[發(fā)明專利]一種多通道、多組分同步測量的氣體分析儀器及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710552979.7
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107168141B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬景輝;石兆奇
• 申請（專利權(quán)）人: 西安鼎研科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種多通道、多組分同步測量的氣體分析儀器，其特征在于，包括通用平臺母板、顯示板、鍵盤板、多種個性化數(shù)據(jù)采集模塊，通用平臺母板包括處理器，處理器上連接有數(shù)字量輸出電路部分、數(shù)字量輸入電路部分、模擬量輸入電路部分、模擬量輸出電路部分、數(shù)據(jù)存儲電路部分、實時時鐘、鍵盤接口電路部分、顯示板接口電路部、網(wǎng)路通訊電路部分、RS485通訊接口、RS232通訊接口、環(huán)境檢測電路部分和若干個個性化數(shù)據(jù)采集模塊，個性化數(shù)據(jù)采集模塊通過與其兼容的內(nèi)部自定義總線與處理器連接；

自定義總線包括數(shù)據(jù)總線和控制總線，個性化數(shù)據(jù)采集模塊通過數(shù)據(jù)總線和控制總線與處理器連接，數(shù)據(jù)總線實現(xiàn)處理器與個性化模塊之間的數(shù)據(jù)交換，控制總線用于實現(xiàn)對多個個性化數(shù)據(jù)采集模塊的識別、狀態(tài)監(jiān)測和控制；

氣體分析儀器還包括為各電路供電的電源部分；

每種個性化數(shù)據(jù)采集模塊具有兼容母板內(nèi)部自定義總線的接口，以及每種個性化模塊具有不同的類型識別碼；

所述個性化數(shù)據(jù)采集模塊通過串行數(shù)據(jù)總線與處理器連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分析儀器，其特征在于，所述數(shù)字量輸出電路部分和數(shù)字量輸入電路部分通過并行通訊口與處理器之間建立通訊鏈接，模擬量輸入電路部分和模擬量輸出電路部分通過SPI總線與處理器建立通訊連接，數(shù)據(jù)存儲電路部分通過SPI總線與處理器建立通訊連接，實時時鐘通過I2C總線與處理器建立通訊連接，顯示板接口電路部分通過LCD接口與處理器建立通訊連接，網(wǎng)路通訊電路部分通過RMII與處理器建立通訊連接，RS485通訊接口和RS232通訊接口通過UART接口與處理器建立通訊連接，環(huán)境檢測電路部分通過SPI接口與處理器建立通訊連接，環(huán)境檢測電路部分包含流量測量電路、環(huán)境溫度測量電路和大氣壓測量電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分析儀器，其特征在于，所述個性化數(shù)據(jù)采集模塊為-10V～+10V差分信號采集模塊、0～+10V單端信號采集模塊、mV單端信號采集模塊、MV級差分信號采集模塊、0～+24mA信號采集模塊、-24mA～+24mA信號采集模塊、μA信號采集模塊、溫度模塊、0～+24mA信號輸出模塊或0～+10V信號輸出模塊中的一種或幾種的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分析儀器，其特征在于，與處理器同時連接的個性化數(shù)據(jù)采集模塊不超過八個。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分析儀器，其特征在于，控制總線包括CPLD電路部分，CPLD電路部分與個性化數(shù)據(jù)采集模塊和處理器連接，用于處理個性化數(shù)據(jù)采集模塊提供的狀態(tài)信息和安裝的個性化數(shù)據(jù)采集模塊的類型信息，CPLD電路部分通過串行數(shù)據(jù)通訊接口與處理器建立通訊連接，并能夠通過建立的串行通訊鏈接將解析到的狀態(tài)信息、類型信息傳給處理器處理，處理器通過串行數(shù)據(jù)總線與安裝的個性化數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)配置信息、采集數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)交換。

6.一種基于權(quán)利要求1所述的氣體分析儀器的氣體分析方法，其特征在于，通過如下方式進行：

根據(jù)實際的需求檢測的氣體組分或者控制需求，安裝相應(yīng)的個性化數(shù)據(jù)采集模塊到母板插槽，對應(yīng)規(guī)格的個性化數(shù)據(jù)采集模塊上具有相應(yīng)的檢測傳感器，啟動母板，母板上的處理器通過自定義總線自動檢測安裝的個性化模塊的類型和數(shù)量，自動配置能夠多通道、多組分同步測量的氣體分析儀器并加載默認參數(shù)，通過安裝的相應(yīng)的個性化數(shù)據(jù)采集模塊能夠同時對多個不同組分的氣體進行測量分析。