可移动有害气体检测装置的制作方法

1.本实用新型属于有害气体检测技术领域，具体涉及一种可移动有害气体检测装置。


背景技术：

2.石油化学工业的飞速发展在给我们生活带来更多便利的同时，也带来了很多问题。各类有毒、污染、可燃气体，比如甲烷、乙醇、氨气、硫化物、苯系、co、co2、氢气等等在生产、运输、使用过程中一旦发生泄漏，将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故，严重危害人们的生命和财产安全。因此我们需要及时对各类有害气体进行检测、处理，避免危害扩大化。
3.目前，市面上常见的气体检测仪有两种，一种是便携式气体检测仪，它需要操作人员进入危险场所，手持设备进行实地检测。主要问题是需及时给操作人员配备好防护装备，但即便如此现场测试也给操作人员的人身安全带来了一定的危险性；另外一种是固定式气体检测仪，比较常见的是壁挂式气体检测仪，这种检测仪需提前固定安装在有害气体发生泄漏的场合。主要问题是某些场合可能并未提前安装气体检测装置，在需要面对其他未知的突发状况时，需要我们及时、安全地对有害气体浓度进行判断，并采取相关措施。因此亟需一种远程操作可移动式有害气体检测工具。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种可移动有害气体检测装置。
5.为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：
6.包括控制装置、检测小车，所述检测小车下方一端设有驱动轮，所述驱动轮与固定在检测小车上的驱动电机皮带传动连接，所述检测小车下方另一端设有转向轮，所述转向轮与固定在检测小车上的转向电机转轴连接，所述检测小车前端固定设有防撞梁，所述防撞梁上设有竖杆，所述竖杆上端设有距离传感器和气体传感器；所述检测小车内设有遥控接收器，所述遥控接收器与遥控发射器无线连接，所述遥控发射器固定设在控制装置上，所述检测小车面板上依次设有第一显示屏、第一蜂鸣器和指示灯，所述检测小车内固定设有线路板，所述线路板与驱动电机、转向电机、距离传感器、气体传感器、遥控接收器、第一显示屏、第一蜂鸣器和指示灯电性连接。
7.根据上述技术方案进一步优选的，所述控制装置面板表面上分布设有按键、第二蜂鸣器、报警指示灯和第二显示屏，控制装置内固定设有遥控线路板，所述遥控线路板与遥控发射器、按键、第二蜂鸣器、报警指示灯和第二显示屏电性连接。
8.优选的，所述线路板和所述遥控线路板上设有mcu电路、检测模块电路、方向控制模块电路、显示模块电路、语音模块电路、无线模块电路和电源模块电路。
9.优选的，所述防撞梁为半椭圆弧型结构，所述防撞梁前端设有防撞胶条，所述防撞胶条粘贴在防撞梁的前沿。
10.优选的，所述遥控接收器和遥控发射器为蓝牙模块或wifi模块，所述遥控接收器和遥控发射器建立蓝牙通讯连接或wifi通讯连接。
11.优选的，所述驱动电机为有刷直流电机或无刷直流电机，所述驱动电机与所述线路板方向控制模块电路连接，所述驱动电机驱动检测小车前后运动。
12.优选的，所述转向电机为步进电机或伺服电机，所述转向电机与所述线路板方向控制模块电路连接，所述转向电机驱动所述检测小车转向。
13.优选的，所述第一显示屏和第二显示屏为数码管显示屏或为液晶显示屏。
14.优选的，所述距离传感器为激光传感器或红外传感器或超声波传感器。
15.优选的，所述第一蜂鸣器和第二蜂鸣器为压电式蜂鸣器或电磁式蜂鸣器，所述第一蜂鸣器与所述线路板语音模块电路连接，所述第一蜂鸣器为所述检测小车发出报警声音，所述第二蜂鸣器与所述遥控线路板语音模块电路连接，所述第二蜂鸣器为所述控制装置发出报警声音。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
17.1.本实用新型提供了一种可移动有害气体检测装置，本实用新型装置检测小车既可以自主移动，也可通过手持控制装置对其进行远程遥控，且携带方便。气体检测小车将现场采集的数据通过无线实时传输给手持控制板，避免人到危险场合作业采集数据，从而起到了安全保护作用。
18.2.本实用新型提供了一种可移动有害气体检测装置，特别适用于先前未无安装气体检测装置，但现场出现了突发危险状况，急需进行气体检测的应用场所，可进行多种有毒、污染、可燃气体浓度检测。
19.3.本实用新型提供了一种可移动有害气体检测装置，还可以与手机或其他上位机之间通过无线连接通信。
附图说明
20.图1为本实用新型装置侧视示意图；
21.图2为本实用新型装置俯视示意图；
22.图3为本实用新型装置检测小车线路板主程序流程图；
23.图4为本实用新型装置控制装置线路板主程序流程图。
24.图中：1、控制装置，2、检测小车，3、驱动轮，4、驱动电机，5、转向轮，6、转向电机，7、防撞梁，8、竖杆，9、距离传感器，10、气体传感器，11、遥控接收器， 12、遥控发射器，13、第一显示屏，14、第一蜂鸣器，15、指示灯，16、线路板，17、按键，18、第二蜂鸣器，19、报警指示灯，20、第二显示屏，21、遥控线路板，22、防撞胶条。
具体实施方式
25.以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明，以下实施例仅用于更清楚的说明本实用新型的技术方案，本领域普通技术人员在本实用新型实施例方案基础上做出的改变均属本实用新型的保护范围。
26.如图1和图2所示，本实用新型提供了一种可移动有害气体检测装置，包括控制装置1、检测小车2，所述检测小车2内固定设有线路板16，所述所述线路板16上设有 mcu电路、
检测模块电路、方向控制模块电路、显示模块电路、语音模块电路、无线模块电路和电源模块电路。所述线路板16上的mcu电路以单片机stc15f2k60s2为核心进行设计。stc15f2k60s2为1t8051单片机，具有2k字节sram，超高速双串口，高速 a/d等功能。单片机所有i/o口均已引出，方便进行二次开发、功能扩展。例如，可扩展火焰检测、温湿度检测、大气压强检测、声音采集及播放等功能。
27.如图1所示，所述检测小车2下方一端设有驱动轮3，所述驱动轮3与固定在检测小车2上的驱动电机4皮带传动连接，所述驱动电机4与线路板16电性连接，所述检测小车2下方另一端设有转向轮5，所述转向轮5与固定在检测小车2上的转向电机6 转轴连接，所述转向电机6与线路板16电性连接。所述检测小车2前端固定设有防撞梁7，所述防撞梁7上设有竖杆8，所述竖杆8上设有距离传感器9和气体传感器10。所述防撞梁7为半椭圆弧结构，所述防撞梁7前端设有防撞胶条22，所述防撞胶条22 粘贴在防撞梁7的前沿。防撞梁7的半椭圆弧结构设计，可使检测小车2在撞到障碍物时受力指向检测小车2的重心方向，防止发生检测小车2侧翻，在防撞梁7前沿设置防撞胶条22，在检测小车2撞上障碍时，对撞击力有一定的缓冲作用。通过程序控制，所述驱动轮3驱动检测小车2自行前进，在行进过程中遇到障碍物，可以通过设置在检测小车2前端的距离传感器9进行规避。所述距离传感器9为激光传感器，也可以为红外传感器，也可以为超声波传感器，本实用新型实施例中所述距离传感器9采用超声波传感器。所述检测小车2内设有遥控接收器11，所述遥控接收器11与遥控发射器12 无线连接，所述遥控发射器12固定设在控制装置1上。所述检测小车2面板上依次设有第一显示屏13、第一蜂鸣器14和指示灯15。所述控制装置1面板表面上分布设有按键17、第二蜂鸣器18、报警指示灯19和第二显示屏20。所述控制装置1内设有遥控线路板21，所述遥控线路板21与遥控发射器12、按键17、第二蜂鸣器18、报警指示灯19和第二显示屏20电性连接。所述第一蜂鸣器14和第二蜂鸣器18为电压式蜂鸣器，也可以为电磁式蜂鸣器，本实用新型实施例中所述第一蜂鸣器14和第二蜂鸣器18采用的是电压式蜂鸣器。第一蜂鸣器14与所述线路板16语音模块电路连接，所述第一蜂鸣器为所述检测小车2发出报警声音，所述第二蜂鸣器18与所述遥控线路板21语音模块电路连接，所述第二蜂鸣器18为所述控制装置1发出报警声音。如图3所示，所述检测小车2主程序控制流程示意图，通过程序控制定时器t0，每200ms发出一次持续时间为20us的高电平脉冲信号用于启动超声波传感器模块。每当检测到障碍物时，超声波传感器模块的发出高电平信号并触发外部中断，高电平持续时间与超声波发射并返回的时间一致，故根据高电平持续的时间可计算出检测小车2与障碍物的距离。高电平持续时间使用定时器t1进行测量。如图4所示，当检测小车2距离障碍物28cm以内时，检测小车2可产生报警信号，并通过第一蜂鸣器14发出报警声音，显示检测小车2遇到障碍物体，同时报警信号由遥控接收器11和遥控发射器12通讯传输到控制装置1上，再由第二蜂鸣器18发出报警声音，提醒控制装置1的操作人员检测小车2遇到障碍。检测小车2可以进行自动更改运行路线进行避障，也可以通过控制装置1上的按键17 控制检测小车2的行进方向。所述按键17包含前进、后退、左转、右转、启动停止按键。检测小车2的行进方向控制也可以通过控制装置1上的按键17控制启动和停止前进后退，也可以通过按键17控制左转和右转行进方向，在检测小车2遇到障碍时，控制装置1上的第二蜂鸣器发出遇障报警，操作人员通过控制装置1上的按键17，手动控制检测小车2的行进方向。控制装置1上的按键17信号通过遥控发射器11和遥控接收器12的无线通讯，把方向控制信号传输到检测小车2的上，
经线路板16的mcu处理后，控制信号传输到转向电机6和驱动电机4，由此可以实现了手动控制检测小车2的行进方向控制。
28.所述遥控接收器11和遥控发射器12为蓝牙模块，也可以为wifi模块。蓝牙模块具有功耗小，成本低，数据传输稳定可靠的优势，本实用新型实施例中所述遥控接收器 11和遥控发射器12采用的是蓝牙模块。检测小车2检测到的有害气体类型值及浓度值，通过遥控接收器11与遥控发射器12无线通讯，把有害气体信息传输到控制装置1上，并在第二显示屏20上显示出来。检测小车2检测到有害气体的报警信息，通过无线通讯传输到控制装置1上，通过控制装置1上的第二蜂鸣器18发出告警声音，提示操作人员注意有害气体。另外，检测小车2上遥控接收器11采用的是标准蓝牙模块，通过蓝牙通讯还可以与手机或其他上位机通信，并把检测到的有害气体数据传输到手机或其他上位机上，兼容效果好，非常实用。
29.如图1所示，所述检测小车2前端设有气体检测传感器10，所述气体检测传感器 10与线路板16上检测模块电路电性连接，所述检测小车2上设有指示灯15，所述指示灯15与线路板16电性连接。所述控制装置1上设有报警指示灯19，所述报警指示灯 19与遥控线路板21电性连接。所述检测小车2上设有第一显示屏13，所述第一显示屏 13与线路板16电性连接，第一显示屏13可以为数码管显示屏，也可以为液晶显示屏，本实用新型实施例中所述第一显示屏13采用的是数码管显示屏。所述检测小车2在检测有害气体行进过程中，所述指示灯15和报警指示灯19处于长时慢闪烁状态，当检测小车2通过气体检测传感器10检测到有害气体，通过线路板16上的检测模块电路ad 转换，线路板16上的mcu电路模块在接受到有害气体检测信号后，在第一显示屏13上显示有害气体信息，检测小车2通过控制指示灯15短时快速闪烁，显示检测到有害气体，检测小车2检测到的有害气体的类型信息及报警信息，会通过遥控接收器11和遥控发射器12间的无线通讯实时传输给控制装置1，并在第二显示屏20上进行显示有害气体类型及浓度值。控制装置1上的遥控线路板21通过控制报警指示灯19短时快速闪烁显示检测到有害气体，警示操作人员注意有害气体。
30.所述检测小车2下方一端设有驱动轮3，所述驱动轮3与固定在检测小车2上的驱动电机4皮带传动连接，所述驱动轮3和驱动电机4上设有皮带轮，在两个皮带轮之间绕设有皮带。所述检测小车2下方另一端设有转向轮5，所述转向轮5与固定在检测小车2上的转向电机6转轴连接，所述驱动电机4和转向电机6与线路板16电性连接。所述驱动电机4可以为直流无刷电机，也可以为直流有刷电机，本实用新型中所述驱动电机4采用的是有刷直流电机，有刷直流电机控制简单，价格便宜，完全可以满足本实用新型的设计需要。所述转向电机6可以为步进电机，也可以为伺服电机，本实用新型实施例中所述转向电机6采用的是伺服电机，伺服电机工作稳定可靠，维护成本低，转向响应速度快。驱动电机4与驱动轮3之间通过皮带传动连接，驱动电机4通过皮带传动，驱动驱动轮3转动，带动检测小车2前进或者倒退。转向电机6与转向轮5间转轴连接，转向电机6通过转动转轴控制转向轮5的转向，实现检测小车2的行进方向转向。所述驱动电机4和转向电机6与线路板16电性连接，所述检测小车2内设有电池仓，电池仓与线路板16电性连接，电池仓内可装干电池，也可以装可充电锂电池，本实用新型实施例中电池仓内装有2节18650型可充电锂电池，电池仓通过电性连接给驱动电机4和转向电机6提供电源，还给线路板16上的其他模块电路提供电源。控制装置1 面板上设有按键17，所述按键17与遥控线路板21上控制模块电路电性连接，通过操控控制装置上1的按键17，可以实现对驱动电机4和转向电机6的控制，带动检测小车2前进或者倒
退或者转向。
31.如图1所示，所述遥控线路板21上设有mcu电路、控制模块电路、显示模块电路、无线模块电路、语音模块电路和电源模块电路；mcu电路以单片机stc15f2k60s2为核心进行设计。stc15f2k60s2为1t 8051单片机，具有2k字节sram，超高速双串口，高速a/d等功能。单片机所有i/o口均已引出，方便进行二次开发、功能扩展。例如，可扩展火焰检测、温湿度检测、大气压强检测、声音采集及播放等功能。
32.如图2和图4所示，所述控制装置1上设有第二蜂鸣器18，所述第二蜂鸣器18与遥控线路板21上语音模块电路电性连接。所述控制装置1上设有第二显示屏20，所述第二显示屏20与显示模块电路电性连接。所述控制装置1内设有电池仓，所述电池仓与遥控线路板21上电源模块电路电性连接。所述第二蜂鸣器18为压电式蜂鸣器，也可以为电磁式蜂鸣器。本实用新型中所述第二蜂鸣器18采用的是电磁式蜂鸣器。所述第二显示屏20为数码管显示，也可以为液晶显示屏，本实用新型采用中第二显示屏20采用的是数码管显示。控制装置1上的遥控发射器12与检测小车2上的遥控接收器11通讯。检测小车2检测到的有害气体类型和浓度信息，通过无线方式传输到控制装置1上，并在第二显示屏20上显示。检测小车2检测到有害气体类型和浓度信息的报警信息，通过无线方式传输到控制装置1上，并通过控制装置1上的报警指示灯19短时快速闪烁发出告警提示，提示检测到有害气体。本实用新型装置整体设计布局合理、稳定性强、探测灵敏准确。鉴于上述特点，本实用新型装置具有较高的应用价值及推广优势。可面向油库、化工厂、煤气站、喷漆房、加油站、液化气站、家庭等场合进行商业推广，应用前景广泛。