本实用新型专利技术公开了一种适用于煤矿井下安全作业参数进行实时监测的多功能参数监测仪，它在所述信号拾取装置（2）中集成了各检测参数传感器组，可实现对被检测参数信号的拾取，并通过所述信号匹配装置（3）中各检测参数匹配装置完成信号的匹配，经信号转换装置（4）形成微型计算机可处理的数字信号，可计算得到多个参数，并且一方面可通过所述微型计算机的I/O端口（7）送人机显示界面显示，又可通过所述微型计算机的串行通信端口（6）与远程终端（12）进行信息交互。如此，本实用新型专利技术既客服了传统监测仪给操作工人带来的不便，又便于远程监控和统一数据存储与查询。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种参数仪，尤其是对煤矿井下安全作业参数进行实时监测的多功能参数监测仪。
技术介绍
现在传统的技术中，对煤矿井下安全作业参数实时监测的装置，一般是由多个单一的参数监测仪组成，用多个单一的参数监测仪组成的多功能参数监测仪存在以下缺点:操作人员要同时进行多个单一的参数仪监控与操作，容易忙中出乱，给井下安全作业带来瘾患；大多数单一参数仪的显示为机械指针或数码管，读数不直观，误差大；无法进行远程监控和统一数据存储与查询。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种矿用多功能参数监测仪，既实现了对矿井下多参数进行集中实施监控，克服了操作人员的工作不便，又能消除由于误操作而带来的安全瘾患，方便数据统一存储与查询，可实现远程监控。为解决上述技术问题，本技术提供了一种矿用多功能参数监测仪，其包括信号拾取装置、信号匹配装置、信号转换装置、信号处理显示装置和通信装置，所述信号处理显示装置主要包括CPU和显示器；所述通信装置包括串行通信端口和电平转换装置；信号拾取装置由一组传感器组成，传感器的检测信号均传输至所述信号匹配装置，所述信号匹配装置由运算放大电路构成，传感器的检测信号经过运算放大电路匹配至信号转换装置的输入范围之内后传送至信号转换装置，所述信号转换装置将所述信号转换为数字信号送所述CPU，所述CPU对所述数字信号进行处理、计算后一路经I/O端口送至显示器进行显示；一路经所述串行通信端口送所述电平转换装置进行电平转换，以便于和远程终端进行远程监控和数据交换。本技术中，所述信号拾取装置包括流量传感器、差压传感器、绝压传感器、甲烷传感器、温度传感器和一氧化碳传感器。本技术中，所述信号匹配装置的包括流量信号匹配装置、差压信号匹配装置、绝压信号匹配装置、甲烷信号匹配装置、温度信号匹配装置和一氧化碳信号匹配装置。在本技术中，所述信号转换装置的核心为A/D转换器。本技术由于在所述信号拾取装置中集成了各检测参数传感器组，可实现对被检测参数信号的拾取，并通过所述信号匹配装置中各检测参数匹配装置完成信号的匹配，经信号转换装置形成微型计算机可处理的数字信号，可计算得到多个参数。本技术进行了可视化的数据界面设计，可监测不同阶段所需要的不同的参数，还可以利用远程终端进行集中实时监控，使操作人员可以快速准确的掌握井下作业中各种信息，为井下作业现场决策提供依据，从而保证井下安全作业。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细的说明。图1是本技术一种实施方式的结构示意图。图2是本技术流量传感器与流量信号匹配装置的连接图。图3是本技术差压传感器与差压信号匹配装置的连接图。图4是本技术绝压传感器与绝压信号匹配装置的连接图。图5是本技术甲烷传感器与甲烷信号匹配装置的连接图。图6是本技术温度传感器与温度信号匹配装置的连接图。图7是本技术温度传感器图温度信号匹配装置的具体电路接线图。图8是本技术一氧化碳传感器与一氧化碳信号匹配装置的连接图。附图标记:1、电源，2、信号拾取装置，3、信号匹配装置4、信号转换装置，5、信号处理显示装置，6、串行通信端口，7、I/O端口，8、微型计算机系统，9、显示器，10、按键，11、电平转换装置，12、远程终端，13、通信装置，14、CPU，15、流量传感器，16、差压传感器，17、绝压传感器，18、甲烷传感器，19、温度传感器，20、一氧化碳传感器，21、流量信号匹配装置，22、差压信号匹配装置，23、绝压信号匹配装置，24、甲烷信号匹配装置，25、温度信号匹配装置，26、一氧化碳信号匹配装置，27、恒流源，28、一氧化碳传感器电流补偿。【具体实施方式】本技术如图1所示，一种矿用多功能参数监测仪，其包括信号拾取装置2、信号匹配装置3、信号转换装置4、信号处理显示装置5和通信装置13，所述信号处理显示装置5主要包括CPU14和显示器9 ;所述通信装置13包括串行通信端口 6和电平转换装置11 ;信号拾取装置2由一组传感器组成，传感器的检测信号均传输至所述信号匹配装置3，所述信号匹配装置3由运算放大电路构成，传感器的检测信号经过运算放大电路匹配至信号转换装置4的输入范围之内后传送至信号转换装置4，所述信号转换装置4将所述信号转换为数字信号送所述CPU14，所述CPU14对所述数字信号进行处理、计算后一路经I/O端口 7送至显示器9进行显示；一路经所述串行通信端口 6送所述电平转换装置11进行电平转换，以便于和远程终端12进行远程监控和数据交换。所述信号拾取装置2包括流量传感器15、差压传感器16、绝压传感器17、甲烷传感器18、温度传感器19和一氧化碳传感器20，用以采集、拾取流量信号、差压信号、绝压信号、甲烷信号、温度信号和一氧化碳信号，以产生不同参数的原始信号。所述信号匹配装置3的包括流量信号匹配装置21、差压信号匹配装置22、绝压信号匹配装置23、甲烷信号匹配装置24、温度信号匹配装置25和一氧化碳信号匹配装置26，用以将所述流量信号、差压信号、绝压信号、甲烷信号、温度信号和一氧化碳信号调整到所述信号转换装置4的输入条件的范围内。所述信号转换装置4的核心为A/D转换器。该A/D转换器和具备数据计算、处理功能的CPU14、串行通信端口 6、I/O端口 7、显示器9和按键10组成微型计算机系统8。从图1可以看出来，电源I为整个系统提供能量。该电源I给信号拾取装置2、微型计算机系统8、电平转换装置11分别提供12V、3V、5V的电压，该电源I为信号匹配装置3提供3.3V、-3.3V的正负电压；信号拾取装置2拾取给参数信号送信号匹配装置3完成信号的调整，经过信号匹配装置3得到的模拟信号送到A/D转换器转换成CPU14可识别的数字信号，所述CPU14完成对数字信号的计算和处理，再将CPU14处理后的数据经I/O端口 7传输到显示器9进行显示或经串行通信端口 6送入电平转换装置11转换电平与远程终端进行远程监控，还可以通过按键10进行其他的一些操作；所述电平转换装置11将所述串行通信端口 6输出的CMOS电平转换为与远程终端可识别的TTL电平，同时也将远程终端的TTL电平转换为微型计算机可识别的CMOS电平。图2为本技术流量传感器与流量信号匹配装置的连接图。流量传感器15以12V电源供电，当气体流过流量传感器15时，流量传感器15会输出OV到4.5V的电压信号，而所述A/D转换器的输入范围最大为3.3V。因此，流量信号匹配装置21就将流量传感器15会输出的OV到4.5V的电压信号调整到A/D转换器的输入范围，该输入范围为3.3V以内。所以流量信号匹配装置15的增益为:Af= 3.3V/4.5 V = 0.73 ；因此，气体流过流量传感器15后输出的信号经过流量信号匹配装置21调整后得到0.365V到3.3V的电压信号。而A/D转换器是一个12位分辨率的A/D转换器，最大输入值3.3V对应转换的结果为4095。由此可推出计算公式为:Dfz = 4095 / 3.3 * 0.365 = 453 ；Dff = 4095 ；Dfr = ( Dsr-Dfz ) / ( ( Dff -Dfz ) / Df)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种矿用多功能参数监测仪，包括信号拾取装置（2）、信号匹配装置（3）、信号转换装置（4）、信号处理显示装置（5）和通信装置（13），其特征在于：所述信号处理显示装置（5）主要包括CPU（14）和显示器（9）；所述通信装置（13）包括串行通信端口（6）和电平转换装置（11）；信号拾取装置（2）由一组传感器组成，传感器的检测信号均传输至所述信号匹配装置（3），所述信号匹配装置（3）由运算放大电路构成，传感器的检测信号经过运算放大电路匹配至信号转换装置（4）的输入范围之内后传送至信号转换装置（4），所述信号转换装置（4）将所述信号转换为数字信号送所述CPU（14），所述CPU（14）对所述数字信号进行处理、计算后一路经I/O端口（7）送至显示器（9）进行显示；一路经所述串行通信端口（6）送所述电平转换装置（11）进行电平转换，以便于和远程终端（12）进行远程监控和数据交换。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘珂朋，卢丽丽，祖双，卢宁，黄显汤，
申请(专利权)人：平顶山市碧源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41
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