一种煤层气储运全程监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及煤层气储运监测领域。一种煤层气储运全程监测装置，包括电源模块、红外唤醒模块、电路自检模块、并行选择电路模块、按键唤醒电路模块、危险感知模块、存储器、SD卡、控制模块、实时时钟传感器、温度传感器、振动与冲击传感器和LCD显示屏。本实用新型专利技术实现了煤层气物流管理与参数监测的一体化监测，同时实现了煤层气仓储阶段与运输阶段的全程智能监测。

A whole process monitoring device for coal bed methane storage and transportation

The utility model relates to the field of coal bed gas storage and transportation monitoring. The utility model relates to a coal bed methane storage and transportation whole process monitoring device, which comprises a power supply module, an infrared wake-up module, a circuit self-test module, a parallel selection circuit module, a key-press wake-up circuit module, a danger sensing module, a memory, an SD card, a control module, a real-time clock sensor, a temperature sensor, a vibration and impact sensor and a LCD display screen. The utility model realizes the integrated monitoring of coalbed methane logistics management and parameter monitoring, and realizes the whole intelligent monitoring of the storage and transportation stages of coalbed methane.

【技术实现步骤摘要】
一种煤层气储运全程监测装置
本技术涉及煤层气储运监测领域。
技术介绍
煤层气俗称“瓦斯”，是指一种蕴藏于煤层当中的可燃气体，其成分以甲烷为主，含量约为整个煤层气的80%-90%。煤层气属于天然气的一种，是一种理想的清洁能源并且储量丰富。据国际能源机构估计，全球路基煤田当中深度超过2Km的煤层气储量约为260万亿m³，这个数量是常规天然气可探明储量的两倍多。我国煤田众多，煤层气资源丰富，其中煤层气储量超过5000亿m³的煤层气盆地就有10多个并且多为深度较浅的煤层气田，其中深度在1000m以内的煤层气约占我国煤层气储藏总量的38.8%，非常利于开采。然而，由于一系列技术难题，我国煤层气的利用率很低。这些技术难题主要包括开采技术和储运技术，其中开采技术随着广泛研究已经逐渐成熟，而储运技术中最关键的储运监测技术则一直是一项空白。传统的气体储运方式为压缩运输，其储运罐的压力高达25MPa，在灌装和运输可燃性气体时非常危险，严重限制了煤层气的应用范围。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：如何提供一种煤层气储运全程监测装置。本技术所采用的技术方案是：一种煤层气储运全程监测装置，包括电源模块、红外唤醒模块、电路自检模块、并行选择电路模块、按键唤醒电路模块、危险感知模块、存储器、SD卡、控制模块、实时时钟传感器、温度传感器、振动与冲击传感器和LCD显示屏，红外唤醒模块、电路自检模块、按键唤醒电路模块、危险感知模块连接并行选择电路模块，并行选择电路模块、存储器、SD卡、实时时钟传感器、温度传感器、振动与冲击传感器和LCD显示屏连接控制模块。作为一种优选方式：电源模块由第一片LP5996芯片电路、第二片LP5996芯片电路和9014三极管控制电路构成，红外唤醒模块由9012三极管控制电路和GP2W0116YPS芯片电路构成，电路自检模块由MAX931芯片电路构成，并行选择电路模块由74LVC1G332芯片电路构成，按键唤醒电路模块由按键唤醒电路构成，危险感知模块由ADXL345芯片电路构成，存储器由MT29F128G08AB芯片构成的，SD卡为MICROSD，控制模块为STM32F407芯片，实时时钟传感器为PCF8563芯片传感器，温度传感器为SHT31芯片传感器，振动与冲击传感器为H3LIS331芯片传感器，第一片LP5996芯片电路为红外唤醒模块、并行选择电路模块、按键唤醒电路模块、危险感知模块供电，9014三极管控制电路连接第二片LP5996芯片电路，第二片LP5996芯片电路为电路自检模块、存储器、SD卡、控制模块、实时时钟传感器、温度传感器、振动与冲击传感器和LCD显示屏供电。本技术的有益效果是：本技术实现了煤层气物流管理与参数监测的一体化监测，同时实现了煤层气仓储阶段与运输阶段的全程智能监测。当储运过程中监测参数发生异常(比如温度、压力信号异常)或有特殊情况发生(比如意外跌落或碰撞)，则本技术装置会发出红色预警、黄色预警和蓝色预警三种不同等级的预警信息。监测装置具备自检功能，当监测装置自身发生故障，如电量不足、传感器故障或存储器故障时装置同样给出预警提示信息。附图说明图1是第一片LP5996芯片电路示意图；图2是9014三极管控制电路示意图；图3是第二片LP5996芯片电路示意图；图4是9012三极管控制电路示意图；图5是GP2W0116YPS芯片电路示意图；图6是MAX931芯片电路示意图；图7是74LVC1G332芯片电路示意图；图8是按键唤醒电路示意图；图9是ADXL345芯片电路示意图；图10是MT29F128G08AB芯片连接示意图；图11是MICROSD连接示意图；图12是STM32F407芯片连接示意图；图13是PCF8563芯片传感器连接示意图；图14是SHT31芯片传感器连接示意图；图15是H3LIS331芯片传感器连接示意图。具体实施方式本技术的电源模块由第一片LP5996芯片电路、9014三极管控制电路、第二片LP5996芯片电路构成，如图1所示，本技术通过第一片LP5996芯片电路提供恒定的3.3V电源（图中标记为3.3V_HX），所有其它电路图中标注有3.3V_HX的都有第一片LP5996芯片电路供电，如图3所示，第二片LP5996芯片电路提供可控的3.3V电源，通过如图2所示的9014三极管控制电路对第一、第二片LP5996芯片进行协调控制，实现不同模块的分区分时供电，两者之间通过EN2电路通道连接（图2和图3中各有一个标注的EN2接口）；红外唤醒模块由9012三极管控制电路和GP2W0116YPS芯片电路构成。如图4和图5所示，9012三极管控制电路和GP2W0116YPS芯片电路通过RXD电路通道连接，当GP2W0116YPS芯片收到红外信号时，向R_WAKUP电路通道发出一个3.3V的高电平信号，如图7所示，74LVC1G332芯片通过R_WAKUP电路通道收到3.3V的高电平信号后通过WAKUP电路通道发出唤醒信号，如图12所示，STM32F407芯片通过WAKUP电路通道收到唤醒信号后，STM32F407芯片开始启动相关唤醒中断工作；如图6所示，MAX931芯片电路的IN-脚连接蓄电池电源（battery）,MAX931芯片电路的IN+脚连接第二LB5996芯片电路提供的供可控的3.3V电源，当MAX931芯片电路通过比较IN+脚和IN-脚电压的高低判定是否电池电量不足，如果IN+脚电压高于IN-脚电压（代表蓄电池电源电量即将不足，电压开始下降），开始启动声光报警，否则不报警，同时通过TEST电路通道发出一个3.3V的高电平信号，如图7所示，74LVC1G332芯片通过TEST电路通道收到3.3V的高电平信号后通过WAKUP电路通道发出唤醒信号，如图12所示，STM32F407VGT芯片通过WAKUP电路通道收到唤醒信号后，STM32F407VGT芯片开始启动相关中断工作；如图8所示，当有按键按下时，向R_WAKUP电路通道发出一个3.3V的高电平信号，如图7所示，74LVC1G332芯片通过R_WAKUP电路通道收到3.3V的高电平信号后通过WAKUP电路通道发出唤醒信号，如图12所示，STM32F407芯片通过WAKUP电路通道收到唤醒信号后，STM32F407VGT芯片开始启动相关中断工作；如图12、13、14、15所示，PCF8563芯片传感器（实时时钟传感器）、SHT31芯片传感器（温度传感器）、H3LIS331芯片传感器（振动与冲击传感器）连接STM32F407芯片（控制模块），ADXL345芯片电路（危险感知模块）H3LIS331连接STM32F407芯片（控制模块）、，当ADXL345芯片电路通过SDA1和SCL1电路通道收到控制信号后开始进行危险感知，如图9所示，如果感知结果认为是危险发生，则通过L_LNT1电路通道向74LVC1G332芯片发出信号，如图7所示，74LVC1G332芯片通过L_LNT1电路通道收到信号后，通过WAKUP电路通道发出唤醒信号，如图12所示，STM32F407芯片通过WAKUP电路通道收到唤醒信号后，STM32F407VGT芯片开始启动相关中断工作，进一步判定该危险为红本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤层气储运全程监测装置，其特征在于：包括电源模块、红外唤醒模块、电路自检模块、并行选择电路模块、按键唤醒电路模块、危险感知模块、存储器、SD卡、控制模块、实时时钟传感器、温度传感器、振动与冲击传感器和LCD显示屏，红外唤醒模块、电路自检模块、按键唤醒电路模块、危险感知模块连接并行选择电路模块，并行选择电路模块、存储器、SD卡、实时时钟传感器、温度传感器、振动与冲击传感器、LCD显示屏连接控制模块。

【技术特征摘要】
1.一种煤层气储运全程监测装置，其特征在于：包括电源模块、红外唤醒模块、电路自检模块、并行选择电路模块、按键唤醒电路模块、危险感知模块、存储器、SD卡、控制模块、实时时钟传感器、温度传感器、振动与冲击传感器和LCD显示屏，红外唤醒模块、电路自检模块、按键唤醒电路模块、危险感知模块连接并行选择电路模块，并行选择电路模块、存储器、SD卡、实时时钟传感器、温度传感器、振动与冲击传感器、LCD显示屏连接控制模块。2.根据权利要求1所述的一种煤层气储运全程监测装置，其特征在于：电源模块由第一片LP5996芯片电路、第二片LP5996芯片电路和9014三极管控制电路构成，红外唤醒模块由9012三极管控制电路和GP2W0116YPS芯片电路构成，电路自检模块由MAX...

【专利技术属性】
技术研发人员：许富景，常茹，刘振国，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：新型
国别省市：山西,14