[實用新型]一種用于礦區大氣監測的氣體感知設備

有效

• 申請號: 201721388641.4
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN207764160U
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 孫勇;李婷;季民;靳奉祥;付雁;孟繁超;楊國超;李建偉;賈寧;賀天;金澤華;劉佳;陳柳陽;張彎;徐亞茹;馬華棟
• 申請（專利權）人: 山東科技大學;青島鼎圖空間信息技術有限公司
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407;G08C17/02;H02J7/35
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 邵朋程

本實用新型公開了一種用于礦區大氣監測的氣體感知設備，包括傳感器模塊、運算放大器模塊、數模轉換模塊、處理器模塊、無線通訊模塊和電源模塊，傳感器模塊與運算放大器模塊連接，運算放大器模塊與數模轉換模塊連接，數模轉換模塊與處理器模塊連接，處理器模塊與無線通訊模塊連接，傳感器模塊、運算放大器模塊、數模轉換模塊、處理器模塊和無線通訊模塊分別與電源模塊連接。本實用新型可同時監測礦區大氣中的CO、SO₂、NO、H₂S等有害氣體濃度，通過ZigBee無線網絡把采集到的感知數據組包發送到感知數據接收設備，建立了完善的無線傳輸網絡，而且監測數據精度高，避免了存在節點、通信受障礙物遮擋等影響的問題。

技術領域

本實用新型涉及一種用于礦區大氣監測的氣體感知設備，屬于礦區有害氣體監測設備領域。

背景技術

煤礦礦區有害氣體是指由煤巖體涌出和生產過程中產生的各種不利于人體健康的氣體，常見的包括CO、SO₂、NO、H₂S等。礦區空氣中有害氣體對周圍環境以及井下作業人員的生命安全危害極大，因此礦井安全操作規程中等都對常見有害氣體的安全標準做了明確的規定。如CO最高允許濃度0.0024％，SO₂最高允許濃度0.0005％等。因此針對礦區大氣監測就顯得尤為必要。當前針對礦區大氣監測已有的氣體感知設備比較少，主要存在以下幾個缺點：

(1)當前針對礦區大氣監測的感知設備沒有集成多傳感器進行感知數據的采集，不能同時采集多種被感知氣體的含量。

(2)當前用于礦區大氣監測的感知設備沒有建立完善的無線傳輸網絡，存在節點孤立、通信受障礙物遮擋等影響較大的缺點。

(3)當前國內礦區大氣監測感知設備使用光譜吸收式監測儀器存在精度低、受天氣影響較大的缺點。

(4)當前國內礦區中使用大氣感知設備沒有作防雨和通風的方案設計，監測數據受環境影響較大。

實用新型內容

基于上述技術問題，本實用新型提供一種用于礦區大氣監測的氣體感知設備。

本實用新型所采用的技術解決方案是：

一種用于礦區大氣監測的氣體感知設備，包括傳感器模塊、運算放大器模塊、數模轉換模塊、處理器模塊、無線通訊模塊和電源模塊，傳感器模塊與運算放大器模塊連接，運算放大器模塊與數模轉換模塊連接，數模轉換模塊與處理器模塊連接，處理器模塊與無線通訊模塊連接，傳感器模塊、運算放大器模塊、數模轉換模塊、處理器模塊和無線通訊模塊分別與電源模塊連接。

優選的，所述傳感器模塊包括用于測量CO氣體濃度的第一電化學氣體傳感器、用于測量SO₂氣體濃度的第二電化學氣體傳感器、用于測量NO氣體濃度的第三電化學氣體傳感器和用于測量H₂S氣體濃度的第四電化學氣體傳感器。

優選的，該氣體感知設備還包括用于功率控制的功率放大模塊，功率放大模塊與無線通訊模塊連接。

優選的，所述無線通訊模塊通過ZigBee無線網絡與感知數據接收設備連接。

優選的，所述處理器模塊為ZigBee SoC芯片CC2531型微處理器。

優選的，所述傳感器模塊、運算放大器模塊、數模轉換模塊、處理器模塊和無線通訊模塊均設置在主板上，所述電源模塊通過導線與太陽能電池板連接。

優選的，該氣體感知設備包括外盒體，外盒體的頂部開口，在開口處設置有盒蓋，外盒體與盒蓋通過螺栓連接，所述外盒體的壁上設置有通氣孔，外盒體的內部設置有內盒體，外盒體與內盒體之間形成有環形空腔，所述通氣孔與環形空腔連通，在內盒體的內部設置有隔板，所述隔板將內盒體分隔為用于盛放主板的第一空間和用于盛放電源模塊的第二空間，在盒蓋的頂部邊緣處間隔設置有L形支架，L形支架與盒蓋之間形成用于固定太陽能電池板的嵌入口。