一种无线可燃气体浓度检测报警终端的制作方法

本实用新型涉及可燃气体检测技术领域，特别涉及一种无线可燃气体浓度检测报警终端。

背景技术：

可燃气体检测报警装置广泛应用于石油、燃气、化工、油库等存在有毒气体的石油化工行业，能够检测室内外及管道内危险场所的泄漏情况。

现有技术中，有很多可燃气体检测及报警装置，也有用于检测井下管道气体泄漏的情况的装置，例如：公开号为CN 104074507 A的中国专利提出了一种井下探测装置，安装于井盖下部，但是其功能还不够完善，主要包含以下几点：

1、没有防丢功能，不能检测井盖是否丢失，也不能检测安装于井盖下部的检测装置是否丢失；

2、没有水位开关安装水平度的校验检测功能，不能保证水位开关安装的精度；

3、没有I2C总线接口功能，不能直接与气体浓度传感器等模拟量检测元件直接进行通讯连接，造成装置电路结构繁琐。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种无线可燃气体浓度检测报警终端，可用于井下可燃气体的检测，在检测井下可燃气体和井下水位的同时，还能同时检测井下光线情况，用井下光线的强弱判断井盖是否丢失，并进行远程报警，同时为了保证浮子型水位开关的安装精度，在壳体内还设置了水平检测装置。本装置还增加了多个I2C总线接口，I2C总线接口简化了外部传感器的连接电路。使本装置能够用于井下气体的多功能检测。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种无线可燃气体浓度检测报警终端，所述的报警终端包括单片机MCU以及与其端口相连接的气体浓度传感器、GPRS无线通讯芯片和LCD液晶显示屏。

所述的报警终端还包括与单片机MCU端口相连接的井下环境光传感器、井下水位传感器和水平倾角传感器。

所述的井下环境光传感器为光敏电阻，光敏电阻安装于所述的报警终端的壳体内的电路板上，与单片机MCU相连接，单片机MCU通过井下环境光传感器检测井下光线，当检测到井下光线亮度超过报警值时，以GPRS无线通讯方式发出井盖丢失的报警信息。

所述的水平倾角传感器为ZCT215L型倾角开关，安装于所述的报警终端的壳体内，单片机MCU通过水平倾角传感器检测所述的报警终端安装的水平度并通过LCD液晶显示屏显示。

所述的井下水位传感器为浮子型水位开关,浮子型水位开关上端安装于所述的报警终端的壳体下部；单片机MCU通过井下水位传感器检测井下水位的高度，当井下水位超过气体浓度传感器探头时，通过GPRS无线通讯方式发出水位报警信息。

所述的单片机MCU设有多个I2C总线接口，所述的气体浓度传感器与单片机MCU通过I2C总线接口相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型可用于井下可燃气体的检测，在检测井下可燃气体和井下水位的同时，还能同时检测井下光线情况，用井下光线的强弱判断井盖是否丢失，并进行远程报警。

2、本实用新型为了保证浮子型水位开关的安装精度，在壳体内还设置了水平检测装置。

3、本实用新型还增加了多个I2C总线接口，I2C总线接口简化了外部传感器的连接电路。使本装置能够用于井下气体的多功能检测。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构框图；

图2是本实用新型的单片机MCU电路原理图；

图3是本实用新型的光敏电阻电路原理图；

图4是本实用新型的I2C外部端口原理图；

图5是本实用新型的水位开关和倾角开关的开关量端口原理图；

图6是本实用新型的GPRS芯片电路原理图；

图7是本实用新型的SIM卡电路原理图；

图8是本实用新型的LCD显示屏电路原理图；

图9是本实用新型的时钟芯片电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，一种无线可燃气体浓度检测报警终端，所述的报警终端包括单片机MCU以及与其端口相连接的气体浓度传感器、GPRS无线通讯芯片和LCD液晶显示屏。

所述的报警终端还包括与单片机MCU端口相连接的井下环境光传感器、井下水位传感器和水平倾角传感器。

所述的井下环境光传感器为光敏电阻，光敏电阻安装于所述的报警终端的壳体内的电路板上，与单片机MCU相连接，单片机MCU通过井下环境光传感器检测井下光线，当检测到井下光线亮度超过报警值时，以GPRS无线通讯方式发出井盖丢失的报警信息。

所述的水平倾角传感器为ZCT215L型倾角开关，安装于所述的报警终端的壳体内，单片机MCU通过水平倾角传感器检测所述的报警终端安装的水平度并通过LCD液晶显示屏显示。

所述的井下水位传感器和为浮子型水位开关,浮子型水位开关上端安装于所述的报警终端的壳体下部；单片机MCU通过井下水位传感器检测井下水位的高度，当井下水位超过气体浓度传感器探头时，通过GPRS无线通讯方式发出水位报警信息。

所述的单片机MCU设有多个I2C总线接口，所述的气体浓度传感器与单片机MCU通过I2C总线接口相连接。

所述的气体浓度传感器可以选择甲烷气体浓度传感器，例如Skyealee的SK-600-CH4-SR型甲烷气体浓度传感器。

下面讲述具体实施电路：

本实施例电路的单片机MCU选择STM32F103RBT6，光敏电阻选择5516型，井下水位传感器为浮子型水位开关、气体浓度传感器为SK-600-CH4-SR型甲烷气体浓度传感器，采用SK-600-CH4-SR的I2C总线连接方式，水平倾角传感器采用开关型的ZCT215L，取开关量输出端口连接，LCD显示屏采用LCD12984型，GPRS通讯芯片采用SIM800C型。还包括与单片机相连接的时钟芯片SD2405。

如图2所示，为单片机MCU STM32F103RBT6的具体电路，图中，单片机STM32F103RBT6的引脚中，设有3组I2C总线端口，分别为：I2CSCK、I2CSDA，I2CSCK1、I2CSDA1和I2CSCK2、I2CSDA2，气体浓度传感器SK-600-CH4-SR的I2C接口可以直接与其中的任意一组I2C总线直接相连接。

图2的MCU STM32F103RBT6的具体电路中，单片机还设有多个开关量检测端口，其中包括IO、IO1、PUTIO和PUTIO2，水平倾角传感器ZCT215L和浮子型水位开关均可以与其中的任意开关量端子相连接。

图2中，光敏电阻(具体见图3)的连接端口为AD PHO(第15号端子)。

图2中，STM32F103RBT6的端子中还有与LCD显示屏相连接的端子：标号为55-61号的端子：LCDSCLK—LCD CS都是与LCD显示屏相连接的端子。

图2中，与GPRS芯片相连接的端子为：GPRSpower(第62号端子)和RX2、TX2(第16、17号端子)。

图2中，还有与时钟芯片连接的端子：RTC SDA。还有其它预留端子，这里不一一叙述。

图3为光敏电阻电路图，光敏电阻5516上端接3.3V电源，下端通过一个10K的电阻R40接地，光敏电阻下端输出信号端AD PHO与图2中的单片机连接。

图4为本实施例中的I2C外部端口连接图，用于与外部的气体浓度传感器连接。图5为开关量外部端口连接图，本实用新型中有多个开关量端口，用于与水位开关和倾角开关连接。

图6为GPRS芯片SIM800的电路图，图7为SIM卡图。图8为LCD显示屏电路图。图9为时钟芯片SD2405的电路图。图6-9中的端子连接序号均与图2的单片机端子序号一一对应，这里不再重复叙述。

以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。