专利名称：一种无线气体监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无线气体监测仪，特别涉及一种可实现远程采集气体数据及 监测地点的GPS信息的无线气体监测仪。
背景技术：
近年来，由于高含硫气田井喷、压力容器泄露和沼气池维护不当等原因发生的有 毒有害气体伤害事故发生较频繁，缺乏便携、易用和适应于恶劣环境的有害气体监测设备 是造成上述严重事故后果的一个重要原因。有毒有害气体泄露扩散速度快，影响范围大，要 求气体监测设备易于在事故现场快速部署。如果监测设备能够在现场零配置的情况下，自 主发现相邻的监测节点，自主配置路由，通过无线中继的方式形成监测和数据传输网络，就 能够在最短的时间内完成监测设备的现场配置和部署，适应重大突发事故现场气体浓度监 测的需要。因此，亟需研发一种具有无线数据传输功能和有害气体采集功能，适应于恶劣环 境的有害气体监测设备。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无线气体监测仪，该无线气体监测仪 不仅可以满足复杂环境的现场气体数据监测和采集，还可通过无线网络进行数据传输。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下一种无线气体监测仪，括处理器 模块、气体采样模块、液晶模块、薄膜按键模块、电源模块，设备接口模块、GPS模块、无线模 块；所述的处理器模块向设备接口模块写入数据和控制指令，通过设备接口模块读取 设备状态和响应；所述的气体采样模块包括气体采样系统、气体传感器及传感器模数转换板，该气 体传感器采集气体采样系统中气体的信息传输给模拟数字转换板；所述的GPS模块用于采集监测地点的GPS信息；所述的无线模块通过天线将采样气体信息及监测地点的GPS信息传输出去；所述的设备接口模块读入模拟数字转换板中的气体信息、读写无线模块、控制GPS 模块并连接薄膜按键模块。本实用新型的有益效果是在无线气体监测仪上设置有可以采集监测地点的GPS 信息的GPS模块及无线模块，通过无线网络可以远程传输气体数据及监测地点的GPS信息， 该设备集成多项功能，具有高集成度。在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。进一步，所述的气体采样系统包括进气口、气室、气泵、气泵电压控制模块和出气 口，该气泵电压控制模块用于给气泵供电，所述的气体传感器位于气室内，所述的设备接口 模块通过波形发生器控制该电压模块产生的电压。采用上述进一步方案的有益效果是配置抽气泵进行气体采样可提高设备的灵敏
3度。进一步，所述的无线气体监测仪还包括USB 口、串口及TF接口，所述的USB 口、串 口及TF接口通过外设接口模块与处理器模块相连。采用上述进一步方案的有益效果是接口丰富，可便于扩展功能。进一步，所述的无线气体监测仪还包括以太网口，该以太网口通过以太网控制器 与处理器模块相连。进一步，所述的无线气体监测仪还包括看门狗计时器模块，所述的处理器模块通 过第一 I2C端口(9)配置看门狗计时器模块，并通过第二 I2C端口(10)读取看门狗计时器 模块的响应。采用上述进一步方案的有益效果是采用看门狗计时器模块不仅可以在设备不正 常工作时自动复位，提高设备可靠性；还可使设备进入定时睡眠唤醒模式，延长设备一次充 电后的工作时间。进一步，所述的处理器模块控制电源模块向各个功能模块进行独立供电。采用上述进一步方案的有益效果是采用各个功能模块独立供电的方式可以降低 设备功耗，延长设备一次充电后的工作时间。

图1为无线气体监测仪的结构图；具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述。如图1所示，该无线气体监测仪，包括处理器模块、气体采样模块、液晶模块、薄膜 按键模块、电源模块、设备接口模块、GPS模块、无线模块、USB 口、串口、TF接口、以太网口、 看门狗计时器。处理器模块通过设备写入接口(12)向设备接口模块写入数据和控制指令，通过 设备接口模块读取设备状态和响应，并经数据采集接口(13)读入处理器模块中。处理器模 块还可以控制电源模块向各个功能模块进行独立供电。采用各个功能模块独立供电的方式 可以降低设备功耗，延长设备一次充电后的工作时间。气体采样模块包括气体采样系统、气体传感器及传感器模数转换模块，该气体采 样系统由进气口，出气口，气室，气泵和气泵电压控制模块组成，采样气体由进气口通过进 气导管(18)进入气室，通过导管(17)进入气泵，然后由出气导管(16)排出，气泵电压控制 模块通过气泵电极(19)给气泵供电，设备接口模块通过波形发生器(22)控制电压模块模 块产生的电压。气体传感器在气室中，将气体浓度信号通过模拟接口(20)传输给模拟数字 转换板，设备接口模块通过气体浓度信息采集串口(23)读入气体浓度数据。设备接口模块控制GPS、无线收发、气体采样和薄膜按键四个功能模块。该设备接 口模块通过通用10(21)控制GPS模块的开关，通过串行口(11)读取GPS数据；通过串口 (24)读写无线模块，无线模块通过馈线(25)连接到天线接口。薄膜按键通过软性排线(15)连接薄膜按键连接器，设备接口模块通过通用 10(14)连接薄膜按键模块。[0028]液晶连接板通过柔性PCB(l)连接液晶模块，通过软性排线(2)连接液晶连接器。 处理器模块通过专用接口(3)连接液晶连接器、通过外设接口模块及三个端口(5、6、7)分 别连接USB 口、串口、TF接口，并通过端口(4)、以太网控制器及端口⑶连接以太网接口。电源模块通过DC连接器(27)连接外接充电口，通过充电接口(28)、放电接口连接锂电池模块，通过电源连接器(26)给各模块供电。处理器模块通过第一 I2C端口(9)配置看门狗计时器模块，并通过第二 I2C端口 (10)读取看门狗计时器模块的响应。通过看门狗计时器模块提高设备稳定性，通过睡眠唤 醒模式和基于功能模块的功耗控制延长设备工作时间。工作时，液晶屏用于显示信息，GPS模块采集监测地点的GPS信息，气泵抽取采样 气体由进气口输入气室后再由出气口排出，气室中的气体传感器将气体浓度信号传输给传 感器模数转换板，设备接口模块通过气体浓度信息采集串口(23)读入传感器模数转换板 中的气体浓度数据。处理器模块通过设备数据采集接口(13)读取设备状态和响应，通过设 备写入接口(12)向设备接口模块写入数据和控制指令，设备接口模块控制无线模块通过 天线经无线网络将采样气体信息及监测地点的GPS信息传输出去，实现了远程监测功能。该无线气体监测仪可记录采集点的GPS数据和采集时间，便于对数据进一步分析 的，其外壳符合国标IP65标准。通过无线方式传输数据，多个设备可以自组织为无线网络， 相互中继监测数据，扩大监测数据的无线传输距离。通过无线网络自组织和数据中继，使设 备更适于在无人值守的情况下，在人员无法长期逗留的区域完成数据监测和传输功能。
权利要求一种无线气体监测仪，其特征在于，包括处理器模块、气体采样模块、液晶模块、薄膜按键模块、电源模块，设备接口模块、GPS模块、无线模块；所述的处理器模块向设备接口模块写入数据和控制指令，通过设备接口模块读取设备状态和响应；所述的气体采样模块包括气体采样系统、气体传感器及传感器模数转换板，该气体传感器采集气体采样系统中气体的信息传输给模拟数字转换板；所述的GPS模块用于采集监测地点的GPS信息；所述的无线模块通过天线将采样气体信息及监测地点的GPS信息传输出去；所述的设备接口模块读入模拟数字转换板中的气体信息、读写无线模块、控制GPS模块并连接薄膜按键模块。
2.根据权利要求1所述的无线气体监测仪，其特征在于所述的气体采样系统包括进 气口、气室、气泵、气泵电压控制模块和出气口，该气泵电压控制模块用于给气泵供电，所述 的气体传感器位于气室内，所述的设备接口模块通过波形发生器控制该电压模块产生的电 压。
3.根据权利要求1或2所述的无线气体监测仪，其特征在于所述的无线气体监测仪 还包括USB 口、串口及TF接口，所述的USB 口、串口及TF接口通过外设接口模块与处理器 模块相连。
4.根据权利要求1或2所述的无线气体监测仪，其特征在于所述的无线气体监测仪 还包括以太网口，该以太网口通过以太网控制器与处理器模块相连。
5.根据权利要求1或2所述的无线气体监测仪，其特征在于所述的无线气体监测仪 还包括看门狗计时器模块，所述的处理器模块通过第一 I2C端口(9)配置看门狗计时器模 块，并通过第二 I2C端口(10)读取看门狗计时器模块的响应。
6.根据权利要求1所述的无线气体监测仪，其特征在于所述的处理器模块控制电源 模块向各个功能模块进行独立供电。
专利摘要本实用新型涉及一种无线气体监测仪，包括处理器模块、气体采样模块、液晶模块、薄膜按键模块、电源模块，设备接口模块、GPS模块、无线模块。该无线气体监测仪包括电源模块可以实现自主供电；多个设备可以自组织为无线网络，相互中继监测数据，扩大监测数据的无线传输距离；可以记录气体浓度采集地点的GPS位置信息和采集时间，并对采集的各种信息进行存储。该设备符合国标IP65级防护标准，且不仅满足复杂环境的现场气体数据监测和采集，还可通过无线网络进行数据传输，实现了在最短的时间内完成监测设备的现场配置和部署，满足重大突发事故现场气体浓度监测的需要。
文档编号G01N33/00GK201600359SQ200920275999
公开日2010年10月6日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者冀铮, 李竞 申请人:中国安全生产科学研究院