【技术实现步骤摘要】
一种姿态识别及气体检测的便携式报警分析仪
本技术涉及气体检测仪
，具体涉及一种姿态识别及气体检测的便携式报警分析仪。
技术介绍
工业生产过程中产生的许多有毒有害，易燃易爆气体，是工业安全生产中必须防范的重要一环。气体检测监测可以有效地进行灾前抑制，使得可能发生的事故被先期控制，同时保护人身安全，现有技术中，气体检测仪仅仅通过测量密闭空间或有限空间中各种气体浓度，并根据浓度的大小进行预警；然而，由于生产环境的复杂性，作业人员在工作中除了存在已知气体中毒、爆炸风险外，还存在一些可能未知的安全隐患造成检测人员发生意外，比如晕倒、跌倒、掉入坑井中，由于作业人员长时间无法报警而导致吸入过多有毒气体中毒，从而造成人员伤亡事故。因此，急需一种同时具有姿态识别和气体检测的报警分析仪，通过检测作业人员的运动轨迹和气体的浓度，能够在作业人员发生意外时进行报警。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术的目的是提供一种姿态识别及气体检测的便携式报警分析仪，具有姿态识别和气体检测的功能，通过检测作业人员的运动轨迹和...
【技术保护点】
1.一种姿态识别及气体检测的便携式报警分析仪，其特征在于，包括MCU，与所述MCU相连的姿态采集单元、气体采集单元以及报警输出单元，所述姿态采集单元用于采集所述报警分析仪的当前姿态，所述气体采集单元用于采集当前所需要的检测气体，所述姿态采集单元将采集的所述报警分析仪的姿态信号传送至所述MCU，所述气体采集单元将采集的检测气体信号传送至所述MCU，所述MCU对所述姿态信号与所述检测气体信号进行分析，如果所述姿态信号的数值超过指定范围，则所述MCU发送报警信号至所述报警输出单元，或所述检测气体信号的数值超过指定范围，则所述MCU发送报警信号至所述报警输出单元，或所述姿态信号与所...
【技术特征摘要】
1.一种姿态识别及气体检测的便携式报警分析仪，其特征在于，包括MCU，与所述MCU相连的姿态采集单元、气体采集单元以及报警输出单元，所述姿态采集单元用于采集所述报警分析仪的当前姿态，所述气体采集单元用于采集当前所需要的检测气体，所述姿态采集单元将采集的所述报警分析仪的姿态信号传送至所述MCU，所述气体采集单元将采集的检测气体信号传送至所述MCU，所述MCU对所述姿态信号与所述检测气体信号进行分析，如果所述姿态信号的数值超过指定范围，则所述MCU发送报警信号至所述报警输出单元，或所述检测气体信号的数值超过指定范围，则所述MCU发送报警信号至所述报警输出单元，或所述姿态信号与所述检测气体信号相结合的数值超过指定范围，则所述MCU发送报警信号至所述报警输出单元，所述报警输出单元根据接收到的不同等级的报警信号输出声光报警或震动报警。
2.根据权利要求1所述的一种姿态识别及气体检测的便携式报警分析仪，其特征在于，所述姿态采集单元包括陀螺仪芯片U31，电阻R8、R16、R83、R147、R148以及R151，电容C99、C100、C101以及C102；所述陀螺仪芯片U31用于获取所述报警分析仪的当前姿态信号，包括角速度和加速度；所述陀螺仪芯片U31的引脚1和引脚25相连后接地，所述陀螺仪芯片U31的引脚8连接所述电容C101的一端，所述陀螺仪芯片U31的引脚10连接所述电阻R8的一端，所述陀螺仪芯片U31的引脚11连接所述电容C102的一端，所述电容C101的另一端、所述电阻R8的另一端以及所述电容C102的另一端相连接后接地，所述陀螺仪芯片U31的引脚12连接所述电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端接端子，所述陀螺仪芯片U31的引脚13分别连接电路电压3.3V和所述电容C100的一端，所述电容C100的另一端接地，所述陀螺仪芯片U31的引脚18接地，所述陀螺仪芯片U31的引脚21连接所述电容C99的一端，所述电容C99的另一端接地，所述陀螺仪芯片U31的引脚23连接所述电阻R147的一端，所述电阻R147的另一端分别连接所述MCU的时钟线接口和所述电阻R148的一端，所述陀螺仪芯片U31的引脚24连接所述电阻R83的一端，所述电阻R83的另一端分别连接所述MCU的数据线接口和所述电阻R151的一端，所述电阻R148的另一端和所述电阻R151的另一端相连后接电路电压3.3V。
3.根据权利要求1所述的一种姿态识别及气体检测的便携式报警分析仪，其特征在于，所述气体采集单元包括氧气采集单元、可燃气体采集单元以及有毒气体采集单元，所述氧气采集单元用于采集检测气体中的氧气浓度，所述可燃气体采集单元用于采集检测气体中的两种可燃气体浓度，所述有毒气体采集单元用于采集检测气体中的六种有毒气体浓度。
4.根据权利要求3所述的一种姿态识别及气体检测的便携式报警分析仪，其特征在于，所述氧气采集单元包括运算放大器U611和U612，三极管Q2，电容C4和C58，电阻R13、R15、R25、R27、R54、R124以及R163；所述运算放大器U611的同相输入端接地，所述运算放大器U611的输出端与所述电阻R13的一端相连后接所述运算放大器U611的反相输入端然后接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极连接所述电阻R54的一端，所述电阻R54的另一端接电源电压3.3V，所述三极管Q2的发射极分别连接所述电阻R15的一端和所述电阻R25的一端，所述电阻15的另一端分别连接所述电阻R27的一端、所述电容C4的一端、所述电阻R163的一端以及所述运算放大器U612的反相输入端，所述电阻R27的另一端连接所述电阻R124的一端，所述电阻R124的另一端接地，所述电容C4的另一端与所述电阻R163的另一端相连后分别连接所述运算放大器U612的输出端和所述电容C58的一端，所述电容C58的另一端接地，所述电阻R25的另一端与所述电阻R13的另一端相连后接所述运算放大器U612的同相输入端。
5.根据权利要求3所述的一种姿态识别及气体检测的便携式报警分析仪，其特征在于，所述可燃气体采集单元包括运算放大器U61、U62、U28以及U29，电阻R1、R2、R3、R4、R206、R207、R208以及R209，电容C5；所述电阻R1的一端分别接端子和第一种可燃气体输入负极，所述电阻R1的另一端分别连接所述电阻R2的一端和所述运算放大器U61的同相输入端，所述电阻R2的另一端接地，所述运算放大器U61的反相输入端与输出端相连后接第一种可燃气体输出负极；所述电阻R3的一端分别接端子和第一种可燃气体输入正极，所述电阻R3的另一端分别连接所述电阻R4的一端和所述运算放大器U62的同相输入端，所述电阻R4的另一端与所述运算放大器U62的负电源相连后接地，所述运算放大器U62的反相输入端与输出端相连后接第一种可燃气体输出正极，所述运算放大器U62的正电源分别连接电源电压3.3V和所述电容C5的一端，所述电容C5的另一端接地；所述电阻R206的一端分别接端子和第二种可燃气体输入负极，所述电阻R206的另一端分别连接所述电阻R209的一端和所述运算放大器U28的同相输入端，所述电阻R209的另一端接地，所述运算放大器U28的反相输入端与输出端相连后分别接端子和第二种可燃气体输出负极；所述电阻R207的一端分别接端子和第二种可燃气体输入正极，所述电阻R207的另一端分别连接所述电阻R208的一端和所述运算放大器U29的同相输入端，所述电阻R208的另一端接地，所述运算放大器U29的反相输入端与输出端相连后分别接端子和第二种可燃气体输出正极。
6.根据权利要求3所述的一种姿态识别及气体检测的便携式报警分析仪，其特征在于，所述有毒气体采集单元包括极性切换开关U20、运算放大器U71、运算放大器U72、运算放大器U73、三极管Q3、电容C9、电容C10、电容C23、电容C59、电容C60、电阻R31、电阻R33、电阻R55、电阻R214、电阻R215、电阻R30、电阻R44、电阻R63、电阻R50、电阻R51、电阻R161，极性切换开关U19、运算放大器U51、运算放大器U52、运算放大器U53、三极管Q4、电容C24、电容C16、电容C15、电容C61、电容C62、电阻R32、电阻R34、电阻R216、电阻R217、电阻R37、电阻R45、电阻R64、电阻R52、电阻R53、电阻R56、电阻R162，极性切换开关U26、运算放大器U251、运算放大器U252、运算放大器U253、三极管Q16、电容C56、电容C57、电容C63、电容C64、电容C65、电阻R38、电阻R84、电阻R20、电阻R57、电阻R117、电阻R58、电阻R164、电阻R96、电阻R116，极性切换开关U34、运算放大器U281、运算放大器U282、运算放大器U283、NMOS管Q18、电容C83、电容C84、电容C88、电阻R172、电阻R174、电阻R175、电阻R176、电阻R177、电阻R182、电阻R184、电阻R185、电阻R188，极性切换开关U35、运算放大器U291、运算放大器U292、运算放大器U293、三极管Q23、电容C85、电容C86、电容C89、电阻R173、电阻R178、电阻R179、电阻R180、电阻R181、电阻R186、电阻R187、电阻R189、电阻R183，极性切换开关U27、运算放大器U5、运算放大器U25、运算放大器U7、三极管Q9、电容C50、电容C51、电容C67、电容C68、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R41、电阻R61、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻R165；
所述电阻R214的一端接电源电压3.3V，所述电阻R214的另一端与所述电阻R215的一端的连接点分别连接所述电阻R30的一端和所述运算放大器U73的同相输入端，所述电阻R215的另一端接地，所述运算放大器U73的反相输入端连接所述电阻R31的一端，所述运算放大器U73的输出端连接所述电容C23的一端，所述电容C23的另一端与所述电阻R31的另一端相连后接所述电阻R33的一端，所述电阻R33的另一端连接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的集电极连接所述电阻R55的一端，所述电阻R55的另一端连接电源电压3.3V，所述三极管Q3的发射极连接所述电阻R51的一端，所述电阻R51的另一端分别连接所述电容C10的一端、所述电阻R161的一端以及所述运算放大器U72的反相输入端，所述电容C10的另一端、所述电阻R161的另一端以及所述运算放大器U72的输出端相连后接所述极性切换开关U20的第一输入端，所述电阻R30的另一端分别连接所述极性切换开关U20的第二输入端和所述运算放大器U71的反相输入端，所述运算放大器U71的同相输入端分别连接所述电阻R44的一端和所述电阻R63的一端，所述电阻R63的另一端接地，所述电阻R44的另一端分别连接电源电压3.3V、所述电阻R45的一端以及所述电阻R57的一端，所述运算放大器U71的负电源接地，所述运算放大器U71的正电源分别连接电源电压3.3V和所述电容C9的一端，所述电容C9的另一端接地，所述运算放大器U71的输出端连接所述电阻R50的一端，所述电阻R50的另一端连接所述运算放大器U72的同相输入端，所述极性切换开关U20的第一输出端连接所述电容C59的一端后接第一种有毒气体信号通道正极，所述极性切换开关U20的第二输出端连接所述电容C60的一端后接第一种有毒气体信号通道负极，所述电容C59的另一端和所述电容C60的另一端分别接地；
所述电阻R216的一端接电源电压3.3V，所述电阻R216的另一端与所述电阻R217的一端的连接点分别连接所述电阻R37的一端和所述运算放大器U53的同相输入端，所述电阻R217的另一端接地，所述运算放大器U53的反相输入端连接所述电阻R32的一端，所述运算放大器U53的输出端连接所述电容C24的一端，所述电容C24的另一端与所述电阻R32的另一端相连后接所述电阻R34的一端，所述电阻R34的另一端连接所述三极管Q4的基极，所述三极管Q4的集电极连接所述电阻R56的一端，所述电阻R56的另一端连接电源电压3.3V，所述三极管Q4的发射极连接所述电阻R53的一端，所述电阻R53的另一端分别连接所述电容C16的一端、所述电阻R162的一端以及所述运算放大器U52的反相输入端，所述电容C16的另一端、所述电阻R162的另一端以及所述运算放大器U52的输出端相连后接所述极性切换开关U19的第一输入端，所述电阻R37的另一端分别连接所述极性切换开关U19的第二输入端和所述运算放大器U51的反相输入端，所述运算放大器U51的同相输入端分别连接所述电阻R45的另一端和所述电阻R64的一端，所述电阻R64的另一端接地，所述运算放大器U51的负电源接地，所述运算放大器U51的正电源分别连接电源电压3.3V和所述电容C15的一端，所述电容C15的另一端接地，所述运算放大器U51的输出端连接所述电阻R52的一端，所述电阻R52的另一端连接所述运算放大器U52的同相输入端，所述极性切换开关U19的第一输出端连接所述电容C61的一端后接第二种有毒气体信号通道正极，所述极性切换开关U19的第二输出端连接所述电容C62的一端后接第二种有毒气体信号通道负极，所述电容C61的另一端和所述电容C62的另一端分别接地；
所述电阻R172的一端连接电源电压3.3V，所述电阻R172的另一端分别连接所述电阻R182的一端和所述运算放大器U281的同相输入端，所述电阻R182的另一端接地，所述运算放大器U281的负电源接地，所述运算放大器U281的正电源分别连接电源电压3.3V和所述电容C83的一端，所述电容C83的另一端接地，所述运算放大器U281的反相输入端分别连接所述电阻R174的一端和所述极性切换开关U34的第二输入端，所述运算放大器U281的输出端连接所述电阻R184的一端，所述电阻R184的另一端连接所述运算放大器U282的同相输入端，所述电阻R174的另一端连接所述运算放大器U283的同相输入端，所述运算放大器U283的反相输入端连接所述电阻R175的一端，所述运算放大器U283的输出端连接所述电容C88的一端，所述电容C88的另一端分别连接所述电阻R175的另一端和所述电阻R176的一端，所述电阻R176的另一端连接所述NMOS管Q18的漏极，所述NMOS管Q18的栅极连接所述电阻R188的一端，所述电阻R188的另一端连接电源电压3.3V，所述NMOS管Q18的源极连接所述电阻R185的一端，所述电阻R185的另一端分别连接所述电容C84的一端、所述电阻R177的一端以及所述运算放大器U282的反相输入端，所述运算放大器U282的输出端与所述电容C84的另一端和所述电阻R177的另一端相连后接所述极性切换开关U34的第一输入端，所述极性切换开关U34的第一输出端接第三种有毒气体信号通道正极，所述极性切换开关U34的第二输出端接第三种有毒气体信号通道负极；
所述电阻R173的一端连接电源电压3.3V，所述电阻R173的另一端分别连接所述电阻R183的一端和所述运算放大器U291的同相输入端，所述电阻R183的另一端接地，所述运算放大器U291的负电源接地，所述运算放大器U291的正电源分别连接电源电压3.3V和所述电容C85的一端，所述电容C85的另一端接地，所述运算放大器U291的反相输入端分别连接所述电阻R178的一端和所述极性切换开关U35的第二输入端，所述运算放大器U291的输出端连接所述电阻R186的一端，所述电阻R186的另一端连接所述运算放大器U292的同相输入端，所述电阻R178的另一端连接所述运算放大器U293的同相输入端，所述运算放大器U293的反相输入端连接所述电阻R179的一端，所述运算放大器U293的输出端连接所述电容C89的一端，所述电容C89的另一端分别连接所述电阻R179的另一端和所述电阻R180的一端，所述电阻R180的另一端连接所述三极管Q23的基极，所述三极管Q23的集电极连接所述电阻R189的一端，所述电阻R189的另一端连接电源电压3.3V，所述三极管Q23的发射极连接所述电阻R187的一端，所述电阻R187的另一端分别连接所述电容C86的一端、所述电阻R181的一端以及所述运算放大器U292的反相输入端，所述运算放大器U292的输出端与所述电容C86的另一端和所述电阻R181的另一端相连后接所述极性切换开关U35的第一输入端，所述极性切换开关U35的第一输出端接第四种有毒气体信号通道正极，所述极性切换开关U35的第二输出端接第四种有毒气体信号通道负极；
所述电阻R41的一端连接电源电压3.3V，所述电阻R41的另一端分别连接所述电阻R76的一端和所述运算放大器U5的同相输入端，所述电阻R76的另一端接地，所述运算放大器U5的反相输入端分别连接所述电阻R5的一端和所述极性切换开关U27的第二输入端，所述运算放大器U5的输出端连接所述电阻R61的一端，所述电阻R61的另一端连接所述运算放大器U25的同相输入端，所述电阻R5的另一端连接所述运算放大器U7的同相输入端，所述运算放大器U7的反相输入端连接所述电阻R6的一端，所述运算放大器U7的输出端连接所述电容C67的一端，所述电容C67的另一端分别连接所述电阻R6的另一端和所述电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端连接所述三极管Q9的基极，所述三极管Q9的集电极连接所述电阻R75的一端，所述电阻R75的另一端连接电源电压3.3V，所述三极管Q9的发射极连接所述电阻R74的一端，所述电阻R74的另一端分别连接所述电容C50的一端、所述电阻R165的一端以及所述运算放大器U25的反相输入端，所述运算放大器U25的输出端与所述电容C50的另一端和所述电阻R165的另一端相连后接所述极性切换开关U27的第一输入端，所述极性切换开关U27的第一输出端连接所述电容C68的一端后接第五种有毒气体信号通道正极，所述极性切换开关U27的第二输出端连接所述电容C51的一端后接第五种有毒气体信号通道负极，所述电容C68的另一端和所述电容C51的另一端分别接地；
所述电阻R57的另一端分别连接所述电阻R117的一端和所述运算放大器U251的同相输入端，所述电阻R117的另一端接地，所述运算放大器U251的负电源接地，所述运算放大器U251的正电源分别连接电源电压3.3V和所述电容C56的一端，所述电容C56的另一端接地，所述运算放大器U251的反相输入端分别连接所述电阻R20的一端和所述极性切换开关U26的第二输入端，所述运算放大器U251的输出端连接所述电阻R58的一端，所述电阻R58的另一端连接所述运算放大器U252的同相输入端，所述电阻R20的另一端连接所述运算放大器U253的同相输入端，所述运算放大器U253的反相输入端连接所述电阻R84的一端，所述运算放大器U253的输出端连接所述电容C65的一端，所述电容C65的另一端分别连接所述电阻R8...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘小红，张奇，崔殿，
申请(专利权)人：深圳市逸云天电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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