[實用新型]便攜式氣體檢測及人員搜救組合儀

無效

• 申請號: 201020136194.5
• 申請日: 2010-03-19
• 公開（公告）號: CN201606106U
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 王暉;潘國慶;畢炎華;王清和;彭筱艷
• 申請（專利權）人: 南昌東維電子科技有限公司
• 主分類號: E21F11/00
• 分類號: E21F11/00;E21F17/18;G01N27/16;H04W84/18
• 代理公司: 南昌佳誠專利事務所 36117
• 代理人: 閔蓉

技術領域

本實用新型涉及一種用于煤礦井下的便攜式氣體檢測及人員搜救組合儀器，屬煤礦安全監測及人員監測電子技術領域。

背景技術

目前公知的用于煤礦井下氣體檢測儀器，一般為單一的氣體檢測，最多的是兩種氣體檢測，分有線的和便攜的兩類，主要以檢測甲烷氣體為主，如甲烷傳感器和便攜式甲烷檢測報警儀，是兩種獨立的產品。甲烷傳感器大都為由礦用電源(本安直流12V～24V)供電，采用載體催化元件檢測頭，信號輸出為頻率或電流方式通過多芯電纜與監控分站相連接，有線傳輸的弊端是對線路依賴性強、受布線局限有些重要的監測點不能放置傳感器以及故障點多維護困難；便攜式甲烷檢測報警儀大都為普通充電電池供電，0～4％CH4測量范圍的載體催化元件檢測頭，無信號輸出功能，整機電流在50mA左右，電池一次充滿電后正常工作時間為24小時。以上兩種產品有些在空氣環境中能實現自動調零，但在有瓦斯氣體環境中均不能實現自動調零，不能實現信號無線傳輸，功耗均在50mA以上，均無人員識別功能；而公知的井下人員讀卡器，是一種由礦用電源(本安直流12V～24V)供電，用于讀取識別范圍內的人員識別卡的信息，并將信息有線傳輸給井下人員位置分站或直接傳輸給地面監控主機，不能進行井下移動式搜救、呼救，不能在井下實現收發短信息的功能。

發明內容

本實用新型的目的是，根據傳統的煤礦井下氣體檢測儀器存在檢測氣體單一化的等技術上的不足，本實用新型將設計和推出一種能檢測多種井下氣體，并能在井下對受難人員進行搜救的組合式儀器。

本實用新型的技術方案是，本實用新型便攜式氣體檢測及人員搜救組合儀由本安外殼、氣體傳感檢測頭、四組通用信號插座、鎳氫電池組、主板、顯示板、顯示窗、聲光報警器、觸摸式按鍵組成；主板、顯示板、聲光報警器、鎳氫電池組安裝在本安外殼內；四組通用信號插座設置在本安外殼的底部，氣體傳感檢測頭是獨立的部件，四組通用信號插座對內與主板電路相連，對外分別與四種氣體傳感檢測頭的插頭相連；顯示窗設置在本安外殼上方面板上，上方面板還安裝了觸摸式按鍵，留有蜂鳴器報警孔。

所述傳感檢測頭包括分別為由甲烷、一氧化碳、氧氣、硫化氫氣體的敏感元件與相應的檢測電路和前級信號放大電路制作在一起形成的獨立部件，它們的輸出都是0～3V信號，插腳具有通用性，儀器留有四組通用信號插座，最多可同時檢測四種環境氣體及環境溫度，用戶可以根據現場的實際需要進行傳感頭的配置，使用靈活方便，從而有效地為用戶節省投資。四組通用信號插座設置在本安外殼的底部，氣體傳感檢測頭是獨立的部件，兩者通過插頭座相連，各自氣室通過氣室外殼內側螺紋旋鈕在通用信號插座上，氣室外殼底部有多個小孔，與檢測儀外空氣相通；傳感檢測頭可從氣室接受到氣體；可實現由用戶自由選擇組合即插即用的多種氣體實時綜合檢測，彌補了公知的其它型式的便攜式氣體檢測儀只能檢測一到兩種氣體的不足。

本實用新型儀器電路的主板以ZigBee無線射頻單片機芯片CC2530為核心(CC2530結合了一個完全集成的，高性能的RF收發器與一個8051微處理器)，內部電路由電源穩壓及充電電路、小體積前置信號放大板(兼做氣敏元件管腳插接板)、催化元件的脈寬調制供電電路、信號采集電路、無線通訊電路、顯示和聲光報警電路等構成。儀器單片機軟件分元件供電方式模塊、信號檢測模塊、自動調零模塊、A/D轉換模塊、ZIGBEE無線通訊模塊、按鍵顯示及聲光報警模塊等。

本實用新型傳感檢測頭采用獨特的脈沖供電方式的：儀器在休眠時采用脈寬調制方式使熱傳感檢測頭保持在熱態，然后再對其全壓供電幾秒，檢測后，再進入休眠方式，從而使其功耗大為降低。即使作為與安全監控系統配套使用的傳感器連續使用時，通過軟件設計也可對傳感檢測頭進行5秒脈沖供電→3秒全壓供電→毫秒級的A/D轉換檢測的循環連續檢測。一個檢測周期僅需8秒多，遠低于國家行業標準對氣體檢測的響應時間20S。加上選用低功耗的傳感元件及靈活運用CC2530內核CPU低功耗的工作模式使得整個儀器的最大工作電流僅為20mA，由于儀器采用三節1.2V1000mAh的鎳氫電池串聯作為儀器的供電電源，因此電池一次充滿電后連續工作時間可達15天以上。而其它公知的便攜式甲烷檢測報警儀整機電流在50mA左右，電池一次充滿電后連續工作時間為24小時。