专利名称:供氧急救系统的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及供氧系统,特别涉及一种应用于石油、化工、冶金,电力,制冷制药等领域的供氧急救系统。
背景技术:
现如今对存在氧气含量不足的工作环境中的人员采取的防护措施一般采用便携式氧气瓶。在氧气含量稍低时,人虽然可以正常活动,但不能发觉氧气含量降低,长时间处于低氧状态下会对身体造成损伤。而且当氧气含量过低的时,人体会产生头晕等不良反应,有时来不及使用氧气瓶。会造成不必要的人员伤亡。
发明内容鉴于上述现有技术状况,本实用新型研发一种供氧急救系统。本系统将氧气探测器、电磁阀以及控制部分整体设计及融合,从而设计出一套具有独立检测控制及通讯功能的供氧急救系统。并可实现M小时在线监测氧浓度,通过对氧气含量的监测,在氧气含量低于标准值时可自动产生氧气,氧气达到标准值是自动关闭,从而达到保证人身安全的目的。本实用新型所采取的技术方案是一种供氧急救系统,其特征在于包括氧气探测器、电磁阀及控制部分,控制部分包括中央处理单元、电源处理电路、可编程逻辑存储器、无线通讯电路及电磁阀驱动控制电路,所述可编程逻辑存储器与氧气探测器连接,中央处理单元分别与电源处理电路、可编程逻辑存储器、无线通讯电路及电磁阀驱动控制电路连接,电源处理电路分别与可编程逻辑存储器、电磁阀驱动控制电路及电磁阀连接,电磁阀驱动控制电路与电磁阀连接。本实用新型所产生的有益效果是采取本系统可准确地检测气体浓度,由于设计为固定式,容易实现无人值守。同时还可对系统故障进行诊断,自动识别失效的传感器,自动补偿由于传感器老化而产生的性能变化,因此系统稳定,使用寿命长。还能很快地确定受困人员的位置,从而使伤亡降低。本装置具有高灵敏度、抗干扰能力强及操作安全方便等特点。可广泛应用于石油、化工、冶金,电力,制冷制药等存在易燃、易爆、毒性气体的危险场所。
图1是本实用新型连接原理框图。图2是本实用新型电源处理电路原理图。图3是本实用新型可编程逻辑存储器电路原理图。图4是本实用新型电磁阀驱动控制电路原理图。图5是本实用新型无线通讯电路原理图。图6是本实用新型的应用示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明参照图1,供氧急救系统包括氧气探测器1、电磁阀2及控制部分,控制部分包括中央处理单元、电源处理电路、可编程逻辑存储器、无线通讯电路及电磁阀驱动控制电路,可编程逻辑存储器与氧气探测器1连接,中央处理单元分别与电源处理电路、可编程逻辑存储器、无线通讯电路及电磁阀驱动控制电路连接,电源处理电路分别与可编程逻辑存储器、电磁阀驱动控制电路及电磁阀2连接,电磁阀驱动控制电路与电磁阀2连接。中央处理单元采用CCM30芯片,电源处理电路包括第一电源处理电路和第二电源处理电路,第一电源处理电路采用LM317芯片,第二电源处理电路采用REG1117芯片,可编程逻辑存储器采用Atmel2k02芯片,无线通讯电路采用MCM200芯片,电磁阀驱动控制电路采用AAT4285芯片。参照图2,第一电源处理电路LM317芯片的3脚与电容C20的一端连接后接12V电压,LM317芯片的2脚与电阻R20的一端、稳压二极管D23的负极及电解电容C24的正极连接后接VDD5V电压,LM317芯片的1脚接电解电容C21的正极、电阻R20的另一端、电阻R21的一端及稳压二极管D23的正极,电容C20的另一端与电解电容C21的负极、电阻R21的另一端及电解电容C24的负极连接后接GND端;第二电源处理电路REG1117芯片的3脚接电容C22的一端、电容C23的一端及5V电压,REGl 117芯片的1脚与电容C22的另一端及电容C23的另一端连接后接GND端,REGl 117芯片的4脚与电容C26的一端和电解电容C25的正极连接后接REGl 117芯片的2脚,再接中央处理单元CCM30芯片的7脚,电容C26的另一端与电解电容C25的负极连接后接GND端。中央处理单元选用CCM30芯片,该芯片集成微处理器、无线通讯模块以及可编程I/O等。LM317芯片、REG1117芯片及其外围电路作为电源处理电路,作用是将外部电压转化为芯片正常工作所需电压,同时对输入电压滤波,提高输入电压的稳定性。参照图3,可编程逻辑存储器Atmel2k02芯片的AO脚、Al脚及A2脚分别连接接插件Jl,Atmel24c02芯片的GND脚与WP脚连接后接GND端,Atmel2^02芯片的SCL脚连接电阻R2的一端及中央处理单元CCM30芯片的13脚,Atmel24c02芯片的SCA脚连接电阻Rl的一端及中央处理单元CCM30芯片的14脚,电阻Rl的另一端与电阻R2的另一端连接后接VCC端。可编程逻辑存储器采用的Atmel2k02芯片是一种低功耗、低电压、电可擦除、可编程只读存储器,其容量为2Kb,可重复写100万次。其中SCL管脚和SDA管脚为二线串行接口,符合I2C总线协议,与中央处理单元CCM30芯片进行数据通讯。Atmel 24c02芯片数据受到干扰的情况是很小的,因次它可以在恶劣工业环境中,将氧气检测数据稳定地记录在其芯片上。参照图4,电磁阀驱动控制电路AAT4285芯片的1脚与2脚连接后接12V电压及二极管D12的负极及电解电容C19的正极,二极管D12的正极和电解电容C19的负极连接后接地,AAT4285芯片的4脚与电阻RlO的一端连接后接中央处理单元CCM30芯片的5脚及电阻Rll的一端,电阻Rll的另一端接三极管Ql的基极,三极管Ql的集电极与二极管Dll的正极连接后接VCC端,二极管Dll的负极与三极管Ql的发射极连接后接地,电阻RlO的另一端与AAT4285芯片的5脚、6脚、7脚、8脚及电容C18的一端连接,电容C18的另一端与AAT4285芯片的3脚连接后接电磁阀VI。AAT4285芯片有一个相对较宽的电压,调控范围在3. OV到13. 2V,并且是一种高压侧负载开关。提供一个快速可控电荷开关接通时间,时间可达100 μ s左右。中央处理单元CCM30芯片的Pl_3 口通过一个限流电阻控制三极管(型号为9012)的开关来实现电容的放电,从而驱动控制电磁阀的开启与关闭。参照图5,无线通讯电路MCM200芯片的30脚连接中央处理单元CCM30芯片的6脚,MCM200芯片的15脚连接中央处理单元CCM30芯片的4脚,MCM200芯片的28脚与1脚连接后接中央处理单元CCM30芯片的48脚,MCM200芯片的27脚与2脚连接后接中央处理单元CCM30芯片的46脚,MCM200芯片的沈脚与3脚连接后接中央处理单元CCM30芯片的45脚,MCM200芯片的25脚与4脚连接后接中央处理单元CCM30芯片的44脚,MCM200芯片的M脚接中央处理单元CCM30芯片的43脚,MCM200芯片的10脚和11脚通过无线射频接口模块RF连接天线,MCM200芯片的20脚、14脚、18脚及3脚连接后接地。无线通讯电路以MCM200芯片为核心,CC2430芯片的Pl_l 口和Pl_2 口分别与MCM200芯片的读写信号相连,Ρ2 口为数据/地址复用端口,进行数据通讯。RF模块作为无线射频接口模块连接天线。参照图6,本实用新型采用的氧气探测器1,通过3*0. 75的三芯线或屏蔽线与控制部分的电路板连接。氧气供给通过电磁阀2的氧气入口 2-1进入供氧管路3。电磁阀2选用双稳态电磁阀,这种电磁阀也叫脉冲电磁阀,使用时需要很短的时间,脉冲电平就能关闭和打开电磁阀。只有当阀门开启关闭时才消耗电量,当阀门开关转换完成后,进入省电模式状态下耗电量极小。本实用新型工作原理氧气探测器实时监测周围环境氧气浓度,可编程逻辑存储器接收氧气探测器信号并传送给中央处理单元的微处理器,微处理器判断当前检测到浓度是否低于标准值,当微处理器判断当前检测到的氧气浓度低于标准值时,微处理器控制电磁阀驱动控制电路控制电磁阀的开启,释放氧气;当微处理器判断当前检测到的氧气浓度符合标准值时,微处理器控制电磁阀驱动控制电路控制电磁阀的关闭,同时还可对系统故障进行诊断。中央处理单元的微处理器还可将检测信号通过无线通讯电路实现远程集中控制,从而实现氧气供给的智能控制。
权利要求1.一种供氧急救系统,其特征在于包括氧气探测器(1)、电磁阀(2)及控制部分,控制部分包括中央处理单元、电源处理电路、可编程逻辑存储器、无线通讯电路及电磁阀驱动控制电路,所述可编程逻辑存储器与氧气探测器(1)连接,中央处理单元分别与电源处理电路、可编程逻辑存储器、无线通讯电路及电磁阀驱动控制电路连接,电源处理电路分别与可编程逻辑存储器、电磁阀驱动控制电路及电磁阀(2)连接,电磁阀驱动控制电路与电磁阀(2)连接。
2.如权利要求1所述的供氧急救系统,其特征在于所述中央处理单元采用CCM30芯片,所述电源处理电路包括第一电源处理电路和第二电源处理电路,第一电源处理电路采用LM317芯片,第二电源处理电路采用REGl 117芯片,可编程逻辑存储器采用Atmel2^02芯片,无线通讯电路采用MCM200芯片,电磁阀驱动控制电路采用AAT4285芯片。
3.如权利要求2所述的供氧急救系统,其特征在于所述第一电源处理电路LM317芯片的3脚与电容C20的一端连接后接12V电压,LM317芯片的2脚与电阻R20的一端、稳压二极管D23的负极及电解电容CM的正极连接后接VDD5V电压,LM317芯片的1脚接电解电容C21的正极、电阻R20的另一端、电阻R21的一端及稳压二极管D23的正极,电容C20的另一端与电解电容C21的负极、电阻R21的另一端及电解电容CM的负极连接后接GND端;所述第二电源处理电路REG1117芯片的3脚接电容C22的一端、电容C23的一端及5V电压,REGl 117芯片的1脚与电容C22的另一端及电容C23的另一端连接后接GND端,REGl 117芯片的4脚与电容以6的一端和电解电容C25的正极连接后接REG1117芯片的2脚,再接中央处理单元CCM30芯片的7脚,电容C26的另一端与电解电容C25的负极连接后接GND端。
4.如权利要求2所述的供氧急救系统,其特征在于所述可编程逻辑存储器Atmel24c02芯片的AO脚、Al脚及A2脚分别连接接插件Jl,Atmel24c02芯片的GND脚与WP脚连接后接GND端,Atmel2^02芯片的SCL脚连接电阻R2的一端及中央处理单元CCM30芯片的13脚,Atmel24c02芯片的SCA脚连接电阻Rl的一端及中央处理单元CCM30芯片的14脚,电阻Rl的另一端与电阻R2的另一端连接后接VCC端。
5.如权利要求2所述的供氧急救系统,其特征在于所述电磁阀驱动控制电路AAT4^5芯片的1脚与2脚连接后接12V电压及二极管D12的负极及电解电容C19的正极,二极管D12的正极和电解电容C19的负极连接后接地,AAT4285芯片的4脚与电阻RlO的一端连接后接中央处理单元CCM30芯片的5脚及电阻Rll的一端,电阻Rll的另一端接三极管Ql的基极,三极管Ql的集电极与二极管Dll的正极连接后接VCC端,二极管Dll的负极与三极管Ql的发射极连接后接地,电阻RlO的另一端与AAT4^5芯片的5脚、6脚、7脚、8脚及电容C18的一端连接,电容C18的另一端与AAT4285芯片的3脚连接后接电磁阀VI。
6.如权利要求2所述的供氧急救系统,其特征在于所述无线通讯电路MCM200芯片的30脚连接中央处理单元CCM30芯片的6脚,MCM200芯片的15脚连接中央处理单元CCM30芯片的4脚,MCM200芯片的观脚与1脚连接后接中央处理单元CCM30芯片的48脚,MCM200芯片的27脚与2脚连接后接中央处理单元CCM30芯片的46脚,MCM200芯片的沈脚与3脚连接后接中央处理单元CCM30芯片的45脚,MCM200芯片的25脚与4脚连接后接中央处理单元CCM30芯片的44脚,MCM200芯片的M脚接中央处理单元CCM30芯片的43脚,MCM200芯片的10脚和11脚通过无线射频接口模块RF连接天线,MCM200芯片的20脚、14脚、18脚及3脚连接后接地。
专利摘要本实用新型涉及一种供氧急救系统。本系统包括氧气探测器、电磁阀及控制部分,控制部分包括中央处理单元、电源处理电路、可编程逻辑存储器、无线通讯电路及电磁阀驱动控制电路。采取本系统可准确地检测气体浓度,由于设计为固定式,容易实现无人值守。同时还可对系统故障进行诊断,自动识别失效的传感器,自动补偿由于传感器老化而产生的性能变化,因此系统稳定,使用寿命长。还能很快地确定受困人员的位置,从而使伤亡降低。本装置具有高灵敏度、抗干扰能力强及操作安全方便等特点。可广泛应用于石油、化工、冶金,电力,制冷制药等存在易燃、易爆、毒性气体的危险场所。
文档编号A62B7/00GK202315007SQ20112043640
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者刘亚军, 刘仲学, 刘强, 宋毅, 崔灵泉, 王东江, 王丽霞, 王维, 虞贵林 申请人:天津市电视技术研究所