[发明专利]基于总线技术的三合一气体探测器

说明书

本发明涉及一种基于总线技术的三合一气体探测器，属于管道安全监控系统技术领域。中央处理模块；与中央处理模块输入端相连的输入模块，将接收的电信号输入给中央处理模块；与中央处理模块输出端相连的输出模块，将中央处理模块输出的信号输出到探测器外部，并且接收来自外部的信号；与中央处理模块相连的人机接口模块，显示气体浓度和报警、故障信息；以及为所有模块供电的电源转换模块。本发明的有益效果是：本发明通讯方式支持RS485总线和二总线，两种通讯总线仅占用一个单片机的串口，通过拨码开关切换总线形式。同时检测原油、柴油等重油挥发气体的泄漏、爆炸危险性、硫化氢浓度3个特性。

技术领域

本发明涉及一种基于总线技术的三合一气体探测器，属于管道安全监控系统技术领域。

背景技术

石油是一种战略能源，是国家经济发展的命脉，石油在开采、储运、炼制等过程中有泄漏的可能性，石油泄漏后挥发的油气容易引起爆炸，石油中含有硫化氢，泄漏的是有容易挥发出硫化氢导致人员中毒事故。传统的可燃气体探测器无法及时、有效的同时检测石油泄漏、爆炸危险性和硫化氢浓度。

现阶段发现石油泄漏的手段主要是靠压力突变检测和人工巡检，只有当输油管道发生断裂等严重事故时压力突变检测才有效果，人工巡检的办法成本非常高，巡检周期很长，在巡检周期内产生隐患，巡检人员无法及时发现，隐患极易发展成爆炸事故，危及生命和财产安全。

现场安装的可燃气体探测器只能检测在1%LEL~100%LEL范围内的可燃气体浓度，无法检测泄漏和硫化氢。在同一位置安装3台探测器分别探测石油泄漏、爆炸危险性和硫化氢浓度，大大增加了采购、安装、维护难度和成本，影响现场美观。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供种基于总线技术的三合一气体探测器，仅占用一个单片机的串口，同时检测气体的泄漏、爆炸危险性、硫化氢浓度3个特性。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种基于总线技术的三合一气体探测器，包括：

中央处理模块，由单片机和其最小系统电路组成；

输入模块，其与中央处理模块输入端相连，将接收的电信号输入给中央处理模块；

输出模块，其与中央处理模块输出端相连，将中央处理模块输出的TTL信号转换成RS485信号输出到探测器外部，并且接收来自外部的二总线信号；

人机接口模块，其与中央处理模块相连，用于显示油气、可燃气体、硫化氢的浓度和报警、故障信息；以及

电源转换模块，将输入电压转化成预设电压，为探测器所有模块供电。

优选的是，所述输入模块包括：

线性半导体传感器，将油气浓度转换成电压信号，输送给信号调理模块后再输送给中央处理模块；

红外线传感器，将可燃气体浓度转换成数字信号，输送给中央处理模块；以及

电化学传感器，将硫化氢浓度转换成电流信号，输送给信号调理模块后再输送给中央处理模块。

优选的是，所述红外线传感器采用MH440D芯片，共有5个引脚，其2脚VCC和1脚GND为电源引脚，连接5V_sensor和GND，3脚RXD和5脚TXD为串口，与中央处理模块相连，中央处理模块通过串口读取红外线传感器的浓度数据。

优选的是，所述线性半导体传感器采用BDT芯片，其1脚接5V，3脚接GND，2脚为信号输出；所述信号调理模块包括一个运算放大器和外围电路；线性半导体传感器的电压信号经过电阻R10和电容C5组成的滤波器，滤除频率大于15Hz的交流信号后进入运算放大器的3脚，运算放大器的的4脚和1脚短接，形成电压跟随器以稳定信号，稳定后的信号经过电阻R11进入中央处理模块。