一种用于有限空间作业的远程监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及有限空间作业的技术领域，具体涉及一种用于有限空间作业的远程监测装置。


背景技术：

2.有限空间是指封闭或部分封闭、进出口受阻但人员可以进入，未被设计为固定工作场所，通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆炸物质积聚或氧含量不足的空间。
3.近年来，由于企业未对员工进行有限空间作业方面的安全培训，员工缺乏有限空间作业安全意识，未采取任何任何通风，检测，防护等措施盲目进入有限空间作业，造成了多起人员中毒死亡事件。
4.因此，在进入有限空间作业前，须为现场作业人员配备必要的气体检测、通讯等设备装备，以应对有限空间的突发状况，现有的有限空间作业设备，多数采用穿戴式设备，安全使用的同时，会造成工作人员行动上的受限。


技术实现要素：

5.针对相关技术中存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种安全性较高、且能够实时监测有限空间内有害气体含量并预警的用于有限空间作业的远程监测装置。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种用于有限空间作业的远程监测装置，包括：气体浓度检测器，仪器箱以及设置在仪器箱内部的控制电路和电源电路；
8.所述仪器箱的箱体表面设置有开关、摄像头、警示灯、扬声器和过滤装置；
9.所述气体浓度检测器设置在仪器箱的内部，所述气体浓度检测器的抽吸装置与过滤装置相连通；
10.所述气体浓度检测器的内部设置有与抽吸装置相连通的气体检测腔，所述气体检测腔内设置有气体浓度检测电路，所述气体浓度检测电路的输出端与控制电路的输入端电连接，所述控制电路的输出端与警示灯、扬声器电连接；
11.所述仪器箱内还设置有网关，所述摄像头的输出端、控制电路的输出端均通过网关与外部平台电连接；
12.所述开关与电源电路电连接，所述电源电路为整个装置提供电源供给。
13.优选地，所述仪器箱的下表面设置有螺纹孔，所述仪器箱通过螺纹孔与三脚架螺纹连接。
14.优选地，所述仪器箱的一侧设置有充电接口p1。
15.优选地，所述电源电路包括：电池bat、充电电路、切换电路和电压转换电路；
16.所述充电电路的输入端与充电接口p1电连接，所述充电电路的输出端与电池bat相连，所述电池bat的电源端与切换电路的第一输入端相连，所述切换电路的第二输入端与
充电接口p1的输出端电连接，所述切换电路的输出端通过电压转换电路与电源电路的输出端相连。
17.优选地，所述充电电路包括：电源管理芯片u1，所述电源管理芯片u1的引脚vcc端并接电源管理芯片u1的引脚ce后分别与电容c1的一端、电容c2的一端、电阻r1的一端、电阻r2的一端、电阻r3的一端相连，所述电容c1的另一端并接电容c2的另一端后接地，所述电阻r1的另一端与充电接口p1的引脚vcc相连；
18.所述电阻r2的另一端串接发光二极管led1后与电源管理芯片u1的引脚chrg相连，所述电阻r3的另一端串接发光二极管led2后与电源管理芯片u1的引脚stdby相连；
19.所述电源管理芯片u1的引脚bat并接电容c3的一端、电容c4的一端后与电池bat的正极、充电电路的输出端相连，所述电容c3的一端并接电容c4的一端、电池bat的负极、热敏电阻ntc的一端后接地，所述热敏电阻ntc的另一端与电阻r5的一端、电源管理芯片u1的引脚temp相连，所述电阻r5的另一端并接电阻r4的一端、电源管理芯片u1的引脚gnd后接地，所述电阻r4的另一端与电源管理芯片u1的引脚prog相连。
20.优选地，所述切换电路包括：场效应管q1、三极管q2和三极管q3；
21.所述场效应管q1的d极与所述切换电路的第一输入端相连，所述场效应管q1的s极并接电阻r8的一端后与电阻r9的一端相连，所述电阻r8的另一端分别与三极管q2的基极、三极管q3的集电极相连，所述三极管q2的集电极串接电阻r7后与场效应管q1的g极相连，所述三极管q2的发射极并接三极管q3的发射极后与电池bat的电源负端相连；
22.所述三极管q3的基极串接电阻r10后与所述切换电路的第二输入端相连；
23.所述开关的按键s1串接在电池bat的电源正端与所述切换电路的第一输入端之间。
24.优选地，所述充电接口p1与充电电路串接二极管d1。
25.优选地，所述摄像头为夜视微型摄像头。
26.本实用新型的有益技术效果在于：
27.本实施例提供的一种用于有限空间作业的远程监测装置，使用时，可将本装置放置在有限空间内的适宜位置，即可通过气体浓度检测器对有限空间内的气体含量进行监测，气体含量超标时可通过警示灯和扬声器进行预警，与传统穿戴式设备相比，减轻了作业时的负担；同时，本实用新型中，可通过摄像头采集作业环境，并通过摄像头与网关的连接，控制电路与网关的连接，将作业环境信息和气体含量信息发送至外部平台，保证了有限作业空间内信息的向外传递，及时监控作业人员的安全状态，实用性强。
附图说明
28.图1是本实用新型一种用于有限空间作业的远程监测装置的结构示意图；
29.图2是本实用新型一种用于有限空间作业的远程监测装置的电路结构示意图；
30.图3是本实用新型中气体浓度检测器的结构示意图；
31.图4是本实用新型中电池bat、充电电路和切换电路的电路原理图
32.图中：1为气体浓度检测器，2为仪器箱，3为控制电路，4为电源电路，5为开关，6为摄像头，7为警示灯，8为扬声器，9为过滤装置，10为网关；
33.11为抽吸装置，12为气体检测腔，13为气体浓度检测电路；
34.41为充电电路，42为切换电路，43为电压转换电路。
具体实施方式
35.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
37.以下结合附图详细说明本实用新型的一个实施例。
38.实施例一
39.如图1至图3所示，一种用于有限空间作业的远程监测装置，包括：气体浓度检测器1，仪器箱2以及设置在仪器箱2内部的控制电路3和电源电路4；
40.所述仪器箱2的箱体表面设置有开关5、摄像头6、警示灯7、扬声器8和过滤装置9；
41.所述气体浓度检测器1设置在仪器箱2的内部，所述气体浓度检测器1的抽吸装置11与过滤装置9相连通；
42.所述气体浓度检测器1的内部设置有与抽吸装置11相连通的气体检测腔12，所述气体检测腔12内设置有气体浓度检测电路13，所述气体浓度检测电路13的输出端与控制电路3的输入端电连接，所述控制电路3的输出端与警示灯7、扬声器8电连接；
43.所述仪器箱2内还设置有网关10，所述摄像头6的输出端、控制电路3的输出端均通过网关10与外部平台电连接；
44.所述开关5与电源电路4电连接，所述电源电路4为整个装置提供电源供给。
45.本实施例提供的一种用于有限空间作业的远程监测装置，使用时，可将本装置放置在有限空间内的适宜位置，即可通过气体浓度检测器1对有限空间内的气体含量进行监测，气体含量超标时可通过警示灯和扬声器进行预警，与传统穿戴式设备相比，减轻了作业时的负担；同时，本实用新型中，可通过摄像头6采集作业环境，并通过摄像头6与网关10的连接，控制电路3与网关10的连接，将作业环境信息和气体含量信息发送至外部平台，保证了有限作业空间内信息的向外传递，及时监控作业人员的安全状态，实用性强。
46.具体地，本实施例中，所述仪器箱2的一侧设置有充电接口p1。
47.如图4所示，所述电源电路4包括：电池bat、充电电路41、切换电路42和电压转换电路43；
48.所述充电电路41的输入端与充电接口p1电连接，所述充电电路41的输出端与电池bat相连，所述电池bat的电源端与切换电路42的第一输入端相连，所述切换电路42的第二输入端与充电接口p1的输出端电连接，所述切换电路42的输出端通过电压转换电路43与电源电路4的输出端相连。
49.进一步地，所述充电电路41包括：电源管理芯片u1，所述电源管理芯片u1的引脚
vcc端并接电源管理芯片u1的引脚ce后分别与电容c1的一端、电容c2的一端、电阻r1的一端、电阻r2的一端、电阻r3的一端相连，所述电容c1的另一端并接电容c2的另一端后接地，所述电阻r1的另一端与充电接口p1的引脚vcc相连；
50.所述电阻r2的另一端串接发光二极管led1后与电源管理芯片u1的引脚chrg相连，所述电阻r3的另一端串接发光二极管led2后与电源管理芯片u1的引脚stdby相连；
51.所述电源管理芯片u1的引脚bat并接电容c3的一端、电容c4的一端后与电池bat的正极、充电电路41的输出端相连，所述电容c3的一端并接电容c4的一端、电池bat的负极、热敏电阻ntc的一端后接地，所述热敏电阻ntc的另一端与电阻r5的一端、电源管理芯片u1的引脚temp相连，所述电阻r5的另一端并接电阻r4的一端、电源管理芯片u1的引脚gnd后接地，所述电阻r4的另一端与电源管理芯片u1的引脚prog相连。
52.更进一步地，所述切换电路42包括：场效应管q1、三极管q2和三极管q3；
53.所述场效应管q1的d极与所述切换电路42的第一输入端相连，所述场效应管q1的s极并接电阻r8的一端后与电阻r9的一端相连，所述电阻r8的另一端分别与三极管q2的基极、三极管q3的集电极相连，所述三极管q2的集电极串接电阻r7后与场效应管q1的g极相连，所述三极管q2的发射极并接三极管q3的发射极后与电池bat的电源负端相连；
54.所述三极管q3的基极串接电阻r10后与所述切换电路42的第二输入端相连；
55.所述开关5的按键s1串接在电池bat的电源正端与所述切换电路42的第一输入端之间。
56.本实施例中，当无外接电源时，场效应管q1、三极管q2导通，电池bat向外供电，当外接电源时，处于充电状态，三极管q3导通，场效应管q1和三极管q2截止，电池bat停止向外供电，本实施例中，通过设置的切换电路42，可有效避免充电状态下的使用，提高电池的使用寿命。
57.更进一步地，所述充电接口p1与充电电路41串接二极管d1；本实施例中，通过设置二极管d1，能够有效防止因外接电源接反造成的电路损害，具体地，当电源电路4输入正电压时，二极管d1，并通过充电电路41对电池bat进行充电，当电源电路4输入负电压时，二极管d1截止。
58.本实施例中，所述摄像头6为夜视微型摄像头。
59.本实施例中，控制电路3可由型号为stc15w4k60s4_pdip40的单片机u2及其外围电路组成；所述单片机u2的引脚p0.0、引脚p0.1分别与控制电路3的通讯接口相连，所述控制电路3通过通讯接口与网关10连接，所述单片机u2的引脚p1.7与气体浓度检测电路13的输出端连接，以接收气体浓度检测电路上传的气体浓度信号，所述单片机u2的引脚p4.5、引脚p0.5可分别对应的与扬声器8的输入端、警示灯7的输入端相连。
60.本实施例中，所述的气体浓度检测电路可采用现有技术中的气体浓度传感器，具体可包括：硫化氢气体传感器、一氧化碳气体传感器、可燃气体传感器等传感器中的至少一种。
61.实施例二
62.在实施例一的基础上，所述仪器箱2的下表面设置有螺纹孔，所述仪器箱2通过螺纹孔与三脚架螺纹连接。
63.本实施例中，通过螺纹孔与三脚架的连接，可方便的将本装置放置在适宜的位置，
避免了因空间有限造成的摄像头可视范围受限的问题，实用性强。
64.本实用新型提供的一种用于有限空间作业的远程监测装置，可包括多种使用方式：
65.1)可应用在长期封闭的有限作业空间：
66.可在作业前放置在作业空间内，一定时间无报警后，作业人员进入，避免含量过高造成的身体损害；
67.2)可在作业过程中使用：
68.在半封闭的有限作业空间，由于具备一定的透气空间，因此其内的有害气体含量一般不会过高，可在作业时，放置在空间内的适宜位置，边工作边监测；
69.本实用新型应用方式灵活，可根据需要进行使用，通过气体检测仪和摄像头可连续实时监测气体浓度，达到设定报警值可实时报警并上报气体数据，摄像头可传输现场实时视频画面以便发生特殊情况时采取相应的补救措施；安全性较高，实用性强。
70.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
71.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
72.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
73.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
74.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。