专利名称：甲烷闭锁报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种甲烷闭锁报警器，更具体的说，尤其涉及一种可有效检测放 炮区域的甲烷浓度和人员信息的甲烷闭锁报警器。
背景技术：
在煤矿生产中，经常需要利用发爆器来对雷管进行引爆，如果在引爆的过程有未 撤离爆炸现场的人员，则就会存在较大的安全隐患；还有就是现有的引爆器也不具有甲烷 气体检测功能，如果爆炸区域内的甲烷气体含量超标，将会导致瓦斯气体爆炸事故的发生。 为了保证安全生产，在利用发爆器引爆雷管之前，应对现场是否存在工作人员和现场的甲 烷气体含量进行检测。
发明内容本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种可有效检测放炮区域的甲 烷浓度和人员信息的甲烷闭锁报警器。本实用新型的甲烷闭锁报警器，包括起运算和处理作用的微控制器，其特别之处 在于所述微控制器的输入端口连接有甲烷传感器和人体传感器，微控制器的输出端口连 接有LED数码管显示器，所述微控制器的控制端口连接有录放音芯片；所述录放音芯片经 由音频功率放大器之后与声光报警器相连。甲烷传感器用于对爆破区域内的甲烷浓度进行 检测，并把检测的甲烷浓度信号输入到微控制器中；人体传感器用于对爆破区域的人员情 况进行检测。与微控制器的输出端连接的LED数码管显示器用于显示时间甲烷浓度信息； 录放音芯片可以实现报警提示音的录制和报警提示音的播放，报警提示音经过音频功率放 大器之后，可产生清晰报警。本实用新型的甲烷闭锁报警器，所述微控制器的型号为PIC16F870-1，所述LED数 码管显示器的型号为KD5361AH，所述录放音芯片的型号为ISD1820P，音频功率放大器的型 号为LM386 ；所述人体传感器为光敏电阻，所述的声光报警器包括扬声器和发光二极管。在 井下矿区工作的人员所佩戴的矿灯会发出光信号，用光敏电阻来对矿灯发出的光信号进行 检测，进而对工作区域有无人员做出判断。微控制器所采用的PIC单片机有较高的稳定性 能，易于满足检测报警器的性能要求。KD5361AH型号的LED数码管用于显示时间甲烷浓度 信息，ISD1820P型号的录放音芯片用于录制和播放报警声音，经过LM386音频功率放大器 对待播放的信号进行放大之后，有易于工作人员听到。本实用新型的甲烷闭锁报警器，还包括反相器和两个光电耦合器，所述光敏电阻 的数量为四个；所述反相器与光敏电阻和两个光电耦合器均电气连接。两个光电耦合器实 现信号的隔离控制，四个光敏电阻用于实现较大区域范围的人员检测。四个光电传感器光 敏电阻经由反相器之后形成移动的逻辑关系，以便实现对弓I爆电路进行控制。本实用新型的有益效果是本实用新型设置有甲烷传感器和人体传感器，实现了 对甲烷气体浓度和人员信息的检测，有效地避免了在工作人员没有撤离或甲烷气体浓度超标的情况下雷管的引爆；本实用新型的甲烷闭锁报警器设置有录放音芯片和声光报警器， 实现了报警声音的录制和播放，采用声音信号和光信号的双重刺激，来对爆炸区域的工作 人员进行警示。
图1为本实用新型的原理图；图2为本实用新型的电路图；图中1微控制器，2甲烷传感器，3人体传感器，4录放音芯片，5音频功率放大器， 6声光报警器，7 LED数码管显示器，8反相器。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示，给出了本实用新型的甲烷闭锁报警器的原理图，包括微控制器1、甲 烷传感器2、人体传感器3、录放音芯片4、音频功率放大器5、声光报警器6、LED数码管显示 器。微控制器1用于对甲烷传感器2和人体传感器3的输入信号进行检测和运算，甲烷传 感器2可对矿井区域的甲烷气体浓度进行检测，人体传感器3用于对矿井区域的人员进行 检测，录放音芯片4可实现报警提示音的录制和播放。音频功率放大器5可对报警信号进 行放大，以便引起工作人员的注意。图2给出了本实用新型的电路图，所示控制器1的型号为PIC16F870-1，人体传感 器3采用四个光敏电阻，当有光照射到光敏电阻上时，其连接在电路中的阻值就会变为零； 录放音芯片4的型号为ISD1820P，音频功率放大器5的型号为LM386，声光报警器6采用扬 声器和发光二极管，扬声器与音频功率放大器相连接，发光二极管设置在所示的“躲炮”位 置。下面结合图2对人员闭锁功能的实现进行说明，当放炮员用放炮钥匙打开发爆器主电 源后，发爆器的连接线通过图2中所示的JPl插座给本实用新型的甲烷闭锁报警器供电，甲 烷闭锁报警器得电后通过与音频功率放大器电气连接的扬声器发出放炮作业警报声，同时 “躲炮”位置处的发光二极管发射出高亮红色光，以声光的形式提醒放炮区域人员躲炮。由 于工作人员在井下时必须佩带矿灯，有光就代表着有人存在，当放炮工作面、巷道岔路口若 有人员存在时，光敏电阻接收到光信号，光敏电阻的阻值迅速变小，反相器8的1、3引脚为 高电平，2、4、5引脚为低电平，6引脚为高电平。甲烷闭锁报警器插座JPl上与反相器6引 脚相连接的点为高电平，进而使得发爆器上与型号为AT89S52的单片机引脚9相连接的光 耦导通，该单片机的9引脚就变为高电平，发爆器上的单片机执行复位操作，发爆器闭锁， 发爆器不充电、不输出引燃冲量。下面结合图2对本实用新型的甲烷闭锁报警器的甲烷闭锁功能进行说明，当放炮 员用放炮钥匙打开发爆器主电源后，发爆器的连接线通过图2中所示的JPl插座给本实用 新型的甲烷闭锁报警器供电，同时“躲炮”位置处的发光二极管发射出高亮红色光，以声光 的形式提醒放炮区域人员躲炮。当微控制器1检测到放炮区域内的甲烷浓度超限时，微控 制器1的4引脚就会输出高电平使光耦N2导通，那么反相器的13引脚就变为高电平，11、 12引脚为低电平，10脚为高电平。甲烷闭锁报警器插座JPl上与反相器13引脚相连接的 点为高电平，进而使得发爆器上与型号为AT89S52的单片机引脚9相连接的光耦导通，该单片机的9引脚就变为高电平，发爆器上的单片机执行复位操作，发爆器闭锁，发爆器不充 电、不输出引燃冲量。
权利要求1.一种甲烷闭锁报警器，包括起运算和处理作用的微控制器(1)，其特征在于所述微 控制器(1)的输入端口连接有甲烷传感器(2)和人体传感器(3)，微控制器(1)的输出端口 连接有LED数码管显示器(7)，所述微控制器(1)的控制端口连接有录放音芯片(4);所述录 放音芯片(4)经由音频功率放大器(5)之后与声光报警器(6)相连。
2.根据权利要求1所述的甲烷闭锁报警器，其特征在于所述微控制器(1)的型号为 PIC16F870-1，所述LED数码管显示器(7)的型号为KD5361AH，所述录放音芯片(4)的型号 为ISD1820P，音频功率放大器(5)的型号为LM386 ；所述人体传感器(2)为光敏电阻，所述 的声光报警器包括扬声器和发光二极管。
3.根据权利要求2所述的甲烷闭锁报警器，其特征在于还包括反相器(8)和两个光电 耦合器，所述光敏电阻(2)的数量为四个；所述反相器(8)与光敏电阻(2)和两个光电耦合 器均电气连接。
专利摘要本实用新型提供了一种可有效检测放炮区域的甲烷浓度和人员信息的甲烷闭锁报警器，包括起运算和处理作用的微控制器，其特别之处在于所述微控制器的输入端口连接有甲烷传感器和人体传感器，微控制器的输出端口连接有LED数码管显示器，所述微控制器的控制端口连接有录放音芯片；所述录放音芯片经由音频功率放大器之后与声光报警器相连。本实用新型设置有甲烷传感器和人体传感器，有效地避免了在工作人员没有撤离或甲烷气体浓度超标的情况下雷管的引爆；本实用新型还设置有录放音芯片和声光报警器，采用声音信号和光信号的双重刺激，来对爆炸区域的工作人员进行警示。
文档编号E21F17/18GK201786389SQ201020545930
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者卞俊国, 张吉林, 张庆恒, 张福禧, 杨振勇, 王立武 申请人:山东隆泰矿业设备有限公司