專利名稱：供氧急救系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及供氧系統(tǒng)，特別涉及一種應(yīng)用于石油、化工、冶金，電力，制冷制藥等領(lǐng)域的供氧急救系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)如今對存在氧氣含量不足的工作環(huán)境中的人員采取的防護(hù)措施一般采用便攜式氧氣瓶。在氧氣含量稍低時，人雖然可以正?；顒?，但不能發(fā)覺氧氣含量降低，長時間處于低氧狀態(tài)下會對身體造成損傷。而且當(dāng)氧氣含量過低的時，人體會產(chǎn)生頭暈等不良反應(yīng)，有時來不及使用氧氣瓶。會造成不必要的人員傷亡。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)狀況，本實(shí)用新型研發(fā)一種供氧急救系統(tǒng)。本系統(tǒng)將氧氣探測器、電磁閥以及控制部分整體設(shè)計(jì)及融合，從而設(shè)計(jì)出一套具有獨(dú)立檢測控制及通訊功能的供氧急救系統(tǒng)。并可實(shí)現(xiàn)M小時在線監(jiān)測氧濃度，通過對氧氣含量的監(jiān)測，在氧氣含量低于標(biāo)準(zhǔn)值時可自動產(chǎn)生氧氣，氧氣達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值是自動關(guān)閉，從而達(dá)到保證人身安全的目的。本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種供氧急救系統(tǒng)，其特征在于包括氧氣探測器、電磁閥及控制部分，控制部分包括中央處理單元、電源處理電路、可編程邏輯存儲器、無線通訊電路及電磁閥驅(qū)動控制電路，所述可編程邏輯存儲器與氧氣探測器連接，中央處理單元分別與電源處理電路、可編程邏輯存儲器、無線通訊電路及電磁閥驅(qū)動控制電路連接，電源處理電路分別與可編程邏輯存儲器、電磁閥驅(qū)動控制電路及電磁閥連接，電磁閥驅(qū)動控制電路與電磁閥連接。本實(shí)用新型所產(chǎn)生的有益效果是采取本系統(tǒng)可準(zhǔn)確地檢測氣體濃度，由于設(shè)計(jì)為固定式，容易實(shí)現(xiàn)無人值守。同時還可對系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷，自動識別失效的傳感器，自動補(bǔ)償由于傳感器老化而產(chǎn)生的性能變化，因此系統(tǒng)穩(wěn)定，使用壽命長。還能很快地確定受困人員的位置，從而使傷亡降低。本裝置具有高靈敏度、抗干擾能力強(qiáng)及操作安全方便等特點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、冶金，電力，制冷制藥等存在易燃、易爆、毒性氣體的危險場所。

圖1是本實(shí)用新型連接原理框圖。圖2是本實(shí)用新型電源處理電路原理圖。圖3是本實(shí)用新型可編程邏輯存儲器電路原理圖。圖4是本實(shí)用新型電磁閥驅(qū)動控制電路原理圖。圖5是本實(shí)用新型無線通訊電路原理圖。圖6是本實(shí)用新型的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明參照圖1，供氧急救系統(tǒng)包括氧氣探測器1、電磁閥2及控制部分，控制部分包括中央處理單元、電源處理電路、可編程邏輯存儲器、無線通訊電路及電磁閥驅(qū)動控制電路，可編程邏輯存儲器與氧氣探測器1連接，中央處理單元分別與電源處理電路、可編程邏輯存儲器、無線通訊電路及電磁閥驅(qū)動控制電路連接，電源處理電路分別與可編程邏輯存儲器、電磁閥驅(qū)動控制電路及電磁閥2連接，電磁閥驅(qū)動控制電路與電磁閥2連接。中央處理單元采用CCM30芯片，電源處理電路包括第一電源處理電路和第二電源處理電路，第一電源處理電路采用LM317芯片，第二電源處理電路采用REG1117芯片，可編程邏輯存儲器采用Atmel2k02芯片，無線通訊電路采用MCM200芯片，電磁閥驅(qū)動控制電路采用AAT4285芯片。參照圖2，第一電源處理電路LM317芯片的3腳與電容C20的一端連接后接12V電壓，LM317芯片的2腳與電阻R20的一端、穩(wěn)壓二極管D23的負(fù)極及電解電容C24的正極連接后接VDD5V電壓，LM317芯片的1腳接電解電容C21的正極、電阻R20的另一端、電阻R21的一端及穩(wěn)壓二極管D23的正極，電容C20的另一端與電解電容C21的負(fù)極、電阻R21的另一端及電解電容C24的負(fù)極連接后接GND端；第二電源處理電路REG1117芯片的3腳接電容C22的一端、電容C23的一端及5V電壓，REGl 117芯片的1腳與電容C22的另一端及電容C23的另一端連接后接GND端，REGl 117芯片的4腳與電容C26的一端和電解電容C25的正極連接后接REGl 117芯片的2腳，再接中央處理單元CCM30芯片的7腳，電容C26的另一端與電解電容C25的負(fù)極連接后接GND端。中央處理單元選用CCM30芯片，該芯片集成微處理器、無線通訊模塊以及可編程I/O等。LM317芯片、REG1117芯片及其外圍電路作為電源處理電路，作用是將外部電壓轉(zhuǎn)化為芯片正常工作所需電壓，同時對輸入電壓濾波，提高輸入電壓的穩(wěn)定性。參照圖3，可編程邏輯存儲器Atmel2k02芯片的AO腳、Al腳及A2腳分別連接接插件Jl，Atmel24c02芯片的GND腳與WP腳連接后接GND端，Atmel2^02芯片的SCL腳連接電阻R2的一端及中央處理單元CCM30芯片的13腳，Atmel24c02芯片的SCA腳連接電阻Rl的一端及中央處理單元CCM30芯片的14腳，電阻Rl的另一端與電阻R2的另一端連接后接VCC端。可編程邏輯存儲器采用的Atmel2k02芯片是一種低功耗、低電壓、電可擦除、可編程只讀存儲器，其容量為2Kb，可重復(fù)寫100萬次。其中SCL管腳和SDA管腳為二線串行接口，符合I2C總線協(xié)議，與中央處理單元CCM30芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。Atmel 24c02芯片數(shù)據(jù)受到干擾的情況是很小的，因次它可以在惡劣工業(yè)環(huán)境中，將氧氣檢測數(shù)據(jù)穩(wěn)定地記錄在其芯片上。參照圖4，電磁閥驅(qū)動控制電路AAT4285芯片的1腳與2腳連接后接12V電壓及二極管D12的負(fù)極及電解電容C19的正極，二極管D12的正極和電解電容C19的負(fù)極連接后接地，AAT4285芯片的4腳與電阻RlO的一端連接后接中央處理單元CCM30芯片的5腳及電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端接三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極與二極管Dll的正極連接后接VCC端，二極管Dll的負(fù)極與三極管Ql的發(fā)射極連接后接地，電阻RlO的另一端與AAT4285芯片的5腳、6腳、7腳、8腳及電容C18的一端連接，電容C18的另一端與AAT4285芯片的3腳連接后接電磁閥VI。AAT4285芯片有一個相對較寬的電壓，調(diào)控范圍在3. OV到13. 2V，并且是一種高壓側(cè)負(fù)載開關(guān)。提供一個快速可控電荷開關(guān)接通時間，時間可達(dá)100 μ s左右。中央處理單元CCM30芯片的Pl_3 口通過一個限流電阻控制三極管(型號為9012)的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)電容的放電，從而驅(qū)動控制電磁閥的開啟與關(guān)閉。參照圖5，無線通訊電路MCM200芯片的30腳連接中央處理單元CCM30芯片的6腳，MCM200芯片的15腳連接中央處理單元CCM30芯片的4腳，MCM200芯片的28腳與1腳連接后接中央處理單元CCM30芯片的48腳，MCM200芯片的27腳與2腳連接后接中央處理單元CCM30芯片的46腳，MCM200芯片的沈腳與3腳連接后接中央處理單元CCM30芯片的45腳，MCM200芯片的25腳與4腳連接后接中央處理單元CCM30芯片的44腳，MCM200芯片的M腳接中央處理單元CCM30芯片的43腳，MCM200芯片的10腳和11腳通過無線射頻接口模塊RF連接天線，MCM200芯片的20腳、14腳、18腳及3腳連接后接地。無線通訊電路以MCM200芯片為核心，CC2430芯片的Pl_l 口和Pl_2 口分別與MCM200芯片的讀寫信號相連，Ρ2 口為數(shù)據(jù)/地址復(fù)用端口，進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。RF模塊作為無線射頻接口模塊連接天線。參照圖6，本實(shí)用新型采用的氧氣探測器1，通過3*0. 75的三芯線或屏蔽線與控制部分的電路板連接。氧氣供給通過電磁閥2的氧氣入口 2-1進(jìn)入供氧管路3。電磁閥2選用雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，這種電磁閥也叫脈沖電磁閥，使用時需要很短的時間，脈沖電平就能關(guān)閉和打開電磁閥。只有當(dāng)閥門開啟關(guān)閉時才消耗電量，當(dāng)閥門開關(guān)轉(zhuǎn)換完成后，進(jìn)入省電模式狀態(tài)下耗電量極小。本實(shí)用新型工作原理氧氣探測器實(shí)時監(jiān)測周圍環(huán)境氧氣濃度，可編程邏輯存儲器接收氧氣探測器信號并傳送給中央處理單元的微處理器，微處理器判斷當(dāng)前檢測到濃度是否低于標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)微處理器判斷當(dāng)前檢測到的氧氣濃度低于標(biāo)準(zhǔn)值時，微處理器控制電磁閥驅(qū)動控制電路控制電磁閥的開啟，釋放氧氣；當(dāng)微處理器判斷當(dāng)前檢測到的氧氣濃度符合標(biāo)準(zhǔn)值時，微處理器控制電磁閥驅(qū)動控制電路控制電磁閥的關(guān)閉，同時還可對系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷。中央處理單元的微處理器還可將檢測信號通過無線通訊電路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制，從而實(shí)現(xiàn)氧氣供給的智能控制。
權(quán)利要求1.一種供氧急救系統(tǒng)，其特征在于包括氧氣探測器(1)、電磁閥(2)及控制部分，控制部分包括中央處理單元、電源處理電路、可編程邏輯存儲器、無線通訊電路及電磁閥驅(qū)動控制電路，所述可編程邏輯存儲器與氧氣探測器(1)連接，中央處理單元分別與電源處理電路、可編程邏輯存儲器、無線通訊電路及電磁閥驅(qū)動控制電路連接，電源處理電路分別與可編程邏輯存儲器、電磁閥驅(qū)動控制電路及電磁閥(2)連接，電磁閥驅(qū)動控制電路與電磁閥(2)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的供氧急救系統(tǒng)，其特征在于所述中央處理單元采用CCM30芯片，所述電源處理電路包括第一電源處理電路和第二電源處理電路，第一電源處理電路采用LM317芯片，第二電源處理電路采用REGl 117芯片，可編程邏輯存儲器采用Atmel2^02芯片，無線通訊電路采用MCM200芯片，電磁閥驅(qū)動控制電路采用AAT4285芯片。
3.如權(quán)利要求2所述的供氧急救系統(tǒng)，其特征在于所述第一電源處理電路LM317芯片的3腳與電容C20的一端連接后接12V電壓，LM317芯片的2腳與電阻R20的一端、穩(wěn)壓二極管D23的負(fù)極及電解電容CM的正極連接后接VDD5V電壓，LM317芯片的1腳接電解電容C21的正極、電阻R20的另一端、電阻R21的一端及穩(wěn)壓二極管D23的正極，電容C20的另一端與電解電容C21的負(fù)極、電阻R21的另一端及電解電容CM的負(fù)極連接后接GND端；所述第二電源處理電路REG1117芯片的3腳接電容C22的一端、電容C23的一端及5V電壓，REGl 117芯片的1腳與電容C22的另一端及電容C23的另一端連接后接GND端，REGl 117芯片的4腳與電容以6的一端和電解電容C25的正極連接后接REG1117芯片的2腳，再接中央處理單元CCM30芯片的7腳，電容C26的另一端與電解電容C25的負(fù)極連接后接GND端。
4.如權(quán)利要求2所述的供氧急救系統(tǒng)，其特征在于所述可編程邏輯存儲器Atmel24c02芯片的AO腳、Al腳及A2腳分別連接接插件Jl，Atmel24c02芯片的GND腳與WP腳連接后接GND端，Atmel2^02芯片的SCL腳連接電阻R2的一端及中央處理單元CCM30芯片的13腳，Atmel24c02芯片的SCA腳連接電阻Rl的一端及中央處理單元CCM30芯片的14腳，電阻Rl的另一端與電阻R2的另一端連接后接VCC端。
5.如權(quán)利要求2所述的供氧急救系統(tǒng)，其特征在于所述電磁閥驅(qū)動控制電路AAT4^5芯片的1腳與2腳連接后接12V電壓及二極管D12的負(fù)極及電解電容C19的正極，二極管D12的正極和電解電容C19的負(fù)極連接后接地，AAT4285芯片的4腳與電阻RlO的一端連接后接中央處理單元CCM30芯片的5腳及電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端接三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極與二極管Dll的正極連接后接VCC端，二極管Dll的負(fù)極與三極管Ql的發(fā)射極連接后接地，電阻RlO的另一端與AAT4^5芯片的5腳、6腳、7腳、8腳及電容C18的一端連接，電容C18的另一端與AAT4285芯片的3腳連接后接電磁閥VI。
6.如權(quán)利要求2所述的供氧急救系統(tǒng)，其特征在于所述無線通訊電路MCM200芯片的30腳連接中央處理單元CCM30芯片的6腳，MCM200芯片的15腳連接中央處理單元CCM30芯片的4腳，MCM200芯片的觀腳與1腳連接后接中央處理單元CCM30芯片的48腳，MCM200芯片的27腳與2腳連接后接中央處理單元CCM30芯片的46腳，MCM200芯片的沈腳與3腳連接后接中央處理單元CCM30芯片的45腳，MCM200芯片的25腳與4腳連接后接中央處理單元CCM30芯片的44腳，MCM200芯片的M腳接中央處理單元CCM30芯片的43腳，MCM200芯片的10腳和11腳通過無線射頻接口模塊RF連接天線，MCM200芯片的20腳、14腳、18腳及3腳連接后接地。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種供氧急救系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括氧氣探測器、電磁閥及控制部分，控制部分包括中央處理單元、電源處理電路、可編程邏輯存儲器、無線通訊電路及電磁閥驅(qū)動控制電路。采取本系統(tǒng)可準(zhǔn)確地檢測氣體濃度，由于設(shè)計(jì)為固定式，容易實(shí)現(xiàn)無人值守。同時還可對系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷，自動識別失效的傳感器，自動補(bǔ)償由于傳感器老化而產(chǎn)生的性能變化，因此系統(tǒng)穩(wěn)定，使用壽命長。還能很快地確定受困人員的位置，從而使傷亡降低。本裝置具有高靈敏度、抗干擾能力強(qiáng)及操作安全方便等特點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金，電力，制冷制藥等存在易燃、易爆、毒性氣體的危險場所。
文檔編號A62B7/00GK202315007SQ20112043640
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者劉亞軍, 劉仲學(xué), 劉強(qiáng), 宋毅, 崔靈泉, 王東江, 王麗霞, 王維, 虞貴林 申請人:天津市電視技術(shù)研究所