專利名稱：一種瓦斯傳感器保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及煤礦監(jiān)控領(lǐng)域，更確切的說是一種瓦斯傳感器保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)是有中心站，井下分站，通信接口和瓦斯傳感器四部分組成。中心站由監(jiān)控主機工控服務(wù)器、系統(tǒng)監(jiān)控軟件、網(wǎng)絡(luò)附件系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)打印機、中心監(jiān)控大屏系統(tǒng)、大屏幕控制軟件、大屏幕控制開關(guān)電源等組成。盡管各廠的監(jiān)控系統(tǒng)井下分站形式多樣，但基本上具備以下功能:開機自檢和本機初始化；通信測試；分站設(shè)程控；死機自復(fù)位且通知中心站；接收地面中心站初始化本分站參數(shù)設(shè)置；分站自動識別配接傳感器類型；分站本身具備超限報警；分站接收中心站對本分站指定通道輸出控制繼電器實施手控操作和異地斷電。通信接口是連接井上和井下信息傳輸和信息轉(zhuǎn)換的裝置。瓦斯傳感器是具體用來檢測瓦斯?jié)舛鹊难b置，傳感器的穩(wěn)定性和可靠性，是煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)能否正確反映被測環(huán)境和設(shè)備參數(shù)的關(guān)鍵。當(dāng)前由于種種原因，井下的瓦斯傳感器非法的移動和非法的堵塞情況時有發(fā)生。本發(fā)明針對這一現(xiàn)象，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過加速傳感器和紅外傳感器的使用以達(dá)到有效地遏制非法移動和堵塞瓦斯傳感器的行為。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單的一種瓦斯傳感器保護(hù)裝置。本實用新型的目的可通過以下方式來實現(xiàn):一種瓦斯傳感器保護(hù)裝置，包括CPU控制板、加速度傳感器、紅外光電開關(guān)、紅外遙控、串口通信模塊、報警指示以及電源，其特征是CPU控制板實時對加速度數(shù)據(jù)，紅外光電開關(guān)模塊數(shù)據(jù)實時采集，根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)對瓦斯傳感器狀態(tài)進(jìn)行判斷，并結(jié)合當(dāng)前工作狀態(tài)下分析可能發(fā)生的非法操作；為了靈活方便傳感器使用，系統(tǒng)提供支持MODBUS協(xié)議的串行通信接口，其它控制器可以通過此接口獲得傳感器工作狀態(tài)信息，并且可以設(shè)定保護(hù)裝置工作方式；同時可以通過遙控器授權(quán)當(dāng)前瓦斯傳感器發(fā)生移動。位置移動的檢測方法如下:加速度傳感器在發(fā)生移動時候能夠輸出幅值較大的數(shù)字信號，CPU控制板將采集到的信號進(jìn)行濾波處理，通過分析連續(xù)一段時間內(nèi)出現(xiàn)加速度傳感器信號可以判定整個裝置是否發(fā)生了非法移動。進(jìn)氣孔防堵塞的方法如下:采用光電開關(guān)對進(jìn)氣孔進(jìn)行實時監(jiān)測，CPU控制板實時查詢光電開關(guān)狀態(tài)，同時進(jìn)行濾波處理，當(dāng)進(jìn)氣孔堵塞導(dǎo)致發(fā)生光電開關(guān)動作時，持續(xù)60s后發(fā)出堵塞故障報警。上位機可以通過MODBUS模塊定時采集瓦斯傳感器保護(hù)裝置采集的瓦斯傳感器的故障信息。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點:能夠有效的解決現(xiàn)有井下瓦斯傳感器存在的不正規(guī)使用的問題，它能在礦井工人在未經(jīng)授權(quán)情況下移動瓦斯傳感器位置時進(jìn)行故障報警，并記錄報警時刻；同時可以在瓦斯傳感器進(jìn)氣孔發(fā)生堵塞導(dǎo)致瓦斯傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)異常情況下進(jìn)行故障報警與記錄，通過上述兩種保護(hù)方式可以實現(xiàn)礦井瓦斯傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠，并能記錄事故發(fā)生時刻，追究事故責(zé)任人信息。

附圖1是瓦斯傳感器保護(hù)裝置系統(tǒng)流程圖；附圖2是瓦斯傳感器保護(hù)裝置系統(tǒng)框圖；附圖3是瓦斯傳感器保護(hù)裝置遙控發(fā)射模塊原理圖；附圖4是瓦斯傳感器保護(hù)裝置信號傳送流程圖。圖中:1、CPU控制板，2、加速度傳感器，3、紅外光電開關(guān)，4、紅外遙控，5、串口通信模塊，6、報警指示，7、電源。
具體實施方式
參照附圖1如下:一種瓦斯傳感器保護(hù)裝置，包括CPU控制板1、加速度傳感器2、紅外光電開關(guān)3、紅外遙控4、串口通信模塊5、報警指示6以及電源7，其特征在于:電源7取自瓦斯傳感器內(nèi)部，該保護(hù)裝置的串口通信模塊與上位機采用RS-485通訊總線連接，上位機設(shè)計良好人機交互界面采用MODBUS協(xié)議與該裝置通信，可以對故障記錄進(jìn)行查詢，工作方式，時鐘等進(jìn)行設(shè)置；加速度傳感器2設(shè)置完成后當(dāng)檢測到明顯加速度信號時刻會產(chǎn)生中斷通知CPU控制板I采集數(shù)據(jù)，同時CPU控制板I定時采集紅外光電開關(guān)3信號進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波與分析，并能根據(jù)上位機命令進(jìn)行故障報警，時鐘設(shè)置，工作方式設(shè)置等功能，同時為了方便靈活使用，同時可以通過遙控接口模塊對傳感器啟動移動進(jìn)行授權(quán)啟動，這樣可以極大方便現(xiàn)場操作。所述的CPU控制板I采用32位控制器，功能豐富，能夠完成通信，數(shù)據(jù)采集，濾波，報警燈功能。CPU控制板I主板集成串口，SPI等多種通信接口，支持多種方式的中斷，同時內(nèi)部集成RTC時鐘模塊，可以方便記錄故障時間，進(jìn)行故障責(zé)任分析。所述的加速度傳感器2采用三軸加速度傳感器2，量程為錯誤！未找到引用源?！?g，分辨率高達(dá)lObit，選用支持比較中斷功能型號的的傳感器可以極大方便檢測物體的位移，檢測可靠穩(wěn)定。所述紅外遙控4由遙控編碼芯片，紅外發(fā)射管，功能鍵，地址鍵，以及振蕩電路組成所述串口通信模塊5采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議，可以方便與其它設(shè)備如上位機，DSP,單片機，PLC，ARM等多種控制器控制瓦斯傳感器保護(hù)裝置，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于制造。
權(quán)利要求1.一種瓦斯傳感器保護(hù)裝置，包括CPU控制板(I)、加速度傳感器(2)、紅外光電開關(guān)(3)、紅外遙控(4)、串口通信模塊(5)、報警指示￠)以及電源(7)，其特征在于:CPU控制板(I)實時對加速度數(shù)據(jù)和紅外光電開關(guān)(3)模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集，根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)對瓦斯傳感器狀態(tài)進(jìn)行判斷，并結(jié)合當(dāng)前工作狀態(tài)下分析可能發(fā)生的非法操作；為了靈活方便傳感器使用，系統(tǒng)提供支持MODBUS協(xié)議的串行通信接口，其它控制器可以通過此接口獲得傳感器工作狀態(tài)信息，并且可以設(shè)定保護(hù)裝置工作方式；同時可以通過遙控器授權(quán)當(dāng)前瓦斯傳感器發(fā)生移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓦斯傳感器保護(hù)裝置，其特征在于:采用光電開關(guān)對進(jìn)氣孔進(jìn)行實時監(jiān)測，CPU控制板(I)實時查詢光電開關(guān)狀態(tài)，同時進(jìn)行濾波處理，當(dāng)進(jìn)氣孔堵塞導(dǎo)致發(fā)生光電開關(guān)動作時，持續(xù)60s后發(fā)出堵塞故障報警。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓦斯傳感器保護(hù)裝置，其特征在于:上位機可以通過MODBUS模塊定時采集瓦斯傳 感器保護(hù)裝置采集的瓦斯傳感器的故障信息。
專利摘要本實用新型涉及一種瓦斯傳感器保護(hù)裝置，包括CPU控制板、加速度傳感器、紅外光電開關(guān)、紅外遙控、串口通信模塊、報警指示以及電源，其特征是CPU控制板實時對加速度數(shù)據(jù)，紅外光電開關(guān)模塊數(shù)據(jù)實時采集，根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)對瓦斯傳感器狀態(tài)進(jìn)行判斷，并結(jié)合當(dāng)前工作狀態(tài)下分析可能發(fā)生的非法操作；為了靈活方便傳感器使用，系統(tǒng)提供支持MODBUS協(xié)議的串行通信接口，其它控制器可以通過此接口獲得傳感器工作狀態(tài)信息，并且可以設(shè)定保護(hù)裝置工作方式；同時可以通過遙控器授權(quán)當(dāng)前瓦斯傳感器發(fā)生移動，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于制造。
文檔編號G01P13/00GK202994777SQ20122055758
公開日2013年6月12日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者高瑞元, 吳興強 申請人:高瑞元, 吳興強