一种有毒气体远程监测报警装置的制作方法

1.本发明涉及监测报警领域，具体是一种有毒气体远程监测报警装置。


背景技术：

2.为了工作人员的工作安全，有毒气体检测现在已经成了各个石油化工企业以及涉及到重大危险源的企业的一种标配了，也成了政府和专家们隐患排查的一个几乎必查项目，有毒气体在浓度超标时，往往会导致在该环境下的工作人员呼吸困难、昏迷，严重甚至会导致丧命。
3.为了预防有毒气体相关的设备应运而生，但是相关设备在出现故障时往往会导致检测结果存误，而工作人员不知道，延缓工程进度，需要改进。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种有毒气体远程监测报警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有毒气体远程监测报警装置，包括：有毒气体检测模块，用于检测有毒气体的浓度；第一输出模块，用于在有毒气体浓度超出阈值时，供给电压给防误测模块、再次检测驱动模块；再次检测驱动模块，用于得电吸入外界环境空气，使得有毒气体检测模块第二次检测有毒气体浓度；第二输出模块，用于在第二次检测有毒气体浓度未超出阈值时，供给电压给防误测模块；防误测模块，用于在第一输出模块、第二输出模块都输入电压时，驱动信号发射模块工作；信号发射模块，用于发送信号给信号接收报警模块；信号接收报警模块，用于接收信号，鸣叫报警；有毒气体检测模块的输出端连接第一输出模块的输入端、第二输出模块的输入端，第一输出模块的输出端连接再次检测驱动模块的输入端、防误测模块的第一输入端，再次检测驱动模块的输出端连接有毒气体检测模块的第一输入端，第二输出模块的输出端连接防误测模块的第二输入端，防误测模块的输出端连接信号发射模块的输入端，信号发射模块的输出端连接信号接收报警模块的输入端，信号接收报警模块的输出端连接有毒气体检测模块的第二输入端。
6.作为本发明再进一步的方案：有毒气体检测模块包括气敏元件、第一开关、第二开关，气敏元件的第一端、第二端连接供电电压，气敏元件的第三端连接电路负极，气敏元件的第四端连接第二开关，第二开关的另一端连接第一开关、第一输出模块的输入端，第一开
关的另一端连接第二输出模块的输入端。
7.作为本发明再进一步的方案：第一输出模块包括电位器、第一电阻、可控硅，电位器的一端连接可控硅的控制极、有毒气体检测模块的输出端，电位器的另一端通过第一电阻连接电路负极，可控硅的正极连接供电电压，可控硅的负极连接再次检测驱动模块的输入端、防误测模块的第一输入端。
8.作为本发明再进一步的方案：再次检测驱动模块包括吸风电机、第一继电器、第二二极管，吸风电机的一端连接第一输出模块的输出端、第一继电器、第二二极管的负极，吸风电机的另一端连接电路负极，第一继电器的另一端连接第二二极管的正极，第二二极管的正极连接电路负极。
9.作为本发明再进一步的方案：第二输出模块包括第二电阻、第三电阻、反相器、第一二极管，第二电阻的一端连接有毒气体检测模块的输出端、反相器的输入端、第一二极管的正极，第二电阻的另一端通过第三电阻连接电路负极，第一二极管的负极连接电路负极，反相器的输出端连接防误测模块的第二输入端。
10.作为本发明再进一步的方案：防误测模块包括第四电阻、第五电阻、第一电容、与门，第五电阻的一端连接第一输出模块的输出端，第四电阻的一端连接第二输出模块的输出端，第五电阻的另一端连接与门的第一输入端、第一电容，第一电容的另一端连接电路负极，第四电阻的另一端连接与门的第二输入端，与门的输出端连接信号发射模块的输入端。
11.作为本发明再进一步的方案：信号发射模块包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电感、第二电感、第二电容、第三电容、第四电容、晶体、第一三极管，第六电阻的一端连接第二电容、第一电感、防误测模块的输出端，第一电感侧边设有第二电感，第二电感的一端连接电路负极，第二电感的另一端连接信号发射装置，信号发射装置的另一端连接信号接收报警模块的输入端，第一电感的另一端连接第二电容的另一端、晶体、第一三极管的集电极，第一三极管的基极连接第三电容、第七电阻、晶体的另一端、第六电阻的另一端，第一三极管的发射极连接第四电容、第八电阻、第三电容的另一端，第四电容的另一端连接电路负极，第八电阻的另一端连接电路负极，第七电阻的另一端连接电路负极。
12.作为本发明再进一步的方案：信号接收报警模块包括信号接收装置、第七电容、第三电感、第五电容、第九电阻、第二三极管、第六电容、蜂鸣器、第二继电器、第三二极管，信号接收装置的一端连接信号发射模块的输出端，信号接收装置的另一端连接第七电容、第三电感，第七电容的另一端连接第三电感的另一端、第五电容、第九电阻，第五电容的另一端连接电路负极，第九电阻的另一端连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极连接供电电压，第二三极管的发射极连接蜂鸣器、第六电容、第二继电器、第三二极管的负极，第六电容的另一端连接电路负极，蜂鸣器的另一端连接电路负极，第二继电器的另一端连接第三二极管的正极，第三二极管的正极连接电路负极。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在检测出有毒气体浓度超出阈值时，吸入外界空气，第二次检测有毒气体浓度是否超出阈值，第二次检测出浓度超出阈值即可判断有毒气体检测模块故障；第二次检测出有毒气体浓度未超出阈值，通过远程传输信号来启动信号接收报警模块报警。
附图说明
14.图1为一种有毒气体远程监测报警装置的原理图。
15.图2为一种有毒气体远程监测报警装置的电路图。
16.图3为与门等效电路图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1，一种有毒气体远程监测报警装置，包括：有毒气体检测模块1，用于检测有毒气体的浓度；第一输出模块2，用于在有毒气体浓度超出阈值时，供给电压给防误测模块5、再次检测驱动模块3；再次检测驱动模块3，用于得电吸入外界环境空气，使得有毒气体检测模块1第二次检测有毒气体浓度；第二输出模块4，用于在第二次检测有毒气体浓度未超出阈值时，供给电压给防误测模块5；防误测模块5，用于在第一输出模块2、第二输出模块4都输入电压时，驱动信号发射模块6工作；信号发射模块6，用于发送信号给信号接收报警模块7；信号接收报警模块7，用于接收信号，鸣叫报警；有毒气体检测模块1的输出端连接第一输出模块2的输入端、第二输出模块4的输入端，第一输出模块2的输出端连接再次检测驱动模块3的输入端、防误测模块5的第一输入端，再次检测驱动模块3的输出端连接有毒气体检测模块1的第一输入端，第二输出模块4的输出端连接防误测模块5的第二输入端，防误测模块5的输出端连接信号发射模块6的输入端，信号发射模块6的输出端连接信号接收报警模块7的输入端，信号接收报警模块7的输出端连接有毒气体检测模块1的第二输入端。
19.在本实施例中：请参阅图2，有毒气体检测模块1包括气敏元件u1、第一开关s1、第二开关s2，气敏元件u1的第一端、第二端连接供电电压vcc，气敏元件u1的第三端连接电路负极，气敏元件u1的第四端连接第二开关s2，第二开关s2的另一端连接第一开关s1、第一输出模块2的输入端，第一开关s1的另一端连接第二输出模块4的输入端。
20.气敏元件u1型号可选择mq211，在有毒气体浓度上升时，气敏元件u1阻值上升，第一开关s1常开，第二开关s2常闭。
21.在另一个实施例中，气敏元件u1型号也可选择mq-n5。
22.在本实施例中：请参阅图2，第一输出模块2包括电位器rp1、第一电阻r1、可控硅z1，电位器rp1的一端连接可控硅z1的控制极、有毒气体检测模块1的输出端，电位器rp1的另一端通过第一电阻r1连接电路负极，可控硅z1的正极连接供电电压vcc，可控硅z1的负极连接再次检测驱动模块3的输入端、防误测模块5的第一输入端。
23.在气敏元件u1为高阻态时，可控硅z1的控制极为低电平；在气敏元件u1为低阻态时，可控硅z1的控制极为高电平，第一输出模块2输出电压（高电平）。
24.在另一个实施例中：电位器rp1可改为电阻，这样会导致无法更改设定的有毒气体的阈值。例如：假使设定为有毒气体浓度在1mol/l时可控硅z1导通，改变电位器rp1的阻值，使得有毒气体浓度改为1.2mol/l时可控硅z1才会导通，改变气体浓度报警阈值。
25.在本实施例中：请参阅图2，再次检测驱动模块3包括吸风电机m、第一继电器j1、第二二极管d2，吸风电机m的一端连接第一输出模块2的输出端、第一继电器j1、第二二极管d2的负极，吸风电机m的另一端连接电路负极，第一继电器j1的另一端连接第二二极管d2的正极，第二二极管d2的正极连接电路负极。
26.在检测为有毒气体浓度超出阈值时，可控硅z1导通进而为再次检测驱动模块3供电，第一继电器j1工作使得第一开关s1闭合，吸风电机m通过导管等导风装置吸入外界的空气。
27.在另一个实施例中：也可选用交流电机代替本发明中的直流电机进行吸风，本发明供电电压vcc为直流电压，可选用电池供电，安装位置选择多，而选用交流电机电路需要生成交流电，较为复杂。
28.在本实施例中：请参阅图2，第二输出模块4包括第二电阻r2、第三电阻r3、反相器u2、第一二极管d1，第二电阻r2的一端连接有毒气体检测模块1的输出端、反相器u2的输入端、第一二极管d1的正极，第二电阻r2的另一端通过第三电阻r3连接电路负极，第一二极管d1的负极连接电路负极，反相器u2的输出端连接防误测模块5的第二输入端。
29.吸风电机m吸入外界空气，使得气敏元件u1再次进行检测，气敏元件u1正常时，监测浓度不超标，这时反相器u2输入端为低电平，进而反相器u2输出高电平；在气敏元件u1故障时，检测浓度依旧为超标状况，这时反相器u2输出低电平。
30.在另一个实施例中，可略去第一二极管d1，第一二极管d1为发光二极管，在气敏元件u1故障时，反相器u2的输入端为高电平，进而第一二极管d1发光指示当前气敏元件u1故障。
31.在本实施例中：请参阅图2和图3，防误测模块5包括第四电阻r4、第五电阻r5、第一电容c1、与门u3，第五电阻r5的一端连接第一输出模块2的输出端，第四电阻r4的一端连接第二输出模块4的输出端，第五电阻r5的另一端连接与门u3的第一输入端、第一电容c1，第一电容c1的另一端连接电路负极，第四电阻r4的另一端连接与门u3的第二输入端，与门u3的输出端连接信号发射模块6的输入端。
32.与门u3的两个输入端可等效为含有两个开关的串联电路，只有两个开关都闭合才会导通。因此，需要第一输出模块2输出高电平，第二输出模块4输出高电平，第二输出模块4在气敏元件u1故障时输出低电平，气敏元件u1正常时输出高电平；因此通过第二次检测来确定气敏元件u1正常。第一电容c1用于存储电能，保证气敏元件u1正常时，在第二次检测过程中依旧为与门u3的第一输入端供给高电平。
33.在另一个实施例中：可略去第四电阻r4、第五电阻r5，第四电阻r4、第五电阻r5本发明中用于限流。
34.在本实施例中：请参阅图2，信号发射模块6包括第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第一电感l1、第二电感l2、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、晶体x、第一三极管
v1，第六电阻r6的一端连接第二电容c2、第一电感l1、防误测模块5的输出端，第一电感l1侧边设有第二电感l2，第二电感l2的一端连接电路负极，第二电感l2的另一端连接信号发射装置y1，信号发射装置y1的另一端连接信号接收报警模块7的输入端，第一电感l1的另一端连接第二电容c2的另一端、晶体x、第一三极管v1的集电极，第一三极管v1的基极连接第三电容c3、第七电阻r7、晶体x的另一端、第六电阻r6的另一端，第一三极管v1的发射极连接第四电容c4、第八电阻r8、第三电容c3的另一端，第四电容c4的另一端连接电路负极，第八电阻r8的另一端连接电路负极，第七电阻r7的另一端连接电路负极。
35.与门u3供给高电平，进而信号发射模块6得电工作，第一电感l1、第一电容c1通过吸放电产生交流电，通过第一三极管v1稳定该交流电，通过该交流电引起晶体x谐振，进而通过第一电感l1、第二电感l2、信号发射装置y1发射谐振信号。
36.在另一个实施例中：可略去第三电容c3，第三电容c3用于将第一三极管v1发射极输出的交流电进一步反馈给第一三极管v1的基极，加快稳定该交流电。
37.在本实施例中：请参阅图2，信号接收报警模块7包括信号接收装置y2、第七电容c7、第三电感l3、第五电容c5、第九电阻r9、第二三极管v2、第六电容c6、蜂鸣器speaker、第二继电器j2、第三二极管d3，信号接收装置y2的一端连接信号发射模块6的输出端，信号接收装置y2的另一端连接第七电容c7、第三电感l3，第七电容c7的另一端连接第三电感l3的另一端、第五电容c5、第九电阻r9，第五电容c5的另一端连接电路负极，第九电阻r9的另一端连接第二三极管v2的基极，第二三极管v2的集电极连接供电电压vcc，第二三极管v2的发射极连接蜂鸣器speaker、第六电容c6、第二继电器j2、第三二极管d3的负极，第六电容c6的另一端连接电路负极，蜂鸣器speaker的另一端连接电路负极，第二继电器j2的另一端连接第三二极管d3的正极，第三二极管d3的正极连接电路负极。
38.信号接收装置y2接收信号，信号通过第七电容c7、第三电感l3输入，通过第五电容c5、第九电阻r9滤波转化为直流电，驱动第二三极管v2导通，进而蜂鸣器speaker工作鸣叫报警，第六电容c6存储电能，第二继电器j2工作，第二继电器j2为时间继电器，采用常开接法，工作一段时间后，才开始控制开关，因此在蜂鸣器speaker鸣叫一段时间后，第二继电器j2控制第二开关s2断开，这时由于断开有毒气体检测模块1，电路不在工作，第六电容c6为蜂鸣器speaker和第二继电器j2供电，在第六电容c6电能快速消耗完毕后，第二开关s2再次闭合，电路又从新工作，再次检测有毒气体。在防止蜂鸣器speaker一直鸣叫的同时，间歇性检测气体浓度。
39.在另一个实施中：可略去第二三极管v2，第二三极管v2用于放大电压，防止输入信号强度低，不能够驱动蜂鸣器speaker、第二继电器j2工作，为第六电容c6存储电能。
40.本发明的工作原理是：有毒气体检测模块1通过气敏元件u1检测有毒气体的浓度，第一输出模块2在有毒气体浓度超出阈值时，供给电压给防误测模块5、再次检测驱动模块3，再次检测驱动模块3得电驱动吸风电机m，吸入外界环境空气，使得有毒气体检测模块1第二次检测有毒气体浓度，第二输出模块4在第二次检测有毒气体浓度未超出阈值时，供给电压给防误测模块5，防误测模块5在第一输出模块2、第二输出模块4都输入电压时，驱动信号发射模块6工作，信号发射模块6，用于发送信号给信号接收报警模块7，信号接收报警模块7接收信号，控制蜂鸣器speaker鸣叫报警，在满足于检测有毒气体的同时，检测气敏元件u1是否异常，以此来保证检测结果的正确，防止蜂鸣器speaker误报警。
41.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
42.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种有毒气体远程监测报警装置，其特征在于：该有毒气体远程监测报警装置包括：有毒气体检测模块，用于检测有毒气体的浓度；第一输出模块，用于在有毒气体浓度超出阈值时，供给电压给防误测模块、再次检测驱动模块；再次检测驱动模块，用于得电吸入外界环境空气，使得有毒气体检测模块第二次检测有毒气体浓度；第二输出模块，用于在第二次检测有毒气体浓度未超出阈值时，供给电压给防误测模块；防误测模块，用于在第一输出模块、第二输出模块都输入电压时，驱动信号发射模块工作；信号发射模块，用于发送信号给信号接收报警模块；信号接收报警模块，用于接收信号，鸣叫报警；有毒气体检测模块的输出端连接第一输出模块的输入端、第二输出模块的输入端，第一输出模块的输出端连接再次检测驱动模块的输入端、防误测模块的第一输入端，再次检测驱动模块的输出端连接有毒气体检测模块的第一输入端，第二输出模块的输出端连接防误测模块的第二输入端，防误测模块的输出端连接信号发射模块的输入端，信号发射模块的输出端连接信号接收报警模块的输入端，信号接收报警模块的输出端连接有毒气体检测模块的第二输入端。2.根据权利要求1所述的有毒气体远程监测报警装置，其特征在于，有毒气体检测模块包括气敏元件、第一开关、第二开关，气敏元件的第一端、第二端连接供电电压，气敏元件的第三端连接电路负极，气敏元件的第四端连接第二开关，第二开关的另一端连接第一开关、第一输出模块的输入端，第一开关的另一端连接第二输出模块的输入端。3.根据权利要求1所述的有毒气体远程监测报警装置，其特征在于，第一输出模块包括电位器、第一电阻、可控硅，电位器的一端连接可控硅的控制极、有毒气体检测模块的输出端，电位器的另一端通过第一电阻连接电路负极，可控硅的正极连接供电电压，可控硅的负极连接再次检测驱动模块的输入端、防误测模块的第一输入端。4.根据权利要求1所述的有毒气体远程监测报警装置，其特征在于，再次检测驱动模块包括吸风电机、第一继电器、第二二极管，吸风电机的一端连接第一输出模块的输出端、第一继电器、第二二极管的负极，吸风电机的另一端连接电路负极，第一继电器的另一端连接第二二极管的正极，第二二极管的正极连接电路负极。5.根据权利要求4所述的有毒气体远程监测报警装置，其特征在于，第二输出模块包括第二电阻、第三电阻、反相器、第一二极管，第二电阻的一端连接有毒气体检测模块的输出端、反相器的输入端、第一二极管的正极，第二电阻的另一端通过第三电阻连接电路负极，第一二极管的负极连接电路负极，反相器的输出端连接防误测模块的第二输入端。6.根据权利要求1所述的有毒气体远程监测报警装置，其特征在于，防误测模块包括第四电阻、第五电阻、第一电容、与门，第五电阻的一端连接第一输出模块的输出端，第四电阻的一端连接第二输出模块的输出端，第五电阻的另一端连接与门的第一输入端、第一电容，第一电容的另一端连接电路负极，第四电阻的另一端连接与门的第二输入端，与门的输出
端连接信号发射模块的输入端。7.根据权利要求1所述的有毒气体远程监测报警装置，其特征在于，信号发射模块包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电感、第二电感、第二电容、第三电容、第四电容、晶体、第一三极管，第六电阻的一端连接第二电容、第一电感、防误测模块的输出端，第一电感侧边设有第二电感，第二电感的一端连接电路负极，第二电感的另一端连接信号发射装置，信号发射装置的另一端连接信号接收报警模块的输入端，第一电感的另一端连接第二电容的另一端、晶体、第一三极管的集电极，第一三极管的基极连接第三电容、第七电阻、晶体的另一端、第六电阻的另一端，第一三极管的发射极连接第四电容、第八电阻、第三电容的另一端，第四电容的另一端连接电路负极，第八电阻的另一端连接电路负极，第七电阻的另一端连接电路负极。8.根据权利要求1所述的有毒气体远程监测报警装置，其特征在于，信号接收报警模块包括信号接收装置、第七电容、第三电感、第五电容、第九电阻、第二三极管、第六电容、蜂鸣器、第二继电器、第三二极管，信号接收装置的一端连接信号发射模块的输出端，信号接收装置的另一端连接第七电容、第三电感，第七电容的另一端连接第三电感的另一端、第五电容、第九电阻，第五电容的另一端连接电路负极，第九电阻的另一端连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极连接供电电压，第二三极管的发射极连接蜂鸣器、第六电容、第二继电器、第三二极管的负极，第六电容的另一端连接电路负极，蜂鸣器的另一端连接电路负极，第二继电器的另一端连接第三二极管的正极，第三二极管的正极连接电路负极。

技术总结
本发明公开了一种有毒气体远程监测报警装置，涉及监测报警领域，该有毒气体远程监测报警装置包括：有毒气体检测模块，用于通过气敏元件检测有毒气体的浓度；第一输出模块，用于在有毒气体浓度超出阈值时，供给电压给防误测模块、再次检测驱动模块；再次检测驱动模块，用于得电驱动吸风电机，吸入外界环境空气，使得有毒气体检测模块第二次检测有毒气体浓度；与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在气敏元件检测出有毒气体浓度超出阈值时，通过吸风电机吸入外界空气，第二次检测有毒气体浓度是否超出阈值，第二次检测出浓度超出阈值即可判断气敏元件故障；第二次检测出有毒气体浓度未超出阈值，通过远程传输信号来启动蜂鸣器报警。器报警。器报警。


技术研发人员：纪轶 李媛媛 王猛
受保护的技术使用者：纪轶
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/3/8