一种有毒气体泄露应急处理的装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种有毒气体泄露应急处理的装置，属于单片机控制系统的技术领域。


背景技术：

2.随着当今社会不断发展和科技的进步，人们对石油的依赖越来越高。易燃、易爆、有毒气体基本遍布我们生产和生活中的各个角落。当今家用液化石油气、人工煤气、天然气等均属有毒气体，在生产生活中万一这些有毒气体如果发生泄漏，将会产生不可挽救的后果，不仅对人们的财产安全具有极大的威胁，严重时可直接对生命安全产生影响。因为气体具有很强的扩散性，所以当泄漏发生，在外部作用力作用下，气体会蔓延开来，如果只是少量浓度的有毒气体泄露，可能不会出现重大事故，不会威胁人们的生命安全。但是如果不加以制止，当气体慢慢积累囤积到一定量的时候，一旦没有及时发现就会给人们带来非常严重的后果，使人们瘫痪甚至是失去生命。而且有些有毒气体也是可燃气体一旦遇明火就会发生爆炸的危险，出现重大安全事故。日常生活中经常在新闻上看到各种煤气泄漏或者是天然气泄露，虽然人们的安全意识逐步提高, 对储存有毒气体的管道和煤气罐进行检查，及时排除可能出现事故的风险。但是，人毕竟不可能做到十全十美，必定会出现一定情况下的疏忽。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种有毒气体泄露应急处理的装置，以能够对有毒气体进行检测并进行紧急处理。
4.本实用新型的技术方案：
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.本实用新型一种有毒气体泄露应急处理的装置，其包含主控单片机模块、有毒气体采集模块、显示模块、通信模块、报警模块、电源模块和处理装置，
7.所述主控单片机模块与有毒气体采集模块、显示模块、通信模块、报警模块、电源模块和处理装置分别电连接，所述电源模块通过主控单片机模块给有毒气体采集模块、显示模块、通信模块、报警模块和处理装置供电。
8.所述有毒气体采集模块包括两部分，第一部分由mq-4天然气传感器组成毒气检测部分，第二部分是由adc0832组成的电路，所述mq-4天然气传感器实时检测周围气体形成模拟信号，然后将模拟信号转换成数字信号送给主控单片机模块，其单片机读取接收到的数据，再通过所述显示模块设置的安全的浓度最大值进行比较，根据得出的结果做出是否报警处理；
9.所述显示模块显示检测到的周围气体中有毒气体的浓度和设定安全的浓度最大值；
10.所述通信模块采用m5311型 nb-iot无线通信模组，满足中国移动蜂窝物联网通用
模组技术规范；
11.所述处理装置包括排气扇装置和自动开窗装置，所述主控单片机模块控制排气扇装置将排气扇打开，控制自动开窗装置将窗户打开。
12.可选地，所述主控单片机模块采用stc89c51单片机。
13.进一步地，所述自动开窗装置包括窗户、拉线、滑轮、收线轮和轮轨，所述窗户通过滑轮安装在轮轨的上方，所述拉线一头连接窗户，另一头连接收线轮，所述收线轮与所述主控单片机模块电信连接；当有毒气体浓度过高，所述主控单片机模块控制收线轮进行转动，将拉线进行收紧，将窗户打开。
14.可选地，所述通信模块采用m5311型 nb-iot无线通信模组。
15.可选地，所述显示模块采用lcd1602字符型液晶屏。
16.可选地，所述报警模块包括若干个蜂鸣器，所述蜂鸣器分别设置在客厅和卧室里，以及廊道内。
17.有益效果
18.本实用新型一种有毒气体泄露应急处理的装置，采用主控单片机模块与有毒气体采集模块、显示模块、通信模块、报警模块、电源模块和处理装置分别电连接，能够实时检测出有毒气体浓度，在发生泄露的第一时间采取紧急处理，并采取多种处理装置同时发挥作用，将室内有毒气体浓度降低，能在一定程度上减少重大事故的可能。
附图说明
19.图1为本实用新型一种有毒气体泄露应急处理的装置的系统结构框图；
20.图2为图1中的单片机主控电路原理图；
21.图3为图1中的显示模块原理图；
22.图4为图1中的有毒气体采集模块原理图；
23.图5为图1中的蜂鸣器报警原理图；
24.图6为自动开窗装置的部分示意图。
具体实施方式
25.为了实现上述目的，本实用新型采用的具体实施方式如下：
26.本实用新型一种有毒气体泄露应急处理的装置，包含主控单片机模块、有毒气体采集模块、显示模块、通信模块、报警模块、电源模块和处理装置。如图1所示，主控单片机模块与有毒气体采集模块、显示模块、通信模块、报警模块、电源模块和处理装置分别电连接，所述电源模块通过主控单片机模块给有毒气体采集模块、显示模块、通信模块、报警模块和处理装置供电。
27.（1）主控单片机模块：主控芯片采用了51单片机，型号为stc89c51，其与有毒气体采集模块、显示模块、通信模块、报警模块分别电信连接，如图2所示，为单片机主控电路原理图。把高性能的stc89c51单片机作为核心处理器，对各个组成部分进行构思和设计，使其功能更加完善。
28.（2）显示模块：lcd1602是一种常用的字符型液晶屏，能够在同一时间显示32个字符，如图3所示。在生产生活中，液晶显示器对我们来说非常熟悉。液晶显示模块已普遍被用
来当作很多设备的显示器件，如在收音机、万用表、儿童手表及许多简单的电子产品中都可以见到，主要用来显示简单的形状，图形和符号。在单片机的人机交流界面中，常用到的输出方式有以下几种：发光管、led数码管、液晶显示器。发光管和led数码管比较常用，软硬件都比较简单。由于液晶显示器的每个点在接收信号后保持该颜色和亮度，可以恒定照明符合设计要求。因此液晶显示器具有高图像质量并且不闪烁。液晶显示器均为数字显示，与单芯片系统的接口更简单，更可靠，操作更方便。lcd1602上面显示两行值。第一行显示检测到的空气中有毒气体的浓度，第二行显示设定的安全的浓度最大值，一旦超出这个浓度最大值，主控单片机模块就启动报警模块。
29.（3）nb-iot通信模块：采用m5311，m5311是一款高性能、低功耗的nb-iot无线通信模组，它可以满足中国移动蜂窝物联网通用模组技术规范，为nb-iot通信部分电路图。尺寸仅为16mm
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18mm
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2.2mm，能够最大限度地满足终端设备对小尺寸的需求，有效地帮助减小产品尺寸。其采用lcc封装，可以提供可靠的连接方式，并满足恶劣环境下的应用需求。并且它的供电电压低至2.1v，可以支持干电池，能够最大限度地压榨电池，可以帮助客户获得更长的终端寿命。m5311提供丰富的外部接口和协议栈，支持外接传感设备，为用户的产品开发提供了极大的便利。同时支持onenet云平台协议，真正的实现无缝对接，快速开发。
30.（4）有毒气体采集模块：在这个模块中，有两个组成成分。第一部分是由mq-4天然气传感器组成毒气检测部分，第二部分主要是由adc0832组成的电路，如图4所示，为有毒气体采集模块原理图。功能就是由mq-4天然气传感器实时检测周围气体形成模拟信号，然后将模拟信号转换成数字信号送给主控单片机模块，其单片机读取接收到的数据，再通过所述显示模块设置的安全的浓度最大值进行比较，根据得出的结果再做出是否报警处理。
31.（5）处理装置包括排气扇装置和自动开窗装置，主控单片机模块控制排气扇装置将排气扇打开，控制自动开窗装置将窗户打开。如图6所示，自动开窗装置包括窗户1、拉线2、滑轮3、收线轮4和轮轨5，所述窗户1通过滑轮3安装在轮轨5的上方，所述拉线2一头连接窗户1，另一头连接收线轮4，所述收线轮4与所述主控单片机模块电信连接；当有毒气体浓度过高，所述主控单片机模块控制收线轮4进行转动，将拉线2进行收紧，将窗户1打开。
32.（6）报警模块采用多个蜂鸣器，如图5所示，为蜂鸣器报警原理图，将蜂鸣器分别设置在客厅和卧室里，以及廊道内。
33.检测过程：装置通过电源模块开始通电工作，主控单片机模块的单片机对外设模块：有毒气体采集模块、显示模块、通信模块、报警模块、处理装置启动初始化工作。首先对nb-iot模块启动注册工作，等待注册网络成功，随后会连接到中国移动免费的onenet服务器端。成功后可以进行数据的推送功能。有毒气体采集模块进行工作，通过其mq-4天然气传感器将对房间里面的有毒气体的浓度进行实时的检测，并将检测的结果实时的显示在显示模块的lcd1602字符型液晶屏上，第一行显示屋内有毒气体浓度，第二行显示设定的安全的浓度最大值。
34.处理过程：
35.当检测到房间里面的有毒气体浓度过高，超过我们所设定的安全的浓度最大值时，系统将会进行紧急反应。首先蜂鸣器进行报警通知家中人员，有毒气体浓度过高，如果家中有人处理，使得浓度降低，回到安全值，该装置将会回到监测状态。当家中无人的时侯发生气体泄漏时，装置同时将会通过通信模块，将家中情况反映给户主，通知其回家查看情
况。与此同时装置中的主控单片机模块控制排气扇装置打开进行通风处理。同时装置将发送信号给自动开窗装置。自动开窗装置将使得自动开窗装置的电机工作带动收线轮转动4，将连接窗户1的拉线2进行收紧，窗户1由于拉拽而打开，窗户1下的滑轮3和轮轨5用来更加轻易的进行移动窗户。
36.最后，完成报警后应，主控单片机模块驱动电源模块，切断家里的电源，以防止爆炸。
37.本实用新型提供了一种能够对有毒气体进行检测并进行紧急处理的一种装置，当浓度过高时，通过蜂鸣器发出预警，提醒人们注意气体泄漏，与此同时应急装置启动，将打开排气扇，并且通过所设计的自动开窗装置将窗户自动打开。同时通过通信模块将有毒气体泄漏的情况，通过短信发送到人们的手机，提醒人们赶快回家，及时进行紧急处理，消除安全隐患。
38.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。