一种内河过滤网监控系统的制作方法

本实用新型涉及一种环保监控系统，特别涉及一种内河过滤网监控系统。

背景技术：

内河包括江、河、湖、水库、人工运河以及渠道等。为了保证内河流域的水质，通常会在内河布置过滤网，以滤除由上游漂流过来的垃圾。时间一长，会有大量垃圾堵在过滤网上，因此需要定期进行清理。

可由于垃圾长时间地浸泡在水中，并且经过水中微生物的分解发酵，其会产生大量的有毒有害气体，该气体主要包含二氧化碳与二氧化硫。当清洁人员靠近过滤网时，由于无法及时察觉，因此容易被飘散在空气中的毒害气体影响，严重时还会危及生命，因此还存在一定的改进空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种内河过滤网监控系统，当检测到过滤网附近的二氧化碳或者二氧化硫浓度过高时，能够及时进行警示。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种内河过滤网监控系统，包括过滤网，所述过滤网上设有二氧化碳检测仪和二氧化硫检测仪，所述二氧化碳检测仪用于检测过滤网附近的二氧化碳浓度是否超过二氧化碳安全浓度以输出相应的二氧化碳检测信号，所述二氧化硫检测仪用于检测过滤网附近的二氧化硫浓度是否超过二氧化硫安全浓度以输出相应的二氧化硫检测信号；

还包括第一逻辑门单元，所述第一逻辑门单元的两个输入端分别耦接于二氧化碳检测仪与二氧化硫检测仪，以分别接收二氧化碳检测信号与二氧化硫检测信号；所述第一逻辑门单元的输出端输出第一逻辑信号；

所述过滤网还设有人体检测单元，所述人体检测单元用于检测人体的靠近或远离以输出相应的人体检测信号；

还包括第二逻辑门单元，所述第二逻辑门单元的两个输入端分别耦接于人体检测单元和第一逻辑门单元，以分别接收人体检测信号与第一逻辑信号；所述第二逻辑门单元的输出端输出相应的第二逻辑信号；

所述第二逻辑门单元上耦接有用于接收第二逻辑信号并输出控制信号的控制单元，所述控制单元上耦接有响应于控制信号的警示单元；

当二氧化碳检测仪检测到二氧化碳的浓度超过二氧化碳安全浓度或者二氧化硫检测仪检测到二氧化硫的浓度超过二氧化硫安全浓度，同时人体检测单元检测到人体靠近过滤网时，所述控制单元工作，以控制警示单元告警。

采用上述方案，通过二氧化碳检测仪能够有效监测过滤网附近的二氧化碳浓度，通过二氧化硫检测仪能够有效监测过滤网附近的二氧化硫浓度，人体检测单元能够监测是否有人靠近过滤网；当过滤网附近的二氧化碳或者二氧化硫浓度高于对应的安全浓度时，若有人靠近过滤网，则警示单元能够进行警示，以及时提醒人们，避免出现气体中毒的现象；此时若无人靠近过滤网，则警示单元不告警，从而达到省电目的。

作为优选，所述过滤网上还设有风机，所述控制单元上还耦接有响应于控制信号以控制风机启停的第一执行单元。

采用上述方案，通过风机能够将聚集在过滤网附近的二氧化碳或者二氧化硫等毒害气体驱散开去，以降低其浓度，使人能够尽快靠近过滤网清理垃圾。

作为优选，所述控制单元还耦接有响应于控制信号以使控制单元保持工作状态的自锁单元。

采用上述方案，通过自锁单元能够使控制单元保持在自锁状态，以使警示单元能够保持在警示状态，从而提升警示单元的警示效果；同时风机能够保持在运行状态，以使毒害气体能够被彻底驱散。

作为优选，所述控制单元还耦接有用于切断控制单元以解除自锁单元自锁状态的复位部。

采用上述方案，通过复位部能够有效快速地解除自锁单元的自锁状态，以使警示单元与风机能够停止运行。

作为优选，所述风机的壳体内设有用于检测壳体内的温度是否超过最高允许温度以输出温度检测信号的温度检测单元，所述温度检测单元上耦接有用于接收温度检测信号的比较单元；所述比较单元具有一对应于最高允许温度的基准值，并将温度检测信号的值与基准值进行比较后输出相应的比较信号；所述比较单元上耦接有响应于比较信号的第二执行单元；

当温度检测单元检测到的温度值高于基准值所对应的最高允许温度时，所述第二执行单元切断风机的供电回路。

采用上述方案，由于风机长时间运行，其内部的电机会持续发热，若电机的温度超过了最高允许温度，容易被烧毁，影响风机的正常使用，还会带来额外的维修成本；通过温度检测单元能够有效监测风机壳体内的温度变化，若温度超过了最高允许温度，则第二执行单元能够及时切断风机的供电回路，以使风机停止运行，避免其长时间运行而导致风机烧毁，从而延长风机的使用寿命。

作为优选，所述比较单元的输出端还耦接有用于提高基准值电压以降低最高允许温度的反馈部。

采用上述方案，反馈部为比较单元提供正反馈信号，使比较单元在输出高电平的比较信号后，能够反馈给基准值，以提高基准值电压，从而降低基准值所对应的最高允许温度，避免温度检测信号的值在基准值附近波动，而导致第二执行单元的工作状态发生跳变。

作为优选，所述比较单元还耦接有用于调节基准值的调节部。

采用上述方案，通过调节部能够调整比较单元的基准值，从而调节对应的最高允许温度，以适应不同的检测环境。

作为优选，所述人体检测单元为热释电红外检测电路。

采用上述方案，热释电传感器本身不发出任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉，抗干扰性强，并且能够有效检测生物热源，从而检测人体的靠近或远离。

作为优选，所述警示单元为发声报警器。

采用上述方案，发声报警更加醒目，更易引起工作人员的注意，从而提升警示单元的警示效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过二氧化碳检测仪能够有效监测过滤网附近的二氧化碳浓度，通过二氧化硫检测仪能够有效监测过滤网附近的二氧化硫浓度，人体检测单元能够监测是否有人靠近过滤网；当过滤网附近的二氧化碳或者二氧化硫浓度高于对应的安全浓度时，若有人靠近过滤网，则警示单元能够进行警示，以及时提醒人们，避免出现气体中毒的现象；此时若无人靠近过滤网，则警示单元不告警，从而达到省电目的。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的电路示意图一；

图3为本实施例的电路示意图二；

图4为本实施例的电路示意图三。

图中：1、过滤网；2、二氧化碳检测仪；3、二氧化硫检测仪；4、第一逻辑门单元；5、人体检测单元；6、第二逻辑门单元；7、控制单元；8、警示单元；9、风机；10、第一执行单元；11、自锁单元；12、复位部；13、温度检测单元；14、比较单元；15、第二执行单元；16、反馈部；17、调节部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例公开的一种内河过滤网监控系统，如图1所示，包括过滤网1，该过滤网1竖直设置于内河的河道中，经过该过滤网1的水流能够穿过网孔，而水中的垃圾则能被过滤网1隔挡住，从而达到洁水目的。图1中箭头所指的方向即为水流方向。

如图1所示，过滤网1上设有二氧化碳检测仪2和二氧化硫检测仪3，二氧化碳检测仪2用于检测过滤网1附近的二氧化碳浓度是否超过二氧化碳安全浓度以输出相应的二氧化碳检测信号，二氧化硫检测仪3用于检测过滤网1附近的二氧化硫浓度是否超过二氧化硫安全浓度以输出相应的二氧化硫检测信号。其中二氧化碳检测仪2的型号优选为DTN660-CO2-G，二氧化硫检测仪3的型号优选为DR-700-SO2，两者都具有调整预设值的功能。

当二氧化碳检测仪2所检测到的二氧化碳浓度高于二氧化碳安全浓度时，其能输出高电平的二氧化碳检测信号；反之，输出低电平的二氧化碳检测信号。

当二氧化硫检测仪3所检测到的二氧化硫浓度高于二氧化硫安全浓度时，其能输出高电平的二氧化硫检测信号；反之，输出低电平的二氧化硫检测信号。

其中，二氧化碳检测仪2与二氧化硫检测仪3上都连接有用于显示对应气体浓度的显示器，并且都连接有无线发送装置，以将测得的气体浓度实时地发送至用户的移动终端，方便用户查看。

如图2所示，还包括第一逻辑门单元4，第一逻辑门单元4优选为“或”门，其具有多个输入端和一个输出端，只要输入中有一个为高电平（逻辑“1”）时，输出就为高电平（逻辑“1”）；只有当所有的输入全为低电平（逻辑“0”）时，输出才为低电平（逻辑“0”）；在本实施例中，第一逻辑门单元4采用具有两个输入端的“或”门。

第一逻辑门单元4的两个输入端分别耦接于二氧化碳检测仪2与二氧化硫检测仪3的输出端，以分别接收二氧化碳检测信号与二氧化硫检测信号；第一逻辑门单元4的输出端根据二氧化碳检测信号与二氧化硫检测信号的状态而输出相应的第一逻辑信号。

如图1所示，过滤网1还设有人体检测单元5，人体检测单元5用于检测人体的靠近或远离以输出相应的人体检测信号。如图2所示，人体检测单元5为热释电红外检测电路，其包括热释电传感器N1，热释电传感器N1的输入端耦接于电压V4，输出端输出相应的人体检测信号，热释电传感器N1的接地端接地。

热释电传感器主要是由高热电系数的材料制成的探测元件，在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰；由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。

当有人靠近过滤网1时，热释电传感器N1能够检测到人体红外辐射，从而输出高电平的人体检测信号；反之，当过滤网1附近没有人时，热释电传感器N1检测不到人体红外辐射，从而输出低电平的人体检测信号。

如图2所示，还包括第二逻辑门单元6，第二逻辑门单元6优选为“与”门，其是执行“与”运算的基本逻辑门电路，具有多个输入端和一个输出端。当所有的输入同时为高电平（逻辑1）时，输出才为高电平（逻辑1），否则输出为低电平（逻辑0）。在本实施例中，第二逻辑门单元6采用具有两个输入端的“与”门。

第二逻辑门单元6的两个输入端分别耦接于人体检测单元5和第一逻辑门单元4的输出端，以分别接收人体检测信号与第一逻辑信号；第二逻辑门单元6的输出端输出相应的第二逻辑信号。

如图2所示，第二逻辑门单元6上耦接有用于接收第二逻辑信号并输出控制信号的控制单元7，控制单元7包括继电器KA、NPN型的三极管Q1和续流二极管D2，继电器KA的线圈的一端耦接于电压V5，另一端耦接于三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极耦接于第二逻辑门单元6的输出端以接收第二逻辑信号，续流二极管D2与继电器KA的线圈反并联。

如图2所示，控制单元7上耦接有响应于控制信号的警示单元8。警示单元8为发声报警器，其包括继电器KA的常开触点KA-1和蜂鸣器SP，继电器KA的常开触点KA-1的一端耦接于电压V6，另一端耦接于蜂鸣器SP的一端，蜂鸣器SP的另一端接地。

当二氧化碳检测仪2检测到二氧化碳的浓度超过二氧化碳安全浓度或者二氧化硫检测仪3检测到二氧化硫的浓度超过二氧化硫安全浓度，同时人体检测单元5检测到人体靠近过滤网1时，控制单元7工作，以控制警示单元8告警。

如图1所示，过滤网1上还设有风机9，风机9可通过支架架设于河面的上方，如图3所示，控制单元7上还耦接有响应于控制信号以控制风机9启停的第一执行单元10，第一执行单元10为继电器KA的常开触点KA-3，其串联于风机9的供电回路。

如图2所示，控制单元7还耦接有响应于控制信号以使控制单元7保持工作状态的自锁单元11，自锁单元11为继电器KA的常开触点KA-2，其两端分别耦接于三极管Q1的集电极和发射极。控制单元7还耦接有用于切断控制单元7以解除自锁单元11自锁状态的复位部12，复位部12为常闭按钮SB，其一端耦接于三极管Q1的发射极和常开触点KA-2的连接点，另一端接地。

具体工作过程如下：

正常情况下，过滤网1附近的二氧化碳浓度及二氧化硫浓度均未超标，使二氧化碳检测仪2与二氧化硫检测仪3分别输出均为低电平的二氧化碳检测信号与二氧化硫检测信号至第一逻辑门单元4，使第一逻辑门单元4输出低电平的第一逻辑信号至第二逻辑门单元6的输入端，从而使第二逻辑门单元6输出低电平的第二逻辑信号至三极管Q1的基极，使三极管Q1截止，继电器KA的线圈处于失电状态，其对应的常开触点KA-1、KA-2与KA-3全都断开，以切断蜂鸣器SP与风机9的供电回路，以使蜂鸣器SP不告警，同时风机9不运行。

当过滤网1附近的二氧化碳浓度或者二氧化硫浓度超标时，则二氧化碳检测仪2与二氧化硫检测仪3当中至少有一个输出高电平的检测信号至第一逻辑门单元4的输入端，使第一逻辑门单元4输出高电平的第一逻辑信号至第二逻辑门单元6的输入端。

此时，若有人靠近过滤网1，则热释电传感器N1能够输出高电平的人体检测信号至第二逻辑门单元6的输入端，以使第二逻辑门单元6输出高电平的第二逻辑信号至三极管Q1的基极，使三极管Q1导通，继电器KA的线圈得电吸合，其对应的常开触点KA-1与KA-3全都闭合，以分别导通蜂鸣器SP与风机9的供电回路，以使蜂鸣器SP发声进行警示，同时风机9运行，以驱散毒害气体。

与此同时，继电器KA的常开触点KA-2也闭合，以将三极管Q1的集电极与发射极短路，从而实现自锁，以使继电器KA的线圈能够保持在得电状态。从而使蜂鸣器SP能够保持警示状态，并且风机9能够维持在运行状态。

当过滤网1附近的二氧化碳浓度与二氧化硫浓度全都下降至低于对应的安全浓度后，第二逻辑门单元6重新输出低电平的第二逻辑信号至三极管Q1的基极，使三极管Q1重新截止。此时由于继电器KA的常开触点KA-2处于闭合状态，因此继电器KA的线圈仍处于得电状态。若要解除此状态，按下常闭按钮SB，以切断继电器KA的线圈，使继电器KA失电复位，其对应的常开触点KA-2断开，以解除自锁状态。同时继电器KA的常开触点KA-1与KA-3也断开，以使蜂鸣器SP停止告警，同时风机9停止运行。

如图4所示，风机9的壳体内设有用于检测壳体内的温度是否超过最高允许温度以输出温度检测信号的温度检测单元13，温度检测单元13包括热敏电阻Rt、电阻R6和R7，电阻R7的一端耦接于电压V2，另一端耦接于热敏电阻Rt的一端，热敏电阻Rt的另一端接地，电阻R6的一端耦接于热敏电阻Rt和电阻R7的连接点，另一端输出温度检测信号，电阻R6的输出端还通过电容C2接地。其中热敏电阻Rt优选为负温度系数热敏电阻，即热敏电阻Rt的阻值随温度的上升而降低，反之，温度越低，热敏电阻Rt的阻值就越高。

热敏电阻Rt与电阻R7构成了分压电路，当风机9壳体内的温度上升时，热敏电阻Rt的阻值减小，其与电阻R7之间的连接点电压随之降低；相反地，当壳体内的温度下降时，热敏电阻Rt的阻值增加，其与电阻R7之间的连接点电压随之上升。其中电容C2起稳压滤波的作用，电阻R6为限流电阻。

如图4所示，温度检测单元13上耦接有用于接收温度检测信号的比较单元14；比较单元14具有一对应于最高允许温度的基准值，并将温度检测信号的值与基准值进行比较后输出相应的比较信号。比较单元14为比较器U，比较器U的反相输入端耦接于电阻R6与电容C2的连接点，输出端通过电阻R4输出比较信号，其中电阻R4起限流作用。

如图4所示，比较单元14还耦接有用于调节基准值的调节部17，调节部17包括可变电阻R1、可变电阻R3和电容C1，可变电阻R1的a端耦接于电压V1，b端耦接于可变电阻R3的a端；可变电阻R3的b端接地，可变电阻R1和可变电阻R3的连接点耦接于比较器U的同相输入端。

可变电阻R1与可变电阻R3共同构成了分压电路，通过调节可变电阻R1与可变电阻R3的阻值能够调节两者之间的连接点电压，该电压作为基准值作用于比较器U的同相输入端，其对应于风机9壳体内的最高允许温度，且电压值越高，对应的最高允许温度值就越低。电容C1并联于可变电阻R3的两端，使可变电阻R3在进行调节的过程中，其两端的电压能够保持平滑。

如图4所示，比较单元14的输出端还耦接有用于提高基准值电压以降低最高允许温度的反馈部16。反馈部16包括可变电阻R2和二极管D1，二极管D1的阳极耦接于比较器U的输出端，阴极耦接于可变电阻R2的a端，可变电阻R2的b端耦接于比较器U的同相输入端。

二极管D1和可变电阻R2构成了正反馈回路，当比较器U输出高电平时，通过正反馈回路将输出信号叠加到比较器U的同相输入端，以使同相输入端的电压升高；其中二极管D1起单向导通作用，防止电压V1倒灌到比较器U的输出端；通过调节可变电阻R2的阻值可以改变流经正反馈回路的电流大小，从而调节正反馈电压的值。

如图4所示，比较单元14上耦接有响应于比较信号的第二执行单元15，第二执行单元15包括继电器K、NPN型的三极管Q2和续流二极管D3，继电器K的线圈的一端耦接于电压V3，另一端耦接于三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极耦接于电阻R4的输出端以接收比较信号，发射极接地，续流二极管D3与继电器K的线圈反并联，继电器K的常闭触点K-1串联于风机9的供电回路。

当温度检测单元13检测到的温度值高于基准值所对应的最高允许温度时，第二执行单元15切断风机9的供电回路。

具体工作过程如下：

当风机9壳体内的温度处于正常值（即低于最高允许温度）时，热敏电阻Rt的阻值较高，使比较器U反相输入端的电压大于其同相输入端的电压，这时比较器U输出低电平的比较信号至三极管Q2的基极，使三极管Q2截止，以切断继电器K的线圈，使继电器K的常闭触点K-1处于闭合状态。此时风机9能够正常启动。

当壳体内的温度上升时，设置于壳体内的热敏电阻Rt的阻值随之减小，使作用于比较器U上的反相输入端电压减小；当温度超过最高允许温度时，反相输入端的电压正好小于同相输入端的电压，使比较器U输出高电平的比较信号至三极管Q2的基极，使三极管Q2导通，继电器K的线圈得电吸合，其对应的常闭触点K-1断开，以切断风机9的供电回路，使风机9停止运行，进而起到保护作用。

同时比较器U的输出端通过反馈部16使同相输入端的电压升高，从而使壳体内的恢复温度小于原来的最高允许温度，通过调节可变电阻R2的阻值可以调节恢复温度的高低。

当风机9壳体内的温度开始下降，使热敏电阻Rt的阻值随之增加，从而使比较器U的反相输入端电压不断升高，当温度下降至低于原来最高允许温度的恢复温度时，比较器U的反相输入端电压才能大于其同相输入端的电压，使比较器U输出低电平的比较信号至三极管Q2的基极，使三极管Q2截止，继电器K的线圈失电复位，其对应的常闭触点K-1重新闭合，以使风机9能够再次被正常启动。