專利名稱：用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及儀器技術(shù)領域，特別是涉及一種用于煤礦和非煤礦山井下避難所的生存艙(或生存室)內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置。
背景技術(shù)：
目前，在煤礦和非煤礦山領域中應用的比較廣泛的甲烷(CH4)傳感器、一氧化碳 (CO)傳感器、二氧化碳(0) 傳感器、氧氣(0 傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器都是獨立的傳感器，其中每個傳感器裝置用于測量一種氣體的濃度或參數(shù)，并同時具備LED顯示功能和通信串口，這些傳感器裝置在該領域的安全監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大作用。然而，對于在煤礦和非煤礦山井下緊急避險系統(tǒng)中起重要作用的井下避難所來說，來說，在應用這些傳感器時還存在著以下的問題1、對于煤礦和非煤礦山的井下避難所來說，需要同時對其生存艙(或生存室)內(nèi)的甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳忙02)、氧氣(O2)的濃度，以及溫度、濕度和壓力等參數(shù)進行測量，因此需要同時在井下避難所的生存艙內(nèi)的有限區(qū)域設置多個傳感器裝置，而這樣必然存在著多個傳感器裝置如何合理安裝布局的問題。2、由于在在煤礦和非煤礦山的井下避難所的生存艙內(nèi)需要同時設置多個傳感器， 而每個傳感器又都具備LED顯示屏和通信串口，這樣使得井下避難所的監(jiān)測控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口較多，系統(tǒng)復雜，同時也會增加井下避難所的功耗。3、由于設置于煤礦和非煤礦山井下的避難所是處于易燃易爆的特殊環(huán)境中，其生存艙內(nèi)的傳感器裝置測量的結(jié)果的準確性直接關(guān)系到艙內(nèi)人員的生命安全，因此如何提高井下避難所的存艙內(nèi)的傳感器裝置測量的精度和可靠性一直是現(xiàn)在煤礦和非煤礦井下避難所的設計和制造需重點考慮的問題。由此可見，現(xiàn)有的煤礦和非煤礦山井下避難所的生存艙內(nèi)所使用的傳感器裝置在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成， 而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，多參數(shù)傳感器在各個領域中的廣泛應用，為解決現(xiàn)有的煤礦和非煤礦山井下避難所的生存艙內(nèi)所使用的傳感器裝置存在的問題提供了可能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，克服現(xiàn)有的煤礦和非煤礦山井下避難所的生存艙內(nèi)所使用的傳感器裝置所存在的體積較大、重量較重、接口數(shù)量多和功耗大的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，所要解決的技術(shù)問題是使其利用一個多參數(shù)傳感器裝置就能夠?qū)崿F(xiàn)對避難所的生存艙內(nèi)C0、C02、CH4、02的氣體濃度和溫度、濕度、壓力數(shù)據(jù)的測量，并且其體積小、重量輕、安裝維護和校準方便，其所采用的雙處理器的設計能夠保證獲得更加穩(wěn)定精確的測量精度和高的可靠性，非常適于實用。[0008]本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本實用新型提出的一種用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其包括多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊、主從式雙處理器模塊、通訊模塊、傳感器校準模塊、IXD顯示模塊和防爆結(jié)構(gòu)外殼；其中該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊，由溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、多個氣體傳感器和微弱信號放大處理電路組成；該微弱信號放大處理電路的輸入端分別與該溫度傳感器、該濕度傳感器、該壓力傳感器及所述多個氣體傳感器的輸出端連接，接收由該溫度傳感器、該濕度傳感器、該壓力傳感器和所述多個氣體傳感器所測量的該生存艙內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度和壓力數(shù)據(jù)及多個氣體的濃度所生成的參數(shù)值信號； 該主從式雙處理器模塊，其輸入端與該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的該微弱信號放大處理電路的輸出端連接，接收經(jīng)該微弱信號放大處理電路放大處理后的該參數(shù)值信號進行運算處理；該主從式雙處理器模塊包括一個主處理器和一個在該主處理器發(fā)生故障時取代該主處理器進行工作的從處理器；該通信模塊，與該主從式雙處理器模塊連接，接收經(jīng)該主從式雙處理器模塊運算處理后的該參數(shù)值信號，并將其依照規(guī)定的傳輸協(xié)議傳輸?shù)揭簧衔挥嬎銠C；該通信模塊還會接收該上位計算機發(fā)出的控制命令信號，并將該控制命令信號進行處理后發(fā)送至該主從式雙處理器模塊執(zhí)行對應的控制命令；該傳感器校準模塊， 分別與該主從式雙處理器模塊及該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊連接，其中該主從式雙處理器模塊還設置有一紅外接收器；該傳感器校準模塊接收由該主從式雙處理器模塊的該紅外接收器在接收到一紅外遙控器發(fā)出的校準命令信號時所產(chǎn)生的一對應的校準啟動信號，生成一對應的校準控制信號發(fā)送至該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊； 該傳感器校準模塊還會向該主從式雙處理器模塊輸出由該傳感器校準模塊對該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的該溫度傳感器、該濕度傳感器、該壓力傳感器、所述多個氣體傳感器和該微弱信號放大處理電路實施校準后所獲得并保存的校準結(jié)果所對應的校準結(jié)果信號；該IXD顯示模塊，設有IXD顯示屏，該IXD顯示模塊的輸入端與該主從式雙處理器模塊的輸出端連接，接收該主從式雙處理器模塊運算處理后的該參數(shù)值信號，通過該LCD 顯示屏顯示輸出所對應的參數(shù)值；該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊、該主從式雙處理器模塊、該通訊模塊、該傳感器校準模塊以及該LCD顯示模塊均設置于該防爆結(jié)構(gòu)外殼內(nèi)；并且該防爆結(jié)構(gòu)外殼在對應該IXD顯示模塊的該IXD顯示屏處設置有一防暴裝置。本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。前述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其中所述的從處理器在該主處理器正常工作時與該主處理器連接，并向該主處理器發(fā)送心跳檢測信號對該主處理器進行心跳檢測。前述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其中在該主處理器與該從處理器處分別設置有一個看門狗管理電路。前述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其中所述的通信模塊具備RS232/RS485串口和/或CAN總線接口，該主從式雙處理器模塊是通過該通信模塊的該 RS232/RS485或該CAN總線接口按照規(guī)定的協(xié)議與該上位計算機連接實現(xiàn)雙向通信。前述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其中所述的參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的輸出端是可插拔地電連接于該主從式雙處理器模塊的輸入端， 從而使該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊能夠從該多參數(shù)傳感器裝置中拆卸下來，進行脫機校準。前述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其中所述的LCD顯示模塊的該LCD顯示屏為高亮觸控顯示屏。前述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其中所述的LCD顯示模塊在對該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理電路模塊進行在線校準的過程中還會接收該主從式雙處理器模塊運算處理后的該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊所輸出的該溫度傳感器、該濕度傳感器、該壓力傳感器、所述多個氣體傳感器及該微弱信號放大處理電路的狀態(tài)信號以及該傳感器校準模塊輸出的該校準結(jié)果信號，并通過該LCD顯示屏顯示輸出該在線校準過程中對應的相關(guān)數(shù)據(jù)。前述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其中所述的多個氣體傳感器包括CO傳感器、CO2傳感器、CH4傳感器和A傳感器。前述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其中所述的防暴裝置為一個鋼結(jié)構(gòu)的平時蓋在LCD顯示屏上起防爆作用而在需要觀看LCD顯示屏的內(nèi)容時掀開的防護罩。前述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其中所述的井下避難所包括移動救生艙和固定避難硐室。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術(shù)方案， 本實用新型用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置至少具有下列優(yōu)點及有益效果1、本實用新型通過將七種(CO、CO2, CH4, O2、溫度、濕度、壓力)不同檢測原理的傳
感器與微弱信號放大處理電路集成在一個金屬盒中構(gòu)成用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置的核心部件，并使其通過接口與主從式處理器模塊連接，同時配合LCD顯示模塊、通信模塊和傳感器校準模塊組成了本實用新型的多參數(shù)傳感器裝置，因此本實用新型的多參數(shù)傳感器裝置具有同時測量參數(shù)多、精度高、重量輕、體積小、功耗低、易安裝的優(yōu)點。2、本實用新型可以通過在線和脫機校準兩種校準方式，對用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置進行校準，使得測量精度更加準確穩(wěn)定。3、本實用新型所采用的主從處理器結(jié)構(gòu)的設計提高了用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置的可靠性和使用壽命。4、本實用新型的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置的LCD顯示模塊和其他結(jié)構(gòu)設置于防爆結(jié)構(gòu)外殼內(nèi)，因此具有防爆功能，符合國家標準的規(guī)定，并且其采用串行通信進行數(shù)據(jù)傳輸，具有較好的抗干擾性能，能夠保障在井下惡劣環(huán)境中數(shù)據(jù)的可靠傳輸。綜上所述，本實用新型的傳感器裝置用于實時地采集煤礦和非煤礦山井下移動救生艙(或固定避難硐室)的生存艙(或生存室)內(nèi)的CO、CO2、CH4、O2的氣體濃度和溫度、濕度、壓力數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿泳壬?或固定避難硐室)的監(jiān)測控制系統(tǒng)的上位計算機。其可以采用在線和脫機校準兩種校準方式進行校準，保障了傳感器的高測量精度和穩(wěn)定性。另外本實用新型所具備的雙處理器，可以保障生存艙(或生存室)內(nèi)多參數(shù)傳感器裝置的可靠性。同時本實用新型還具備通信的抗干擾性能和結(jié)構(gòu)的防爆性能，以確保其在煤礦和非煤礦山井下緊急避險系統(tǒng)中的應用，使其具有良好的發(fā)展空間。本實用新型在技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。

圖1是依照本實用新型的一種實施方式的生用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是依照本實用新型的一種實施方式的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置的工作流程圖。11 溫度傳感器12 濕度傳感器[0029]13 壓力傳感器14 微弱信號放大處理電路[0030]15 =CO傳感器16 =CO2傳感器[0031]17 =CH4傳感器18 02傳感器[0032]2 主從式雙處理器模塊21 主處理器[0033]22 從處理器3 通信模塊[0034]4 傳感器校準模塊5 :IXD顯示模塊[0035]Sl-SlO 步驟
具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型為達成預定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。有關(guān)本實用新型的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，應當可對本實用新型為達成預定目的所采取的技術(shù)手段及功效獲得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本實用新型加以限制。請參閱圖1所示，是依照本實用新型的一種實施方式的生用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型較佳實施方式的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置包括多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊、主從式雙處理器模塊2、通訊模塊3、傳感器校準模塊4、LCD顯示模塊5和防爆結(jié)構(gòu)外殼。其中本實用新型所述的井下避難所包括用于煤礦和非煤礦山井下的移動救生艙和固定避難硐室。所述的多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊，由溫度傳感器11、濕度傳感器 12、壓力傳感器13、多個氣體傳感器和微弱信號放大處理電路14組成。溫度傳感器11、濕度傳感器12、壓力傳感器13和多個氣體傳感器分別與避難所生存艙內(nèi)環(huán)境的空氣接觸，以實時測量生存艙內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度和壓力數(shù)據(jù)及多個氣體的濃度生成參數(shù)值信號。微弱信號放大處理電路14的輸入端分別與溫度傳感器11、濕度傳感器12、壓力傳感器13及多個氣體傳感器的輸出端連接，接收該參數(shù)值信號進行放大處理。其中所述的多個氣體傳感器可以包括用于測量CO、CO2、CH4和A氣體濃度的CO傳感器15、ω2傳感器16、CH4傳感器 17和A傳感器18，但不以此為限。所述的主從式雙處理器模塊2，其輸入端與多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的微弱信號放大處理電路14的輸出端連接，接收多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊輸出的經(jīng)放大處理后的參數(shù)值信號，對其進行運算處理，以獲得準確的測量數(shù)據(jù)。其中主從式雙處理器模塊2包括主處理器21與從處理器22，并且在這兩個處理器21、22中都分別嵌入了操作系統(tǒng)和應用軟件。一般情況下由主處理器21進行工作，從處理器22與主處理器21連接，并向主處理器21發(fā)送心跳檢測信號，進行心跳檢測。如果在心跳檢測的過程中，從處理器22發(fā)現(xiàn)主處理器21發(fā)生故障，則從處理器22取代主處理器21進行工作，這種雙處理器的工作模式可以提高本實用新型的多參數(shù)傳感器裝置的可靠性和使用壽命。此外，在主處理器21和從處理器22處還分別有設置有看門狗管理電路(未圖示)，通過該看門狗管理電路可以實現(xiàn)對主處理器21和從處理器22工作的監(jiān)控管理。所述的通信模塊3，與主從式雙處理器模塊2連接，接收經(jīng)主從式雙處理器模塊2 運算處理后參數(shù)值信號，并將其依照規(guī)定的傳輸協(xié)議傳輸?shù)矫旱V和非煤礦山井下避難所的監(jiān)測控制系統(tǒng)的一上位計算機(未圖示)。同時通信模塊3還會接收該上位計算機發(fā)出的控制命令信號，并將該控制命令信號進行處理后發(fā)送至主從式雙處理器模塊2，由主從式雙處理器模塊2執(zhí)行對應的控制命令，實現(xiàn)對本實用新型用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置的控制。其中通信模塊3具備RS232/RS485串口和/或CAN總線接口，主從式雙處理器模塊2是通過通信模塊3的該RS232/RS485或該CAN總線接口按照規(guī)定的協(xié)議與該上位計算機連接實現(xiàn)雙向通信，從而實現(xiàn)本實用新型的多參數(shù)傳感器裝置與井下避難所的監(jiān)測控制系統(tǒng)的上位計算機之間的串行通信。所述的通信模塊，與主從式雙處理器模塊連接，接收經(jīng)主從式雙處理器運算處理后參數(shù)值信號，并將其依照規(guī)定的傳輸協(xié)議傳輸?shù)揭苿泳壬?或固定避難硐室)監(jiān)測控制系統(tǒng)的上位計算機(未圖示)。同時通信模塊還會接收該上位計算機發(fā)出的控制命令信號，并將其處理后發(fā)送至主從式雙處理器模塊，由主從式雙處理器模塊執(zhí)行該控制命令，實現(xiàn)對本實用新型生存艙(或生存室)內(nèi)多參數(shù)傳感器裝置的控制。該通信模塊包括RS232/ RS485串口和CAN總線接口，可分別按照規(guī)定的協(xié)議實現(xiàn)本實用新型的多參數(shù)傳感器裝置與移動救生艙(或固定避難硐室)監(jiān)測控制系統(tǒng)的上位計算機之間的串行通信通信。所述的傳感器校準模塊4，分別與主從式雙處理器模塊2及多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊連接，其中主從式雙處理器模塊2還設置有一紅外接收器(未圖示)，以通過一紅外遙控器(未圖示)的輔助實現(xiàn)對⑶傳感器15、0)2傳感器16、CH4傳感器17、& 傳感器18、溫度傳感器11、濕度傳感器12和壓力傳感器13的零點和量程的校準，以及對微弱信號放大處理電路14各項參數(shù)的在線校準。在進行校準時，先分別向多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的CO傳感器15、CO2傳感器16、CH4傳感器17和仏傳感器18通入氮氣，再由主從式雙處理器模塊2的紅外接收器接收紅外遙控器發(fā)出的校零點命令信號，產(chǎn)生對應的校零點啟動信號，傳感器校準模塊4接收該校零點啟動信號生成對應的校零點控制信號發(fā)送至多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的CO傳感器15、C02傳感器16、014傳感器17和&傳感器18實施對這些傳感器的零點校準，并獲取及保存校準結(jié)果。然后再分別向多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的CO傳感器15、CO2傳感器16、CH4傳感器17 和A傳感器18分別通入標準的C0、C02、CH4和02，并由主從式雙處理器模塊2的紅外接收器接收紅外遙控器發(fā)出的校量程命令信號，產(chǎn)生對應的校量程啟動信號，傳感器校準模塊4 接收該校量程啟動信號生成對應的校量程控制信號發(fā)送至多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的CO傳感器15、CO2傳感器16、CH4傳感器17和仏傳感器18實施對這些傳感器的量程校準，并獲取及保存校準結(jié)果。然后以同樣的方式通過專用的儀器并輔助紅外遙控器發(fā)出校準命令信號，由傳感器校準模塊4對多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的溫度傳感器11、濕度傳感器12和壓力傳感器13的精度實施校準，并獲取及保存校準結(jié)果。最后以同樣的方式輔助紅外遙控器發(fā)出校準命令信號，由傳感器校準模塊4對微弱信號放大處理電路14的各項參數(shù)實施校準，并獲取及保存校準結(jié)果。同時本實用新型的主從式雙處理器模塊2還會從傳感器校準模塊4獲取其存儲的各傳感器及微弱信號放大處理電路14 的校準結(jié)果所對應的校準結(jié)果信號。由于多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的輸出端是的輸出端是可插拔地電連接于主從式雙處理器模塊2的輸入端，從而使多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊能夠從本實用新型的多參數(shù)傳感器裝置中拆卸下來，因此本實用新型的用于井下避難所外的多參數(shù)傳感器裝置除了可以通過傳感器校準模塊4進行在線校準外，還可以對多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的各傳感器及微弱信號放大處理電路14進行脫機校準。其中所述的脫機校準可通過將多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理電路模塊從本實用新型的多參數(shù)傳感器裝置中拆卸下來，放置到專用的校準設備中實施對CO傳感器15、C02傳感器16、 CH4傳感器17和&傳感器18的零點和量程的校準，對溫度傳感器11、濕度傳感器12和壓力傳感器13的精度的校準，以及對微弱信號放大處理的電路14參數(shù)的校準。所述的IXD顯示模塊5，設有IXD顯示屏，其輸入端與主從式雙處理器模塊2的輸出端連接，接收主從式雙處理器模塊2運算處理后參數(shù)值信號，通過IXD顯示屏顯示輸出所對應的C0、C02、CH4和化的氣體濃度及溫度、濕度和壓力的參數(shù)值。其中所述LCD顯示模塊 5的LCD顯示屏為高亮觸控顯示屏，其能夠全屏或單獨顯示本實用新型的多參數(shù)傳感器裝置檢測到的CO、CO2, CH4和A的氣體濃度及溫度、濕度和壓力的參數(shù)值。同時，本實用新型的LCD顯示模塊5在對多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理電路模塊進行在線校準的過程中還會接收主從式雙處理器模塊2運算處理后的多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊所輸出的溫度傳感器11、濕度傳感器12、壓力傳感器13、多個氣體傳感器及微弱信號放大處理電路的狀態(tài)信號以及傳感器校準模塊4存儲的校準結(jié)果信號，并通過LCD顯示屏顯示輸出在線校準過程中對應的相關(guān)數(shù)據(jù)。本實用新型的多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊、主從式雙處理器模塊2、通訊模塊3、傳感器校準模塊4以及LCD顯示模塊5均設置于防爆結(jié)構(gòu)外殼內(nèi)。其中該防爆結(jié)構(gòu)外殼在對應LCD顯示模塊5的LCD顯示屏處設置有一防暴裝置。該防爆裝置是設置于 LCD顯示屏處的一個鋼結(jié)構(gòu)的防護罩，并且該防護罩平時是蓋在LCD顯示屏上，起到防爆作用，而在需要觀看LCD顯示屏的內(nèi)容時掀開。請參閱圖2所示，是依照本實用新型的一種實施方式的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置的工作流程圖。本實用新型用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置的具體工作過程描述如下[0049]Si.生存艙內(nèi)多參數(shù)傳感器裝置上電，系統(tǒng)初始化(包括初始化IXD顯示屏、通信串口、數(shù)字和模擬信號接口等)；S2.生存艙內(nèi)多參數(shù)傳感器裝置采集生存艙內(nèi)的CO、CO2, CH4和仏的氣體濃度及溫度、濕度和壓力數(shù)據(jù)；S3.主從處理器運行應用軟件進行數(shù)據(jù)處理，IXD顯示屏實際測量到的C0、C02、CH4 和A的氣體濃度及溫度、濕度和壓力數(shù)值，若通信模塊的通信串口接收到井下避難所的監(jiān)測控制系統(tǒng)的上位計算機發(fā)出的獲取數(shù)據(jù)命令，則把CO、CO2, CH4和A的氣體濃度及溫度、 濕度和壓力數(shù)據(jù)按照指定的通信協(xié)議傳輸?shù)缴衔挥嬎銠C；S4.判讀是否有校準請求命令，若沒有則轉(zhuǎn)到S2執(zhí)行；若有則進一步判斷校準方式，如果是脫機校準轉(zhuǎn)到S5，如果是在線校準轉(zhuǎn)到S6 ；S5.關(guān)機，卸下需校準的多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊，換上已校準好的多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊；重新工作轉(zhuǎn)到Si。S6.分別給C0、C02、CH4、A傳感器接入氮氣，發(fā)出校零點命令信號，開始校零過程， IXD顯示屏顯示相關(guān)數(shù)據(jù)；S7.分別給CO、CO2, CH4, O2傳感器接入標準氣，發(fā)出校量程命令信號，開始校量程過程，LCD顯示屏顯示相關(guān)數(shù)據(jù)；S8.通過儀器對溫度、濕度、壓力傳感器校準零點和量程，發(fā)出校準命令信號，IXD 顯示屏顯示相關(guān)數(shù)據(jù)；S9.校準微弱信號放大處理電路的參數(shù)；S10.完成后關(guān)機；重新工作轉(zhuǎn)到Si。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其特征在于其包括多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊、主從式雙處理器模塊、通訊模塊、傳感器校準模塊、IXD顯示模塊和防爆結(jié)構(gòu)外殼；其中該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊，由溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、 多個氣體傳感器和微弱信號放大處理電路組成；該微弱信號放大處理電路的輸入端分別與該溫度傳感器、該濕度傳感器、該壓力傳感器及所述多個氣體傳感器的輸出端連接，接收由該溫度傳感器、該濕度傳感器、該壓力傳感器和所述多個氣體傳感器所測量的該生存艙內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度和壓力數(shù)據(jù)及多個氣體的濃度所生成的參數(shù)值信號；該主從式雙處理器模塊，其輸入端與該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的該微弱信號放大處理電路的輸出端連接，接收經(jīng)該微弱信號放大處理電路放大處理后的該參數(shù)值信號進行運算處理；該主從式雙處理器模塊包括一個主處理器和一個在該主處理器發(fā)生故障時取代該主處理器進行工作的從處理器；該通信模塊，與該主從式雙處理器模塊連接，接收經(jīng)該主從式雙處理器模塊運算處理后的該參數(shù)值信號，并將其依照規(guī)定的傳輸協(xié)議傳輸?shù)揭簧衔挥嬎銠C；該通信模塊還會接收該上位計算機發(fā)出的控制命令信號，并將該控制命令信號進行處理后發(fā)送至該主從式雙處理器模塊執(zhí)行對應的控制命令；該傳感器校準模塊，分別與該主從式雙處理器模塊及該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊連接，其中該主從式雙處理器模塊還設置有一紅外接收器；該傳感器校準模塊接收由該主從式雙處理器模塊的該紅外接收器在接收到一紅外遙控器發(fā)出的校準命令信號時所產(chǎn)生的一對應的校準啟動信號，生成一對應的校準控制信號發(fā)送至該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊；該傳感器校準模塊還會向該主從式雙處理器模塊輸出由該傳感器校準模塊對該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的該溫度傳感器、該濕度傳感器、該壓力傳感器、所述多個氣體傳感器和該微弱信號放大處理電路實施校準后所獲得并保存的校準結(jié)果所對應的校準結(jié)果信號；該IXD顯示模塊，設有IXD顯示屏，該IXD顯示模塊的輸入端與該主從式雙處理器模塊的輸出端連接，接收該主從式雙處理器模塊運算處理后的該參數(shù)值信號，通過該LCD顯示屏顯示輸出所對應的參數(shù)值；該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊、該主從式雙處理器模塊、該通訊模塊、該傳感器校準模塊以及該LCD顯示模塊均設置于該防爆結(jié)構(gòu)外殼內(nèi)；并且該防爆結(jié)構(gòu)外殼在對應該IXD顯示模塊的該IXD顯示屏處設置有一防暴裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其特征在于其中所述的從處理器在該主處理器正常工作時與該主處理器連接，并向該主處理器發(fā)送心跳檢測信號對該主處理器進行心跳檢測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其特征在于其中在該主處理器與該從處理器處分別設置有一個看門狗管理電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其特征在于其中所述的通信模塊具備RS232/RS485串口和/或CAN總線接口，該主從式雙處理器模塊是通過該通信模塊的該RS232/RS485或該CAN總線接口按照規(guī)定的協(xié)議與該上位計算機連接實現(xiàn)雙向通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其特征在于其中所述的參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊的輸出端是可插拔地電連接于該主從式雙處理器模塊的輸入端，從而使該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊能夠從該多參數(shù)傳感器裝置中拆卸下來，進行脫機校準。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其特征在于其中所述的LCD顯示模塊的該LCD顯示屏為高亮觸控顯示屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其特征在于其中所述的LCD顯示模塊在對該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理電路模塊進行在線校準的過程中還會接收該主從式雙處理器模塊運算處理后的該多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊所輸出的該溫度傳感器、該濕度傳感器、該壓力傳感器、所述多個氣體傳感器及該微弱信號放大處理電路的狀態(tài)信號以及該傳感器校準模塊輸出的該校準結(jié)果信號，并通過該LCD顯示屏顯示輸出該在線校準過程中對應的相關(guān)數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其特征在于其中所述的多個氣體傳感器包括CO傳感器、CO2傳感器、CH4傳感器和&傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其特征在于其中所述的防暴裝置為一個鋼結(jié)構(gòu)的平時蓋在LCD顯示屏上起防爆作用而在需要觀看 IXD顯示屏的內(nèi)容時掀開的防護罩。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的用于井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其特征在于其中所述的井下避難所包括移動救生艙和固定避難硐室。
專利摘要本實用新型是有關(guān)于一種用于煤礦和非煤礦山井下避難所的生存艙內(nèi)的多參數(shù)傳感器裝置，其包括多參數(shù)傳感器和微弱信號放大處理模塊、主從式雙處理器模塊、通訊模塊、傳感器校準模塊、LCD顯示模塊和防爆結(jié)構(gòu)外殼。本實用新型安裝在井下避難所的艙體內(nèi)實時采集艙體內(nèi)CO、CO2、CH4、O2的氣體濃度和溫度、濕度、壓力數(shù)據(jù)，并通過RS232/RS485串口或CAN總線接口傳輸?shù)骄卤茈y所的監(jiān)測控制系統(tǒng)。本實用新型的多參數(shù)傳感器裝置可以采用在線或脫機兩種方式進行校準，并且具備主從雙處理器的工作模式，因此能夠保障裝置的穩(wěn)定性和可靠性，另外其所具備的LCD顯示模塊和防爆結(jié)構(gòu)外殼也可以保證其操作的方便與安全。
文檔編號G01D18/00GK202133420SQ20112014657
公開日2012年2月1日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者武越 申請人:中安金力(北京)安全生產(chǎn)技術(shù)研究院