甲烷检测报警装置论文

甲烷探测甲烷浓度的探测器，其核心原部件为气敏传感器，安装在可能发生甲烷泄漏的场所，当甲烷在空气中的浓度超过设定值探测器就会被触发报警，并对外发出声光报警信号，如果连接报警主机和接警中心则可联网报警，同时可以自动启动排风设备、关闭甲烷管道阀门等，保障生命和财产的安全。

报警点的设置，目前,各种气体燃料如天然气、液化石油气、城市煤气广泛地应用在家庭、工业场所，在的人们日常生活和工业生产带来方便的同时，也伴随着各种各样的安全隐患。少量的燃气泄漏在空气中形成较低的浓度，不会引起着火、爆炸事故，没有太大的危害。 但是，如果缺乏监控，气体泄漏量较大或慢慢地积累，就会引起空气中有较高浓度的可燃性气体，一旦达到一定的程度，遇明火就会产生着火爆炸的危险，这个程度通常被称作气体的爆炸下限(LEL)，不同的可燃性气体具有不同的爆炸下限值，例如对于甲烷(天然气)它的爆炸下限浓度为空气中的含量5%，也就是说空气中甲烷含量低于5%，不会因为明火、火花而引起着火爆炸事故，一旦达到或超过5%，这样的气氛遇到明火或火化就会产生着火爆炸事故。 为了防止事故的发生，质量可靠、调试良好的气体监测报警系统确实能为家庭和工业现场燃气使用的安全发挥重要的作用。可燃气体报警系统质量的好坏、是否能够有效的预防可燃气体泄漏而引起的火灾爆炸事故，气体浓度报警点的调整是一个关键指标。通常，可燃气体报警器报警点设置为被检测可燃气体爆炸下限的1%--25%范围内。

基于单片机的居家安全检测报警系统的设计李鹏飞 张海淼 姚朝刚 白 杰 范 伟（重庆科技学院电气与信息工程学院，重庆 401331）摘 要 本文介绍了一种基于单片机的居家安全检测报警系统，详细阐述了系统的组成结构、硬件设计和软件设计。该系统选用多种传感器采集家居信息，A／D转换处理采集信号，采用单片机作为主控制器，利用报警电路实现安全报警，GSM短信模块来发送短消息提示住户，从而实现对家居安全的监控。系统结构简单，安装调试容易、使用方便。关键词 单片机；报警电路；GSM短信模块；传感器；A／D转换中图分类号 IN7 文献标志码 A 文章编号 1671－8100（2012）03－0063－03收稿日期：2012－02－17作者简介：李鹏飞，男，主要从事微电子技术应用方面的研究工作。 我国的自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。目前，国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型火灾报警系统的研发，他们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂、成本较高。而在居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，需要设置一种单一或区域联网、廉价实用的居家安全自动探测报警装置。1 整体系统设计居家安全报警系统采用主动式红外传感器进行检测，变有形的传统防盗网防盗窗为无形，给火灾时的逃生提供方便，并配备烟雾传感器、温度传感器和燃气泄漏传感器实现防火、防燃气泄漏的作用。系统主要由用户前端检测、单片机控制器、GSM短信模块和报警电路四个部分组成，其系统总体结构设计如图1所示。（1）用户前端检测：在家庭住宅各门、窗、阳台周界安装红外线传感器，室内厨房、客厅、卧室等安装煤气泄漏传感器、烟雾浓度感应传感器、温度感应传感器等。（2）单片机控制器：本系统采用AT89C51型单片机作为主控制器，对用户前端检测传送回来的信号进行分析处理，并进行决策。（3）GSM短信模块：GSM短信模块是系统的通信模块，它受单片机模块控制，当发生安全异常时，该模块能实现自动发送短信给预设的号码，间接地实现报警功能。（4）报警电路：当单片机控制器检测到用户前端（如红外线传感器、煤气泄漏传感器、烟雾浓度感应传感器、温度感应传感器等任意传感器检测）信号异常，则单片机控制发出报警信号，由执行电路报警。系统结构简单，每个家庭都可实现，当住户家中无人时，可把系统设置为布防状态，当窃贼闯入，或者发生煤气泄漏等安全情况时，报警系统会自动发出警报信号，并给用户发送手机短信，家中有人时，把系统设置在留守布防状态，当窃贼企图从大门闯入时，立刻动作发出警报信号。工程技术武汉船舶职业技术学院学报 2012年第3期全国注册建筑师、建造师考试 备考资料 历年真题 考试心得 模拟试题 GSM短信模块组成。2．1 温度信号采集模块要能对火灾进行准确的报警，选择合适的温度传感器是准确报警的前提。综合考虑各种因素，选择新型可编程DS18B20数字温度传感器进行温度检测，因其具有抗干扰能力强、温度采集精度高等优点，而且不需要复杂的调理电路和AD转换电路。2．2 烟雾浓度信号采集模块烟雾传感器发生火灾时的报警也有着非常重要的作用，本系统选择NIS－09C烟雾传感器，这种传感器灵敏度高、能耗低，用9V电池即可带动，是广泛使用的一类烟雾传感器。2．3 燃气泄漏信号采集模块综合考虑各种因素，选用功耗低，寿命长，环境适应能力强，应用电路简单，对甲烷及液化石油气有高度灵敏度的TP－1．1A气敏传感器，用作煤气泄露报警。当室内煤气超过正常标准时，它将通过传感器向家庭控制器发出报警信号。2．4 防盗报警模块防盗报警是利用人体红外传感器来实现，当住户家中无人时，可把系统设置为布防状态，当窃贼闯入时，报警系统自动发出警报信号。综合考虑各种因素，选用热电释红外传感器RE200B来进行防盗报警。2．5 数据转换模块数据转换模块的功能是将各类传感器的采集到的模拟量信号转换为单片机识别的开关量信号，即A／D转换。A／D转换电路采用了常用的8位8通道数模转换专用芯片ADC0809，ADC0809由8路模拟开头、地址锁存与译码器、8位A／D转换器和三态输出锁存缓冲器组成。传感器收集到的信号，送到ADC0809进行A／D转换成高低电平，送到单片机进行分析处理，并将信号送给报警系统，作出相应的反应。2．6 单片机控制模块单片机控制模块是整个报警系统的核心，它对传感器采集到的信号进行分析，最终做出决策，发出报警信息。经过比较本系统使用常用、廉价的单片机AT89C51作为主控制器。AT89C51是一个低电压、低功耗、高性能CMOS 8位单片机，其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，是可反复擦写的，因此可有效地降低开发成本。它有40个引脚，32个外部双向输入／输出（I／O）端口，同时内含2个外中断口、2个16位可编程定时计数器、2个全双工串行通信口，它可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。2．7 GSM短信模块系统选用西门子TC35系列的TC35I。单片机与GSM模块之问的串口通信芯片采用MAX－IM公司生产的MAX232，该芯片包含两路接收器和驱动器的IC芯片，适用于各种EIA－232C和V．28／V．24的通信接口。3 软件系统设计3．1 报警电路功能实现报警电路功能实现是在用户前端检测到异常信号并且由单片机判断为发生了安全事故时，单片机通过发出高电平（1）信号，报警电路接收到高电平信号（1）则发出报警信号实现报警任务，否则单片机发出的信号为低电平（0），报警电路对接收到的低电平信号则不进行报警。3．2 GSM短信模块信息发送功能实现GSM短信模块本身提供有GSM07．05和GSM07．07规范，他们对GSM短信模块与数据设备之间的通信以及短消息做了详细的规定。数据终端设备（单片机）向GSM模块传送发送短信的命令，GSM模块能够识别该命令并且发送信息给用户手机。短信的内容为发生安全事故的类型，如发生了煤气泄漏，则单片机命令GSM模块调用煤气泄漏的短信发送给用户，GSM模块发出的短信为发生某种安全事故则类型的内容，这些短信都是预先编好的，根据事故的类型直接调用。发送的短信息是都基于中文的，为了保证系统的适用性，SMS的收发采用PDU模式，发送的内容为短信内容的PDU串码。3．3 系统软件流程系统采用单片机作为主控制器，采用C语言编程实现其功能，程序的流程如图2所示。系统开机上电后，对单片机模块、GSM模块和报警电路模块进行初始化，单片机的初始化包括选择工作方式为布防状态或者留守布防状态、初始化变量参数、标志位等，然后在主函数中运行，通过传感器进行信号采集并进行相应决策

甲烷传感器作为一个工业安全工具，你知道甲烷传感器的设计原理是什么吗?虽然在生活中我们很少会用到甲烷传感器，但是在煤矿井巷，机电峒室，甲烷传感器每时每刻都在为矿井作业人员和矿的安全保驾护航，当甲烷浓度超限时，甲烷传感器就能自动发出声、光报警。在本文中小编为大家收集了甲烷传感器的设计和工作原理，有兴趣的朋友里看看吧。

功能特点 具有自动调零功能; 标校可靠性更高，性能更稳定，使用更简单方便;采用高分辨率的单片机，测量的数值均准确可靠;开机并具有自动稳零功能;可选择的调试菜单结构，方便调试，操作简单。

原理 一般采用载体催化元件为检测元件。

产生一个与甲烷的含量成比例的微弱信号，经过多级放大电路放大后产生一个输出信号，送入单片机片内A/D转换输入口，将此模拟量信号转换为数字信号。然后单片机对此信号进行处理，并实现显示，报警等功能。

智能甲烷传感器

一.甲烷的敏感元件

二.用敏感元件组成的测量电路

被测

非电量

输出电量

敏感元件

转换元件

转换电路

传感器的组成

辅助电源

三.调节信号电路

四.进行A/D转换

五.采用40-PIN的 PIC16F877A

六.显示电路

七.超出多少纯度，声光报警

发展 甲烷传感器是一种矿用仪器仪表，必须首先满足井下安全生产的规程，但较其他普通传感器又必须有如下主要特点：具有自动调零功能;标校可靠性更高，性能更稳定，使用更简单方便;采用高分辨率的单片机，测量的数值均准确可靠;机并具有自动稳零功能;可选择的调试菜单结构，方便调试，操作简单。现有的甲烷传感器普遍存在着功耗较大、功能单一、精确度不高的缺点，而且采用模拟电路技术，造成系统的抗干扰能力和智能化程度都很低。因此，研制便于携带、多功能、高精度和抗干扰能力强的高可靠性甲烷检测仪具有很大的应用价值。新型的甲烷气体传感器必须具有可靠、稳定、安全的测量井下瓦斯功能，这有这样的传感器才能对预防井下安全事故起到了重要作用，也才具有推广应用的价值。

看完小兔为你收集的甲烷传感器设计原理的这篇文章，你是不是已经对甲烷传感器有了一定了解了呢?原来这小东西竟然还有这么大的用途，在这里小兔要提醒一下朋友们，特别是在工作中能用到甲烷传感器的朋友们，一定要注意，安全无小事，在使用过程中一定要按照说明规范操作，避免给自己带来不必要的安全隐患。

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