专利名称：便携式煤矿数码数据信息记录仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数码数据信息记录仪，特别是涉及一种煤矿用便携式数码数据信息记录仪。
目前煤矿普遍使用的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、温度等监测仪器全部采用有线传输方式，并且是分散安装，经常出现监控主机、系统电缆、附件或监测传感器出现故障后无法工作，且井下巷道不宜架设电缆和井下电缆容易出现故障等现象。现有技术中由于没有摄像功能，井下工作人员的工作情况和监测仪器安装的位置无法看到，极易出现漏监和监测不到位的情况，从而导致事故的发生，在事故发生后上述设备已被损坏，不能反应事故发生前现场的真实状况。
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足而提供一种新型矿用仪器，即便携式煤矿数码数据信息记录仪，它采用电池供电，无线传输数据，集瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、温度等监测和红外线摄像于一体，且体积小、重量轻、便于移动安装和携带，抗冲击、防水浸、防火、防爆、便于维修的一种便携式煤矿数码数据信息记录仪。
本发明是这样实现的，它的构成含有箱体46、瓦斯传感器4、一氧化碳传感器6、二氧化碳传感器8、温度传感器14、瓦斯变送器5、一氧化碳变送器7、二氧化碳变送器9、温度传感器接口15，它的构成还含有中央处理器1、液晶接口电路22、液晶显示屏23、数据存储器33、数据传输接口34，无线数据传输模块26、数据传输天线27、录像模块接口24、录像模块25、模拟摄像头30、无线影音传输模块31、影音传输天线32，麦克风28、音频处理模块29、语音报警电路19、扬声器18，且瓦斯监测传感器4安装在箱体46上的防护罩35内，一氧化碳传感器6安装在箱体46上的防护罩43内，模拟摄像头30安装在箱体46上的防护罩42内，数据传输接口10安装在箱体46上的防护罩41内。另外，充电接口47安装在箱体46上的防护罩40内，麦克风28安装在箱体46内的防护罩37内，喇叭18安装在箱体46内的防护罩38内，电源开关安装在箱体46上的防护罩39内，二氧化碳传感器8和温度传感器14安装在箱体外的专用防护罩内。箱体46内部安装带有中央处理器1的主电路板48和录像模块25、音频处理模块29、无线影音模块31和无线数据传输模块26。
本发明的优点1、本发明是集瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、温度、音像的监测记录、存储和无线传输为一体，具有体积小、重量轻、便于携带、便于维修。2、本发明采用内部供电，不需外接电源，取消了供电环节，减少了新的事故发生点。3、本发明采用无线传输技术，解决了井下巷道不易架设电缆和井下电缆容易出现故障，且不便维修的难题。4、本发明具有模拟摄像功能，特别是用红外线模拟摄像功能，管理人员可以在地面监控中心随时观察井下采掘工作面和工作情况。5、本发明采用大屏幕液晶显示五种数据(瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、温度和时间)，管理人员可以在地面监控中心随时观察井下采掘工作面和各类有害气体和温度是否超标。6、本发明具有普通话语音报警功能，可以随时提醒井下采掘工作人员预防事故发生。7、本发明具有较大的数据存储能力，能将井下数个作业时段的各种信息存储起来，为分析事故提供有效的依据。8、本发明具有较强的抗冲击、防水浸、防火、防爆能力，外壳采用不锈钢制作，有效的防止数据被破坏。
本发明的工作原理如下瓦斯传感器4感应到瓦斯信号后，向瓦斯变送器5输出4~20毫安电流信号，然后通过瓦斯变送器5转换为0~5V的电压信号，再送入中央处理器1，中央处理器1通过程序处理获得相应的传感器所测气体的浓度值。中央处理器1将信号分四路传输，第一路送数据存储器33以备存储；第二路送液晶显示屏23供直接观察；第三路送无线数据传输模块26进行处理后再送入数据传输天线27发射；第四路送指示灯电路13，将超标信号送报警器指示灯12进行报警。
一氧化碳传感器6感应到一氧化碳信号后，向一氧化碳变送器7输出4~20毫安电流信号，然后通过一氧化碳变送器7转化为0~5V的电压信号后，再送入中央处理器1，中央处理器1通过程序处理获得相应的传感器所测气体的浓度值。中央处理器1将信号分四路传输，第一路送数据存储器33以备存储；第二路送液晶显示屏23供直接观察；第三路送无线数据传输模块26进行处理后再送入数据传输天线27发射；第四路送指示灯电路13，将超标信号送报警器指示灯12进行报警。
二氧化碳传感器8感应到二氧化碳信号后，向二氧化碳变送器9输出4~20毫安电流信号，然后通过二氧化碳变送器9转化为0~5V的电压信号后，再送入中央处理器1，中央处理器1通过程序处理获得相应的传感器所测气体的浓度值。中央处理器1将信号分四路传输，第一路送数据存储器33以备存储；第二路送液晶显示屏23供直接观察；第三路送无线数据传输模块26进行处理后，送入数据传输天线27发射；第四路送指示灯电路13，将超标信号送报警器指示灯12进行报警。
温度传感器14感应到温度信号后，通过温度传感器接口15向中央处理器1输出温度信号，中央处理器1通过程序处理获得相应的温度传感器所测的数值。中央处理器1将温度信号分四路传输，第一路送数据存储器33以备存储；第二路送液晶显示屏23供直接观察；第三路送无线数据传输模块26进行处理后送入数据传输天线27发射；第四路送指示灯电路13，将超标信号送报警器指示灯12进行报警。
录像电路由红外线模拟摄像头30，录像模块25，录像模块接口24、无线影音传输模块31、音频处理模块29，麦克风28，影音传输无线32组成。当红外线模拟摄像头30采集到的视频信号送入无线影音传输模块31处理后，通过影音传输天线32发射出去。中央处理器1也可以通过录像模块25，对模拟摄像头30进行适时控制。当麦克风28采集到音频信号后，送入音频处理模块29进行滤波放大，再送入无线影音传输模块31处理，而后送入影音传输天线32发射出去。
时钟电路20用于为系统提供时间信息。
复位电路21，当机器运行出现异常或死机，按下复位按钮21，相当于重新启动。
键盘电路17，可以插上键盘16、调整报警参数和录像模块的压缩率。
数据传输接口10，如果需要采集所有数据，可通过数据传输接口10和通讯电路11向中央处理器1发出指令，中央处理器1会将存储到数据存储器33中的数据调出来供下载用。
图一为本发明外壳示意二为本发明方块原理图，也可以作为摘要附图。
其中2、为锂电池电源4、为瓦斯传感器6、为一氧化碳传感器8、为二氧化碳传感器10、为数据传输接口12、为报警指示灯
14、为温度传感器16、为键盘接口18、为扬声器23、为液晶显示屏，可以为128×64液晶显示屏25、为录像模块26、为无线数据传输模块27、为数据传输天线28、为麦克风29、为音频处理模块30、为模拟摄像头31、为无线影音传输模块32、为影音传输天线图三为本发明电路原理图，其编号也为图二中编号。
其中1、为中央处理器，C8051F0053、为电源处理电路图5、为瓦斯变送器电路图7、为一氧化碳变送器电路图9、为二氧化碳变送器电路图11、为通讯电路图13、为指示灯电路图15、为温度传感器接口17、为键盘电路图19、为语音报警电路图
20、为时钟电路图21、为复位电路图22、为液晶接口电路图24、为录像模块33、为数据存储器34、为数据传输接口图二中模块及图三中线路均为成熟模块(市场有售)和成熟线路，为一般电子技术领域技术人员所理解运用。
实施例1如图二④和图三⑤所示，瓦斯传感器4感应到瓦斯信号后，向瓦斯变送器5输出4~20毫安电流信号，然后通过瓦斯变送器5转换为0~5V的电压信号，再送入中央处理器1，中央处理器1通过程序处理获得相应的传感器所测气体的浓度值。中央处理器1将信号分四路传输，第一路送数据存储器33以备存储；第二路送液晶显示屏23供直接观察；第三路送无线数据传输模块26进行处理后送入数据传输天线27发射；第四路送指示灯电路13，将超标信号送报警器指示灯12进行报警。
实施例2如图二⑥和图三⑦所示，一氧化碳传感器6感应到一氧化碳信号后，向一氧化碳变送器7输出4~20毫安电流信号，然后通过一氧化碳变送器7转化为0~5V的电压信号后，再送入中央处理器1，中央处理器1通过程序处理获得相应的传感器所测气体的浓度值。中央处理器1将信号分四路传输，第一路送数据存储器33以备存储；第二路送液晶显示屏23供直接观察；第三路送无线数据传输模块26进行处理后送入数据传输天线27发射；第四路送指示灯电路13，将超标信号送报警器指示灯12进行报警。
实施例3如图二⑧和图三⑨所示，二氧化碳传感器8感应到二氧化碳信号后，向二氧化碳变送器9输出4~20毫安电流信号，然后通过二氧化碳变送器9转化为0~5V的电压信号后，再送入中央处理器1，中央处理器1通过程序处理获得相应的传感器所测气体的浓度值。中央处理器1将信号分四路传输，第一路送数据存储器33以备存储；第二路送液晶显示屏23供直接观察；第三路送无线数据传输模块26进行处理后送入数据传输天线27发射；第四路送指示灯电路13，将超标信号送报警器指示灯12进行报警。
实施例4如图二(14)和图三(15)所示，温度传感器14感应到温度信号后，通过温度传感器接口15向中央处理器1输出温度信号，中央处理器1通过程序处理获得相应的温度传感器所测的数值。中央处理器1将信号分四路传输，第一路送数据存储器33以备存储；第二路送液晶显示屏23供直接观察；第三路送无线数据传输模块26进行处理后送入数据传输天线27发射；第四路送指示灯电路13，将超标信号送报警器指示灯12进行报警。
实施例5如图二24和图三25所示，录像电路由红外线模拟摄像头30，录像模块25、录像模块接口24、无线影音传输模块31、音频处理模块29，麦克风28，影音传输无线32组成，当红外线模拟摄像头30采集到的视频信号送入无线影音传输模块31处理后，通过影音传输天线32发射出去，中央处理器1也可以通过录像模块25，对模拟摄像头30进行适时控制。当麦克风28采集到音频信号后，送入音频处理模块29进行滤波放大，再送入无线影音传输模块31处理，而后送入影音传输天线32发射。
上述实施例可以同时工作，作为整体实施例工作。有时，当巷道较深较长时，无线信号需要中继，中继设备另案申请。
本发明采用锂电池供电，无线传输数据，集瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、温度等监测、红外线摄像于一体，且体积小、重量轻、便于携带移动、抗冲击、防水浸、防火、防爆、便于维修，是一种理想的煤矿数码数据信息记录仪器，除使用于煤矿，其它有巷道作业的领域，如各种采矿、修路等均可使用。
权利要求
1.一种便携式煤矿数码数据信息记录仪，它的构成含有箱体46、瓦斯传感器4、一氧化碳传感器6、二氧化碳传感器8、温度传感器14、瓦斯变送器5、一氧化碳变送器7、二氧化碳变送器9、温度传感器接口15，其特征在于它的构成还含有中央处理器1、液晶接口电路22、液晶显示屏23、数据存储器33、数据传输接口34，无线数据传输模块26、数据传输天线27、录像模块接口24、录像模块25、模拟摄像头30、无线影音传输模块31、影音传输天线32，麦克风28、音频处理模块29、语音报警电路19、扬声器18。
2.如权利要求1所述的便携式煤矿数码数据信息记录仪，其特征在于瓦斯监测传感器4安装在箱体46上的防护罩35内，一氧化碳传感器6安装在箱体46上的防护罩43内，模拟摄像头30安装在箱体46上的防护罩42内，数据传输接口10安装在箱体46上的防护罩41内。另外，充电接口47安装在箱体46上的防护罩40内，麦克风28安装在箱体46内的防护罩37内，喇叭18安装在箱体46内的防护罩38内，电源开关安装在箱体46上的防护罩39内，二氧化碳传感器8和温度传感器14安装在箱体外的专用防护罩内。
3.如权利要求1所述的便携式煤矿数码数据信息记录仪，其特征在于箱体46内部安装带有中央处理器的主电路板48和录像模块25、音频处理模块29，无线影音模块31和无线数据传输模块26。
全文摘要
本发明提供一种数码数据信息记录仪，特别是提供一种煤矿用便携式数码数据信息记录仪，本发明是利用传感器将巷道工作面上的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、温度及工作现场音像数据收集，经变送器等器件放大整理，送到中央处理器处理，然后存储和发送到地面监控中心，管理人员可随时观察井下采掘工作面及工作情况，本发明体积小、重量轻、便于移动、便于安装及携带，且抗冲击、防水浸、防火、防爆、工作可靠，可广泛使用于煤矿或巷道作业的领域。
文档编号G01D21/02GK1847799SQ200610017539
公开日2006年10月18日 申请日期2006年3月20日 优先权日2006年3月20日
发明者于国朝 申请人:于国朝