矿用无线烟温传感器监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种矿用无线烟温传感器监测装置，包括离子式烟雾传感器、数字式温度传感器、单片机和烟雾离子报警芯片；所述离子式烟雾传感器将监测到的烟雾信息通过烟雾离子报警芯片送入单片机，单片机对接收到的烟雾信息通过A/D转换得到相应的数字烟雾信息，数字式温度传感器将监测到的温度信息送入单片机。本实用新型兼具烟雾和温度监测功能，减少巷道线路测点的布置，降低了误报漏报现象，功耗低，延长电池的使用寿命，避免经常更换电池。
【专利说明】 矿用无线烟温传感器监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种矿用无线烟温传感器监测装置，主要应用于矿井下烟雾和温度的综合监测及预警。
【背景技术】
[0002]烟雾传感器和温度传感器在矿井得到广泛应用，大多数是对单独某一参数的监测，如只能对烟雾或者温度监测，增加了测点数目，且以有线的形式对矿井下烟雾和温度监测，传感器线路的布置，使巷道线路复杂化，增加了线路检修难度及维护成本。由于离子式烟雾传感器具有稳定性高，灵敏度高、功耗低等优点，已成为矿井烟雾监测的一种发展趋势，常用的有NIS-09C、NIS-07、NIS-5A离子式烟雾传感器，但有一定的辐射性，对人体有害，还不能够完全达到矿井无线监测的要求。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供了一种矿用无线烟温传感器监测装置，兼具烟雾和温度监测功能，减少巷道线路测点的布置，降低了无线监测装置的误报漏报现象，功耗低，延长电池的使用寿命，避免经常更换电池。
[0004]为解决以上技术问题，本实用新型给出以下技术方案:
[0005]矿用无线烟温传感器监测装置，其特殊之处在于:包括离子式烟雾传感器、数字式温度传感器、单片机和烟雾离子报警芯片；
[0006]所述离子式烟雾传感器将监测到的烟雾信息通过烟雾离子报警芯片送入单片机，单片机对接收到的烟雾信息通过A/D转换得到相应的数字烟雾信息，数字式温度传感器将监测到的温度信息送入单片机。
[0007]上述监测装置还包括看门狗电路，看门狗电路与单片机相连，用于监测单片机的运行状态。
[0008]上述监测装置还包括用于接收或发送信号的无线单元，所述单片机将数字烟雾信息和温度信息送入无线单元。
[0009]上述监测装置还包括与单片机相连的报警单元。
[0010]上述报警单元是蜂鸣器。
[0011]上述监测装置还包括与单片机相连的定时器，所述定时器用于监测单片机、离子式烟雾传感器和数字式温度传感器的开启时间和关闭时间。
[0012]上述离子式烟雾传感器是NIS-02C离子式烟雾传感器，烟雾离子报警芯片是MC14467烟雾离子报警芯片或MC14468烟雾离子报警芯片或MC145018烟雾离子报警芯片，数字式温度传感器是DS18B20数字式温度探头传感器，单片机是MSP430F5438单片机。
[0013]上述单片机上设有至少一个RS485接口。
[0014]上述监测装置设置在防爆外壳内。
[0015]本实用新型具有以下技术效果:
[0016]1、本实用新型设有离子式烟雾传感器和数字式温度传感器，兼具烟雾和温度监测功能，减少巷道线路测点的布置，降低了无线监测装置的误报漏报现象，功耗低，延长电池的使用寿命，避免经常更换电池。
[0017]2、看门狗电路，对单片机运行状态进行实时监测，防止单片机由于受到外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，而陷入死循环，造成单片机控制的系统瘫痪；当单片机受到外界电磁场干扰造成程序跑飞时，自动恢复系统的正常运行，提高系统运行的可靠性；
[0018]3、单片机与报警单元相连，如果烟雾和温度超限将激活报警单元，发出警报，避免只在监测上位机报警，为矿井预警及逃生赢得宝贵时间；
[0019]4、通过设定时钟定时开启或关闭传感器和单片机电路，进一步降低其功耗，延长电池的使用寿命；
[0020]5、本实用新型采用的NIS-02C离子式烟雾传感器具有低功耗、可靠性高、低放射性的优点；采用的数字式温度传感器具有低功耗、体积小的优点；采用的单片机具有低功耗唤醒时间短的优点，NIS-02C离子式烟雾传感器镅的放射量为7.4KBq，低于IAEA颁布的基本安全标准中所规定的标准数字1KBq ；DS18B20数字式温度探头传感器具有体积小，功耗低，灵敏度高等优点；
[0021 ] 6、同时集成度高，体积小，实用性强，便于推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型提供的矿用无线烟温传感器监测装置，包括烟雾传感器、数字式温度传感器和单片机；所述烟雾传感器将监测到的烟雾信息通过烟雾离子报警芯片送入单片机，单片机对接收到的烟雾信息通过A/D转换得到相应的数字烟雾信息，数字式温度传感器将监测到的温度信息送入单片机。单片机能够对收到的数字烟雾信息和温度信息进行存储，对相关统计分析等工作提供方便。
[0024]监测装置还包括看门狗电路，看门狗电路与单片机相连，可用于监测单片机的运行状态。
[0025]监测装置还包括用于接收或发送信号的无线单元，单片机将数字烟雾信息和温度信息送入无线单元。
[0026]监测装置还包括与单片机相连的报警单元，为矿井预警及逃生赢得宝贵时间。报警单元可采用蜂鸣器。
[0027]监测装置还包括与单片机相连的定时器，定时器可用于监测单片机、离子式烟雾传感器和数字式温度传感器的开启时间和关闭时间，通过设置时钟让离子式烟雾传感器和数字式温度传感器及单片机定时进入休眠状态，降低整个系统的功耗。在单片机在唤醒状态下对离子式烟雾传感器和数字式温度传感器探测的烟雾信息和温度信息进行处理与判断是否超限，如果超限则将激活蜂鸣器电路，同时将探测到的烟雾和温度数据通过无线单元，射频模块及天线传递给上位机。
[0028]其中，离子式烟雾传感器可采用NIS-02C离子式烟雾传感器，烟雾离子报警芯片可采用MC14467烟雾离子报警芯片或MC14468烟雾离子报警芯片或MC145018烟雾离子报警芯片，数字式温度传感器可采用DS18B20数字式温度探头传感器，单片机可采用MSP430F5438 单片机。
[0029]单片机上设有至少一个RS485接口，在具备相应的条件下，通过RS485接口可以进行无线和有线的切换。监测装置设置在防爆外壳内，将内部电路与外部隔离，具有防止静电积聚及内部电路发生意外时产生的电火花不至于引起防暴壳外部的瓦斯及粉尘爆炸。
[0030]下面结合图1对本实用新型作进一步详细的说明:
[0031]本实用新型提供的矿用无线烟温传感器监测装置，该监测装置内装电池的电池盒连接离子式烟雾传感器、数字式温度传感器、单片机、无线单元、蜂鸣器、看门狗电路和RS485接口，通过控制开关为离子式烟雾传感器、数字式温度传感器、单片机、无线单元、蜂鸣器、看门狗电路和RS485接口提供电源。离子式烟雾传感器可以采用NIS-02C离子式烟雾传感器，数字式温度传感器可以采用DS18B20数字式温度探头传感器，单片机可以采用MSP430F5438 单片机。
[0032]NIS-02C离子式烟雾传感器将监测到的烟雾数据通过MC14468芯片传递给单片机。NIS-02C离子式烟雾传感器是一种单源双室DSCB型电离室，正常情况下，电位保持平衡；在有烟雾粒子的情况下，对电离电流产生影响，造成电流电压发生变化，这种变化被MC14468芯片监测，再将信号传给单片机。DS18B20数字式温度探头传感器用于获取矿井下的温度数据，将监测到的温度数据直接传递给单片机，单片机对烟雾和温度数据进行A/D转换、处理和判断。如果烟雾或温度超限，则激活报警电路，蜂鸣器发出警报，同时单片机将监测到的数字烟雾信息和温度信息以及其他监测数据传递给无线单元，无线单元进行信号的接收和发送。看门狗电路对单片机运行状态进行实时监测，当单片机受到外界电磁场干扰造成程序跑飞时，能够在规定时间内自动恢复系统的正常运行，提高系统运行的可靠性。
【权利要求】
1.矿用无线烟温传感器监测装置，其特征在于:包括离子式烟雾传感器、数字式温度传感器、单片机和烟雾离子报警芯片； 所述离子式烟雾传感器将监测到的烟雾信息通过烟雾离子报警芯片送入单片机，单片机对接收到的烟雾信息通过A/D转换得到相应的数字烟雾信息，数字式温度传感器将监测到的温度信息送入单片机。
2.根据权利要求1所述的矿用无线烟温传感器监测装置，其特征在于:所述监测装置还包括看门狗电路，看门狗电路与单片机相连，用于监测单片机的运行状态。
3.根据权利要求2所述的矿用无线烟温传感器监测装置，其特征在于:所述监测装置还包括用于接收或发送信号的无线单元，所述单片机将数字烟雾信息和温度信息送入无线单元。
4.根据权利要求3所述的矿用无线烟温传感器监测装置，其特征在于:所述监测装置还包括与单片机相连的报警单元。
5.根据权利要求4所述的矿用无线烟温传感器监测装置，其特征在于:所述报警单元是蜂鸣器。
6.根据权利要求1至4任一权利要求所述的矿用无线烟温传感器监测装置，其特征在于:所述监测装置还包括与单片机相连的定时器，所述定时器用于监测单片机、离子式烟雾传感器和数字式温度传感器的开启时间和关闭时间。
7.根据权利要求6所述的矿用无线烟温传感器监测装置，其特征在于:所述离子式烟雾传感器是NIS-02C离子式烟雾传感器，烟雾离子报警芯片是MC14467烟雾离子报警芯片或MC14468烟雾离子报警芯片或MC145018烟雾离子报警芯片，数字式温度传感器是DS18B20数字式温度探头传感器，单片机是MSP430F5438单片机。
8.根据权利要求7所述的矿用无线烟温传感器监测装置，其特征在于:所述单片机上设有至少一个RS485接口。
9.根据权利要求8所述的矿用无线烟温传感器监测装置，其特征在于:所述监测装置设置在防爆外壳内。
【文档编号】G08B17/00GK204178492SQ201420613636
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】邓军, 王伟峰, 艾绍武, 马砺, 肖旸, 李贝, 任立峰, 张李荣 申请人:西安科技大学