[發明專利]基于GPS的大氣粉塵監測系統

有效

• 申請號: 201811635547.3
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109765153B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 毛春麗;王艷嬌;趙昆南;高申俊;樊玉江;張海;郭志軍;劉曉;蔣利霞
• 申請（專利權）人: 河南鑫安利職業健康科技有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G08C17/02
• 代理公司: 鄭州博派知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41137
• 代理人: 榮永輝

1.基于GPS的大氣粉塵監測系統，包括粉塵濃度傳感器、GPS定位模塊、GPRS通訊模塊、監控中心服務器，所述粉塵濃度傳感器采集的煤礦大氣粉塵濃度信息和GPS定位模塊定位的粉塵濃度傳感器位置信息通過串口接到GPRS通訊模塊，GPRS通訊模塊通過GPRS網絡發送到監控中心服務器，其特征在于，在粉塵濃度傳感器和GPRS通訊模塊之間連接有帶通濾波放大電路、頻率電壓轉換電路、穩壓輸出電路，所述帶通濾波放大電路將型號為GCG1000的粉塵濃度傳感器RS485接口輸出的200-1000Hz頻率信號經電容C1、電容C2、電感L1和電感L2、電感L3、電容C3組成的第一帶通濾波器濾除異頻干擾后進入運算放大器AR1、電阻R1-電阻R5、電容C4-電容C6、瞬態抑制二極管VD1組成的第二帶通濾波器對中心頻率為600Hz，帶寬為400Hz的頻率分量的脈沖信號進行放大，之后進入頻率電壓轉換芯片U1、電阻R6-電阻R11、電容C7-電容C9、電位器RP1組成頻率電壓轉換電路轉換為與頻率成線性的3V-15V電壓信號，最后進入穩壓輸出電路，通過三極管Q1、Q2、穩壓管TL431組成的電壓調節電路，輸出穩定的3V-15V電壓，電感L4-電感L6、電容C10、電阻R14組成的輸出匹配電路與串口線進行匹配，無衰減的將信號傳輸到GPRS通訊模塊的RS232接口；

所述頻率電壓轉換電路包括頻率電壓轉換芯片U1，頻率電壓轉換芯片U1的引腳8連接電源+20V，頻率電壓轉換芯片U1的引腳3、引腳4連接地，頻率電壓轉換芯片U1的引腳5分別連接接地電容C9的一端、電阻R10的一端，頻率電壓轉換芯片U1的引腳7分別連接接地電阻R7的一端、電阻R8的一端，頻率電壓轉換芯片U1的引腳6分別連接電容C7的一端、電阻R6的一端，電阻R10的另一端、電阻R8的另一端、電阻R6的另一端均連接電源+20V，電容C7的另一端連接運算放大器AR1的輸出端，頻率電壓轉換芯片U1的引腳2連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端分別連接電位器RP1的上端和可調端，電位器RP1的下端連接地，頻率電壓轉換芯片U1的引腳1分別連接接地電阻R11的一端、接地電容C8的一端，頻率電壓轉換芯片U1的引腳1為頻率電壓轉換電路的輸出信號；

所述穩壓輸出電路包括三極管Q1、三極管Q2、電阻R12，三極管Q1的集電極、三極管Q2的集電極、電阻R12的一端均連接頻率電壓轉換芯片U1的引腳1，三極管Q1的發射極分別連接電阻R13的一端、電感L4的一端，電阻R13的另一端分別連接電位器RP2的上端和可調端、穩壓管TL431的參考極，電位器RP2的下端和穩壓管TL431的陽極連接地，穩壓管TL431的陰極分別連接電阻R12的另一端、三極管Q2的基極，三極管Q2的發射極連接三極管Q1的基極，電感L4的另一端分別連接電感L5的左端、電容C10的一端、電容C11的一端，電感L5的右端分別連接電容C11的另一端、電阻R14的上端，電阻R14的下端連接電感L6的右端，電容C10的另一端、電感L6的左端均連接地，電感L5的右端為穩壓輸出電路的輸出信號。

2.如權利要求1所述基于GPS的大氣粉塵監測系統，其特征在于，所述帶通濾波放大電路包括型號為GCG1000的粉塵濃度傳感器X1，粉塵濃度傳感器X1的引腳1和電容C1的一端連接電源+24V，粉塵濃度傳感器X1的引腳3和電容C1的另一端連接地，粉塵濃度傳感器X1的引腳2連接電容C1的負極，電容C1的正極分別連接電感L1 的一端、電容C2的負極，電容C2的正極連接電感L2 的一端，電感L2 的另一端分別連接電感L3 的一端、電容C3的一端，電感L1的另一端、電容C3的另一端均連接地，電感L3 的另一端分別連接運算放大器AR1的同相輸入端、電容C4的一端、電阻R4的一端、電阻R5的一端、瞬態抑制二極管VD1的左端，電容C4的另一端分別連接接地電阻R2的一端、電容C6的一端，電阻R4的另一端分別連接接地電容C5的一端、電阻R3的一端，電阻R3的另一端分別連接電阻R5的另一端、電容C6的另一端、瞬態抑制二極管VD1的右端、運算放大器AR1的輸出端，運算放大器AR1的反相輸入端通過電阻R1連接地，運算放大器AR1的輸出端為帶通濾波放大電路的輸出信號。