一种危险气体检测预警处理方法、装置、设备及终端制造方法及图纸

本发明专利技术属于危险气体泄漏预警技术领域，公开了一种危险气体检测预警处理方法、装置、设备及终端，所述危险气体检测预警处理装置包括控制单元、监测单元和响应单元；所述控制单元用于使得各设计部分间相互配合，实现板间数据通信，在主控制芯片控制下实现整个危险气体预警处理装置的功能；所述监测单元包括危险气体检测模块和图像采集与显示模块，用于分别完成危险泄漏气体的检测和目标区域环境实时情况的显示；所述响应单元包括发送危险气体报警短信的GSM(全球移动通信系统)模块和关闭危险气体阀门的阻隔部分，用于实时危险预警和阻止危险气体泄漏的功能。本发明专利技术能同时通过摄像头将所用设备的实时图像传输到用户端，用户能通过显示屏实时观看到设备使用情况。显示屏实时观看到设备使用情况。显示屏实时观看到设备使用情况。

【技术实现步骤摘要】
一种危险气体检测预警处理方法、装置、设备及终端


[0001]本专利技术属于危险气体泄漏预警
，尤其涉及一种危险气体检测预警处理方法、装置、设备及终端。

技术介绍

[0002]近年来，随着国家科学的发展，可燃气体被广泛应用在人们的日常生活和工业制造中，慢慢成为了人们生活和生产中的不安全隐患。在危险气体的传输和使用过程中，如西气东输工程及家用燃气等，因传输管道密封性不好或者设备老化会导致危险的气体泄漏。在环境中，危险气体浓度超过一定值。若产生明火或电火花，将引起火灾、爆炸等重大事故。危险气体有其自身的爆炸触发浓度值，可引起一定浓度范围内的爆炸。因火灾或爆炸会产生非常大的危险，很难控制其损坏范围。一旦它发生，它将造成巨大的生命和财产损失。这就要求在危险气体泄漏的情况下，实时检测到危险气体，并及时发出报警信息。安装快速有效的措施，尽量减少危险气体泄漏造成的不必要损失，避免巨大的财产损失和人员伤亡。
[0003]居民日常生活中如果安装一个危险气体检测预警装置，实时监测生活环境中危险气体含量的变化，检测到的气体浓度若高于所设置的阈值浓度就会发送短信提醒用户进行及时、有效的补救措施，这样能够很好地预防因危险气体大量泄漏而引发火灾、爆炸等一系列危险事故避免大量的人员伤亡和财产损失。浓度阈值设定的气体探测装置通常是由添加一定的安全系数的基础上下限的危险气体，所以危险气体泄漏检测的第一个任务是预测危险的空气中气体含量的分布，实时地监测环境中危险气体的浓度，并当含量超过所设安全阈值之后发出预警信号。
[0004]专利授权公告号CN 104103155 B，名称为“一种油气危险源分级预警系统”的中国专利公开了一种油气危险源分级预警系统，该系统只在气体检测层面进行研究，而随着我国嵌入式技术及物联网技术的发展、GPRS网络和WIFI通信的普及，将危险气体检测融入网络成为时代发展的新趋势。如何既能实现危险气体监测预警又能同时实现对泄漏装置做出有效处理措施将成为气体报警器的重点研究课题之一。
[0005]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有油气危险源分级预警系统只在气体检测层面进行研究，而未考虑将危险气体检测融入网络，无法实现危险气体监测预警的同时实现对泄漏装置做出有效处理措施。
[0006]解决以上问题及缺陷的难度为：随着化工业的快速发展，危险气体遍布在大街小巷，与人们的生活息息相关，极大威胁着我们的安全，而局域网络传输距离有限且易受信号干扰。因此，如何将可靠信号远距离传输应用在危险气体检测预警处理系统中，保证在响应设备做出反应后尽可能快地通知主控人员根据实时泄漏状况作出保障性的处理成为了检测预警系统重要的研究问题。需要解决的问题为处理系统能极快速地对两个信号做出相应。
[0007]解决以上问题及缺陷的意义为：本专利技术实现了危险气体检测预警领域中响应设备对危险气体作出反应的同时能远程通知主控人员根据危险源实时的境况作出二次反应，对
减少危险气体爆炸灾害及各个行业领域的人员生命安全有重大意义。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种危险气体检测预警处理方法、装置、设备及终端。
[0009]本专利技术是这样实现的，一种危险气体检测预警处理装置，所述危险气体检测预警处理装置，包括控制单元、监测单元以及响应单元。
[0010]其中，所述控制单元是该系统的核心部分，用于使得各个设计部分之间相互配合，实现板间数据通信，并在主控制芯片的控制下实现整个危险气体预警处理装置的功能；
[0011]所述监测单元包括危险气体检测模块和图像采集与显示模块，用于分别完成危险泄漏气体的检测和目标区域环境实时情况的显示；
[0012]所述响应单元包括用来发送危险气体报警短信的GSM模块和用来关闭危险气体阀门的阻隔部分，用于实现实时危险预警和阻止危险气体泄漏的功能。
[0013]进一步，所述控制单元是采用大容量的ARM控制芯片，为大量数据的处理提供保障，所述芯片具有256K字节的存储容量，具有四个通用定时器和两个基本定时器，通信接口包括三个SPI通信接口、两个I2C通信接口和五个通用串口通信接口，具有112个通用IO口。
[0014]进一步，所述监测单元包括危险气体检测模块和实时显示图像部分。
[0015]其中，所述危险气体检测模块采用型号为TGS2610的气体检测模块，所述TGS2610具有气体检测探针，对丙烷和丁烷气体非常敏感，多用于监测此类气体，由于其对生活环境中挥发性酒精的敏感性较低，是液化石油气泄漏报警的理想传感器；所述探针上的灵敏探针由加热器和在氧化铝衬底上形成的金属氧化物半导体组成。当存在可识别气体时，空气中的气体含量越高，传感器电阻就越小；内部简单的电路将电导率的这种变化转换成与气体含量相对应的电导率大小并转换为电信号输出。
[0016]所述实时显示图像部分包括图像采集与图像显示，所述采集与显示模块分别由OV7725摄像头和LCD显示屏组成；其中，所述OV7725摄像头包括光学结构、图像识别结构、存储结构以及电路结构；在信号引脚的底部，采用FPC长线路连接主板，同时方便插头，保证信号的传输；镜头可旋转调节焦距，以达到最清晰的像素信息，接收到该数据后通过信号引脚的底部接收外部分读取图像数据；所述摄像头后面还包括一个长方形的芯片，是实现摄像头显示功能的集成芯片，当外界图像像素数据被该芯片接收到之后，该芯片会通过SCCB时序配置所接收到的数据，配置完成后形成显示器件可接受的数据格式准备发送给显示器件进行显示；在系统中接收到的数据格式是RGB彩色图像像素。
[0017]所述LCD显示屏是分辨率为240*320并具有262K色彩的3.2存显示屏，采用TFT显示模式，触摸模式是可带电阻TP模式，核心是型号为ILI9341的驱动显示芯片，接口是八位或十六位可选并口。
[0018]进一步，所述响应单元包括阻隔气体泄漏部分和发送预警信息部分。
[0019]其中，所述阻隔气体泄漏部分包括电磁继电器模块和电磁阀模块；所述电磁继电器模块供电电压为5V，兼容3～5V高电平触发，且带有光耦隔离使得模块触发更加稳定，具有常闭式和常开式端口；所述电磁继电器只要将一个电压加到电路的两端，铜线圈就会流过一个电流从而产生电磁效应，将在电磁力作用下克服回弹弹簧的牵引力，从而驱动电枢
的动态接触和静态接触吸收；线圈与设备开路时，电磁吸力消失，吸合铁将返回到初始位置在弹簧的反作用力下，这样可移动接触和原来的静触点释放，从而实现电路中进行和不进行的目的；该设计采用继电器的常开功能；所述电磁阀模块是常闭式二分常闭式黄铜气体电磁阀，输入电流是12V的直流。
[0020]所述发送预警信息部分采用型号为WF
‑
SIM800C的高品质串行GSM/GPRS模块，所述WF
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800C使用串口通信协议与单片机实现数据交换，当系统需要此协议生效时会发出相应的控制指令信号，单片机将该模块的相应控制管脚配置为发送数据模式；SIM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种危险气体检测预警处理装置，其特征在于，所述危险气体检测预警处理装置，包括控制单元、监测单元以及响应单元；其中，所述控制单元是该系统的核心部分，用于使得各个设计部分之间相互配合，实现板间数据通信，并在主控制芯片的控制下实现整个危险气体预警处理装置的功能；所述监测单元包括危险气体检测模块和图像采集与显示模块，用于分别完成危险泄漏气体的检测和目标区域环境实时情况的显示；所述响应单元包括用来发送危险气体报警短信的GSM模块和用来关闭危险气体阀门的阻隔部分，用于实现实时危险预警和阻止危险气体泄漏的功能。2.如权利要求1所述的危险气体检测预警处理装置，其特征在于，所述控制单元是采用大容量的ARM控制芯片，为大量数据的处理提供保障，所述芯片具有256K字节的存储容量，具有四个通用定时器和两个基本定时器，通信接口包括三个SPI通信接口、两个I2C通信接口和五个通用串口通信接口，具有112个通用IO(输入输出)口。3.如权利要求1所述的危险气体检测预警处理装置，其特征在于，所述监测单元包括危险气体检测模块和实时显示图像部分；其中，所述危险气体检测模块采用型号为TGS2610的气体检测模块，所述TGS2610具有气体检测探针，对丙烷和丁烷气体非常敏感，多用于监测此类气体，由于其对生活环境中挥发性酒精的敏感性较低，是液化石油气泄漏报警的理想传感器；所述探针上的灵敏探针由加热器和在氧化铝衬底上形成的金属氧化物半导体组成；当存在可识别气体时，空气中的气体含量越高，传感器电阻就越小；内部简单的电路将电导率的这种变化转换成与气体含量相对应的电导率大小并转换为电信号输出；所述实时显示图像部分包括图像采集与图像显示，所述采集与显示模块分别由OV7725摄像头和LCD显示屏组成；其中，所述OV7725摄像头包括光学结构、图像识别结构、存储结构以及电路结构；在信号引脚的底部，采用FPC(柔性电路板)长线路连接主板，同时方便插头，保证信号的传输；镜头可旋转调节焦距，以达到最清晰的像素信息，接收到该数据后通过信号引脚的底部接收外部分读取图像数据；所述摄像头后面还包括一个长方形的芯片，是实现摄像头显示功能的集成芯片，当外界图像像素数据被该芯片接收到之后，该芯片会通过SCCB时序配置所接收到的数据，配置完成后形成显示器件可接受的数据格式准备发送给显示器件进行显示；在系统中接收到的数据格式是RGB彩色图像像素；所述LCD显示屏是分辨率为240*320并具有262K色彩的3.2存显示屏，采用TFT显示模式，触摸模式是可带电阻TP模式，核心是型号为ILI9341的驱动显示芯片，接口是八位或十六位可选并口。4.如权利要求1所述的危险气体检测预警处理装置，其特征在于，所述响应单元包括阻隔气体泄漏部分和发送预警信息部分；其中，所述阻隔气体泄漏部分包括电磁继电器模块和电磁阀模块；所述电磁继电器模块供电电压为5V，兼容3～5V高电平触发，且带有光耦隔离使得模块触发更加稳定，具有常闭式和常开式端口；所述电磁继电器只要将一个电压加到电路的两端，铜线圈就会流过一个电流从而产生电磁效应，将在电磁力作用下克服回弹弹簧的牵引力，从而驱动电枢的动态接触和静态接触吸收；线圈与设备开路时，电磁吸力消失，吸合铁将返回到初始位置在弹簧的反作用力下，这样可移动接触和原来的静触点释放，从而实现电路中进行和不进行的
目的；该设计采用继电器的常开功能；所述电磁阀模块是常闭式二分常闭式黄铜气体电磁阀，输入电流是12V的直流；所述发送预警信息部分采用型号为WF
‑
SIM800C的高品质串行GSM/GPRS模块，所述WF
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800C使用串口通信协议与单片机实现数据交换，当系统需要此协议生效时会发出相应的控制指令信号，单片机将该模块的相应控制管脚配置为发送数据模式；SIM800C模块按照该指令信号，调用相应的通信函数，完成一定动作内容，即发送报警短信；其中，所述串口通信协议采用8位数据采样格式，进行串行采样，在通过解码进行并行数据输出，有起始位，无校验位。5.一种实施权利要求1～4任...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，宋柏，
申请(专利权)人：西安链科信息技术有限公司，
类型：发明
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