專利名稱：可燃氣體報警控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于對一定情況響應(yīng)的報警控制裝置，特別是可燃氣體檢測報警控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著可燃氣體應(yīng)用領(lǐng)域的迅速擴大，在給人們的生產(chǎn)、生活帶來極大方便的同時，由于其易燃易爆的特性，使得事故的發(fā)生率也相應(yīng)的提高了，對人們的生命和財產(chǎn)安全構(gòu)成了極大的威脅。為防患于未然，對可燃氣體的泄漏進行檢測就顯得十分必要了，而可燃氣體報警控制器是其中重要的一環(huán)。同時應(yīng)該看到，相應(yīng)的氣體報警器的穩(wěn)定與易用性，對檢測工作的執(zhí)行效果有著舉足輕重的作用，因此一種使用簡單、精度高、工作時間長的氣體報警控制儀器，必然有著廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)怏w探測器進行控制，數(shù)字顯示可燃氣體的泄漏濃度，并及時進行聲光報警的檢測儀器的技術(shù)方案。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種可燃氣體報警控制器，該控制器包括AC-DC電源、DC-DC電源、控制電路，其特征是:氣體報警器將氣體濃度信息通過
4-20mA輸入電路將信號輸入到中央處理器PIC16F887中，中央處理器還連接著信號檢測電路、485信號輸出電路、鍵盤信號采集電路、聲音報警電路、使用狀態(tài)指示電路、數(shù)碼管顯示電路、結(jié)點輸出電路和時鐘電路。所述的AC-DC電源，220 交流電通過AC-DC輸出24V直流電，24V直流電通過二極管IN4007輸送到后邊的降壓電路，按鍵Kl 一端連接24V，另一端連接降壓電路。所述的DC-DC 電源為使用 FU1、TVS1、L1、L2、L4、El、E2、LM2575-5.0BT、D3、Cl 組成的降壓電路，F(xiàn)Ul的輸入端接Kl，輸出端接TVSl和LI的一端，TVSl的另一端接地，L1、El的正極和LM2575-5.0BT的IN端和FB端共接VCC，L2 一端接地，另一端接El的負極，LM2575-5.0BT的0N/0FF引腳和GND引腳共同接地，OUT引腳接D3的陰極和L4的一端，D3的陽極、E2的負極、Cl的一端共同接地，L4的一端、Cl的一端和E2的正極共接VCC。所述的鍵盤信號采集電路，按鍵K1-K5的一端通過上拉電阻共接單片機的27引腳，另一端分別通過電阻R34、R35、R36、R37、R38接地，單片機的27引腳通過電阻R50接地，按鍵K6 —端接單片機的30引腳并通過電阻R39接VCC，另一端直接接地。所述的聲音報警電路，蜂鳴器FMQ的正端接電源，另一端接Q2的集電極，Q2的發(fā)射極接地，單片機的23引腳通過電阻R19連接到Q2的基極。所述的數(shù)碼管顯示電路，單片機的RD0-RD7引腳分別通過電阻R32-R25接數(shù)碼管的I 8端，Q3 Q6的發(fā)射極分別接數(shù)碼管的9 12端，集電極共接VCC，基極分別通過電阻R21 R24接單片機的11 8引腳；所述的使用狀態(tài)指示電路，發(fā)光二極管LED1、LED5、LED4、LED3、LED2、LED6的陰極分別接單片機的14、15、16、17、19、20引腳，其陽極分別通過電阻R46 R40接VCC。所述的時鐘電路，由IC3、R2、R3、JZU C3、BAT組成，IC3的1、2引腳之間接晶振JZ1，3、4引腳之間接電池BAT，3引腳接電池的正極，4引腳接電池的負極并且接地，5、6引腳分別通過上拉電阻R2、R3接到單片機的35和32引腳，7引腳懸空，8引腳共接VCC和電容C3的一端，電容的另一端接地。所述的4-20mA輸入電路，由IC5、Ql、TVS3、Rll R18、C6、C7組成，單片機的36引腳接R18的一端，另一端共接R17和C7的一端，R17的另一端共接R16和C6，R16的另一端共接R12的一端和IC5的5端，R12的另一端共接D4的陽極和Rll的一端，Rll的另一端共接Ql的發(fā)射極和R14的一端，R14的另一端共接IC5的6引腳和R15的一端，R15、C6、C7的另一端共接地，放電管TVS3 —端接D4的陰極另一端接地。所述的485信號輸出電路，由R8、R9、RIO、C5、IC4組成，IC4的VCC引腳共接VCC和電容C5的一端，電容的另一端接地，IC4的GND引腳接地，B引腳通過R9接地，A引腳通過RlO接VCC，A引腳B 引腳之間接電阻R8，RO引腳接單片機的I引腳，DI引腳接單片機的44引腳，RE和DE引腳并接單片機的43引腳。所述的結(jié)點輸出電路，由JD1、JD2、JD3、D5、D6、D7、Q7、Q8、Q9、R47、R48、R49 組成，JDl的常開端引腳一端接COM2 —端接J2，控制端引腳一端接VDD和D5的陰極，另一端接Q7的集電極和D5的陽極，Q7的發(fā)射極接地，基極通過電阻R47接單片機的26引腳，JD2的常開端引腳一端接COMl —端接J1，控制端引腳一端接VDD和D6的陰極，另一端接Q8的集電極和D6的陽極，Q8的發(fā)射極接地，基極通過電阻R48接單片機的25引腳，JD3的常開端引腳一端接E+ —端接E-，控制端引腳一端接VDD和D7的陰極，另一端接Q9的集電極和D7的陽極，Q9的發(fā)射極接地，基極通過電阻R49接單片機的24引腳。所述的信號檢測電路，由TVS2、C3、C4、R4 R7組成，R5、R6串聯(lián)之后與TVS2、C3、R4并聯(lián)后一端接地，另一端接R7的一端，R7的另一端接共接單片機22引腳和( 一端，C4
另一端接地。本發(fā)明的使用方法為:探測器和控制器安裝完畢后，檢查電源線及各接線端子連線準確無誤，報警、控制性能靈敏可靠后，方可投入使用。1、接通電源，開啟電源開關(guān)，儀器進入預(yù)熱狀態(tài)，控制器數(shù)碼管依次顯示“-”。2、預(yù)熱完畢，儀器進入初始工作狀態(tài)。3、功能操作(I)消音:按“消音”鍵，聲音消除。(2)密碼輸入:在正常監(jiān)控狀態(tài)下，同時按“復(fù)位”、“消音”鍵，待屏幕上顯示“A***”(其中“***”表示當(dāng)前該設(shè)備檢測到的氣體濃度)時，即進入功能選擇狀態(tài)。(注:輸入密碼進入功能選擇狀態(tài)后，若10秒內(nèi)無按鍵操作，系統(tǒng)會自動退出功能選擇狀態(tài)，回到正常監(jiān)控狀態(tài)。)(3)控閥:在功能選擇狀態(tài)下，按“控閥”鍵，即關(guān)閉閥門。(4)排風(fēng):在功能選擇狀態(tài)下，按“排風(fēng)”鍵，即打開排風(fēng)。(5)復(fù)位:在功能選擇狀態(tài)下，按“復(fù)位”鍵，打開閥門，關(guān)掉排風(fēng)扇，故障燈、報警燈不亮，聲音消失，報警記錄消除，系統(tǒng)回到初始正常檢測狀態(tài)。(6)自檢:在功能選擇狀態(tài)下，按“自檢”鍵，系統(tǒng)對所有指示燈、數(shù)碼管、發(fā)聲器件進行檢測。(7)查詢上電或復(fù)位后最近的一次報警時間:在正常監(jiān)控狀態(tài)下，同時按“設(shè)置”、“消音”鍵，待屏幕顯示“PPPP “，再按”消音“鍵，屏幕會依次顯示最近一次報警的年份、日月、時分(例如:依次出現(xiàn)“2011”、“0812”、“1025”，即表示最近報警時間為2011年8月12日10時25分)。(注:儀器斷電或復(fù)位后，報警時間記錄被清除。)(8)時間設(shè)置:在正常監(jiān)控狀態(tài)下，同時按“設(shè)置”、“消音”鍵，待屏幕顯示“PPPP”，再按“設(shè)置”鍵，使屏幕顯示“bbbb”后，按“消音”鍵進入時間設(shè)置狀態(tài)。按“自檢”鍵選擇要修改的“年份”、“日月”或者“時分”，按“設(shè)置”鍵選擇要修改的數(shù)字位，按“復(fù)位”鍵調(diào)整到所需數(shù)值，當(dāng)所有數(shù)值設(shè)置完后，按“消音”鍵退出時間設(shè)置狀態(tài)。(注:在時間設(shè)置狀態(tài)下，若10秒內(nèi)無按鍵操作，系統(tǒng)自動回到正常監(jiān)控狀態(tài))(9)常輸出與瞬間輸出的轉(zhuǎn)換:上電預(yù)熱時，長按“排風(fēng)”或“閉閥”鍵，待顯示屏幕閃爍一下，松開按鍵，此時輸出轉(zhuǎn)換完成。(注:按“排風(fēng)”鍵，改低報輸出；按“控閥”鍵，改高報輸出。非專業(yè)人員不要進行該操作！)4.監(jiān)控過程，當(dāng)被監(jiān)測現(xiàn)場有氣體泄漏時，該路的濃度顯示數(shù)值增大，當(dāng)氣體濃度達到低報點時，該路指示燈亮，揚聲器發(fā)出報警聲，同時啟動低報聯(lián)動裝置；當(dāng)氣體濃度達到高報點時，啟動高報聯(lián)動裝置。5.當(dāng)險情解除后，按“復(fù)位”鍵后，該路的報警指示燈熄滅，聯(lián)動裝置停止工作，儀器回到初始化狀態(tài)。6.故障診斷:若探測器的信號線與電源線短路或探測器與控制器之間的地線開路，則控制器顯示“F- ”，同時發(fā)出故障聲光報警；若探測器電源線開路或探測器信號線與地短路時，則控制器顯示“E-”，同時發(fā)出故障聲光報警；故障解除后，儀器自動恢復(fù)正常監(jiān)控狀態(tài)。7.報警設(shè)定值的標(biāo)定采用20% LEL標(biāo)準氣樣(若有特殊要求，可按用戶要求的氣體來標(biāo)定)。本發(fā)明的有益效果是該控制器使用單片機為中央處理器大大減少了外圍獨立元器件的使用，使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、使用方便；控制器可以將外部的氣體濃度信息通過數(shù)碼管實時地顯示出來，并將控制器的使用狀態(tài)通過指示LED燈顯示出來。控制器可以通過外部輸入按鍵進行各種設(shè)置和輸出高報低報信號以便對外部的環(huán)境變化做出及時的響應(yīng)。另外，控制器還可以通過485信號向外部輸出信號。因此，控制器的控制效率和質(zhì)量大大提聞。


圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)方框圖示意圖，圖2為圖1中中央處理器、數(shù)碼管顯示電路、鍵盤信息采集電路和使用狀態(tài)指示電路的電路不意圖，圖3為圖1中時鐘電路示意圖，圖4為圖1中AC-DC電源、DC-DC電源的電路示意圖，圖5為圖1中信號檢測電路的電路示意圖，
圖6為圖1中485信號輸出電路的電路示意圖，圖7為圖1中4 20mA信號輸入電路的電路示意圖，圖8為圖1中聲音報警電路的電路示意圖，圖9為圖1中結(jié)點輸出電路的電路示意圖。圖中，1.AC-DC電源，2.DC-DC 電源，3.中央處理器，4.使用狀態(tài)指示電路，5.結(jié)點輸出電路，6.485信號輸出電路，7.時鐘電路，8.鍵盤信息采集電路，9.聲音報警電路，
10.數(shù)碼管顯示電路，11.4 20mA信號輸入電路，12.信號檢測電路。
具體實施例方式本發(fā)明的具體實施方式
是，如圖所示:實施例1，一種可燃氣體報警控制器，該控制器包括AC-DC電源、DC-DC電源、控制電路，其特征是:氣體報警器將氣體濃度信息通過4-20mA輸入電路將信號輸入到中央處理器PIC16F887中，中央處理器還連接著信號檢測電路、485信號輸出電路、鍵盤信號采集電路、聲音報警電路、使用狀態(tài)指示電路、數(shù)碼管顯示電路、結(jié)點輸出電路和時鐘電路。所述的AC-DC電源，220交流電通過AC-DC輸出24V直流電，24V直流電通過二極管IN4007輸送到后邊的降壓電路，按鍵Kl 一端連接24V，另一端連接降壓電路。所述的DC-DC 電源為使用 FU1、TVS1、L1、L2、L4、El、E2、LM2575-5.0BT、D3、Cl 組成的降壓電路，F(xiàn)Ul的輸入端接Kl，輸出端接TVSl和LI的一端，TVSl的另一端接地，L1、El的正極和LM2575-5.0BT的IN端和FB端共接VCC，L2 一端接地，另一端接El的負極，LM2575-5.0BT的0N/0FF引腳和GND引腳共同接地，OUT引腳接D3的陰極和L4的一端，D3的陽極、E2的負極、Cl的一端共同接地，L4的一端、Cl的一端和E2的正極共接VCC。所述的鍵盤信號采集電路，按鍵K1-K5的一端通過上拉電阻共接單片機的27引腳，另一端分別通過電阻R34、R35、R36、R37、R38接地，單片機的27引腳通過電阻R50接地，按鍵K6 —端接單片機的30引腳并通過電阻R39接VCC，另一端直接接地。所述的聲音報警電路，蜂鳴器FMQ的正端接電源，另一端接Q2的集電極，Q2的發(fā)射極接地，單片機的23引腳通過電阻R19連接到Q2的基極。所述的數(shù)碼管顯示電路，單片機的RD0-RD7引腳分別通過電阻R32-R25接數(shù)碼管的I 8端，Q3 Q6的發(fā)射極分別接數(shù)碼管的9 12端，集電極共接VCC，基極分別通過電阻R21 R24接單片機的11 8引腳；所述的使用狀態(tài)指示電路，發(fā)光二極管LED1、LED5、LED4、LED3、LED2、LED6的陰極分別接單片機的14、15、16、17、19、20引腳，其陽極分別通過電阻R46 R40接VCC。所述的時鐘電路，由IC3、R2、R3、JZU C3、BAT組成，IC3的1、2引腳之間接晶振JZ1，3、4引腳之間接電池BAT，3引腳接電池的正極，4引腳接電池的負極并且接地，5、6引腳分別通過上拉電阻R2、R3接到單片機的35和32引腳，7引腳懸空，8引腳共接VCC和電容C3的一端，電容的另一端接地。所述的4-20mA輸入電路，由IC5、Ql、TVS3、Rll R18、C6、C7組成，單片機的36引腳接R18的一端，另一端共接R17和C7的一端，R17的另一端共接R16和C6，R16的另一端共接R12的一端和IC5的5端，R12的另一端共接D4的陽極和Rll的一端，Rll的另一端共接Ql的發(fā)射極和R14的一端，R14的另一端共接IC5的6引腳和R15的一端，R15、C6、C7的另一端共接地，放電管TVS3 —端接D4的陰極另一端接地。所述的485信號輸出電路，由R8、R9、RIO、C5、IC4組成，IC4的VCC引腳共接VCC和電容C5的一端，電容的另一端接地，IC4的GND引腳接地，B引腳通過R9接地，A引腳通過RlO接VCC，A引腳B引腳之間接電阻R8，R0引腳接單片機的I引腳，DI引腳接單片機的44引腳，RE和DE引腳并接單片機的43引腳。所述的結(jié)點輸出電路，由JD1、JD2、JD3、D5、D6、D7、Q7、Q8、Q9、R47、R48、R49 組成，
JDl的常開端引腳一端接COM2 —端接J2，控制端引腳一端接VDD和D5的陰極，另一端接Q7的集電極和D5的陽極，Q7的發(fā)射極接地，基極通過電阻R47接單片機的26引腳，JD2的常開端引腳一端接COMl —端接J1，控制端引腳一端接VDD和D6的陰極，另一端接Q8的集電極和D6的陽極，Q8的發(fā)射極接地，基極通過電阻R48接單片機的25引腳，JD3的常開端引腳一端接E+ —端接E-，控制端引腳一端接VDD和D7的陰極，另一端接Q9的集電極和D7的陽極，Q9的發(fā)射極接地，基極通過電阻R49接單片機的24引腳。所述的信號檢測電路，由TVS2、C3、C4、R4 R7組成，R5、R6串聯(lián)之后與TVS2、C3、
R4并聯(lián)后一端接地，另一端接R7的一端，R7的另一端接共接單片機22引腳和C4 一端，C4另一端 接地。
權(quán)利要求
1.一種可燃氣體報警控制器，包括AC-DC電源、DC-DC電源、控制電路，其特征是:氣體報警器將氣體濃度信息通過4-20mA輸入電路將信號輸入到中央處理器PIC16F887中，中央處理器還連接著信號檢測電路、485信號輸出電路、鍵盤信號采集電路、聲音報警電路、使用狀態(tài)指示電路、數(shù)碼管顯示電路、結(jié)點輸出電路和時鐘電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所確定的可燃氣體報警控制器，其特征是:所述的AC-DC電源，220交流電通過AC-DC輸出24V直流電，24V直流電通過二極管IN4007輸送到后邊的降壓電路，按鍵Kl 一端連接24V，另一端連接降壓電路， 所述的 DC-DC 電源為使用 FU1、TVS1、L1、L2、L4、E1、E2、LM2575_5.0BT、D3、C1 組成的降壓電路，F(xiàn)Ul的輸入端接Kl，輸出端接TVSl和LI的一端，TVSl的另一端接地，L1、E1的正極和LM2575-5.0BT的IN端和FB端共接VCC，L2 —端接地，另一端接El的負極，LM2575-5.0BT的ON/OFF引腳和GND引腳共同接地，OUT引腳接D3的陰極和L4的一端，D3的陽極、E2的負極、Cl的一端共同接地，L4的一端、Cl的一端和E2的正極共接VCC。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所確定的可燃氣體報警控制器，其特征是:所述的鍵盤信號采集電路，按鍵K1-K5的一端通過上拉電阻共接單片機的27引腳，另一端分別通過電阻R34、R35、R36、R37、R38接地，單片機的27引腳通過電阻R50接地，按鍵K6 —端接單片機的30引腳并通過電阻R39接VCC，另一端直接接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所確定的可燃氣體報警控制器，其特征是:所述的聲音報警電路，蜂鳴器FMQ的正端接電源，另一端接Q2的集電極，Q2的發(fā)射極接地，單片機的23引腳通過電阻R19連接到Q2的基極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所確定的可燃氣體報警控制器，其特征是:所述的數(shù)碼管顯示電路，單片機的RD0-RD7引腳分別通過電阻R32-R25接數(shù)碼管的I 8端，Q3 Q6的發(fā)射極分別接數(shù)碼管的9 12端 ，集電極共接VCC，基極分別通過電阻R21 R24接單片機的11 8引腳； 所述的使用狀態(tài)指示電路，發(fā)光二極管LED1、LED5、LED4、LED3、LED2、LED6的陰極分別接單片機的14、15、16、17、19、20引腳，其陽極分別通過電阻R46 R40接VCC。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所確定的可燃氣體報警控制器，其特征是:所述的時鐘電路，由IC3、R2、R3、JZ1、C3、BAT組成，IC3的1、2引腳之間接晶振JZ1，3、4引腳之間接電池BAT，3引腳接電池的正極，4引腳接電池的負極并且接地，5、6引腳分別通過上拉電阻R2、R3接到單片機的35和32引腳，7引腳懸空，8引腳共接VCC和電容C3的一端，電容的另一端接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所確定的可燃氣體報警控制器，其特征是:所述的4-20mA輸入電路，由IC5、Q1、TVS3、R11 R18、C6、C7組成，單片機的36引腳接R18的一端，另一端共接R17和C7的一端，R17的另一端共接R16和C6，R16的另一端共接R12的一端和IC5的5端，R12的另一端共接D4的陽極和Rll的一端，Rll的另一端共接Ql的發(fā)射極和R14的一端，R14的另一端共接IC5的6引腳和R15的一端，R15、C6、C7的另一端共接地，放電管TVS3 —端接D4的陰極另一端接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所確定的可燃氣體報警控制器，其特征是:所述的485信號輸出電路，由R8、R9、R10、C5、IC4組成，IC4的VCC引腳共接VCC和電容C5的一端，電容的另一端接地，IC4的GND引腳接地，B引腳通過R9接地，A引腳通過RlO接VCC，A引腳B引腳之間接電阻R8，RO引腳接單片機的I引腳，DI引腳接單片機的44引腳，RE和DE引腳并接單片機的43引腳。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所確定的可燃氣體報警控制器，其特征是:所述的結(jié)點輸出電路，由 JD1、JD2、JD3、D5、D6、D7、Q7、Q8、Q9、R47、R48、R49 組成，JDI 的常開端引腳一端接 COM2一端接J2，控制端引腳一端接VDD和D5的陰極，另一端接Q7的集電極和D5的陽極，Q7的發(fā)射極接地，基極通過電阻R47接單片機的26引腳，JD2的常開端引腳一端接COMl —端接J1，控制端引腳一端接VDD和D6的陰極，另一端接Q8的集電極和D6的陽極，Q8的發(fā)射極接地，基極通過電阻R48接單片機的25引腳，JD3的常開端引腳一端接E+—端接E-，控制端引腳一端接VDD和D7的陰極，另一端接Q9的集電極和D7的陽極，Q9的發(fā)射極接地，基極通過電阻R49接單片機的24引腳。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所確定的可燃氣體報警控制器，其特征是:所述的信號檢測電路，由TVS2、C3、C4、R4 R7組成，R5、R6串聯(lián)之后與TVS2、C3、R4并聯(lián)后一端接地，另一端接R7的一端，R7的 另一端接共接單片機22引腳和C4 一端，C4另一端接地。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可燃氣體報警控制器屬于對一定情況響應(yīng)的報警控制裝置，特別是可燃氣體檢測報警控制裝置。該可燃氣體報警控制器，該控制器包括AC-DC電源、DC-DC電源、控制電路，其特征是氣體報警器將氣體濃度信息通過4-20mA信號輸入到中央處理器PIC16F887中，中央處理器還連接著4-20mA輸入電路、485信號輸出電路、鍵盤信號采集電路、聲音報警電路、使用狀態(tài)指示電路、數(shù)碼管顯示電路、結(jié)點輸出電路和時鐘電路?？刂破骺梢詫⑼獠康臍怏w濃度信息實時地顯示出來，并將控制器的使用狀態(tài)通過指示LED燈顯示出來?？刂破骺梢酝ㄟ^外部輸入按鍵進行各種設(shè)置和輸出高報低報信號以便對外部的環(huán)境變化做出及時的響應(yīng)。
文檔編號G08B21/16GK103247152SQ20131016942
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月9日
發(fā)明者秦旭昌, 弭書霞, 郭敬江, 邢開春 申請人:濟南市長清計算機應(yīng)用公司