一种有限空间氧含量监测装置、监测方法及制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种有限空间氧含量监测装置、监测方法及制作方法，本发明专利技术涉及变电站内有限空间作业技术领域，箱体内部设有测量单元、通信单元、供能单元、报警单元以及处理器；测量单元采集有限空间内部的氧浓度，并将氧浓度传输给处理器；处理器将获取的氧浓度与预设氧浓度阈值进行比对，如果氧浓度低于阈值时，通过报警单元进行报警；处理器通过与通信单元连接，将氧浓度传输给云端服务器，用户通过移动终端与云端服务器通信连接，获取有限空间内的氧浓度数据。在有限空间内多个作业地点同时工作的情况时，采用无线通信模式，并支持多个从机同时工作，可以实现多地点分布式同时测量监控，满足现场测量使用要求。满足现场测量使用要求。满足现场测量使用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种有限空间氧含量监测装置、监测方法及制作方法


[0001]本专利技术涉及变电站内有限空间作业
，尤其涉及一种有限空间氧含量监测装置、监测方法及制作方法。

技术介绍

[0002]有限空间是指封闭或部分封闭，进出口较为狭窄有限，未被设计为固定工作场所，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或氧含量不足的空间。有限空间作业是指作业人员进入有限空间实施的作业活动，有限作业空间内氧浓度(体积分数)应在19.5％～23.5％。
[0003]有限空间作业时，人员入场前需要进行有限空间内氧含量的测量，以保证工作人员的人身安全，避免发生窒息事故。目前，传统的测量氧含量的方式是使用手持式氧含量测试仪对各个工作地点依次进行测量。根据相关要求：在有限空间作业过程中，应对作业场所进行连续监测。在作业过程中使用气体检测报警仪对作业面进行实时监测，且至少每15min记录1个瞬时值。传统的手持式氧含量测试仪不能进行连续监测，且测量覆盖面积小。
[0004]此外，在有限空间内多个作业地点同时工作的情况，使用传统的手持氧含量测试仪时，需要多次使用手持氧含量测试仪进行多位置测量。班组的工作大多持续时间较长、连续性较差。使用传统的手持式氧含量测试仪，将在很大程度上降低监测效率，且不能完全保证监测工作的安全性。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种有限空间氧含量监测装置，装置实现多地点分布式同时测量监控，满足现场测量使用要求。
[0006]装置包括：箱体，箱体内部设有测量单元、通信单元、供能单元、报警单元以及处理器；
[0007]处理器通过与测量单元连接，测量单元用于采集有限空间内部的氧浓度，并将氧浓度传输给处理器；
[0008]处理器将获取的氧浓度与预设氧浓度阈值进行比对，如果氧浓度低于阈值时，通过报警单元进行报警；
[0009]处理器通过与通信单元连接，将氧浓度传输给云端服务器，用户通过移动终端与云端服务器通信连接，获取有限空间内的氧浓度数据；
[0010]供能单元用于给装置内部提供电能。
[0011]进一步需要说明的是，测量单元包括：氧气浓度传感器、信号转换电路以及氧含量显示模块；
[0012]氧气浓度传感器用于采集变电站内部的氧浓度；
[0013]氧气浓度传感器通过信号转换电路与处理器连接，将采集的氧浓度传输给处理器；
[0014]处理器与氧含量显示模块连接，用于显示氧浓度信息。
[0015]进一步需要说明的是，信号转换电路采用PCF8591芯片转换电路；
[0016]氧含量显示模块采用DOL1315液晶模块。
[0017]通信单元采用WH
‑
NB73芯片。
[0018]进一步需要说明的是，报警单元包括：电阻R1、电阻R2、三极管Q1以及蜂鸣器U1；
[0019]三极管Q1基极通过电阻R1与处理器连接；三极管Q1集电极与电源连接；三极管Q1发射极与蜂鸣器U1第一端连接，蜂鸣器U1第二端通过电阻R2接地。
[0020]进一步需要说明的是，氧气浓度传感器设有检测室，检测室设有氧气入口，氧气入口上连接有导流管；氧气入口上贴付有过滤片；
[0021]检测室内部设有相互配合使用的外电极和内电极；外电极和内电极形成U形体；外电极和内电极的外部包裹有加热器；外电极连接有外电极引出线；内电极连接有内电极引出线；检测室内部设有二氧化锆。
[0022]进一步需要说明的是，箱体上开设有探测孔，显示孔以及多个控制按键；
[0023]氧气浓度传感器通过探测孔伸出箱体外部；
[0024]氧含量显示模块镶嵌到显示孔上；
[0025]控制按键与处理器连接；
[0026]控制按键设有电源开关按键、报警声音调节按键、检测控制按键以及通信控制按键。
[0027]本专利技术还提供一种有限空间氧含量监测方法，方法包括：
[0028]将箱体放置到有限空间内部，开启装置电源；
[0029]测量单元采集有限空间内部的氧浓度，并将氧浓度传输给处理器；
[0030]在氧浓度在正常范围时，每间隔一个时间段采集并检测氧浓度；
[0031]处理器将获取的氧浓度与预设氧浓度阈值进行比对，如果氧浓度低于阈值时，通过报警单元进行报警；
[0032]处理器还将氧浓度传输给云端服务器，用户通过移动终端与云端服务器通信连接，获取有限空间内的氧浓度数据。
[0033]本专利技术还提供一种有限空间氧含量监测方法，方法包括：
[0034]将氧气浓度传感器安装至箱体内部，设计报警单元，按照报警单元进行焊接；
[0035]将氧气浓度传感器通过信号转换电路与处理器通过焊接方式连接；
[0036]将供能单元安装到箱体内部，将充电单元安装到箱体内部，并与供能单元连接；供能单元采用两节额定电压1.5V干电池进行供能，连接完毕后处理器监测供能单元的电量状态，并进行显示；
[0037]编写监测程序，进行调试。
[0038]利用串口通信，对云组态收发策略、波特率进行配置，配置成功后，便成功通过与通信单元连接云端服务器；
[0039]处理器与云端服务器通过问询帧与应答帧策略进行通信连接；处理器上传给云端服务器的数据包括：设定地址码、功能码、校验码，氧浓度数据；利用32byte实现高效的数据采集与报文传输；
[0040]云端服务器收到处理器上传的数据，根据内部寄存器地址与RS485协议，将地址
码、功能码、校验码，氧浓度数据从传输报文中进行解析；
[0041]在UI界面上，将解析后的氧含量数据进行显示，还显示氧含量历史数据曲线。
[0042]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0043]在有限空间内多个作业地点同时工作的情况时，采用无线通信模式，并支持多个从机同时工作，可以实现多地点分布式同时测量监控，满足现场测量使用要求。避免了使用传统的手持氧含量测试仪时，需要多次使用手持氧含量测试仪进行多位置测量，导致工作大多持续时间较长、连续性较差的问题。有限空间氧含量监测装置可以实现连续监测，并长时间放置到有限空间进行实时监测，供监控人员了解有限空间环境状态信息。使操作人员进入有限空间前能够了解环境信息，在保障人身安全的情况下进行有限空间内作业。
[0044]而且本专利技术通过与云端服务器通信连接，获取有限空间内的氧浓度数据；在云平台设计了相关功能与组态，可以实现氧气含量的云端实时监测与控制。
附图说明
[0045]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0046]图1为有限空间氧含量监测装置的箱体示意图；
[0047]图2为有限空间氧含量监测装置示意图；
[0048]图3为氧气浓度传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有限空间氧含量监测装置，其特征在于，包括：箱体，箱体内部设有测量单元、通信单元、供能单元、报警单元以及处理器；处理器通过与测量单元连接，测量单元用于采集有限空间内部的氧浓度，并将氧浓度传输给处理器；处理器将获取的氧浓度与预设氧浓度阈值进行比对，如果氧浓度低于阈值时，通过报警单元进行报警；处理器通过与通信单元连接，将氧浓度传输给云端服务器，用户通过移动终端与云端服务器通信连接，获取有限空间内的氧浓度数据；供能单元用于给装置内部提供电能。2.根据权利要求1所述的有限空间氧含量监测装置，其特征在于，测量单元包括：氧气浓度传感器、信号转换电路以及氧含量显示模块；氧气浓度传感器用于采集变电站内部的氧浓度；氧气浓度传感器通过信号转换电路与处理器连接，将采集的氧浓度传输给处理器；处理器与氧含量显示模块连接，用于显示氧浓度信息。3.根据权利要求2所述的有限空间氧含量监测装置，其特征在于，信号转换电路采用PCF8591芯片转换电路；氧含量显示模块采用DOL1315液晶模块。4.根据权利要求1所述的有限空间氧含量监测装置，其特征在于，通信单元采用WH
‑
NB73芯片。5.根据权利要求1所述的有限空间氧含量监测装置，其特征在于，报警单元包括：电阻R1、电阻R2、三极管Q1以及蜂鸣器U1；三极管Q1基极通过电阻R1与处理器连接；三极管Q1集电极与电源连接；三极管Q1发射极与蜂鸣器U1第一端连接，蜂鸣器U1第二端通过电阻R2接地。6.根据权利要求2所述的有限空间氧含量监测装置，其特征在于，氧气浓度传感器设有检测室，检测室设有氧气入口，氧气入口上连接有导流管；氧气入口上贴付有过滤片；检测室内部设有相互配合使用的外电极和内电极；外电极和内电极形成U形体；外电极和内电极的外部包裹有加热器；外电极连接有外电极引出线；内电极连接有内电极引出线；检测室内部设有二氧化锆。7.根据权利要求2所述的有限空间氧含量监测装置，其特征在于，箱体上开设...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴杨，白红娜，白湘玮，刘晖，李刚，朱天昊，付荣荣，曹景雷，张蕊，赵化宾，陆剑，侯言兵，王禹，孟冰冰，张硕，李德正，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司聊城供电公司，
类型：发明
国别省市：