(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122663726.1 (22)申请日 2021.11.02 (73)专利权人 哈尔滨理工大 学 地址 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学 府路52号 (72)发明人 施云波　董常庆　牛昊东　 (51)Int.Cl. G01N 33/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种基于无线传感器网络的多组分气体监 测系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种基于无线传感器网 络的多组分气体监测系统， 包括BLE通信模块 (1)、 传感器模块(2)、 OLED显示模 块(3)、 Flash存 储模块(4)、 按键指示灯模块(5)、 数据中继器 (11)、 电源模块(6)、 移动设备监测中心(12)、 固 件升级接口(7)、 数据读取接口(8)、 电源接口 (9)、 固定孔(10)、 设备外壳(13)、 内置固定螺柱 (14)。 BLE通信模块(1)将传感器模块(2)采集的 数据发送到移动设备监测中心(12)存储和分析 数据。 本实用新型便于实时监测化工厂等场所含 有易燃易爆等危险气体的浓度变化情况， 及时监 测易燃易爆等危险气体的浓度， 能够有效预防危 险气体泄漏事件的发生， 对于社会的稳定、 企业 的安全生产运行将具有重要意 义。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 216566853 U 2022.05.20 CN 216566853 U 1.一种基于无线传感器网络的多组分气体监测系统， 其特征在于： BLE通信模块(1)、 传 感器模块(2)、 OLED显示模块(3)、 Flash存储模块( 4)、 按键指示灯模块(5)、 数据中继器 (11)、 电源模块(6)、 移动设备监测中心(12)、 固件升级接口(7)、 数据读取接口(8)、 电源接 口(9)、 固定孔(10)、 设备外壳(13)、 内置固定螺柱(14)； 所述数据中继器(11)安置在工厂 内， 所述移动设备监测中心(12)可以安置在管理人员的智能手机或其他的移动终端设备； 所述BLE通信模块(1)、 Flash存储模块(4)、 按键指示灯模块(5)和电源模块(6)集成于一块 主电路板上； 所述传感器模块(2)和OLED显示模块(3)为单独电路板， 通过排针、 排母与主电 路板连接； 所述电源模块(6)用于给系统供电； 所述按键指示灯模块(5)用于气体浓度异常 报警、 系统重启和唤醒OLED屏幕； 所述固件升级接口(7)用于设备软件程序的升级改造； 所 述数据读取接口(8)将Flash存储的数据读出； 所述电源接口(9)将锂电池与电源模块(6)连 接； 所述固定孔(10)用于设备的安装固定； 所述设备外壳(13)用于所有模块的集成、 承载； 所述内置固定螺柱(14)用于在设备外壳(13)与主电路板的连接固定； 所述BLE通信模块(1) 将所述传感器模块(2)采集的数据发送到所述移动 设备监测中心(12)； 所述移动 设备监测 中心(12)用于建立应用存 储和分析 数据。 2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的多组分气体监测系统， 其特征在 于： 所述设备外壳(13)内留有凹槽， 将集成了BLE通信模块(1)、 Flash存储模块(4)、 按键指 示灯模块(5)和电源模块(6)集成于一块主电路板上固定在设备外壳(13)凸出的内置固定 螺柱上。 3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的多组分气体监测系统， 其特征在 于： 所述传感器模块(2)与OLED显示模块(3)通过排针、 排母固定在 主电路板， 用于采集和显 示多种气体的浓度和外界环境的温湿度。 4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的多组分气体监测系统， 其特征在 于： 所述按键指示灯模块(5)选用自锁开关按键、 轻触开关按键和080 5贴片发光 二极管。 5.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的多组分气体监测系统， 其特征在 于： 所述OLED显示模块(3)选用0.96 英寸128* 64单色OLED屏， 采用S PI通信接口。 6.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的多组分气体监测系统， 其特征在 于： 所述Flash存 储模块(4)选用为 W25Q128芯片。 7.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的多组分气体监测系统， 其特征在 于： 所述电源 模块(6)使用2 节18650可充电锂电池给系统供电。 8.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的多组分气体监测系统， 其特征在 于： 所述BLE通信模块(1)选用nRF52832芯片。 9.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的多组分气体监测系统， 其特征在 于： 所述传感器模块(2)使用6种MEMS气体传感器和S HT30温湿度传感器组成传感器阵列， 并 搭配一些信号调理电路， 用于信号的转换、 放大。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216566853 U 2一种基于无 线传感器网 络的多组分气体监测系统 技术领域 [0001]本实用新型涉及一种多组分气体监测系统， 尤其涉及一种工厂的危险气体浓度监 测系统， 适用于化工厂等 生产场所的易燃易爆危险气体的监测、 分析。 背景技术 [0002]随着我国社会经济 的高速发展， 对化学品的需求不断增加， 其安全生产使用受到 社会各方面的广泛关注。 有毒有害气体的泄漏事故在化学品的生产、 储运和使用过程中时 有发生。 据统计， 气 体泄漏是我国化学事故发生率最高的事件之一， 对社会稳定发展和人民 的生命安全造成极大的危害， 一旦有毒有害气 体泄漏发生将严重威胁国家 安全和人民的生 命财产安全。 因此， 在工厂、 煤矿矿井、 公共场所使用多种气体传感器对环境中的气体进行 实时、 实地的监测是非常必要。 [0003]氨气、 氯气、 甲烷、 甲苯等气体是化学工业上广泛使用的气体， 超过60％的化学品 在其生产制 造过程中要使用这些气体。 同时， 这些气体也是化学事故发生率最高的危险化 学品之一。 这些气 体的泄漏事故具有危险性大、 危害性广、 突 发性强、 处置难度高等特点， 如 果能够准确 监测到泄漏事故的发生， 对于社会的稳定、 企业的安全生产运行将具有十分重 要的意义。 实用新型内容 [0004]本实用新型是为解决通过监测化工厂等生产作业场所内的易燃易爆危险气体浓 度变化而 预防各种气体泄露事件的发生， 提出的一种基于无线传感器网络的多组分气 体监 测系统。 一种基于无线传感器网络的多组分气体监测系统， 包括BLE通信模块(1)、 传感器模 块(2)、 OLED显示模块(3)、 Flash存储模块(4)、 按键指示灯模块(5)、 数据中继器(11)、 电源 模块(6)、 移动设备监测中心(12)、 固件升级接口(7)、 数据读取接口(8)、 电源接口(9)、 固定 孔(10)、 设备外壳(13)、 内置固定螺柱(14)。 所述数据中继器(11)安置在工厂内， 所述移动 设备监测中心(12)可以安置在管 理人员的智能手机或其他的移动终端设备； 所述  BLE通信 模块(1)、 Flash存储模块(4)、 按键指示灯模块(5)和电源模块(6)集成于一块主电路板上； 所述传感器模块(2)和OLED显示模块(3)为单独电路板， 通过排针、 排母与主电路板连接； 所 述电源模块(6)用于给系统供电； 所述按键指示灯模块(5)用于气体浓度异常报警、 系统重 启和唤醒OLED屏幕； 所述固件升级接口(7)用于 设备软件程序的升级改造； 所述数据读取接 口(8)将Flash存储的数据读出； 所述电源接口(9)将锂电池与电源模块(6)连接； 所述固定 孔(10)用于设备的安装固定； 所述设备外壳(13)用于所有模块的集 成、 承载； 所述内置固定 螺柱(14)用于在设备外壳(13)与主电路板的连接固定； 所述BLE通信模块(1)将所述传感器 模块(2)采集的数据 发送到所述移动设备监测中心(12)； 所述移动设备监测中心(12)用于 建立应用存 储、 分析和显示数据并可以通过指令控制无线传感器网络内各节点的运行。 [0005]所述一种基于无线传感器网络的多组分气体监测系统， 所述设备外壳(13)内留有 凹槽， 将集成了BLE通信模块(1)、 Flash存储模块(4)、 按键指示灯模块(5)和电源模块(6)  说　明　书 1/3 页 3 CN 216566853 U 3