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煤气泄露自动检测系统

摘 要

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,也改善了城市的环境,但同时也给人们带来了潜在的危险,其中一氧化碳是最主要的危险源。一氧化碳是一种无色无味同时这些气体燃料在使用中，若管道和阀门密封不好，它们泄露出去，轻者引起中毒，重者造成火灾，危及人们的生命财产。由于这些原因，对于气体的检测与控制就变得很重要了，研究各种气体的检测方法与气体传感器也随之成为一个重要课题。

本论文主要实现管道煤气泄露的测量与报警，系统主要以半导体气体传感器为研究对象，以单片机为核心构成一个具备数据采集、对象控制、结果显示、数据通信等功能的完整系统。通过虚拟仪器Lab VIEW进行控制之后，再通过计算机I/O接口输出;输出信号驱动相应的驱动电路，分别控制报警灯、蜂鸣器及切断电路，实现对煤气泄露事故的实时监测及控制;程序实时监测系统状态。

关键词：气体传感器，单片机，继电器

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目 录

摘 要 ............................................................................................................. I 目 录 .......................................................................................................... II 前 言 .......................................................................................................... 1 第1章 绪论 ............................................................................................... 3

1.1论文研究来源、目的和意义 ...................................................... 3

1.1.1 论文研究来源 .................................................................... 3 1.1.2 论文研究目的和意义 ....................................................... 3 1.2可燃性气体报警器的国内外现状 ............................................. 5 1.3本论文主要任务 ........................................................................... 6 第2章煤气泄露自动测试总体设计 ....................................................... 8

2.1设计要求 ........................................................................................ 8

2.1.1煤气泄露测试的功能 ........................................................ 8 2.1.2煤气泄露测试的各个功能模块 ....................................... 9 2.2设计原理 ........................................................................................ 9

2.2.1气体传感器介绍 .............................................................. 10 2.2.2气体传感器的选定 .......................................................... 11 2.3数据处理 ...................................................................................... 12

2.3.1传感器非线性信号处理.................................................. 12

第3章煤气泄露自动测试硬件设计 ..................................................... 13

3.1单片机AT89C51的概述 ........................................................... 18

3.1.1 AT89C51简介 .................................................................. 18 3.1.2主要性能参数 ................................................................... 19 3.1.3管脚说明 ........................................................................... 20 3.2 报警与控制................................................................................. 24

3.2.1声报警单元 ....................................................................... 24 3.3排气扇控制系统 ......................................................................... 25

3.3.1继电器选择 ....................................................................... 25

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第4章 部分软件程序 ............................................................................ 27

4.1主程序 .......................................................................................... 27 结 论 ........................................................................................................ 33 参考文献 .................................................................................................... 34 附 录 I ..................................................................................................... 35 附录II ......................................................................................................... 36

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前 言

随着科学技术的进步和社会经济的发展，从工农业生产的各个领域到人们家庭生活的各个方面，人们直接或间接接触各种有毒有害气体的机会大大增加，由此而引起的中毒，火灾和爆炸事故屡见不鲜，严重威胁到人们的生命和财产安全，成为一种新的社会公害。因此对环境气体进行检测和分析技术的研究日益受到人们的重视。传统的分析气体组分和浓度的方法是以色谱法为代表的各种化学计量方法，尽管其测量精度很高，但操作手续繁杂，实验周期长，无法对有毒、有害气体进行实时、连续、瞬时检测，而气体传感器则满足这种要求，并且在人们日常生活中对减少气体爆炸、火灾等事故已经发挥着越来越大的作用。

目前世界各大强国都把传感器技术列为国家发展的重点技术，国防现代化、工业生产过程自动化、家庭电器化都与传感器的发展休戚相关，今天的传感器技术已渗透到国民经济的各个领域，日益突出它的重要作用。集成化、多功能化、智能化、加工技术微精细化、指标高精度化和性能高稳定、高可靠化已经成为人们开发和研究传感器的重要方向。

泄漏检测报警系统被广泛的应用于各个领域，如石油化工企业、石油运输管线、城市自来水地下管线、锅炉炉管、发动机箱体、缸盖等各种领域。

泄漏检测技术在管道检测之中的应用得到了很好的发展。对于管道的泄漏检测要满足以下几个要求:

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1.准确可靠地判断泄漏的发生，并能够在较短的时间内判断出泄漏点具体的位置。

2.准确可靠地判断泄漏程度，能对较小量的泄漏做出判断。 3.检测原理简单，易于操作和维护。

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