嵌入式有害气体检测仪的研制

L K-4有害气体检测仪的研制张伟,袭著革3,李官贤,张华山,杨丹凤,刘焕亮,晁福寰(军事医学科学院卫生学环境医学研究所,天津300050) 摘要:目的研制一种可检测空气中C O、S O2、H2S和NO24种气体浓度的一体化小型多功能有害气体快速检测仪,以适用于公共场所、突发事件及平战时空气卫生的监测。

方法设计的LK -4有害气体检测仪为4通道泵吸式采样,气体传感器检测被测气体产生相应的电信号,信号采集放大后转换为标准信号,逐一送入模数转换电路被中央处理器读取,经程序计算分析后结果在液晶屏上显示,并对检测结果储存和打印。

结果LK24有害气体检测仪主要技术指标:体积为230mm×80mm×210mm;工作温度为-20～50℃;C O测定范围为0～625.0mg・m23,最低检出限为0.1mg・m23;S O2测定范围为0～28.0mg・m23,最低检出限为0.1mg・m23;H2S测定范围为0～40.0mg・m23,最低检出限为0.1mg・m23;NO2测定范围为0～41.0mg・m23,最低检出限0.2mg・m23。

结论LK24有害气体检测仪具有检测结果准确、精密度高、小型便携、一体化组合、检测结果可储存和打印、稳定性好等特点,可对空气中常见有害气体进行快速检测。

关键词:　有害气体;　检测;　仪器 中图分类号:R122.1 文献标识码:A 文章编号:1001-5248(2006)04-0258-04 C O、S O2、H2S、NO2是空气中常见的有害气体,低浓度时可对呼吸系统产生危害,高浓度时,可致人昏迷直至死亡〔123〕。

目前快速检测空气中有害气体多采用便携式仪器进行检测,该仪器多为进口,价格较昂贵,且多为单个项目的检测〔4〕。

为快速检测突发事件、公共场所及平战时特殊军事环境中有害气体〔529〕,我们研制了一种可连续检测空气中C O、S O2、H2S、NO24种气体浓度,对检测结果储存和打印的一体化小型多功能有害气体快速检仪(LK24有害气体检测仪),并对检测结果进行了评测。

湖南文理学院芙蓉学院课程设计报告课程名称：嵌入式系统课程设计系部：电气与信息工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：报告成绩：一、设计题目基于嵌入式技术的烟气检测监控系统的设计二、设计要求本次设计的基于SUMSANG2410的烟气监控系统正是应实际工程需要，用于监测、控制水泥厂烟气采样器，并对采集到的数据进行分析。

通过详细的调研工作，分析了当前烟气监测系统的利弊，利用发展快速的32位微处理器以及嵌入式Linux操作系统，结合气体霜冻除水方法，自主开发设计性能较高、适用范围较广的烟气监控系统。

利用当今发展快速的嵌入式技术，移植广泛使用的嵌入式Linux操作系统。

设计的要求如下:1、以嵌入式技术为核心的烟气监测监控系统；2、完成系统的硬件组成设计，监测监控烟气排放是否符合烟气污染排放标准，实现在工业级以太网中的互联。

3、实现系统软件的总体功能和功能划分设计总体方案。

三、设计目的1、熟悉S3C2410为硬件核心，嵌入式Linux作为操作系统的控制转换系统。

2、掌握EEPROM 器件的读/写方法。

3、掌握数据采集模块的使用方法。

4、熟悉远程服务器对传输数据的分析方法。

四、系统设计方案1、 ARM处理器ARM(Advanced RISC Machines)作为一家芯片设计公司，是近年来在嵌入式系统中非常有影响的微处理器设计商，它主要是将芯片设计技术的授权出售给世界上众多著名的半导体、软件和OEM厂商，并且为他们提供ARM相关技术及服务。

ARM CPU是RISC架构的CPU，其设计主要适合于要求体积小、功耗低和功能较强的处理能力等要求的嵌入式系统。

它的主要特点有：(1)采用固定长的指令格式;(2)使用单周期指令，便于流水线操作执行;(3)大量使用寄存器，数据处理指令只对寄存器操作，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率;所有的指令都可以跟前面的执行效果决定是否被执行，从而提高指令的执行效率;(5)可用加甸存储指令批量传输数据，以提高数据的传输效率;(6)可在一条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理;(7)在循环处理中使用地址的增减来提高运行效率。

基于微控制器的便携式多气体检测仪研制随着工业化和城市化的发展，空气污染日益严重，对于环境和人体健康造成了严重的影响。

对于空气中的有害气体进行监测和检测显得尤为重要。

传统的气体检测仪器大多体积庞大、使用不便，然而随着科技的不断发展，基于微控制器的便携式多气体检测仪得到了广泛的应用。

本文将介绍基于微控制器的便携式多气体检测仪的研制过程及其在环境监测中的应用价值。

一、多气体检测仪的研制目的多气体检测仪是一种专门用于检测空气中各种有害气体浓度的仪器。

传统的气体检测仪器通常采用化学传感器或红外传感器等进行气体的检测，但体积庞大、重量沉重、使用不便等问题限制了其在实际应用中的推广。

设计一种体积小、重量轻、使用方便的多气体检测仪成为了研究的重点。

基于微控制器的便携式多气体检测仪的研制目的主要包括：1. 提高检测的精度和准确性，能够对空气中多种有害气体进行快速、准确的检测。

2. 实现便携式设计，使得检测仪器易于携带和操作，适用于各种环境。

3. 降低成本，使得检测仪器更易于推广和应用。

基于微控制器的便携式多气体检测仪的研制方案是基于传感技术和嵌入式技术相结合的。

通过选择合适的传感器和微控制器，设计合理的电路和程序，实现对空气中多种有害气体的快速检测和分析。

具体的研制方案包括以下几个方面：1. 传感器选型：选择合适的气体传感器对待检气体进行检测，不同的有害气体需要选择不同的传感器，如二氧化硫、一氧化碳、甲烷等。

2. 微控制器选型：选择适合的微控制器作为控制核心，负责采集传感器数据、进行数据处理和显示。

3. 电路设计：设计合理的电路，包括传感器接口电路、AD转换电路、电源管理电路等，确保信号的准确采集和处理。

4. 程序设计：编写适合的程序，实现对传感器数据的实时采集、处理和显示，同时可以根据需要进行数据存储和上传。

5. 外壳设计：设计合适的外壳，保护电路和传感器，同时方便操作和携带。

基于微控制器的便携式多气体检测仪的研制过程主要包括传感器选型、电路设计、程序编写、硬件调试和整机调试等几个关键步骤。

嵌入式软件在医用气体分析仪器中的应用探究近年来，随着医疗技术的不断进步，医用气体分析仪器在临床诊疗、监测和研究中发挥着重要作用。

嵌入式软件作为仪器的核心技术之一，对于保障仪器的精准度、可靠性和实时性有着重要的影响。

本文将探究嵌入式软件在医用气体分析仪器中的应用，并讨论其在提高诊断效果和监测系统性能方面所起到的作用。

首先，嵌入式软件在医用气体分析仪器中的应用可以提高仪器的精准度。

医用气体分析仪器常常需要对各种气体成分进行测量和分析，而这些成分的浓度可能非常低，要求仪器有很高的灵敏度。

嵌入式软件可以通过采样、滤波和校准算法等方式，对仪器的测量信号进行处理和优化，从而提高测量的准确性和稳定性。

此外，嵌入式软件还可以实时监测仪器的运行状态，及时发现潜在的故障或漂移现象，保证仪器的正常工作。

其次，嵌入式软件在医用气体分析仪器中的应用可以提高仪器的实时性。

在医疗领域，许多临床应用需要实时监测和反馈，例如麻醉、呼吸机监测等。

嵌入式软件可以通过优化算法、调度策略和硬件资源分配等方式，提高仪器的实时性能。

同时，嵌入式软件还可以对仪器的数据进行即时处理和传输，使医护人员能够及时获取和分析监测结果，为临床决策提供支持。

此外，嵌入式软件在医用气体分析仪器中的应用还可以提高仪器的可靠性。

在医疗环境下，仪器的可靠性尤为重要，任何故障或误差都可能对患者的健康和生命造成严重影响。

嵌入式软件可以通过设计容错机制、进行故障检测和恢复等方式，提高仪器的可靠性和健壮性。

同时，嵌入式软件还可以实现对仪器的遥测和远程监控，及时发现设备异常和故障，提供及时的维修和维护服务。

最后，嵌入式软件在医用气体分析仪器中的应用还可以为仪器的扩展和升级提供支持。

在医疗领域，技术的更新换代速度较快，仪器的功能和性能要求也在不断提高。

嵌入式软件可以通过模块化设计和可编程性，方便对仪器的功能进行扩展和升级。

例如，通过添加新的传感器模块或更新算法，可以实现对更多气体成分的测量和分析。

嵌入式消防火场模拟有毒气体侦检系统设计马晓鑫;檀朝彬;李利;梁星【摘要】为了消防官兵第一时间掌握火灾现场毒气种类和浓度,做出正确的消防措施,将有毒气体进行二进制编码,并建立了有毒气体距离与时间的扩散模型,提出了有毒气体浓度解析算法,设计了基于单片机+LabVIEW的北斗导航模拟侦检训练系统,实现了消防人员在有毒环境中的模拟训练与考核.经测试,该系统可正确判断毒气种类,气体浓度测试值与理论值误差较小.结果表明系统通信可靠,运行稳定,具有安全环保,经济高效的优点.%In order to help the firefighters to grasp the fire site type and concentration of the fire in the first time to adopt the correct fire measures,we make the toxic gas binary code and establish the distance and time diffusion model of toxic gas. Furthermore,we put forward the toxic gas concentration analysis algorithm and design the Micro-controller-based BeiDou navigation of simulation detection and training system with Labview to achieve the goal of simulation training and assessment for the firefighters in the toxic environment. After testing,the system could correctly determine the type of gas,and the error of gas concentration test value and the theoretical value is small. The results show that the system is reliable and stable,and has the advantages of safety,environmental protection and economy.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2018(041)002【总页数】4页(P470-473)【关键词】无线通信;消防侦检系统;嵌入式;浓度解析算法【作者】马晓鑫;檀朝彬;李利;梁星【作者单位】北华航天工业学院,河北廊坊065000;北华航天工业学院,河北廊坊065000;北华航天工业学院,河北廊坊065000;北华航天工业学院,河北廊坊065000【正文语种】中文【中图分类】TN92以天津港大爆炸为代表的火灾、每年造成巨大的生命财产损失,其中消防火场的有毒气体严重危害受灾群众和消防官兵的生命安全。