Портативный газоанализатор с беспроводным интерфейсом для оперативного детектирования и оповещения о токсичных и взрывоопасных веществах в составе воздуха на специальных объектах

Полезная модель относится к промышленной экологии, в частности, к мобильным детекторам токсичных и взрывоопасных веществ. Достигаемый технический результат - сбор и индикация данных о наличие токсичных и взрывоопасных веществ на специальных объектах, а также оповещение в случае превышения допустимых норм, при помощи стандартных мобильных устройств, поддерживающих технологии Bluetooth и Java ME. Указанный результат обеспечивается применением одного или двух датчиков газа заданного типа, передающих сигнал с информацией об уровне концентрации, посредством приемопередатчика bluetooth на любое мобильное устройство, которое служит для управления датчиками, индикации уровня концентрации, а также оповещения звуковым сигналом. Устройство представляет собой два модуля. Первый модуль регистрационно-измерительный и включает в себя один или несколько датчиков определяющих наличие в воздушной смеси токсичных и взрывоопасных веществ, коммутатор в случае подключения более одного датчика, микроконтроллера управляющего сбором аналоговых данных с датчиков и принимающего управляющие сигналы от второго модуля, посредством приемопередатчика Bluetooth так же входящего в первый модуль. Второй модуль представляется любым мобильным устройством с установленным программным обеспечением и поддержкой технологий Bluetooth и Java ME, позволяющим отправлять управляющие сигналы на первый модуль к датчикам, принимать данные об уровне концентрации и выводить их на дисплей мобильного устройства, а также оповещать звуковым сигналом встроенного динамика мобильного устройства в случае превышения допустимой концентрации детектируемых веществ в воздушной смеси на специальных объектах.

Полезная модель относится к промышленной экологии, в частности, к системам экологического мониторинга и контроля за выбросами загрязняющих веществ.

По авт. св. 2007114751/22 известен переносной газоанализатор, содержащий два модуля, один из которых измерительный спускаемый, а другой транспортный, при этом в измерительном спускаемом модуле расположены хотя бы один чувствительный элемент-датчик, измерительное устройство и блок светозвуковой сигнализации, а в транспортном модуле расположены источник электрической энергии и блок светозвуковой сигнализации, причем измерительное устройство соединено с чувствительными элементами-датчиками, блоками светозвуковой сигнализации и источником электрической энергии, отличающийся тем, что измерительный спускаемый модуль снабжен светодиодным датчиком (индикатором), сигнализирующем о включении газоанализатора в рабочее состояние и его исправном функционировании.

По авт. св. 2009100350/22 известна система контроля загазованности с мобильной связью, включающая сигнализатор контроля загазованности с модулем индикации, клапан запорный газовый, соединенные кабелем, и диспетчерский пульт индикации состояния системы, связанный с сигнализатором путем использования стандартных сетей сотовой связи GSM/GPRS, отличающаяся тем, что в систему введены клапан с реверсным управлением и модуль управления состоянием клапана.

По авт. св. 2006103272/28 известен газоанализатор, содержащий измерительный модуль, имеющий первый корпус, по меньшей мере один расположенный в первом корпусе газовый датчик, расположенное в первом корпусе измерительное устройство, которое по сигналу по меньшей мере от одного газового датчика выдает сигнал, несущий информацию об измеренной концентрации газа, и расположенный в первом корпусе беспроводной передатчик, который передает сигналы, несущие информацию об измеренной концентрации газа, и дисплейный модуль, имеющий второй корпус, расположенный во втором корпусе беспроводной приемник, который принимает сигналы, несущие информацию об измеренной концентрации газа, и закрепленный во втором корпусе дисплей, на котором воспроизводится информация об измеренной концентрации газа, при этом первый и второй корпуса выполнены с возможностью их разъемного соединения друг с другом, но электрически изолированы друг от друга, что позволяет использовать газоанализатор с измерительным модулем и дисплейным модулем в собранном друг с другом виде или физически отделенном друг от друга виде.

Целью работы является разработка и применение портативного газоанализатора с беспроводным интерфейсом. В его состав входят два модуля, первый из которых отвечает за сбор информации о наличие в среде токсичных и взрывоопасных веществ и включает в себя один многокомпонентный или несколько, чувствительных к определенному типу газа, датчиков, а второй модуль предназначен для управления газоанализатором и индикации результатов измерения. В качестве второго модуля выступает любое переносное мобильное устройство типа сотовый телефон, смартфон, коммуникатор или ноутбук с установленным программным приложением, обеспечивающим управление модуля сбора, индикацию концентрации газа и оповещение о превышении допустимых норм, что является отличительной особенностью по сравнению с системами, описанными в авт.св. 2007114751/22, 2009100350/22 и 2006103272/28

Основными структурными блоками Портативного газоанализатора с беспроводным интерфейсом для оперативного детектирования и оповещения о токсичных и взрывоопасных веществах в составе воздуха на специальных объектах, приведенного на фиг.1, являются: выносной модуль сбора данных о концентрации токсичных и взрывоопасных веществ (модуль А) и модуль управления-индикации (модуль Б).

В модуль А входит микроконтроллер, который обеспечивает прием управляющих сигналов от модуля Б, управляет сбором данных от датчиков токсичных и взрывоопасных веществ и преобразует данные о концентрациях к формату, пригодному для передачи по радиоканалу.

В модуле А используются два датчика. Датчик метана (сh4) на основе сенсора типа tgs2611 и датчик сероводорода (h2s) на основе сенсора типа tgs825. Ввиду гибкости системы и развития технологий, тип сенсора и количество датчиков могут быть изменены и оптимизированны.

Коммутатор подключает два канала с датчиков к 8-разрядному АЦП. Информация с АЦП через буферный регистр попадает во внутреннюю память микроконтроллера. В соответствии с выбранным протоколом беспроводной передачи информации, осуществляется преобразование данных о концентрациях в необходимый формат. К качестве интерфейса подключения модуля А применяется приемопередатчик Bluetooth. По протоколу Bluetooth данные передаются последовательно, поэтому для преобразования параллельного кода, несущего информацию о концентрации газа, в последовательный используется сдвиговый регистр. Питание выносного модуля А обеспечивается батареями типа ААА.

В качестве модуля Б выступает любое мобильное персональное устройство типа сотовый телефон, смартфон, коммуникатор или карманный персональный компьютер, оснащенное Bluetooth радимодулем и поддерживающее платформу Java ME (Java Platform, Micro Edition). На устройство устанавливается Java ME приложение, которое позволяет управлять модулем А, выбирать тип газа и выводить на дисплей уровень концентрации газа, а также оповещать звуковым сигналом встроенного динамика персонального мобильного устройства о превышении допустимой концентрации.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ 2007114751/22 (МПК G01N 27/04, Опубликован 27.10.2007)

2. Патент РФ 2009100350/22 (МПК G01N 33/00, Опубликован 20.08.2007)

3. Патент РФ 2006103272/28 (МПК G08B 17/10, Опубликован 10.08.2009)

Портативный газоанализатор с беспроводным интерфейсом для оперативного детектирования и оповещения о токсичных и взрывоопасных веществах в составе воздуха на специальных объектах, обеспечивающий сбор и индикацию данных о концентрации токсичных и взрывоопасных веществ, а также оповещающий звуковым сигналом о превышении уровней концентраций, включающий регистрационно-измерительный модуль, представляющий собой один или несколько датчиков токсичных и взрывоопасных веществ, подключенных к микроконтроллеру, позволяющему управлять сбором данных от датчиков и принимать управляющие сигналы от второго модуля посредством Bluetooth приемопередатчика, а также второй модуль, представляющий собой любое мобильное устройство, поддерживающее подплатформу JAVA ME и протокол передачи данных Bluetooth, позволяющее с помощью предустановленного программного обеспечения управлять регистрационно-измерительным модулем, определять, задействовать один или несколько датчиков одновременно, осуществлять индикацию уровня концентрации токсичных и взрывоопасных веществ посредством вывода данных на дисплей мобильного устройства, а также оповещать звуковым сигналом встроенного динамика мобильного устройства о превышении допустимого уровня концентрации заданных газов, отличающийся тем, что в качестве модуля управления, индикации и оповещения используется стандартное мобильное переносное устройство, относящееся к таким классам, как мобильные телефоны, смартфоны, ноутбуки или любые другие.