一种居室缺氧含量监测与缺氧报警仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种居室缺氧含量监测与缺氧报警仪，单片机通过其A/D转换器依次与电压转换及信号放大电路模块、氧气浓度传感器连接，单片机通过其SPI串行通信接口与温度、压力单片集成变送器连接，温度、压力单片集成变送器连接电压转换及信号放大电路模块，单片机连接液晶显示器，液晶显示器连接声光告警电路模块，声光告警电路模块通过单片机的I/O输出接口连接单片机，声光告警电路模块连接键盘，键盘通过单片机的I/O输入接口连接单片机，电池电源分别连接单片机、键盘及温度、压力单片集成变送器。本实用新型专利技术借助于监测居室空气中氧气的含量，准确知晓居室环境的氧气含量水平，及时采取环境改善措施，提高居室环境的氧气含量健康水平。

【技术实现步骤摘要】
一种居室缺氧含量监测与缺氧报警仪
本技术属于分析及测量控制
，涉及氧气含量的监测，尤其是一种居室缺氧含量监测与缺氧报警仪。
技术介绍
氧气是人体赖以生存的重要物质基础，人每分每秒都在呼吸，吸入氧气，呼出二氧化碳。正是这样一呼一吸的吐故纳新，使人体获得生命能源。空气进入肺内的量受氧分压的影响，空气氧分压愈高，氧浓度愈大，进入人体内的氧气也愈多；反之则少。由于氧气不足而引起的一系列症状，谓之缺氧；长期缺氧必然产生一系列危害。缺氧导致体内有氧代谢率下降，无氧酵解加强，机体代谢效率降低，免疫力下降；缺氧引起肺血管收缩，造成肺动脉高压，右心室负担增加，最终导致肺心病；缺氧可加重高血压，加重左心负担，引起心律失常；缺氧刺激肾脏产生红细胞生成素，使体内红细胞增多，血液粘稠度增高，外围血管阻力加大，心脏负担加重，引起或加重心力衰竭，诱发心肌梗塞、脑血栓等；缺氧引起肝细胞水肿、变性和坏死，肝功能障碍，肝纤维化；使肾血管收缩，肾小管上皮细胞坏死而导致肾功能不全等；大脑长期缺氧可产生一系列精神、神经症状：如睡眠障碍、智力下降、记忆力下降、行为异常、个性改变等；缺氧使得整个身体状况进入一种相互影响的恶性循环状态。空气中的氧量下降至19％是最低的安全限值；下降至18％为危险值；若降至16％，人体则出现明显的缺氧症状。缺氧可分为外源性缺氧和内源性缺氧两种。由于人体自身的原因而不能充分地利用氧,例如患有某些影响氧气吸收与输送、利用的疾病，如慢性阻塞性肺疾病、心脑血管系统疾病、糖尿病、颈椎病等，既使空气中的氧含量正常，也可能引起缺氧症状，这种情况称为内源性缺氧；由于环境因素，例如人处于空气稀薄的高原、或长期呆在密闭的空间以及通风不良的场所，由于空气不流通，加上空间内氧气的不断消耗，导致相对氧含量低，这种情况称为外源性缺氧。外源性缺氧是完全可以预防的，譬如加强居室环境的通风换气，改善生态环境，可提高居室空气的质量；但只有准确知晓居室环境的氧含量水平，才可能及时采取改善措施，因此，居室环境的氧含量监测是预防外源性缺氧的重要步骤。当前，市面上主要有两类氧气检测仪器：一款是个人便携式气体检测报警仪，例如深圳市东日瀛能科技有限公司的氧气气体检测仪，适用于工矿企业环境空气中连续检测氧气的百分比浓度，当环境浓度偏高或偏低时，进行高限、低限声、光、震动报警，警示现场人员尽快撤离危险区域；一款是在线式氧气检测仪，例如深圳市深国安电子科技有限公司SGA-500B-O2型在线式氧气检测仪，适用于医药科研、学校科研、制药生产车间、烟草公司、环境检测、楼宇建设、消防报警、污水处理、石油石化、化工厂、冶炼厂、钢铁厂、煤炭厂、热电厂、锅炉房、加气站、垃圾处理厂、隧道施工、输油管道、航空航天、工业气体过程控制、室内空气质量检测、地下燃气管道检修、危险场所安全防护、军用设备检测等。总的来说，上述两类氧气检测仪适用面宽、功能强大，但针对性较差，价格相对昂贵；因此，有必要专门针对北方地区，冬天寒冷居室窗门封闭保暖，以及因雾霾天气等原因居室环境紧闭以降低雾霾对身体的侵害，可能导致居室环境空气的氧含量下降至19％安全限值等不利的情景，设计一款适用于常温居室环境下氧含量监测及缺氧报警装置，改善人们居室的健康条件。通过检索，发现如下相关公开专利：环境缺氧监测报警器(CN201072413Y)，包括氧气浓度传感器、信号放大器以及比较器，所述氧气浓度传感器采用氧气电池，信号放大器采用INA122PA仪表放大器，氧气电池的信号输出端接INA122PA仪表放大器的信号输入端，INA122PA仪表放大器的输出端接比较器的一个输入端，比较器的另一个输入端接比较信号，比较器的输出端输出控制信号。上述专利的缺点是：没有考虑到室内温度、压力的影响，测得的氧气含量不准确。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种准确、可靠、使用方便的居室缺氧含量监测与缺氧报警仪。本技术解决技术问题所采用的技术方案是：一种居室缺氧含量监测与缺氧报警仪，包括单片机，氧气浓度传感器，单片机通过其A/D转换器与电压转换及信号放大电路模块连接，电压转换及信号放大电路模块连接氧气浓度传感器，单片机通过其SPI串行通信接口与温度、压力单片集成变送器连接，温度、压力单片集成变送器连接电压转换及信号放大电路模块，单片机通过其液晶驱动器连接液晶显示器，液晶显示器连接声光告警电路模块，声光告警电路模块通过单片机的I/O输出接口连接单片机，声光告警电路模块连接键盘，键盘通过单片机的I/O输入接口连接单片机，电池电源分别连接单片机、键盘及温度、压力单片集成变送器。而且，所述的单片机为MSP430系列16位超低功耗单片机。而且，所述的温度、气压单片集成变送器为英飞凌生产，型号为DPS310。本技术的优点和积极效果是：(1)在监测居室空气中氧气浓度的同时检测室内的环境温度和气压，并通过氧气浓度传感器生产厂家提供的温度修正曲线和大气压力修正曲线对实际测量进行修正，有效降低气候、季节和海拔高度对实际测量的影响，从而，可更准确地监测居室空气中氧气浓度。(2)采用三级警报机制：三级设为19％，表示居室氧气浓度降到了最低的安全限值；二级设为18％，表示居室氧气浓度已降低至危险值；一级设为16％，表示居室氧气浓度太低，已进入缺氧状态；同时配合不同的声光报警效果，增加仪器使用的方便性和友好性。(3)采用超低功耗和高集成度的MSP430系列16位单片机及温度、气压单片集成的变送器，实现高可靠性和长时工作周期及高性价比。附图说明图1为本技术的电路框图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施例对本技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本技术的保护范围。一种居室缺氧含量监测与缺氧报警仪，包括单片机3、温度、气压单片集成的变送器4、氧气浓度传感器1，单片机通过其A/D转换器与电压转换及信号放大电路模块连接2，电压转换及信号放大电路模块连接氧气浓度传感器；单片机通过其SPI串行通信接口与温度、压力单片集成变送器连接，温度、压力单片集成变送器连接电压转换及信号放大电路模块；单片机通过其液晶驱动器连接液晶显示器8，液晶显示器连接声光告警电路模块7，声光告警电路模块通过单片机的I/O输出接口连接单片机，声光告警电路模块连接键盘6，键盘通过单片机的I/O输入接口连接单片机，电池电源5分别连接单片机、键盘及温度、压力单片集成变送器，为其供电。所述的单片机为MSP430系列16位超低功耗单片机。所述的温度、气压单片集成变送器为英飞凌出品的，型号：DPS310。本技术的工作原理为：本报警仪采用氧气浓度传感器将居室空气氧气浓度变换为成比例的电流电信号输出，经电压转换及信号放大电路模块调理后输入单片机集成的12位A/D转换器，转换为数字量读入单片机内存，环境温度和大气压力则由温度、气压单片集成的变送器直接转化为数字量，由单片机的SPI串行通信接口读入内存；再经过温度、气压补偿算法及比例系数调整后得到氧气浓度测量值，输出到单片机内集成的液晶驱动器，最后点亮液晶显示器阵列，显示氧气含量；同时，氧气浓度测量值在单片机内还可做比较运算，实际氧气浓度测量值与键盘预先设定的氧气浓度低限值进行比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种居室缺氧含量监测与缺氧报警仪，包括单片机，氧气浓度传感器，单片机通过其A/D转换器与电压转换及信号放大电路模块连接，电压转换及信号放大电路模块连接氧气浓度传感器，其特征在于：单片机通过其SPI串行通信接口与温度、压力单片集成变送器连接，温度、压力单片集成变送器连接电压转换及信号放大电路模块，单片机通过其液晶驱动器连接液晶显示器，液晶显示器连接声光告警电路模块，声光告警电路模块通过单片机的I/O输出接口连接单片机，声光告警电路模块连接键盘，键盘通过单片机的I/O输入接口连接单片机，电池电源分别连接单片机、键盘及温度、压力单片集成变送器。

【技术特征摘要】
1.一种居室缺氧含量监测与缺氧报警仪，包括单片机，氧气浓度传感器，单片机通过其A/D转换器与电压转换及信号放大电路模块连接，电压转换及信号放大电路模块连接氧气浓度传感器，其特征在于：单片机通过其SPI串行通信接口与温度、压力单片集成变送器连接，温度、压力单片集成变送器连接电压转换及信号放大电路模块，单片机通过其液晶驱动器连接液晶显示器，液晶显示器连接声光告警电路模块，声光告警电路模块通过单片机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天明，
申请(专利权)人：王天明，
类型：新型
国别省市：天津,12