本技术涉及气体监测,尤其是涉及具有短路故障检测功能的气体监测控制系统。
背景技术:
1、为降低环境不安全性而引发的安全事故,则有必要在易产生有毒有害气体的场所安装相应的气体监测设备。以下水道和化粪池为例,由于下水道、化粪池相对封闭,污水中的有机物质和无机物质在厌氧条件下受微生物作用,会分解产生多种有毒有害、易燃易爆的气体,如若管理不善,则容易造成气体蓄积,当达到一定浓度后,遇明火还会引起爆炸事故,对人身及财产均会造成严重的危害。为此,适用于下水道及化粪池的气体监测设备不仅需具有气体采集结构以监测有毒有害气体的浓度,并达到及时预警和报警的效果,还需具有通风结构以降低有毒有害气体浓度保障安装场所的安全,相应地,气体监测设备的控制系统则需兼具前述各功能结构的控制模块。另外,各控制模块均有发生短路故障的可能性,由于受限于安装场所,该类型的气体监测设备大多无法通过人工巡检来检测故障,如若缺失对短路故障的自动监测功能,那么极易损害各功能结构,严重的,甚至会造成起火等安全事故。
技术实现思路
1、本实用新型的目的是克服现有技术的上述问题,提供具有短路故障检测功能的气体监测控制系统,具有使用寿命长、安全性好及运行稳定的优点。
2、本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现:
3、具有短路故障检测功能的气体监测控制系统,包括主控单元、电源单元、驱动单元及检测单元;
4、驱动单元包括若干组与主控单元连接的驱动电路组,驱动电路组包括驱动电路和与驱动电路相连的继电器;
5、检测单元包括交流电检测电路组和直流电检测电路组,交流电检测电路组包括交流变直流电路和交变直电流信号放大电路,直流电检测电路组包括直流电流信号放大电路;
6、交变直电流信号放大电路和直流电流信号放大电路均包括第一运算放大器和第二运算放大器,第一运算放大器的正输入端作为信号放大电路的输入端,第一运算放大器的负输入端连接有第一放大分压电阻组,第一放大分压电阻组的一端接地,其的另一端接入第一运算放大器的输出端,第一运算放大器的输出端通过第一放大限流电阻接入第二运算放大器的正输入端,第二运算放大器的负输入端连接有第二放大分压电阻组,第二放大分压电阻组的一端接地,其的另一端接入第二运算放大器的输出端,第二运算放大器的输出端连接有第二放大限流电阻并作为信号放大电路的输出端,第一运算放大器的正输入端、第一运算放大器的输出端及第二运算放大器的输出端均连接有放大吸收电容;
7、直流电流信号放大电路的输入端接入相应驱动电路组中继电器的检测引脚;
8、交流变直流电路的输入端接入相应驱动电路组中继电器的检测引脚,交流变直流电路的输出端接入交变直电流信号放大电路的输入端。
9、进一步地,所述第一放大分压电阻组和所述第二放大分压电阻组均包括串接的第一放大分压电阻和第二放大分压电阻。
10、进一步地,所述交流变直流电路包括交变直整流二极管、交变直放电电阻、交变直充电电容、交变直限压二极管、交变直续流二极管及交变直限流电阻;
11、交变直放电电阻的一端、交变直充电电容的一端及交变直限压二极管的阳极端并接接地;
12、变直放电电阻的另一端、交变直充电电容的另一端及交变直限压二极管的阴极端并接入交变直续流二极管的阳极端、交变直整流二极管的阴极端及交变直限流电阻的一端;
13、交变直续流二极管的阴极端接入所述电源单元的正极输出端,交变直整流二极管的阳极端作为所述交流变直流电路的输入端,交变直限流电阻的另一端作为所述交流变直流电路的输出端。
14、进一步地,所述驱动电路包括驱动开关三极管、驱动限流电阻、驱动钳位电阻、驱动续流二极管;
15、驱动开关三极管的发射极接地,驱动开关三极管的基极通过驱动限流电阻接入所述主控单元的相应引脚,驱动开关三极管与驱动限流电阻的共接点连接有接地的所述驱动钳位电阻;驱动开关三极管的集电极与驱动续流二极管的阳极端相连,驱动续流二极管的阴极端接入所述电源单元的正极输出端,驱动开关三极管与驱动续流二极管的共接点接入所述继电器的相应引脚。
16、进一步地,所述驱动电路组还包括驱动指示灯电路;
17、驱动指示灯电路包括驱动指示发光二极管和驱动指示限流电阻;
18、驱动指示限流电阻的一端接入电源单元的正极输出端,其的另一端与所述驱动指示发光二极管的阳极端相连,驱动指示发光二极管的阴极端接入相应的驱动电路的输出端。
19、进一步地,还包括按键指令单元;
20、按键指令单元包括若干组与所述主控单元相连的按键指令电路组;
21、按键指令电路组包括按键指令电路;
22、按键指令电路包括光耦隔离器,光耦隔离器的第一引脚通过光耦隔离限流电阻接入所述电源单元的正极输出端,光耦隔离器的第二引脚作为按键指令输入端,光耦隔离器的第三引脚接地,光耦隔离器的第四引脚接入所述主控单元的相应引脚,光耦隔离器的第四引脚与主控单元的共节点通过光耦隔离上拉电阻接入所述电源单元的正极输出端。
23、进一步地,所述按键指令电路组还包括按键指示灯电路;
24、按键指示灯电路包括按键指示发光二极管和按键指示限流电阻;
25、按键指示限流电阻的一端接入电源单元的正极输出端,其的另一端与所述按键指示发光二极管的阳极端相连,按键指示发光二极管的阴极端接入所述光耦隔离器的第四引脚。
26、进一步地,还包括网络单元;
27、所述网络单元包括4g网络模块、与4g网络模块相连的sim接口模块及信号电平转换器;
28、4g网络模块通过信号电平转换器与所述主控单元相连。
29、进一步地,还包括通信单元;
30、通信单元包括若干个与所述主控单元相连的rs485接口模块。
31、进一步地,所述电源单元包括24v转5v电源模块和5v转3v3电源模块。
32、本实用新型具有以下有益效果:本实用新型中,通过交流电检测电路组和直流电检测电路组的设计,可分别对交流电流信号和直流电流信号的运行情况进行实时监测,当发现特定功能结构出现短路故障时,会及时通过主控单元给驱动单元相应指令以断开该功能结构的供电,如此可保证设备运行的安全性及可靠性。
1.具有短路故障检测功能的气体监测控制系统,其特征在于:包括主控单元(1)、电源单元(3)、驱动单元(4)及检测单元(5);
2.根据权利要求1所述的具有短路故障检测功能的气体监测控制系统,其特征在于:所述第一放大分压电阻组和所述第二放大分压电阻组均包括串接的第一放大分压电阻和第二放大分压电阻。
3.根据权利要求1所述的具有短路故障检测功能的气体监测控制系统,其特征在于:所述交流变直流电路包括交变直整流二极管、交变直放电电阻、交变直充电电容、交变直限压二极管、交变直续流二极管及交变直限流电阻;
4.根据权利要求1所述的具有短路故障检测功能的气体监测控制系统,其特征在于:所述驱动电路包括驱动开关三极管、驱动限流电阻、驱动钳位电阻、驱动续流二极管;
5.根据权利要求1所述的具有短路故障检测功能的气体监测控制系统,其特征在于:所述驱动电路组还包括驱动指示灯电路;
6.根据权利要求1所述的具有短路故障检测功能的气体监测控制系统,其特征在于:还包括按键指令单元(9);
7.根据权利要求6所述的具有短路故障检测功能的气体监测控制系统,其特征在于:所述按键指令电路组还包括按键指示灯电路;
8.根据权利要求1所述的具有短路故障检测功能的气体监测控制系统,其特征在于:还包括网络单元(2);
9.根据权利要求1所述的具有短路故障检测功能的气体监测控制系统,其特征在于:还包括通信单元(6);
10.根据权利要求1所述的具有短路故障检测功能的气体监测控制系统,其特征在于:所述电源单元(3)包括24v转5v电源模块(31)和5v转3v3电源模块(32)。
