家用燃气泄露报警器毕业设计.docx
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家用燃气泄露报警器毕业设计.docx
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家用燃气泄露报警器毕业设计
课题家用燃气泄露报警器
学生姓名学号
专业机电一体化班级机电3113班
系(院)机电工程与技术系
指导教师职称讲师
二○14年5月13日
毕业设计真实性承诺及指导教师声明
学生毕业设计真实性承诺
本人郑重声明:
所提交的毕业设计是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,内容真实可靠,不存在抄袭、造假等学术不端行为。
除文中已经注明引用的内容外,本设计不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
如被发现设计中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿承担相应的法律责任和一切后果。
学生(签名):
杨满意 日 期:
2014.05.13
指导教师关于学生毕业设计真实性审核的声明
本人郑重声明:
已经对学生毕业设计所涉及的内容进行严格审核,确定其成果均由学生在本人指导下取得,对他人论文及成果的引用已经明确注明,不存在抄袭等学术不端行为。
指导教师(签名):
日 期:
目录
摘要
如今人类生活里面煤气已成为人们生活中必不可少的能源了,在越来越多的人使用煤气的同时,煤气泄漏引起的事故发生的频率也越来越高,从而给人们的人身安全和财产安全带来了很多隐患,所以怎样防止煤气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要.当今社会上,出现了许多煤气报警器,而这些产品大都是针对煤气的泄漏所做出的相应的报警,即为家庭式煤气报警器。
随着社会的发展,煤气报警器也在发展。
微机控制技术、传感器在工业控制、机电一体化、智能仪表、通信、家用电器等方面得到了广泛应用,显著提高了各种设备的技术水平和自动化程度。
本课题设计煤气报警采用了AT89S52单片机为报警器的核心部件,对煤气报警器进行控制。
用单片机实现定时控制,电路简单、价格便宜、可靠性好。
由一氧化碳气体传感器对煤气进行检测,将所得的浓度值与设定浓度值相比较得到偏差。
通过对偏差信号的处理获得控制信号,去调节煤气出气阀的通断,八个单元的煤气浓度对应模拟量利用A/D转换为数字量,并加入了键盘输入,从而实现对家用煤气漏气的控制。
整个系统的硬件电路设计合理,性能安全可靠。
关键词:
单片机煤气浓度报警器
Abstract
Nowthehumanlifeinsidethegashasbecomeessentialtolifeenergy,inmoreandmorepeopleusegasatthesametime,gasleakageaccidentscausedbymoreandmoreisalsohighfrequency,thustopeople'spersonalsafetyandpropertysafetybroughtmanyhiddenproblems,sohowtopreventgaspoisoningandexplosionhasbecometheurgentneedsofthepeople.Intoday'ssociety,appearedalotofgasalarm,buttheseproductsaremostlyforthecoalgasleakmadecorrespondingalarm,isafamilytypegasalarm.Withthedevelopmentofthesociety,gasalarmalsoindevelopment.Themicrocomputercontroltechnology,thesensorinindustrialcontrolmechanicalandelectricalintegration,intelligentinstrument,communication,householdappliances,etctoawiderangeofapplications,improvedtheeach.
ThistopicdesigngasalarmusedforalarmAT89S52SCMcorepart,gasalarmtocontrol.Withthesinglechipmicrocomputertimingcontrol,circuitissimple,cheap,goodreliability.Carbonmonoxidegasbyelectrochemicalsensorstodetectgas,tookthedensityandsettingdensitycomparedtogetdeviation.Throughtothedeviationofsignalprocessinggaincontrolsignaltoregulatethegasoutoftheairvalvehige,eightunitsofgasconcentrationofcorrespondingsimulationusingA/Dconversionforthedigitalquantity,andjoinedthekeyboardinput,soastorealizethecontrolofhouseholdgasleak.Thewholesystemhardwarecircuitdesignisreasonableandreliableperformance.
Keywords:
SCMgasconcentrationalarm
第1章绪论
1.1、课题研究的背景
随着经济和科学技术的快速发展,人们对生活质量的提高和生活环境的改善越来越重视,液化气、煤气进入家庭的使用为人们带来了方便,人民生活水平的提高,管道煤气和罐装煤气已深入到寻常百姓家。
我国燃气的变革及西气东输工程的进行,煤气和天燃气已成为多数家庭的燃料。
每年,因煤气泄露造成的煤气中毒事故中,因使用热水器不当或产品本身的质量问题,造成的煤气中毒事故,事故发生频率随年增长。
因室内煤气浓度过高,引起煤气爆炸的事故也不少见。
所以怎样防止煤气中毒与爆炸已经成为人们的迫切需要。
为此我们开发研制了智能煤气报警系统。
目前家用煤气,液化气、天然气作为气体燃料,已用于家庭、旅馆,深入人民的生活之中。
气体燃料的应用和普及,伴之而来的是气体泄漏造成的中毒、爆炸、火灾等事故也时有发生。
家用煤气有时会因各种原因发生泄漏,煤气的主要成分是甲烷、CO等气体,甲烷是一种可燃性气体,遇到明火会发生燃烧,当浓度达到一定数量时甚至爆炸,所以如果在煤气泄漏时打电话,煤气遇到电火花可能会发生爆炸事故。
人呆在煤气泄漏的空间内,甲烷的不完全燃烧可能会生成一氧化碳,一氧化碳泄漏中毒死亡尤为严重。
众多周知由于CO与血液中的血红素的结合能力是氧的240倍,因此,当它进入人体血液循环系统后,就会大量取代氧而与血红素结合,抑制血液中氧气的释放,使得人体缺氧,从而导致发生头痛、耳鸣、呕吐、血压降低等不同程度的症状发生。
如果CO中毒,轻者于康复过程中可能会头昏眼花、丧失记忆或引起视觉及神经上的障碍,严重者会导致脑部受损甚至发生死亡。
表1.1CO对人体的有害程度
空气中一氧化碳的浓度
吸入时间和中毒症状
200ppm
2-3小时前头部轻度头痛
400ppm
1-2小时前头痛恶心2.5-3小时后头痛
800ppm
45分钟头晕眼花2小时精神失常
1600ppm
20分钟头晕、头痛眼花2小时死亡
3200ppm
5-10分钟头晕、头痛、眼花30分钟死亡
6400ppm
1-2分钟头晕、头痛、眼花10-15分钟死亡
12800ppm
1-3分钟死亡
1.2、课题研究的目的
可燃性气体通常指煤气、石油液化气、汽油蒸汽、酒精蒸汽、天然气以及煤矿瓦斯等。
这些气体主要含有烷类(甲烷)、烃类、烯类、醇类、苯类以及一氧化碳和氢气等成分,这些气体易燃、易爆、不易贮存,在使用这些气体的过程中,如违反操作规程或者设备密封不好,都有可能发生可燃气体泄漏事故,进而酿成火灾或爆炸事故,给人民的生命财产造成损失。
可燃性气体检测报警装置是能够检测环境中的可燃性气体浓度,并具有报警功能的仪器。
使用可燃气检测报警器是对付燃气无形杀手的重要且非常有效的手段之一。
当今社会计算机科学技术的普及和信息技术的迅猛发展,人们己不在满足于传统的居住环境,对家庭及住宅小区提出了更高的要求,智能化被引入人们的生活中,并迅速在世界各地发展起来。
人们对居住环境的要求日见增高,体现在希望住宅不仅更便利、更加舒适而且更安全。
如今单片机的应用越来越广泛,煤气泄漏则是人们日常生活中常常需要测量和控制的一个问题。
单片机有利于为现代人工作、科研、生活、提供更好的、更方便、更安全的设施。
为了防止中毒事件再次发生,提出利用单片机系统进行有效的预防对策。
所以怎样防止煤气中毒与可燃性气体爆炸已成为人们的迫切需要。
为此我们开发研制了智能煤气报警系统。
1.3、国内外研究现状及发展动态
报警器其实按检测气体可分为:
可燃气体报警器,有毒气体报警器和复合式气体报警器,其中复合式气体报警器可同时检测可燃和有毒气体气体报警器,使用不同传感器检测不同气体。
按自身形态可分为:
固定式气体报警器和便携式气体检测仪。
燃气泄漏报警器从功能上可分为:
仅有泄漏报警功能的泄漏报警器和可以指示所探测到的燃气浓度并具有报警功能的检测报警器;燃气报警器从使用场所上可分为:
民用燃气泄漏报警器和商用报警器。
其中民用报警器通常是独立的在住宅中使用的燃气报警器,功能较简单,容易实现,且价格便宜;商用报警器主要使用燃气的运输、储存场所、使用燃气和可能有燃气泄漏的的工厂和公共场所。
城市燃气规范中规定地下室、半地下室、建筑的管道井、地上密闭空间的用气房间、封闭计量表房等可能出现可燃气泄露的地方都要安装燃气报警器。
建筑和燃气的相关规范和法规也推荐使用民用燃气泄漏报警器。
民用可燃气体报警器为居民家庭用的燃气报警器,一般安装在厨房、浴室等安装了煤气设备的地方。
遇燃气泄漏时,报警器可发出声光报警,或同时伴有数字显示,同时联动外部设备。
有的报警器可自动开启排风扇,把燃气排出室外;还有的报警器在报警时可自动关闭燃气阀门,以防燃气继续泄漏。
在应用方面,目前最广泛的是可燃性气体气敏元件传感器,已普及应用于气体泄漏检测和监控,从工厂企业到居民家庭,应用十分广泛。
国外从20世纪30年代开始研究及开发气体传感器,发展非常迅速,其一方面是因为人们安全意识越来越强,对环境安全性和生活舒适性的要求提高;另一方面是因为传感器市场增长受到政府安全法规的保护和推动,因为发展智能的传感器,可以推动人们
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