專利名稱：嵌入到安全帽上的空氣質量報警器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及安全領域。
背景技術：
在石油化學工業(yè)、采礦業(yè)、船舶工業(yè)等眾多領域中，工作人員常常需要在封閉環(huán)境下進行相關作業(yè)，而封閉環(huán)境中常常存在著可燃氣體、有毒氣體等危險氣體，其氧氣含量也可能低于正常范圍，那么工作人員在作業(yè)時就存著以下的危險:動火作業(yè)引起可燃氣體的燃燒甚至爆炸；封閉環(huán)境中存在的有毒氣體可能導致工作人員中毒；當氧氣含量低于正常范圍時，工作人員可能發(fā)生窒息，然而，通過調查發(fā)現(xiàn)，目前能檢測空氣質量的檢測裝置多屬于專業(yè)儀器，價格昂貴并且不便于攜帶，尤其是在封閉環(huán)境下，工作人員要進行相關作業(yè)，當前市場上存在的臺式空氣質量檢測裝置顯得過于笨重，而便攜式空氣質量檢測裝置也需要工作人員手持，影響其正常作業(yè)活動，另外，市場上存在的空氣質量檢測裝置通常是針對特定的一種或者幾種氣體濃度的檢測，一旦需要檢測其它類型氣體濃度時，就不得不購買新的儀器，這就造成了設計及材料的浪費，所以如今的空氣質量檢測裝置工程實用價值較低，不具備經濟性、靈活性、可拓展性。
發(fā)明內容為了克服上述現(xiàn)有技術的問題，本實用新型提供了嵌入到安全帽上的空氣質
量報警器。為了達到上述目的，提供的一種嵌入到安全帽上的空氣質量報警器。所述嵌入到安全帽上的空氣質量報警器包括三個氣體濃度傳感器模塊、A/D轉換電路、單片機、聲光報警、無線模塊、中轉站、上位機、晶振電路、復位電路、電源模塊，其中，第一氣體濃度傳感器模塊由氧氣濃度傳感器和第一放大電路電連接組成，第二氣體濃度傳感器模由有毒氣體濃度傳感器和第二放大電路電連接組成，第三氣體濃度傳感器模塊由可燃氣濃度傳感器和第三放大電路電連接組成，三個氣體濃度傳感器模塊都與A/D轉換電路電連接，A/D轉換電路與單片機電連接，單片機分別與聲光報警、無線模塊、晶振電路、復位電路、電源模塊連接，無線模塊與中轉站信號連接，中轉站與上位機電連接。有益效果:本實用新型的嵌入到安全帽上的空氣質量報警器適用于相關工作人員在封閉環(huán)境作業(yè)時佩戴，不僅提高了作業(yè)安全性，而且裝置成本低、方便、靈活，并將各種不同氣體濃度傳感器都做成模塊，可根據封閉環(huán)境實際情況安裝上不同的模塊組合，從而大大提高的裝置的可拓展性，提高了設備的適用性和經濟性，具有廣泛的應用前景。

圖1本實用新型嵌入到安全帽上的空氣質量報警器的結構圖。圖2本實用新型嵌入到安全帽上的空氣質量報警器的單片機及其復位、晶振電路圖。[0008]圖3本實用新型嵌入到安全帽上的空氣質量報警器的氣體濃度傳感器模塊電路圖。圖4本實用新型嵌入到安全帽上的空氣質量報警器的A/D轉換電路圖。圖5本實用新型嵌入到安全帽上的空氣質量報警器的報警模塊電路圖。圖6本實用新型嵌入到安全帽上的空氣質量報警器的無線模塊電路圖。圖8本實用新型嵌入到安全帽上的空氣質量報警器的報警器布置上視圖。圖9本實用新型嵌入到安全帽上的空氣質量報警器的報警器布置前視圖。附圖標識:1、發(fā)光二極管；2、空氣質量報警器。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。參照圖1，所述嵌入到安全帽上的空氣質量報警器包括三個氣體濃度傳感器模塊、A/D轉換電路、單片機、聲光報警、無線模塊、中轉站、上位機、晶振電路、復位電路、電源模塊，其中，第一氣體濃度傳感器模塊由氧氣濃度傳感器和第一放大電路電連接組成，第二氣體濃度傳感器模由有毒氣體濃度傳感器和第二放大電路電連接組成，第三氣體濃度傳感器模塊由可燃氣濃度傳感器和第三放大電路電連接組成，三個氣體濃度傳感器模塊都與A/D轉換電路電連接，A/D轉換電路與單片機電連接，單片機分別與聲光報警、無線模塊、晶振電路、復位電路、電源模塊連接，無線模塊與中轉站信號連接，中轉站與上位機電連接。參照圖2到圖6搭建系統(tǒng)硬件，使用ALTIUM DESIGNER軟件繪制系統(tǒng)的原理圖，并生成PCB圖，送到工廠加工出PCB板，其中圖2、圖4、圖5、圖6合并加工一整塊PCB板(即為報警器主板)，圖3單獨加工成氣體濃度傳感器模塊PCB板(注:發(fā)光二極管I并不焊死在報警器主板上，而是留出接線柱，再由導線連接發(fā)光二極管1，便于發(fā)光二極管I安裝在合適的位置。參照圖3，所述氣體濃度傳感器模塊由傳感器和放大電路組成，放大倍數(shù)為A=l+R5/R6, U7表示氣體濃度傳感器，根據實際情況它可以是氧氣濃度傳感器、可燃氣體濃度傳感器或有毒氣體濃度傳感器，氣體濃度傳感器信號經放大電路放大后，信號從INO處接到ADC0809的輸入口 IN0，若是需要更多的氣體濃度傳感器模塊，則只需將模塊的輸出接到IN1-1N7的任意一個接口即可。參照圖4，所述A/D轉換電路模塊:采用ADC0809、74LS74、74LS04組成模數(shù)轉換電路，其中IN0-1N7為模擬量輸入口(對應于氣體濃度傳感器模塊輸出)，D0-D7為數(shù)字量輸出口(對應于單片機Pl 口)。參照圖5，所述報警模塊主要由3個發(fā)光二極管、一個蜂鳴器組成，氣體濃度超標報警時，蜂鳴器響，同時3個發(fā)光二極管發(fā)出不同顏色的光，以此區(qū)別到底是何種氣體濃度超標。參照圖6，所述無線模塊采用集成nRF905無線模塊，定時將測得的氣體濃度值經中轉站發(fā)送到上位機，以便于管理人員了解工程現(xiàn)場的空氣質量，可提前采取相應的措施保證作業(yè)人員的安全，另外，當工程現(xiàn)場氣體濃度超過設定報警值時，除了聲光報警，也經無線模塊、中轉站經報警信號發(fā)送至上位機，上位機也相應發(fā)出報警，警示管理人員采取相應措施保證作業(yè)人員的安全。[0022]參照圖8、圖9，所述空氣質量報警器在安全帽上的布置:將空氣質量報警器2主板固定在安全帽后方，氣體濃度傳感器模塊布置在左右兩側靠后的帽沿上方，而發(fā)光二極管在固定在安全帽前方，便于向作業(yè)人員發(fā)出報警信號，若實際生產，則搭建硬件時盡量選用貼片式元件，盡量縮小，體積，并考慮防護措施。以上內容是結合優(yōu)選技術方案對本發(fā)明所做的進一步詳細說明，不能認定發(fā)明的具體實施僅限于這些說明。對本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的構思的前提下，還可以做出簡單的推演及替換，都應當視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求1.一種嵌入到安全帽上的空氣質量報警器，其特征在于，所述嵌入到安全帽上的空氣質量報警器包括三個氣體濃度傳感器模塊、A/D轉換電路、單片機、聲光報警、無線模塊、中轉站、上位機、晶振電路、復位電路、電源模塊，其中，第一氣體濃度傳感器模塊由氧氣濃度傳感器和第一放大電路電連接組成，第二氣體濃度傳感器模由有毒氣體濃度傳感器和第二放大電路電連接組成，第三氣體濃度傳感器模塊由可燃氣濃度傳感器和第三放大電路電連接組成，三個氣體濃度傳感器模塊都與A/D轉換電路電連接，A/D轉換電路與單片機電連接，單片機分別與聲光報警、無線模塊、晶振電路、復位電路、電源模塊連接，無線模塊與中轉站信號連接，中轉站與上位機電連接。
專利摘要本實用新型公開了嵌入到安全帽上的空氣質量報警器。所述嵌入到安全帽上的空氣質量報警器包括三個氣體濃度傳感器模塊、A/D轉換電路、單片機、聲光報警、無線模塊、中轉站、上位機、晶振電路、復位電路、電源模塊，其中，三個氣體濃度傳感器模塊都與A/D轉換電路電連接，A/D轉換電路與單片機電連接，單片機分別與聲光報警、無線模塊、晶振電路、復位電路、電源模塊連接，無線模塊與中轉站信號連接，中轉站與上位機電連接。本實用新型的嵌入到安全帽上的空氣質量報警器適用于相關工作人員在封閉環(huán)境作業(yè)時佩戴，不僅提高了作業(yè)安全性，而且裝置成本低、方便、靈活，具有廣泛的應用前景。
文檔編號G08B21/12GK203012915SQ20122063611
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權日2012年11月28日
發(fā)明者王生海, 陳張建, 楊杰 申請人:大連海事大學