一种低功耗点型气体探测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种低功耗点型气体探测装置。


背景技术：

2.点型气体探测器用于检测可燃气体，应用十分广泛。目前，很多点型气体探测装置均通过无线通信方式将检测到的气体数据进行发送，无线通信器处于不间断数据发送状态，然而，正常情况下，可燃气体浓度比较低，后台监控设备即便接收到可燃气体浓度比较低的气体数据，由于可燃气体浓度比较低的气体数据为正常数据，正常数据的作用不大，只有接收到浓度较高的可燃气体数据时，后台监控设备才能够根据浓度较高的可燃气体数据进行相关的数据处理。但是，不管可燃气体浓度高或者低，无线通信器均处于不间断数据发送状态，能耗较大。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种低功耗点型气体探测装置，用于解决现有的点型气体探测装置的能耗较高的技术问题。
4.一种低功耗点型气体探测装置，包括点型气体探测器、第一气体浓度比较器、控制器和无线通信器；
5.所述点型气体探测器的气体信号输出端连接所述第一气体浓度比较器和控制器的气体信号输入端，所述第一气体浓度比较器用于当所述点型气体探测器检测到的可燃气体浓度小于第一气体浓度阈值时输出低电平信号，当所述点型气体探测器检测到的可燃气体浓度大于所述第一气体浓度阈值时输出高电平信号；
6.所述第一气体浓度比较器的比较信号输出端连接所述控制器的无线通信启动端，用于在所述无线通信启动端接收到高电平信号时启动无线通信，所述控制器的通信端连接所述无线通信器。
7.进一步地，所述无线通信器为低功耗无线nb
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lot模块。
8.进一步地，所述低功耗点型气体探测装置还包括第二气体浓度比较器和报警器，所述点型气体探测器的气体信号输出端连接所述第二气体浓度比较器的气体信号输入端，所述第二气体浓度比较器用于当所述点型气体探测器检测到的可燃气体浓度小于第二气体浓度阈值时输出低电平信号，当所述点型气体探测器检测到的可燃气体浓度大于所述第二气体浓度阈值时输出高电平信号，所述第二气体浓度阈值大于所述第一气体浓度阈值；所述第二气体浓度比较器的比较信号输出端连接所述报警器的控制信号输入端，所述报警器受控于所述第二气体浓度比较器的比较信号输出端输出的电平信号。
9.进一步地，所述低功耗点型气体探测装置还包括气体浓度阈值调节器，所述气体浓度阈值调节器的调节信号输出端连接所述第一气体浓度比较器和第二气体浓度比较器的气体浓度阈值调节端，用于调节所述第一气体浓度阈值和所述第二气体浓度阈值。
10.进一步地，所述低功耗点型气体探测装置还包括供电电源，所述供电电源包括整
流电路、分压电路、稳压管、开关管、充电电容和蓄电池；所述整流电路的直流侧供电连接所述分压电路的输入端和所述开关管的输入端，所述分压电路的输出端接地，所述分压电路的分压端供电连接所述开关管的控制端，所述开关管的控制端通过所述稳压管接地，所述稳压管与所述充电电容并联连接，所述开关管的输出端供电连接所述蓄电池的供电端。
11.本实用新型的技术效果包括：当点型气体探测器检测到的气体浓度较小时，即小于第一气体浓度阈值时，第一气体浓度比较器输出低电平信号，控制器的无线通信启动端因接收到低电平信号而无法进行无线通信，控制器不将点型气体探测器检测到的气体浓度进行无线通信，只有当点型气体探测器检测到的气体浓度大于第一气体浓度阈值时，第一气体浓度比较器输出高电平信号，控制器的无线通信启动端因接收到高电平信号而启动无线通信，控制器才将点型气体探测器检测到的气体浓度进行无线通信，由于点型气体探测器检测到的气体浓度较小时，检测环境比较安全，此时将点型气体探测器检测到的气体浓度无线传输出去意义不大，因此，只有当点型气体探测器检测到的气体浓度大于第一气体浓度阈值时才进行无线通信，相较于无线通信器始终处于数据发送状态，能耗会大幅度降低，而且，还可以降低控制器和无线通信器的工作负担。
附图说明
12.图1是本实用新型提供的低功耗点型气体探测装置的结构图；
13.图2是供电电源的电路图。
具体实施方式
14.本实施例提供一种低功耗点型气体探测装置，如图1所示，包括点型气体探测器、第一气体浓度比较器、控制器和无线通信器。
15.点型气体探测器为常规的点型气体探测器件，用于检测可燃气体浓度。点型气体探测器的具体型号由实际需要进行设置。
16.第一气体浓度比较器为用于实现气体浓度比较功能的器件，可以为数据处理芯片，内置有第一气体浓度阈值以及气体浓度比较策略，通过内置的第一气体浓度阈值以及气体浓度比较策略实现气体浓度数值比较功能，还可以为比较器硬件电路，比较器电路具有两个信号输入端，其中一个信号输入端输入点型气体探测器检测到的可燃气体浓度，另一个信号输入端输入第一气体浓度阈值，通过硬件电路结构实现气体浓度比较功能，以输出比较结果。应当理解，第一气体浓度比较器涉及到的气体浓度比较策略均为常规的比较策略，本实施例提供的低功耗点型气体探测装置只是利用现有的气体浓度比较策略，不受其约束。
17.控制器可以为常规的控制芯片，比如常规的单片机、微控制单元（microcontroller unit，mcu）、plc等等。其中，单片机可以选择常见的51结构的单片机，比如atmel的at89cxx系列、baiat89sxx系列、at89c20系列（20引脚）等等。
18.无线通信器可以为常规的无线通信器件，比如：蓝牙模块、zigbee通信电路，用于与其他设备进行通信交互，比如：移动终端或者后台服务器。进一步地，为了降低能耗，无线通信器为低功耗无线nb
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lot模块。
19.如图1所示，点型气体探测器的气体信号输出端连接第一气体浓度比较器和控制
器的气体信号输入端。第一气体浓度比较器用于当点型气体探测器检测到的可燃气体浓度小于第一气体浓度阈值时输出低电平信号，当点型气体探测器检测到的可燃气体浓度大于第一气体浓度阈值时输出高电平信号。
20.控制器的通信端连接无线通信器。控制器配置有无线通信启动端，第一气体浓度比较器的比较信号输出端连接控制器的无线通信启动端，该无线通信启动端的功能为：当该无线通信启动端接收到高电平信号时，控制器可以启动无线通信，即将接收到的可燃气体浓度通过无线通信器进行无线传输；当该无线通信启动端接收到低电平信号时，控制器不进行无线通信，即不将接收到的可燃气体浓度通过无线通信器进行无线传输。
21.本实施例中，低功耗点型气体探测装置还包括第二气体浓度比较器和报警器。点型气体探测器的气体信号输出端连接第二气体浓度比较器的气体信号输入端。第二气体浓度比较器与第一气体浓度比较器的功能作用相同，不同点在于第二气体浓度比较器对应的第二气体浓度阈值大于第一气体浓度阈值，即第二气体浓度比较器用于当点型气体探测器检测到的可燃气体浓度小于第二气体浓度阈值时输出低电平信号，当点型气体探测器检测到的可燃气体浓度大于第二气体浓度阈值时输出高电平信号。第二气体浓度比较器的比较信号输出端连接报警器的控制信号输入端，报警器可以为常规的声光报警器，受控于第二气体浓度比较器的比较信号输出端输出的电平信号，当第二气体浓度比较器的比较信号输出端输出高电平信号时，报警器运行，当第二气体浓度比较器的比较信号输出端输出低电平信号时，报警器停机。
22.因此，当点型气体探测器检测到的可燃气体浓度大于第一气体浓度阈值时，其不一定大于第二气体浓度阈值；当点型气体探测器检测到的可燃气体浓度大于第二气体浓度阈值时，其一定大于第一气体浓度阈值。若点型气体探测器检测到的可燃气体浓度大于第二气体浓度阈值，表示可燃气体浓度较高，控制报警器报警，提醒相关人员注意安全，提升气体探测安全性。
23.本实施例中，第一气体浓度比较器和第二气体浓度比较器均为数据处理芯片。低功耗点型气体探测装置还包括气体浓度阈值调节器，气体浓度阈值调节器的调节信号输出端连接第一气体浓度比较器和第二气体浓度比较器的气体浓度阈值调节端，用于调节第一气体浓度阈值和第二气体浓度阈值。应当理解，第一气体浓度比较器和第二气体浓度比较器的气体浓度阈值调节端通过配置得到。气体浓度阈值调节器可以为常规的触摸屏设备，通过操作触摸屏可以根据实际需要调节第一气体浓度阈值和第二气体浓度阈值，提升气体探测控制的灵活性和可靠性。
24.本实施例中，低功耗点型气体探测装置还包括供电电源，如图2所示，供电电源包括整流电路、分压电路、稳压管d1、开关管q1、充电电容c1和蓄电池。
25.整流电路用于将输入的220v交流电整流成所需的直流电，为常规的整流电路。分压电路包括分压电阻r1和分压电阻r2，分压电阻r1和分压电阻r2串联设置，那么，分压电阻r1和分压电阻r2的连接点为该分压电路的分压端。应当理解，分压电阻r1和分压电阻r2的阻值大小以及阻值之间的关系由实际需要进行设置，比如由所需的直流电以及开关管q1的控制端的导通电压决定。稳压管d1为常规的稳压二极管，稳压管d1的稳压值为开关管q1的控制端的导通电压。开关管q1为常规的开关管器件，比如npn型三极管、n型mos管等等。充电电容c1为常规的电容器，电容值由实际需要进行设置。蓄电池为常规的储能设备，蓄电池供
电端的直流电压与整流电路的直流侧的直流电压相适配。
26.如图2所示，整流电路的直流侧供电连接分压电路的输入端和开关管q1的输入端，分压电路的输出端接地，分压电路的分压端供电连接开关管q1的控制端，开关管q1的控制端通过稳压管d1接地，稳压管d1与充电电容c1并联连接，开关管q1的输出端供电连接蓄电池的供电端，蓄电池的供电端为该供电电源的供电端，用于为其他用电器件供电。
27.上电瞬间，分压电路进行分压，但是由于充电电容c1的充电作用，在充电电容c1充电过程中，开关管q1的控制端电压小于导通电压，开关管q1没有导通，经过整流得到的直流电无法输出。当充电电容c1的电压达到开关管q1的导通电压时，开关管q1导通，经过整流得到的直流电可以输出。由于充电电容c1的电压由0逐渐增大，只有电压增大到开关管q1的控制端的导通电压，开关管q1才会导通，直流电才会通过开关管q1进行输出，由于充电电容c1充电这一过程需要一定的时间，能够避免上电瞬间，脉冲尖峰电压立即输出给各用电器件，避免脉冲尖峰电压损坏各用电器件，提升供电安全性。
28.点型气体探测器设置在需要进行可燃气体浓度检测的位置。点型气体探测器进行可燃气体浓度检测，当可燃气体浓度较低时，即小于第一气体浓度阈值时，第一气体浓度比较器和第二气体浓度比较器均输出低电平信号，控制器不将可燃气体浓度通过无线通信器进行无线传输，报警器不运行。当可燃气体浓度大于第一气体浓度阈值且小于第二气体浓度阈值时，第一气体浓度比较器输出高电平信号，第二气体浓度比较器输出低电平信号，控制器将可燃气体浓度通过无线通信器进行无线传输，报警器不运行。当可燃气体浓度大于第二气体浓度阈值时，第一气体浓度比较器和第二气体浓度比较器均输出高电平信号，控制器将可燃气体浓度通过无线通信器进行无线传输，报警器运行。