基于51单片机的可燃气体无线报警器设计

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1、基于51单片机的可燃气体无线报警器设计江西现代职业技术学院摘要：随着各类天然气、煤气、液化气的开采、生产、应用越來越广泛，在生产、运输、使用等过程中，由于气体本身固有扩散的特点加之可能存在的一些疏忽，这些可燃或易燃气体很容易发生外泄，外泄的气体在空气中弥漫，当达到一定浓度，就会引发火灾或者爆炸，这将严重危害人民的牛命财产安全。如果要能够在可燃气体刚开始泄漏浓度还很低时，就能被及时发现，并及时准确地施与相应措施，就能很大程度上减少此类事故的发生。各国科研人员早就开始针对如何有效地进行可燃性气体成分分析并对民用或工业燃气泄漏进行检测及有效报警的问题，展开了深入地分析，并在

2、可燃气体生产使用过程中的监控做了大量的研究。现在市场上的报警器大多还无法兼容检测各种天然气、煤气、液化气含量及危险气体泄漏后有否在场人员报警两种功能。这种报警器不仅可以对各种可燃性气体或有毒气体检测、报警，发送报警无线信号给上机监管部门，还能检测是否有人在可燃性气体或有毒性气体的现场，以便相关部门及早采取营救措施，最大程度地减少人员伤亡，将财产损失降到最低。关键词：可燃气体;报警器;传感器;红外线;无线收发模块;引言随着各类天然气、煤气、液化气的开采、生产、应用越来越广泛，在生产、运输、使用等过程中，由于气体木身固有扩散的特点加之可能存在的一些疏忽，这些可燃或易燃气体

3、很容易发生外泄，外泄的气体在空气中弥漫，当达到一定浓度，就会引发火灾或者爆炸，这将严重危害人民的生命财产安全。为了避免造成重大财产损失和人员伤亡，我们除了要能在第一时间准确地探测到空气中可燃气体的含量，还要能检测到是否有人员在危险隐患的现场，并顺势采取相应的正确行为，才能从根木上排除安全隐患，保护人员牛命财产的安全。这就对可燃气体的检测报警设备提出了非常高的要求。现在市场上的报警器大多还无法兼容检测各种天然气、煤气、液化气含量及危险气体泄漏后有否在场人员报警两种功能。这种报警器不仅可以对各种可燃性气体或有毒气体检测、报警，发送报警无线信号给上机监管部门，还能检测是否有

4、人在可燃性气体或有毒性气体的现场，以便相关部门及早采取营救措施，最大程度地减少人员伤亡，将财产损失降到最低。1.整体设计这种新型的可燃性气体报警器是由红外线传感器、可燃气体传感器、信号集成运放电路，PT2262/PT2272编解码及高频发射模块、单片机显示控制模块构成。整体设计框图如图1所示。首先要能够通过分布在各个检测点的可燃气体传感器输岀的实吋信号，当信号达到报警级别，经过集成运放电路将信号放大，分别进入报警器控制发出声光报警信号，进入继电器启动安装在现场的风机或排风机，以降低可燃气体浓度，以及自动向上一级自控系统发岀区域编码报警信号，以便即刻采取行动，减少损失。

5、当浓度降低到报警临界值以下，报警器自动关闭风机工作，恢复待机状>0*'o图1整体设计框图下载原图1.1检测现场选用的传感器1.1.1BISS0001被动式热释电红外线传感器BISS0001是一款高性能的被动式热释电红外线传感信号处理器•也是一种热释电红外开关，是由热释电红外传感器，运算放大器、电压比较器、延迟时间计时器、封锁时间计时器等构成。它采用CMOS工艺，所以功耗很低;工作电压是2~6V,工作温度为-20°C~70°C;贮存温度-40°C~125°C。此热释电红外开关只能在室内使用，用于检测是否有人在燃气泄漏现场，还可完成防盗报警的功能，采用正确的安装的位置和方

6、式可以极大减少误触发可能性•安装应满足的条件如下：仃)远离大件的家具、盆景、屏风及电器、明火等温度变化范围大且快速的地方。(2)红外线热释电传感器不要安装在有强气流活动的地方，如窗口、门口，以免人员活动引起误报。1.1.2MQ-3酒精传感器MQ-3酒精传感器是由陶瓷管和二氧化硅敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件，检测范围:10"1000ppm,工作温度:-10°C~65°C。1.1.3ME-3一氧化碳检测器ME-3一氧化碳型电化学气体传感器是根据电化学原理，利用被测气体在传感器工作电极和对电极上发生相应的氧化还原反应并释放电荷，通过外电路形成电流，电流大小与气体浓

7、度成正比，从而实现对目标气体的定量测量。检测范围:0^1000ppm，使用寿命三年，工作温度:-20°C、50°C。1.1.4MQ-6可燃性气体传感器MQ-6可燃性气体传感器用于家庭及工业对丙烷，丁烷，氢气及其他可燃性气体的检测（天然气，液化石油气等）。检测现场可以是人口较密集的商业区或居民区，也可以是各类工厂、煤矿等地域,述可以根据具体可能产生的可燃气体选择适合的传感器。1・2控制电路1.2.1信号集成运放电路该集成运算放大电路采用集成运放LM224,它的工作电压为+3厂+32V,适用温度:・25°C~+85°C。电路完成对气体传感器检测后输出的电