bào)警、應(yīng)急保護(hù)、信息存儲(chǔ)的通道卡；通過RS485總線并采用Modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)與電源卡和通道卡實(shí)時(shí)通信以對(duì)電源卡和通道卡的報(bào)警及故障狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總或進(jìn)行相關(guān)設(shè)置的主控卡。

電源卡（如圖7）包括有微控制器和連接微控制器的主電源監(jiān)測(cè)接口模塊、備用電源監(jiān)控接口模塊、LED指示模塊、電源穩(wěn)壓模塊、RS485通信模塊、蜂鳴器模塊和繼電器模塊。

通道卡（如圖8）包括有微控制器和連接微控制器的LCD顯示模塊、LED指示模塊、獨(dú)立按鍵模塊、存儲(chǔ)模塊、通信模塊、電壓電流變送器、蜂鳴器模塊和繼電器模塊。

主控卡（如圖6）包括有微控制器和連接微控制器的LCD顯示模塊、LED指示模塊、獨(dú)立按鍵模塊、存儲(chǔ)模塊、與電源卡和通道卡通信的通信接口。主控卡對(duì)電源卡和通道卡進(jìn)行輪詢和統(tǒng)計(jì)并將統(tǒng)計(jì)信息顯示在LCD屏幕上，為值班人員提供系統(tǒng)電源工作狀態(tài)信息和多個(gè)監(jiān)控區(qū)域的一氧化碳濃度信息；主控卡通過獨(dú)立按鍵模塊來改變連接的通道卡的數(shù)目、通信波特率屬性、權(quán)限密碼修改等配置信息；主控卡通過存儲(chǔ)模塊實(shí)現(xiàn)開關(guān)機(jī)記錄、報(bào)警記錄及故障記錄查詢功能。