[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

本發明公布了基于GPS的大氣粉塵監測系統，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。有效的解決了監控中心服務器接收信號不夠精確及不明確接收到的信號的具體位置的問題。

技術領域

本發明涉及煤礦、大氣粉塵監測技術領域，特別是涉及基于GPS的大氣粉塵監測系統。

背景技術

煤礦生產中會產生大量的粉塵，粉塵不僅給煤礦生產帶來粉塵爆炸等安全問題還極大的影響煤礦工人的健康問題（引起呼吸道疾病、塵肺病等），因此對粉塵進行測量、監測，進而進行防塵控制十分必要，目前主要采用型號為GCG1000的粉塵濃度傳感器采集煤礦大氣粉塵濃度的瞬時信息，通過RS485串口線進入數據轉換裝置轉換后（A/D轉換裝置或RS232等轉換為相應通訊模塊或電腦能接收的信號）以串行方式接到相應GPRS通訊模塊、電腦RS232串口上，運用GPRS網絡或Internet網傳送到監控中心服務器以進行遠程監測，然而這種數據轉換裝置在接收信號時易受外界頻率信號干擾、轉換后信號存在不滿足RS232通訊接口對信號幅度（+3V~+15V）的要求，使監控中心服務器接受到的信號不精確，另外監控中心服務器往往接收的是一個煤礦中多個區域、多個煤礦的監測信號，監控中心服務器需明確接收到的信號的具體位置。

所以本發明提供一種新的方案來解決此問題。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的在于提供基于GPS的大氣粉塵監測系統，具有構思巧妙、人性化設計的特性，有效的解決了監控中心服務器接收信號不夠精確及不明確接收到的信號的具體位置的問題。

其解決的技術方案是，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。

由于以上技術方案的采用，本發明與現有技術相比具有如下優點；