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室内有害气体检测系统的设计

来源:  资料编号:TH111111215  文件类型:  资料等级: %D7%CA%C1%CF%B1%E0%BA%C5%A3%BATH111111215
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1.结合毕业设计情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:

 

1.1 研究的目的和意义

鉴于家用煤气中毒和矿井中瓦斯爆炸时常发生,造成意外伤害的发生。这些不必要的伤害都源于有些有害气体,在无色无味或在浓度较小的气体环境下,很难被人所发现,但可能此时已经构成了安全隐患。有害气体报警是一种安全的检测仪器,它只是检测空气中有害气体的含量,如果有害气体超出正常的空气含量威胁到人身安全或财产安全的时候,有害使用煤气或矿井工作中要注意采取并完善安全措施、控制事故隐患。但是,不可能达到绝对安全,仍然会出现万有一失的情况。况且有时难免会有人们的疏忽。因此,事故隐患的检测报警,在家庭、矿井等场所有害气体检测报警,是非常必要的。对避免和控制事故具有重要的意义。气体报警器就会自动报警,提醒人们及早的采取措施,避免事故发生。

由于有害气体本身的危险性和对人民生产生活造成的巨大危害,因此对有害气体的检测和报警是一项必要的工作。有害气体报警是利用气体传感器技术,将检测到的有害气体浓度和标准值进行比较,当高过一定浓度值时候进行相应的声光报警,提醒正在作业的人员进行相应的处理,组织人员撤离或对该场所通风排气,避免不安全事故的发生,对现在的家庭、作业场地安全起着非常重要的作用。基于种种社会想法,笔者所设计一种低成本的有害性气体报警器设计,能够监控有害气体的浓度,显示测量结果,并对当前的环境状态做出判断,发出报警信息。

 

 

1.2 国内检测方法和特点

近年来随着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。但由于使用不当或设备老化等原因导致的煤气泄漏极大地威胁着人们的生命财产安全。目前,一般的煤气报警器功能单一,或是必须手动复位阀门系统,性能稳定性低;而大型的监控系统又价格不菲,需专门的技术人员来管理,不适用于中小企业和家庭。

家用煤气泄漏报警器是非常重要的燃气安全设备,它是安全使用城市燃气的最后一道保护。燃气泄漏报警器通过气体传感器探测周围环境中的低浓度可燃气体,通过采样电路,将探测信号用模拟量或数字量传递给控制器或控制电路,当可燃气体浓度超过控制器或控制电路中设定的值时,控制器通过执行器或执行电路发出报警信号或执行关闭燃气阀门等动作。可燃气体报警器的探测可燃气体的传感器主要有氧化物半导体型、催化燃烧型、热线型气体传感器,还有少量的其他类型,如化学电池类传感器。这些传感器都是通过对周围环境中的可燃气体的吸附,在传感器表面产生化学反应或电化学反应,造成传感器的电物理特性的改变。燃气泄漏报警器广泛应用在城市安防、小区、工厂、公司、学校、家庭、别墅、仓库、资源、石油、化工、燃气输配等众多领域。

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,气体报警器使用不同传感器检测不同气体,复合式气体报警器可同时检测可燃和有毒气体。按使用环境可分为:工业用气体报警器和家用燃气报警器。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;从使用场所上可分为民用燃气泄漏报警器和商用报警器。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;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、地上密闭空间的用气房间、建筑的管道井、封闭计量表房等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。

工业用固定式气体报警器由报警控制器和探测器组成,控制器可放置于值班室内,主要对各监测点进行控制,探测器安装于气体最易泄露的地点,其核心部件为内置的气体传感器,传感器检测空气中气体的浓度。探测器将传感器检测到的气体浓度转换成电信号,通过线缆传输到控制器,气体浓度越高,电信号越强,当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时,报警器发出报警信号,并可启动电磁阀、排气扇等外联设备,自动排除隐患。

便携式气体检测仪为手持式,工作人员可随身携带,检测不同地点的气体浓度,

便携式气体检测仪集控制器,探测器于一体,小巧灵活。与固定式气体报警器相比主要区别是便携式气体检测仪不能外联其他设备。

燃气报警器的核心是气体传感器,俗称“电子鼻”。这是一个独特的电阻,当“闻”到燃气时,传感器电阻随燃气浓度而变化,燃气达到一定浓度,电阻达到一定水平时,传感器就可以发出声光报警。什么叫声光报警?燃气泄漏使室内浓度达到报警器浓度后,报警器的红色指示灯亮,蜂鸣器发出“辟-辟-”的报警声,所以叫做声光报警。

1.3设计综述

设计主要是由传感器采集气体浓度信号,系统建立浓度与电压关系,进行浓度电压转换,电压浓度转换,浓度显示,声光报警构成的报警装置。本系统由ADC0809CCN处理数据,MCU采用STC89C52单片机,完成气体浓度信号的采集显示内容的传输、显示等功能。本设计的有害气体警报器由六个部分组成:传感器、LED显示器、声光报警器、控制电路、A/D转换和电源模块。对采集的数字信号进行处理和判断,运用一定的算法计算出待检测气体成分及浓度并送到LED显示器显示出来。当检测气体浓度低于设定报警阀值的时候,LED显示器仅仅显示测得的有害气体浓度;当检测气体浓度超出设定报警阀值时给出声光报警。

 

参考文献

[1] 张毅刚.单片机原理及应用.北京.高等教育出版社,2003年8月

[2] 黄继昌.传感器与应用电路设计..西安电子科技出版社

[3] 翟明主.单片机编程..北京..高等教育出版社

[4] 孙涵芳,徐爱卿. MCS-51/96系列单片机原理及应用.北京.北京航空航天大学出版社

[5] 何立民..单片机系统设计..北京.北京航空航天大学出版社,1993年

[6] 李光第.单片机技术.北京.中央广播电视大学出版社,2001年

[7] 马忠梅等.《单片机的C语言应用程序设计》 北京:北京航空航天大学出版社,1997

[8]  李刚 林凌 王焱 编著 新概念单片机教程. 天津大学出版社,2004年

[9]  华成英. 童诗白. 《模拟电子技术基础第三版》 北京: 高等教育出版社, 2004.4.

[10]  丁元杰. 《单片微机原理及应用》.北京:机械工业出版社,1993

[11]  何立民. 《MCS-51系列单片机应用设计》、系统配置与接口技术.

[12]  陈宝江. 翟涌,张幽彤.《MCS单片机应用系统实用指南.》

[13]  康华光 主编 电子技术基础:模拟部分 武汉:高等教育出版社,1999年

 

 

 

 

 

 

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