一种智能井盖气体探测报警电路的制作方法

本实用新型涉及井盖技术领域，特别涉及一种智能井盖气体探测报警电路。

背景技术：

目前各个城市的下水道井盖都是普通的铸铁井盖，作用为方便从业人员在下水道出现堵塞清理、有害气体临时检测等，从外观上来看，没什么其它作用，大家知道，城市下水道相对封闭，各类危险气体泄漏后，容易造成气体蓄积，遇到条件成熟时，引起爆炸，成为井下炸弹，下水道内有害气体繁多，对人危险最大的是硫化氢，硫化氢又称之为“下水道气体”，其毒性主要是切断人体组织对氧的利用，造成人体细胞缺氧而窒息。接触硫化氢较多的作业工种有污水处理、下水道疏通、开挖整治沼泽地、沟渠、水井及清除淤泥、粪便等，发生急性硫化氢中毒事故的作业场所多为空间狭窄，未采取有效的通风措施。一旦发生事故，现场抢救者应佩戴供氧式面具，迅速将中毒者移至空气新鲜处，保持呼吸道畅通，呼吸停止者立即予以人工呼吸。为此急需开发一种可远程监测报警解决安全隐患的智能井盖。

技术实现要素：

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种可实现井下监测气体浓度危险值、避免因甲烷或一氧化碳浓度超标发生火灾或人员伤亡事故、实现智慧物联网智能化管理、在线式远程监测的智能井盖气体探测报警电路。

为解决此技术问题，本实用新型采取以下方案：一种智能井盖气体探测报警电路，包括电源电路、气体探测电路、二级运算放大电路、gps定位模块电路、nb-iot模组电路、电平转换电路和单片机控制电路，所述电源电路分别与气体探测电路、二级运算放大电路、nb-iot模组电路、电平转换电路和单片机控制电路相连接供电，所述气体探测电路经二级运算放大电路放大输出至单片机控制电路，所述单片机控制电路经nb-iot模组电路与云服务器通信连接，所述单片机控制电路还经电平转换电路与nb-iot模组电路相连接，所述nb-iot模组电路连接并控制gps定位模块电路。

进一步的改进，所述单片机控制电路为stm32l152c8t6芯片及其外围电路。

进一步的改进，所述nb-iot模组电路为bc20芯片及其外围电路。

进一步的改进，所述气体探测电路为半导体气体传感器mc-105。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：将本实用新型的智能井盖气体探测报警电路安装在各个井盖中，即可通过气体探测电路采集甲烷、一氧化碳有毒气体浓度信息经二级运算放大电路放大输出至单片机控制电路，同时单片机控制电路经电平转换电路将气体浓度ppm值和报警信息数据发送至nb-iot模组电路，单片机控制电路判断井下气体浓度大于报警阈值输出信号经nb-iot模组电路向云服务器上传报警信息和气体浓度ppm值，所述nb-iot模组电路连接并控制gps定位模块电路将报警地址发送至所属的井盖的工程维护人员app端，实现井下监测气体浓度危险值及时派人处理，避免因甲烷或一氧化碳浓度超标发生火灾或人员伤亡事故、实现智慧物联网智能化管理，同时用户亦可通过云服务器连接对应位置井盖上的nb-iot模组电路经单片机控制电路实时查看气体探测电路实时采集信息，实现在线式远程监测，可广泛推广应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路原理框图；

图2是本实用新型实施例的电路原理图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参考图1和图2，优选的本实用新型的智能井盖气体探测报警电路，包括电源电路1、气体探测电路2、二级运算放大电路3、gps定位模块电路4、nb-iot模组电路5、电平转换电路6和单片机控制电路7，所述电源电路1分别与气体探测电路2、二级运算放大电路3、nb-iot模组电路5、电平转换电路6和单片机控制电路7相连接供电，所述气体探测电路2为半导体气体传感器mc-105，所述单片机控制电路7为stm32l152c8t6芯片及其外围电路，所述气体探测电路经二级运算放大电路放大输出至单片机控制电路，所述nb-iot模组电路5为bc20芯片及其外围电路，所述单片机控制电路经nb-iot模组电路与云服务器8通信连接，所述单片机控制电路还经电平转换电路与nb-iot模组电路相连接，所述nb-iot模组电路连接并控制gps定位模块电路。

工作原理：气体探测电路由u7芯片、c26、rj7、rj8、r11、r24、rj1、rj2、c21组成，u7芯片为mc-105，u8a、u8b为lm358运放集成电路，由q7、q8、r25、r27、r26、c30、c31组成电平转换电路，u4a为bc20，由sim卡、c5、u2等组成gps定位模块电路。由气体探测电路的u7应用于采集甲烷、一氧化碳有毒气体，当井下泄漏甲烷、一氧化碳达到一定浓度时，u7第1引脚和第2引脚并行输出微弱信号发送至u8b第6端，由u8b、rj9、r11、vcc组成电压放大电路，其u8b第7脚输出送至u8a，经两级内部放大后，经u8a第1脚输出发送至单片机控制电路的u1第10脚，u1为stm32l152c8t6单片机，内置a/d电路，经u1内部a/d读取数据判断后，当井下气体浓度大于设定的报警阈值时，由u1第41脚和40脚输出数据信号控制u4a模组，经u4a内部解析后向云服务器上传数据，云服务器收到报警立即将警情经网络发送至后台管理服务器进行处理后，同时u4a控制gps定位模块电路将当前报警井盖位置信息发送至所属的井盖的工程维护人员app端，实现井下实时监测气体浓度危险值并在发现警报后及时派人处理，避免因甲烷或一氧化碳浓度超标，发生火灾或人员伤亡事故，实现井盖的物联网智能化管理、在线式远程监测。

将本实用新型的智能井盖气体探测报警电路安装在各个井盖中，即可通过气体探测电路采集甲烷、一氧化碳有毒气体浓度信息经二级运算放大电路放大输出至单片机控制电路，同时单片机控制电路经电平转换电路将气体浓度ppm值和报警信息数据发送至nb-iot模组电路，单片机控制电路判断井下气体浓度大于报警阈值输出信号经nb-iot模组电路向云服务器上传报警信息和气体浓度ppm值，所述nb-iot模组电路连接并控制gps定位模块电路将报警地址发送至所属的井盖的工程维护人员app端，实现井下监测气体浓度危险值及时派人处理，避免因甲烷或一氧化碳浓度超标发生火灾或人员伤亡事故、实现智慧物联网智能化管理，同时用户亦可通过云服务器连接对应位置井盖上的nb-iot模组电路经单片机控制电路实时查看气体探测电路实时采集信息，实现在线式远程监测，可广泛推广应用。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种智能井盖气体探测报警电路，包括电源电路、气体探测电路、二级运算放大电路、gps定位模块电路、nb-iot模组电路、电平转换电路和单片机控制电路，其特征在于：所述电源电路分别与气体探测电路、二级运算放大电路、nb-iot模组电路、电平转换电路和单片机控制电路相连接供电，所述气体探测电路经二级运算放大电路放大输出至单片机控制电路，所述单片机控制电路经nb-iot模组电路与云服务器通信连接，所述单片机控制电路还经电平转换电路与nb-iot模组电路相连接，所述nb-iot模组电路连接并控制gps定位模块电路。

2.根据权利要求1所述的智能井盖气体探测报警电路，其特征在于：所述单片机控制电路为stm32l152c8t6芯片及其外围电路。

3.根据权利要求1所述的智能井盖气体探测报警电路，其特征在于：所述nb-iot模组电路为bc20芯片及其外围电路。

4.根据权利要求1所述的智能井盖气体探测报警电路，其特征在于：所述气体探测电路为半导体气体传感器mc-105。

技术总结
本实用新型涉及井盖技术领域，提供一种智能井盖气体探测报警电路，包括电源电路、气体探测电路、二级运算放大电路、GPS定位模块电路、NB‑IOT模组电路、电平转换电路和单片机控制电路，所述电源电路分别与气体探测电路、二级运算放大电路、NB‑IOT模组电路、电平转换电路和单片机控制电路相连接供电，所述气体探测电路经二级运算放大电路放大输出至单片机控制电路，所述单片机控制电路经NB‑IOT模组电路与云服务器通信连接，所述单片机控制电路还经电平转换电路与NB‑IOT模组电路相连接，所述NB‑IOT模组电路连接并控制GPS定位模块电路。本实用新型解决了现有井盖无法远程监测报警来及时处理有害气体的问题。

技术研发人员：郑贤文
受保护的技术使用者：成都市中电伟业科技有限公司
技术研发日：2020.01.19
技术公布日：2020.06.26