本實用新型涉及一種甲烷監(jiān)測裝置，具體涉及一種基于CAN通訊總線隧道測控的甲烷監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

甲烷是一種易燃易爆的氣體，隧道由于通風(fēng)的問題，容易引起甲烷濃度過高，從而存在安全隱患，因此需要用專業(yè)的設(shè)備對隧道的甲烷進(jìn)行實時監(jiān)測，確保甲烷濃度監(jiān)維持在正常范圍內(nèi)。目前監(jiān)測裝置一般采用RS232、RS485通訊總線來完成數(shù)據(jù)傳輸，但是其存在以下缺陷：1、通訊機(jī)制需要符合主站輪詢的方式進(jìn)行信息交換，網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通訊實時性和靈活性差；2、當(dāng)系統(tǒng)有問題時，出現(xiàn)多節(jié)點同時發(fā)送數(shù)據(jù)，導(dǎo)致總線短路，從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象；3、通訊距離受到限制。而且現(xiàn)有的甲烷監(jiān)控裝置對甲烷濃度過高問題的處理的安全性和及時性也不夠。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對上述問題，提供一種基于CAN通訊總線隧道測控的甲烷監(jiān)測裝置，基于CAN通訊總線并利用CAN通訊機(jī)制將甲烷傳感器采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)，并自動進(jìn)行處理。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的，基于CAN通訊總線隧道測控的甲烷監(jiān)測裝置，主要包括甲烷傳感器、CAN通訊總線、主機(jī)、報警器、抽風(fēng)機(jī)、電源模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、有線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和時鐘同步模塊；其特征在于：隧道內(nèi)布設(shè)的若干甲烷傳感器都連接到同一CAN通訊總線，CAN通訊總線再連接到主機(jī)，主機(jī)對所有的甲烷傳感器采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主機(jī)再連接監(jiān)控室報警器，主機(jī)通過CAN通訊總線再連接與該甲烷傳感器配對設(shè)置的隧道內(nèi)報警器，隧道內(nèi)報警器再連接抽風(fēng)機(jī)，隧道內(nèi)報警器利用報警信號觸發(fā)控制抽風(fēng)機(jī)啟停,隧道兩端出入口處設(shè)置隧道口報警器，隧道口報警器通過CAN通訊總線連接到主機(jī)；所述的主機(jī)再分別連接電源模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、有線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和時鐘同步模塊。

所述的抽風(fēng)機(jī)和隧道內(nèi)報警器的對應(yīng)關(guān)系為一對一，或者為一對多。

所述的隧道口報警器和隧道內(nèi)報警器為聲光報警器。

所述的主機(jī)還連接無線通訊模塊，通過無線通訊模塊向預(yù)先設(shè)定的無線通訊終端發(fā)送甲烷監(jiān)測告警信息，便于無線通訊終端側(cè)的技術(shù)人員及時了解告警情況，并作出及時處理，解決甲烷監(jiān)測異常問題。

所述的隧道口報警器在任一隧道內(nèi)報警器存在報警信號時都會產(chǎn)生報警信號。

所述的主機(jī)采用型號為STC89C52的單片機(jī)。

主機(jī)上預(yù)先設(shè)置好甲烷傳感器和抽風(fēng)機(jī)的對應(yīng)關(guān)系，甲烷傳感器采集數(shù)據(jù)通過CAN通訊總線傳送至主機(jī)，主機(jī)判斷甲烷濃度數(shù)據(jù)在異常范圍時，主機(jī)通過CAN通訊總線給隧道口報警器和隧道內(nèi)報警器傳送報警信號，隧道內(nèi)報警器再控制對應(yīng)的抽風(fēng)機(jī)工作。

CAN通訊是一種支持分布控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，與一般通訊機(jī)制相比較具有以下優(yōu)點：

1、網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通訊實時性強(qiáng)，沒有主從之分。不同節(jié)點可同時接收到相同數(shù)據(jù)避免像RS485通訊機(jī)制一樣需要符合主站輪詢的方式進(jìn)行信息交換。

2、增加設(shè)備間通訊的安全性，防止像RS485一樣當(dāng)系統(tǒng)有問題時，出現(xiàn)多節(jié)點同時發(fā)送數(shù)據(jù)，導(dǎo)致總線短路，從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象。因為CAN節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響，從而保證不會出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中因個別節(jié)點出現(xiàn)問題，使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。而且CAN具有的完善的通訊協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接口芯片實現(xiàn)，從而大大降低系統(tǒng)開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期，這些是僅有電氣協(xié)議的RS485所無法比擬的。

3、通訊距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km（速率低于5kps）通訊距離小于40m（速率可達(dá)1mbps），因采用雙線串行通信，檢錯能力強(qiáng)，可在高噪聲干擾環(huán)境中工作，并且因采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸速度快，理論上可掛節(jié)點沒有上限。

本實用新型的有益效果是：1、該甲烷監(jiān)測裝置基于CAN通訊總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，相比普通的RS232通訊總線、RS485等通訊總線，其具有數(shù)據(jù)通訊實時性強(qiáng)、靈活性好、安全性高和通訊距離遠(yuǎn)等特點；2、抽風(fēng)機(jī)自動啟動，減少人為失誤，隧道內(nèi)外都設(shè)置報警器，警示效果好；3、主機(jī)自動向無線通訊終端發(fā)送甲烷監(jiān)測告警信息，便于甲烷監(jiān)測異常的問題得到及時處理，保證隧道內(nèi)正常通行。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖中，1、甲烷傳感器 2、CAN通訊總線 3、主機(jī) 4、監(jiān)控室報警器 5、隧道內(nèi)報警器 6、抽風(fēng)機(jī) 7、隧道口報警器 8、無線通訊模塊 9、電源模塊 10、數(shù)據(jù)存儲模塊 11、有線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊 12、時鐘同步模塊。

具體實施方式

為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實施方式，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施方式僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，基于CAN通訊總線隧道測控的甲烷監(jiān)測裝置，主要包括甲烷傳感器（1）、CAN通訊總線（2）、主機(jī)（3）、報警器、抽風(fēng)機(jī)（6）、電源模塊（9）、數(shù)據(jù)存儲模塊（10）、有線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊（11）和時鐘同步模塊（12），其特征在于，隧道內(nèi)布設(shè)的若干甲烷傳感器（1）都連接到同一CAN通訊總線（2），CAN通訊總線（2）再連接到主機(jī)（3），主機(jī)（3）對所有的甲烷傳感器（1）采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主機(jī)（3）再連接監(jiān)控室報警器（4），主機(jī)（3）通過CAN通訊總線（2）再連接與該甲烷傳感器（1）配對設(shè)置的隧道內(nèi)報警器（5），隧道內(nèi)報警器（5）再連接抽風(fēng)機(jī)（6），隧道內(nèi)報警器（5）利用報警信號觸發(fā)控制抽風(fēng)機(jī)（6）啟停,隧道兩端出入口處設(shè)置隧道口報警器（7），隧道口報警器（7）通過CAN通訊總線（2）連接到主機(jī)（3）；所述的主機(jī)（3）再分別連接電源模塊（9）、數(shù)據(jù)存儲模塊（10）、有線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊（11）和時鐘同步模塊（12）。

所述的抽風(fēng)機(jī)（6）和隧道內(nèi)報警器（5）的對應(yīng)關(guān)系為一對二。

所述的隧道口報警器（7）和隧道內(nèi)報警器（5）都為聲光報警器。

所述的主機(jī)（3）還連接無線通訊模塊（8），通過無線通訊模塊（8）向預(yù)先設(shè)定的無線通訊終端發(fā)送甲烷監(jiān)測告警信息，便于無線通訊終端側(cè)的技術(shù)人員及時了解告警情況，并作出及時處理，解決甲烷監(jiān)測異常問題。

所述的隧道口報警器（7）在任一隧道內(nèi)報警器（5）存在報警信號時都會產(chǎn)生報警信號。

所述的主機(jī)（3）采用型號為STC89C52的單片機(jī)。

主機(jī)（3）上預(yù)先設(shè)置好甲烷傳感器（1）和抽風(fēng)機(jī)（6）的對應(yīng)關(guān)系，甲烷傳感器（1）采集數(shù)據(jù)通過CAN通訊總線（2）傳送至主機(jī)（3），主機(jī)（3）判斷甲烷濃度數(shù)據(jù)在異常范圍時，主機(jī)（3）通過CAN通訊總線（2）給隧道口報警器（7）和與甲烷傳感器（1）對應(yīng)的隧道內(nèi)報警器（5）傳送報警信號，隧道內(nèi)報警器（5）再控制對應(yīng)的抽風(fēng)機(jī)（6）工作。

本實用新型優(yōu)先通過電源模塊（9）中的市電供電裝置進(jìn)行供電，電源模塊（9）中的UPS供電裝置為備用狀態(tài)并在市電停電情況下進(jìn)行供電；有線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊（11）讓主機(jī)（3）接入互聯(lián)網(wǎng)，便于遠(yuǎn)程操主機(jī)（3）；時鐘同步模塊（12）從機(jī)房時鐘服務(wù)器取得時鐘信息，保證主機(jī)（3）時鐘信息的準(zhǔn)確性。