多功能智能VOCs泄漏监测手表及其工作方法 |
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| 申请号 | CN202310172715.4 | 申请日 | 2023-02-28 | 公开(公告)号 | CN117631515A | 公开(公告)日 | 2024-03-01 |
| 申请人 | 山东甲子创新科技有限公司; | 发明人 | 田源; 朱硕; 孙志文; 罗杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种多功能智能VOCs 泄漏 监测 手表 及其工作方法，涉及泄漏监测设备技术领域。监测手表包括手表本体，手表本体内设有检测 电路 和智能模 块 ，检测电路与智能模块电连接，智能模块通过 大数据 平台与电脑端、手机端相连；应用于上述监测手表的工作方法，当发生VOCs浓度超标、VOCs浓度突变、高温、低温、湿度超出 阈值 、血 氧 饱和度 过低、心率异常中的任意一种情况时，声音报警器和 液晶 显示屏均进行报警，通过电脑端和手机端可在线查看各项数据信息与报警信息。基于此，本发明解决了现有的气体泄漏检测设备中所存在着的使用不便和功能局限的问题，可应用于化工厂、加油站等存在着VOCs泄漏隐患的环境中。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种多功能智能VOCs泄漏监测手表，其特征在于：包括手表本体，手表本体内设有检测电路和智能模块，检测电路与智能模块电连接，智能模块通过大数据平台与电脑端、手机端相连；其中， |
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| 说明书全文 | 多功能智能VOCs泄漏监测手表及其工作方法技术领域[0001] 本发明涉及泄漏监测设备技术领域，具体为一种多功能智能VOCs泄漏监测手表及其工作方法。 背景技术[0002] 在化工厂、加油站等存在着VOCs泄漏隐患的环境中，对有害气体浓度的实时监测和及时告警显得尤为重要；这是因为有害气体泄漏情况的发生不仅会影响正常的生产工作、污染大气环境，还可能会引发火灾、爆炸等安全事故，从而导致严重威胁到人民群众的生命财产安全和社会的稳定性。 [0003] 现有的气体泄漏检测设备，通常是利用气体浓度传感器来检测环境中有害气体的浓度，在浓度超标时利用蜂鸣器进行报警，从而提醒工作人员及时排除隐患。然而，这种结构和工作方式在实际使用中存在着以下局限性：其一，大型的设备比较笨重、不便于工作人员携带与使用，小型的设备又多为手持式、不便于工作人员同时开展其他现场作业；其二，大多没有实时无线传输功能，位于控制室的管理人员不能同步了解作业现场的情况，若现场工作人员由于中毒或者其他原因而失去意识、可能无法得到及时救治；其三，不具备对人体血氧、心率或其他健康指标进行监控的功能，基于此就无法对慢性中毒的工作人员进行预防性提醒。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种多功能智能VOCs泄漏监测手表及其工作方法，将对有害气体和健康指标的监测与告警功能集成到便于佩戴的手表上，并且能够将信息无线传输至在线监控平台，以解决现有的气体泄漏检测设备中所存在着的使用不便和功能局限的问题。 [0005] 本发明是采用以下技术方案实现的： [0006] 一种多功能智能VOCs泄漏监测手表，包括手表本体，手表本体内设有检测电路和智能模块，检测电路与智能模块电连接，智能模块通过大数据平台与电脑端、手机端相连；其中，检测电路包括环境检测传感器单元、健康检测传感器单元和信号处理单元，环境检测传感器单元用于采集环境中的VOCs浓度数据和其他参考值数据，健康检测传感器单元用于采集佩戴者的健康参考值数据，信号处理单元用于对环境检测传感器单元和健康检测传感器单元采集到的数据进行处理、并传输至智能模块；智能模块包括主控单元、报警单元、显示单元和通讯单元，主控单元用于接收检测电路采集到的数据、并控制其他三个单元的工作，报警单元用于生成报警信息与指令，显示单元用于生成显示信息，通讯单元用于实现智能模块与大数据平台的交互。 [0007] 本发明中，将有害气体检测、人体健康指标检测、异常情况报警和数据无线传输功能集成到智能手表中；在使用本监测手表时，作业现场的工作人员只需要将手表本体正常佩戴到腕部即可、佩戴操作非常方便，并且这种携带形式不需要手持或手推、即不会影响工作人员在作业现场开展其他任务。 [0008] 进一步的，所述手表本体包括表盘和表带，表盘的上表面设有液晶显示屏，表盘的侧边上设有按钮，表盘的内部设有声音报警器、检测电路和智能模块。上述表盘、表带、液晶显示屏、按钮和声音报警器的具体结构与普通智能手表中的结构相似，液晶显示屏用于显示数据信息和报警信息，声音报警器用于进行发声报警，按钮用于启停和调节监测手表。 [0009] 进一步的，所述手表本体包括表盘、VOCs检测结构和表带，表盘的上表面设有液晶显示屏，表盘的侧边上设有按钮和VOCs检测结构，表盘的内部设有声音报警器、健康检测传感器单元、信号处理单元和智能模块，VOCs检测结构中包括环境检测传感器单元和信号处理单元。本监测手表的结构中，也可将环境检测传感器单元与健康检测传感器单元分开设置，环境检测传感器单元对应设置在VOCs检测结构中，健康检测传感器单元对应设置在表盘内部，使得监测手表的表盘部分与普通智能手表并无区别。 [0010] 进一步的，所述手表本体由锂电池供电，锂电池通过座充进行充电；所述环境检测传感器单元和健康检测传感器单元中均采用电化学传感器。电化学传感器具备强大的产品可靠性、优良的环境稳定性、快速的反应能力和高度的准确性等优点。 [0012] 进一步的，所述健康检测传感器单元包括血氧传感器和心率传感器。监测手表工作时，血氧传感器和心率传感器可定时监测佩戴者的血氧饱和度与心率值，佩戴者也可通过操作手机端来进行主动监测。 [0013] 进一步的，所述智能模块还包括交互单元，交互单元中设有应用商店和浏览器。主控单元中自带全网通功能和语音通话功能，并配合应用商店与浏览器的设置，可满足佩戴者的一些拓展性需求。 [0014] 进一步的，所述表盘上还设有摄像头，摄像头与智能模块连接。通过摄像头，使监测手表具备拍照功能。 [0015] 一种多功能智能VOCs泄漏监测手表的工作方法，应用于以上所述的多功能智能VOCs泄漏监测手表，其特征在于：当发生VOCs浓度超标、VOCs浓度突变、高温、低温、湿度超出阈值、血氧饱和度过低、心率异常中的任意一种情况时，声音报警器和液晶显示屏均进行报警，通过电脑端和手机端可在线查看各项数据信息与报警信息。 [0016] 本工作方法中，监测手表不仅在参数超标(即VOCs浓度超标、高温、低温、湿度超出阈值、血氧饱和度过低、心率异常)时会发生报警，在出现VOCs浓度突变的情况时也会进行报警；具体地，当气体泄漏量达不到泄漏阈值、但短时间内泄漏量有突变时，即会触发VOCs浓度突变告警。 [0017] 进一步的，当电量过低时，声音报警器和液晶显示屏也会进行报警。为保证正常的使用效果，监测手表在电量过低时也会进行报警，以使得佩戴者能够及时充电。 [0018] 本发明实现的有益效果是： [0019] 一种多功能智能VOCs泄漏监测手表，通过检测电路和智能模块，将有害气体检测、人体健康指标检测、异常情况报警和数据无线传输功能集成到智能手表中，在使用时为佩戴的形式、不需要手持或手推；与传统的气体检测设备相比，本监测手表具备集成度高、使用方便、功能全面、交互性强等优点。 [0020] 一种多功能智能VOCs泄漏监测手表的工作方法，可以实现声光相结合形式的VOCs浓度超标告警、VOCs浓度突变告警、高温告警、低温告警、湿度超阈值告警值、血氧饱和度过低告警、心率异常告警和低电量告警，并且会将告警状态与具体数据同步上传至大数据平台；因此，能够有效地保证现场工作人员的安全。附图说明 [0021] 图1是本发明所述监测手表的结构框图； [0022] 图2是本发明实施例2所述监测手表中手表本体的结构示意图； [0023] 图3是本发明实施例2所述VOCs检测结构中各部分的电路连接示意图； [0024] 图中：1、表盘；2、按钮；3、安装孔体；4、固定支架；5、信号处理单元；6、环境检测传感器单元；7、防护盖；8、柔性按钮；9、前置摄像头；10、液晶显示屏。 具体实施方式[0025] 为清楚说明本发明中的方案，下面结合附图做进一步说明： [0026] 实施例1 [0027] 请参照图1，本实施例提供一种多功能智能VOCs泄漏监测手表，包括手表本体，手表本体内设有检测电路和智能模块，检测电路与智能模块电连接，智能模块通过大数据平台与电脑端、手机端相连，其中： [0028] 检测电路包括环境检测传感器单元、健康检测传感器单元和信号处理单元，环境检测传感器单元用于采集环境中的VOCs浓度数据和其他参考值数据，健康检测传感器单元用于采集佩戴者的健康参考值数据，信号处理单元用于对环境检测传感器单元和健康检测传感器单元采集到的数据进行处理、并传输至智能模块。具体地，环境检测传感器单元包括电化学温湿度传感器和电化学VOCs浓度传感器，健康检测传感器单元包括GH3018心率血氧传感器。 [0029] 智能模块包括主控单元、报警单元、显示单元和通讯单元，主控单元用于接收检测电路采集到的数据、并控制其他三个单元的工作，报警单元用于生成报警信息与指令，显示单元用于生成显示信息，通讯单元用于实现智能模块与大数据平台的交互。具体地，主控单元采用主控芯片，主控芯片自带4G全网通功能和语音通话功能。 [0030] 手表本体由锂电池供电、锂电池通过座充进行充电，手表本体包括表盘和表带，表盘的上表面设有液晶显示屏，表盘的侧边上设有按钮，表盘的内部设有蜂鸣器、检测电路和智能模块，表盘上还设有前置摄像头。上述表盘、表带、液晶显示屏、按钮、蜂鸣器和前置摄像头的具体结构与普通智能手表中的结构相似，液晶显示屏用于显示数据信息和报警信息，蜂鸣器用于进行发声报警，按钮用于启停和调节监测手表。 [0031] 本监测手表的各项技术指标如下： [0032] 表1本发明便携设备的性能指标 [0033]技术内容 技术指标 尺寸 62mm*50.5mm*15.5mm(不含表带) 屏幕 1.6英寸高清圆屏 分辨率 400*400px 气体类型 苯类，烷烃类，油气类等VOCs 传感器类型 电化学式 检测方式 扩散式 通讯方式 4G全网通 供电方式 930mAh锂电池，可外置充电仓 告警方式 声光、APP、平台、短信告警 工作温度 ‑25℃～+70℃ 工作湿度 10％～95％RH 防护等级 IP64，1.5米跌落 安全认证 防爆等级Ex iaⅡC [0034] 本实施例的工作原理如下： [0035] 在使用本监测手表时，电化学温湿度传感器和电化学VOCs浓度传感器可以对应采集环境中的温湿度数据和气体浓度数据，信号处理单元可将上述两个传感器采集到的电信号转化为数字信号、并通过I2C协议传输至主控芯片；GH3018心率血氧传感器可定时测量佩戴者的心率值和血氧饱和度(佩戴者也可通过手机端主动操作测量)，信号处理单元可将GH3018心率血氧传感器测量到的结果传输至主控芯片。当监测手表采集或测量的数据中存在异常值时，报警单元和显示单元会生成报警信息和显示信息，主控芯片随即驱动蜂鸣器和液晶显示屏进行声光报警；并且，主控芯片会通过通讯单元中的无线网络将相关数据传至大数据平台，使得报警状态与信息可在电脑端与手机端同步显示，同时能够实现语音通话和照片发送功能，从而令使用者能够随时查看在线状态、轻松掌握数据变化。 [0036] 综上所述，本实施例中所述的监测手表，通过检测电路和智能模块，将有害气体检测、人体健康指标检测、异常情况报警和数据无线传输功能集成到智能手表中，在使用时为佩戴的形式、不需要手持或手推；与传统的气体检测设备相比，本监测手表具备集成度高、使用方便、功能全面、交互性强等优点。 [0037] 实施例2 [0038] 请参照图1至图3，本实施例提供一种多功能智能VOCs泄漏监测手表，与实施例1所述的多功能智能VOCs泄漏监测手表之间存在着以下区别： [0039] 如图2所示，手表本体包括表盘1、VOCs检测结构和表带(图中未示出)，表盘1的上表面设有液晶显示屏10，表盘1的侧边上设有按钮2和VOCs检测结构，表盘1的内部设有蜂鸣器、健康检测传感器单元、信号处理单元5和智能模块，VOCs检测结构中包括环境检测传感器单元6和信号处理单元5。具体地， [0040] VOCs检测结构包括安装孔体3和弧形的固定支架4，安装孔体3被固定安装在表盘1的一侧，安装孔体3处于两个按钮2之间；安装孔体3中穿过有中空螺丝，中空螺丝将固定支架4连接在表盘1上；信号处理单元5通过卡扣结构安装在固定支架4上，信号处理单元5中与固定支架4相近的一侧上连接柔性电路板接口线，信号处理单元5中的另一侧上连接环境检测传感器单元6；其中，柔性电路板接口线是由表盘1内智能模块中的主控芯片上引出；固定支架4上还通过卡扣结构安装有弧形的防护盖7，信号处理单元5和环境检测传感器单元6均位于防护盖7内部；防护盖7的两翼上各设有一个柔性按钮8，两个柔性按钮8的形状和位置与表盘1上两个按钮2的形状和位置相适配。 [0041] 实施例3 [0042] 本实施例提供一种多功能智能VOCs泄漏监测手表的工作方法，可应用于实施例1或实施例2所述的多功能智能VOCs泄漏监测手表，包括如下步骤： [0043] 步骤一：启动按钮被按下后，监测手表初始化，液晶显示屏显示基本信息； [0044] 步骤二：检测电路采集相关数据值、并将数据值传输至智能模块，智能模块驱动液晶显示屏实时显示数据值信息、并将数据值传输至电脑端和手机端进行同步； [0045] 步骤三：若数据值中存在异常，智能模块会驱动蜂鸣器和液晶显示屏进行声光交替报警、报警时间持续10s，同时将报警状态与具体数据上报至大数据平台、使得电脑端与手机端可同步获取。其中，数据值中存在异常指的是出现VOCs浓度超标、VOCs浓度突变、高温、低温、湿度超出阈值、血氧饱和度过低、心率异常、电量过低情况中的任意一种；VOCs浓度突变指的是气体泄漏量达不到泄漏阈值，但短时间内泄漏量有突变。 [0046] 综上所述，本实施例所述的工作方法可以实现声光相结合形式的VOCs浓度超标告警、VOCs浓度突变告警、高温告警、低温告警、湿度超阈值告警值、血氧饱和度过低告警、心率异常告警和低电量告警，并且会将告警状态与具体数据同步上传至大数据平台；因此，能够有效地保证现场工作人员的安全。 [0047] 当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。 |
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