新型分布式气体浓度检测报警系统的制作方法

文档序号:13709464阅读:132来源:国知局
技术领域本发明涉及一种检测报警装置,特别涉及一种采用分布式系统的气体浓度检测报警系统。

背景技术:
目前我国各大型水面舰船上都配备了航煤气体报警仪,对需要的检测通道进行气体浓度检测报警和浓度值显示。国内外对气体浓度检测技术的研究虽已经历了一段历程,但仍需根据检测的实际情况不断研究创新,以满足不同的检测要求。目前世界上气体检测仪的产品原理和规格多种多样,从检测原理上分,有利用电阻式气敏元件测量气体浓度,超声技术测量气体浓度,气相色谱法测量气体浓度,载体催化燃烧法检测气体浓度,示踪气体浓度衰减法测量气体浓度,光干涉法测量气体浓度,应用灰色理论预测液体中的气体浓度等。随着21世纪的到来与科学技术的发展,计算机、电子信息技术的发展渗透到人们生活的各个领域。气体报警仪向着仪器小型化、智能化、多功能化、通用化、网络和嵌入式互联网化发展。8O年代末,随着台式计算机的出现,特别是PC机的出现和普及,使危险源检测报警技术发展更加迅速,特别是在检测报警技术中引入了控制技术、通信技术、专家系统、事故处理方案、危险源泄露扩散模拟计算等重要技术,使危险源检测报警技术更加完善。近年来,随着计算机检测技术可靠性的提高和网络化技术的普及,危险测报警系统从过去的集中检测警报体系结构向多层分布式监控报警系统发展.要对一个大型舰船的危险源进行系统化监测,必须实现计算机化和网络化的现场连续检测,而组网技术又是检测源网络化的基础,所以,分布式气体浓度检测报警系统是代替非网络化单片机固定式气体检测报警系统以及造价较高的计算机和DCS安全检测系统的最佳选择,其应用必然是一种发展方向。

技术实现要素:
本发明的目的是提供一种能够实现计算机化和网络化的现场连续检测的系统,从而取代非网络化单片机固定式气体检测报警系统以及造价较高的计算机和DCS安全检测系统。本发明的目的是这样实现的:本系统由管理计算机、现场总线控制器、网络传输介质,现场智能仪表组成。1.管理计算机完成对整个系统的管理及状态测试,通过管理计算机来实现对测试及报警数据的管理、现场数据的存贮、历史记录的分析打印和其它终端输出功能。还可以和其他用于信息管理计算机网络连接(例如:以太网、Novell,Internet等),用相应软件完成数据统计、决策分析等功能。2.总线控制器实现对现场总线的控制与管理,并作为管理计算机与各子站的网桥。实现控制变量的下载和测试数据的上传。总线控制器能够完成总线上的信号驱动和总线上的信号接收。按照通讯协议对串行数据进行编码与解码,信息帧的打包与解包,同时具有一定抗干扰及误差校验功能。3.网络传输介质。应用普通的双绞线作为网络传输介质,这种传输介质价格低廉,安装,维护方便。为防止传输线上的干扰及衰减,在电路上增加了幅值提升电路和抗干扰电路,由于对传输信号的调制与解调,传输距离可达15KM。4.智能仪表,包括键盘和数码显示电路,报警器,可完成对各检测通道气体浓度实时测试与显示、报警。系统主程序经过初始化后等待中断查询,控制和查询工作主要由子程序完成。本系统的软件设计主要分为系统初始化、CAN现总线模块程序、键盘、显示器模块程序、报警模块程序等部分。本发明的优点是:(1)采用分布式适应更大范围气体检测的需要,并且价格适宜;(2)现场设备智能化,实现彻底的分散控制,下位控制系统功能不依赖控制室的计算机或控制仪表,而在现场完成,简化了系统结构,提高了可靠性。附图说明图1为本发明的系统框图;图2为本发明的系统流程图。具体实施方式下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:结合图1,图1为本发明的系统框图。本系统由管理计算机、现场总线控制器、网络传输介质,现场智能仪表组成。1.管理计算机完成对整个系统的管理及状态测试,通过管理计算机来实现对测试及报警数据的管理、现场数据的存贮、历史记录的分析打印和其它终端输出功能。还可以和其他用于信息管理计算机网络连接(例如:以太网、Novell,Internet等),用相应软件完成数据统计、决策分析等功能。2.总线控制器实现对现场总线的控制与管理,并作为管理计算机与各子站的网桥。实现控制变量的下载和测试数据的上传。总线控制器能够完成总线上的信号驱动和总线上的信号接收。按照通讯协议对串行数据进行编码与解码,信息帧的打包与解包,同时具有一定抗干扰及误差校验功能。3.网络传输介质。应用普通的双绞线作为网络传输介质,这种传输介质价格低廉,安装,维护方便。为防止传输线上的干扰及衰减,在电路上增加了幅值提升电路和抗干扰电路,由于对传输信号的调制与解调,传输距离可达15KM。4.智能仪表,包括键盘和数码显示电路,报警器,可完成对各检测通道气体浓度实时测试与显示、报警。结合图2,图2为本发明的系统流程图。系统主程序经过初始化后等待中断查询,控制和查询工作主要由子程序完成。本系统的软件设计主要分为系统初始化、CAN现总线模块程序、键盘、显示器模块程序、报警模块程序等部分。CAN控制器其内部硬件实现了CAN总线物理层和数据链路层的所有协议内容,有关CAN总线的通信功能均由CAN控制器自动管理执行。CAN控制器对于CPU来说,是以确保双方独立工作的存储影像外围设备出现的。CAN控制器的地址域由控制段和报文缓存器组成,在初始化向下加载期间,控制段可被编程以配置通信参数。CAN总线上的通信也通过此段由CPU控制,被发送的报文必须写入发送缓存器,成功接收后,CPU可以从接收缓存器读取报文,然后释放它,以备下次使用。对于在片的CAN控制器,它与CPU之间的接口一般借助于4个特殊寄存器:CAN地址寄存器、数据寄存器、控制寄存器、状态寄存器。对于单独的CAN控制器,CPU可以通过其地址,数据总线对其寄存器直接寻址,就像CPU对一般外部RAM寻址一样。通过对这些寄存器编程操作,可很方便控制CAN控制器完成通讯功能。
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