家庭厨房煤气泄漏检测监控系统的设计
煤气泄漏报警系统设计
郑州轻工业学院传感器及应用系统课程设计说明书煤气检测警报系统设计姓名：专业班级：学号：指导老师：时间：煤气泄露检测报警系统设计摘要：当今社会上，出现了许多煤气报警器，而这些产品大都是用很复杂的pc机针对煤气的泄漏所做出的相应的报警。
本课题设计煤气报警采用了最基本的部件，对煤气报警器进行控制。
通过 UL281传感器对一氧化碳气体对煤气进行检测，然后根据所得的信号，利用555单稳态触发电路进行处理，进而控制报警器和风扇的运行。
整个系统的硬件电路设计合理，简单，性能安全可靠。
关键词：煤气浓度 555定时器报警器1目录煤气泄露检测报警系统设计 (1)目录 (2)第一章概述 (3)第二章工作方案设计 (4)第一节系统组成框图 (4)第二节主要单元电路设计 (5)<一>co及故障检测电路 (5)<二>单稳态触发电路 (7)<三>报警电路 (8)<四>电源电路 (9)第三节总电路图和元件参数 (10)<一> 电路总图 (10)<二>元器件的选择 (11)第三章小结 (13)第一节优点总结 (13)第二节有待改进的地方总结 (13)第四章设计的心得 (15)参考文献 (16)2第一章概述CO是人们日常生活生产中常见的有毒气体，无色无味，不易被人们发现，当人处在CO气体之中是十分危险的，甚至威胁到生命安全。
我国的CO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，其系统复杂、成本较高。
而在居民住宅区、机房、办公室等小型单位场所，需要设置一种单一、廉价实用的CO探测报警装置，基于此种现象，应用所学的电路知识设计出一种简单易于实现，低成本的CO报警电路，不仅对于所学知识是一次综合复习的机会，而且更是练习如何应用所学的书本知识解决实际生产生活问题的能力，这是相当必要的。
人们通常将能把被测量物理量或化学量转换为与之有确定对应关系的电量输出的装置称为传感器。
报告家居环境可燃气体监测系统设计
• 建立数据分析和报告生成机制
监测系统的效果评估与改进措施
效果评估
• 评估监测系统对燃气泄漏事故的预防效果
• 评估监测系统对燃气使用安全的保障效果
改进措施
• 优化监测系统布局和设备选型
• 提高监测设备的性能和稳定性
• 完善报警处理和数据分析功能
05
家居环境可燃气体监测系统的安全与管理
• 配备智能显示屏和无线通信模块
公共设施的可燃气体监测系统设计
系统布局
设备选型
• 在公共设施内部设置监测点
• 选择高可靠性、高灵敏度的可燃气体传感器
• 考虑燃气管道、储气罐等关键部位
• 配备故障诊断和远程控制功能
04
家居环境可燃气体监测系统的使用与评估
监测系统的使用与操作指南
01
系统启动
• 接通电源，开启设备
• 考虑成本和资源选择设备品牌
• 评估设备性能满足监测需求
设备安装与维护要点
安装位置
设备维护
• 选择离燃气设备较近的位置
• 定期检查设备运行状态
• 避免安装在高温、潮湿、强磁场环境
• 清洁传感器和采样口
• 保持设备周围空气流通
• 更换损坏的传感器和设备
03
家居环境可燃气体监测系统设计案例分析
住宅区的可燃气体监测系统设计
• 进行设备自检和功能设置
02
数据查看
• 实时查看燃气浓度数据
• 查询历史数据和分析报告
03
报警处理
• 判断浓度是否超标
• 触发报警信号，采取应急措施
监测系统的数据分析和处理
数据预处理
• 去除异常值和噪声
煤气泄漏检测系统的设计与实现 毕设论文
2013届毕业设计(论文)设计题目：煤气泄漏检测系统的设计与实现姓名：学号：1402090211专业：电子与信息工程指导教师：杜振龙2013-6-10摘要随着科技的进步和社会的发展，人们对生活质量的要求越来越高。
天然气、煤气等也已经进入人们的生活，它给人们带来方便的同时也存在着一些潜在的危险。
每年我国因工厂或家庭煤气泄露造成的损失不容忽视，所以对于有毒气体的检测和控制就更加重要。
目前，已经出现了很多的煤气报警装备，而这些产品大多是针对煤气的泄漏所设计的为专业人员所用的报警器。
有毒气体的检测多应用在加油站、燃气用户、管道油气输送、石油炼化等场所，主要检查天然气、CO等气体。
本文所设计的煤气检测监控系统主要由传感器组、A/D转换器、处理器、显示器、报警器等模块组成。
本文的煤气泄露检测系统的设计方案是由传感器采集的信号经过模/数转换器，转换器除了把采集到的信号转化为数字信号之外，还起到信号集中、放大等功能，处理器模块由32位微处理器组成，转换器传进的信号经处理器程序分析、处理，驱动液晶显示、声音报警等外设，提示用户煤气是否泄漏。
本文介绍了基于单片机的煤气检测系统的硬件设计和程序设计，本系统选择MQ2烟雾传感器为前端信号采集源，采用AT89C51单片机为微处理器，用TLC1549AD转换芯片对气体传感器采集数据，将模拟信号转换为数字信号，继而单片机处理数据，通过LCD1602液晶显示屏显示数据以及蜂鸣器的工作与否提醒用户煤气浓度是否超标。
实验测试结果表明本文设计的煤气检测系统能够检测出泄露的煤气。
关键字:传感器；单片机；TLC1549；LCD1602。
AbstractWith the advancement of electronic technology and the development of society, people are increasingly demanding high quality of life. Natural gas and coal gas have entered peoples’ lives. There is also some potentially danger in practice, though it brings convenience to people. Every year the accident caused by the leak of the gas in China can not be ignored, so the detection and control of toxic gases is becoming more and more important. Currently, there have been a lot of gas alarm equipments, most of these products is made for the leak’s alarm of gas, and they are mainly for family.The detection of gas leak is generally used in gas stations, families of gas consuming, pipeline transport of oil and gas, the factory of petroleum refining, and so on. It checks or detects mainly the gas such as CH4,CO and so on. The system of gas leak detection is composed by sensor groups, A/D converter, processor, monitor, alarm. The flowchart is that the signal is collected by the sensor, then passed to A/D converter, and the converter has also the functions of collecting signals and enlarging. The module is consisted of 32-bit microprocessor. The signals collected by the converter is analyzed and handled by the processor, which drives the display of LCD and the alarming of alarm so that it remind user whether the gas is over the threshold.This essay introduces the programs of hardware design and programming of gas detection system based on MCU. C Q2 Smoke sensor is the research object of the system, and the core of the system is AT89C51 microprocessor. The chip of TLC1549 collects the data of gas sensor and converts analog signals to digital signals. Then the microprocessor is processing the data and drives the monitor to display the data. According to the situation of the alarm, it would remind people. The system test indicates that the syatem could detect the gas leak.Keywords:sensor;AT89C51 microprocessor;TLC1549;LCD1602.目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................................................................. I I 目录 (III)第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2气敏传感器的现状 (1)1.2.1 国外研发状况 (1)1.2.2 国内研发现状 (2)1.3煤气泄露检测技术的发展 (2)1.4本论文的主要任务 (3)第二章相关软件和芯片介绍 (4)2.1软件部分 (4)2.1.1 Protel软件 (4)2.1.2 Keil软件 (4)2.1.3 51单片机程序烧写软件 (4)2.1.4 Altium Designer (5)2.1.5 Proteus (5)2.2硬件部分 (5)2.2.1 气体传感器 (5)2.2.2 液晶显示屏 (6)2.3本章小结 (6)第三章硬件设计 (7)3.1系统方案设计 (7)3.2气体传感器模块 (8)3.3AD转换模块 (10)3.4单片机 (13)3.5液晶显示模块 (16)3.6蜂鸣器报警模块 (19)3.7门限值设置电路 (19)3.8本章小结 (20)第四章程序设计 (21)4.1AD转换程序设计 (21)4.2LCD1602显示程序设计 (23)4.3蜂鸣器报警程序设计 (24)4.4报警门限值调节程序 (26)4.5本章小结 (27)第五章硬件连接与调试 (28)5.1硬件连接 (28)5.1.1 气体传感器和板子的连接 (28)5.1.2 板子的说明 (28)5.2系统功能测试 (28)5.2.1 单片机程序的烧写 (28)5.2.2 系统整体测试 (30)5.3本章小结 (31)第六章总结与展望 (32)6.1总结 (32)6.2展望 (33)参考文献 (34)致谢 (36)南京工业大学学士学位论文第一章绪论1.1 引言随着科技的发展，工业生产规模的扩大，在生产中使用的气体原料和生产过程中产生的气体类型和数量也在增加。
智能燃气泄露检测及控制装置的设计_论文
摘要燃气泄漏检测对每个使用燃气的家庭都是至关重要的，由于燃气泄露所引发的事故一次次地给人们敲响安全的警钟。
及时、有效的对泄露情况作出预警，可以很大程度的减少此类事故的发生。
此课题设计了一种基于STC12C5A60S2单片机燃气泄露检测及控制装置，采用模块化的设计思路，其主要实现的功能是通过MQ-4气体传感器实时检测空气中的甲烷（燃气的主要成分）浓度，并利用红外遥控器设定检测浓度的上下限值，当浓度达到或超过设定值时，进行语音报警并在LCD液晶屏上显示当前浓度，即实现对燃气泄露的检测及安全报警功能。
软件设计部分以Keil软件为实验平台，对各个模块的程序进行编写和修改，最终确定与设计要求相符的程序。
测试过程中以打火机中的气体代替家用燃气进行检测，既方便、安全，同时也能达到测试要求。
经过多次试验，实验结果基本符合设计要求，各个模块性能稳定，运行正常。
关键词：单片机；传感器；液晶显示ABSTRACTGas leak detection is crucial to every family used gas, due to gas accidents caused by the gas leakage alarm people again and again. Making early and timely warning can greatly reduce the accidents.This subject is gas leak detection and single-chip microcomputer control unit that based on STC12C5A60S2, this design use the modularize system, its main function is to measure the concentration of gas through the MQ - 4 gas sensor and using the infrared remote controller to set detection concentration of upper and lower limit, when the concentration reaches or exceeds setted value, voice will alarmed and the data will display on the LCD screen, namely the implementation of gas leak detection and security alarm function is completed. Software design part is based on experimental platform with Keil software, it write and modify the procedures of the various modules, finally determine the procedures associated with the design requirements.Testing process based on the lighters gas instead of household gas, it is convenient, safe, and at the same time, it can achieve test requirement. After many experiments, the experimental results basically conform to the requirements of the design; each module performance is stable.Key Words：Gas sensor; microcontroller; LCD目录1绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2 研究内容及方法 (2)2 系统结构分析及原理概述 (4)2.1系统结构分析 (4)2.2系统原理概述 (4)3 系统硬件设计 (6)3.1单片机控制模块 (6)3.1.1 STC12C5A60S2单片机引脚及功能介绍 (6)3.1.2 单片机最小系统 (8)3.2传感器检测模块 (9)3.2.1 MQ-4气体传感器 (9)3.2.2 A/D转换 (10)3.2.3 传感器模块电路设计 (11)3.3显示模块 (12)3.3.1 12864LCD液晶显示屏 (12)3.3.2 显示模块电路设计 (13)3.4语音模块 (14)3.4.1 ISD4004语音芯片 (14)3.4.2 语音模块电路设计 (16)3.5红外线遥控模块 (16)3.5.1 HS0038红外接收头 (16)3.5.2 红外线模块电路设计 (17)4.系统软件设计及分析 (19)4.1软件设计流程图 (19)4.2各模块调试分析 (20)4.2.1 显示模块调试分析 (20)4.4.2语音模块调试分析 (21)4.2.3 红外遥控模块调试分析 (22)5 结论 (24)5.1各模块功能实现 (24)5.1.1 传感器模块功能实现 (24)5.1.2 语音模块功能实现 (25)5.2 总结 (27)参考文献 (29)致谢 (31)附录一系统程序设计 (32)附录二系统原理图 (41)1绪论1.1研究背景及意义伴随着科学技术的进步以及经济的迅速发展，传统的燃料正在逐步退出人们的生活，罐装燃气以及管道燃气已经成为我国居民的主要燃料之一。
煤气泄漏监测系统设计(DOC26页)
目录第1章煤气检测系统设计的基本内容 (1)1.1煤气检测系统的主要任务 (1)1.2煤气检测系统的设计要求 (1)第2章煤气检测系统设计的硬件设计 (2)2.1基于单片机实现 (2)2.2系统硬件电路的总体设计 (3)2.2.1 气体传感器电路设计 (3)2.2.2 放大电路的设计 (5)2.2.3 A/D转换电路设计 (6)2.2.4 单片机的最小系统设计 (9)2.2.5 声光报警电路设计 (10)2.2.6 数码管显示电路设计 (12)第3章煤气检测系统的软件设计 (12)3.1主程序设计流程图 (12)3.2A/D转换控制程序设计流程图 (14)3.3显示子程序的设计流程图 (15)3.4报警子程序的设计流程图 (15)第4章系统的功能仿真 (16)4.1仿真软件介绍 (16)4.2煤气检测系统的模块仿真 (16)4.2.1 A/D转换模块测试 (16)4.2.2 显示模块测试 (17)4.2.3 声光报警电路模块测试 (18)4.3系统误差分析 (19)参考文献 (20)附录1 煤气检测系统的仿真电路图 (21)附录2 煤气检测系统的电路原理图 (21)附录3 浓度与电压值的对应关系 (22)附录4 煤气检测系统的源程序 (23)第1章煤气检测系统设计的基本内容煤气测量系统中，设计一套具有有毒气体检测功能、报警功能、能够判断室内空气中煤气的泄露情况和显示当前室内有毒气体的浓度，用单片机控制报警器是否需要报警。
煤气检测系统由硬件和软件两大部分组成。
硬件部分主要包括气体传感器电路、放大电路、A \D转换电路、单片机最小系统、单片机控制电路和报警电路和数码管显示电路。
气体传感器用来检测室内空气中有毒气体的浓度，当室内空气中有毒气体含量超过允许标准浓度后，气体传感器所获得的感应信号，通过放大处理以后，再经过单片机的处理，控制报警电路发出报警处理。
软件部分主要包括A\D 的采样程序、数据处理、报警程序和显示程序。
煤气泄露检测器的设计
煤气泄露检测器的设计【摘要】煤气报警系统采用了8位8051单片机为系统的CPU，多个价格便宜的传感器一起采集信息，然后交由MCS-51单片机处理，由单片机根据现实情况作出相应的措施。
或是自动排气，或是发光，发声报警。
本系统的软件编写采用的是汇编语言，整个程序的思路清晰，考虑全面。
同时系统的硬件电路设计合理，性能安全可靠。
【关键词】涡轮流量计；声光报警；静态操作；排气电路；传感器；地址锁存煤气作为现代家庭的炊用燃料，已得到广泛运用。
但在使用过程中，引发的事故较多，且事故一旦发生，往往造成财产的巨大损失。
造成事故的原因有：（1）管道泄漏；（2）煤气灶火被风吹灭；（3）灶具在燃，用户却遗忘外出等。
目前，市面上已有能防火被风吹灭的灶具，但管道泄漏问题尚未解决。
针对这一问题，本文提出一种新的煤气报警系统。
具体设计方面我打算多个价格便宜的传感器一起采集信息，然后交由MCS-51单片机处理，由单片机根据现实情况作出相应的措施。
或是自动排气，或是发光，发声报警。
本报警系统主要是由检测电路、控制电路、报警电路等几个部分组成的。
检测电路是由两个差压流量传感器和一个光敏传感起组成。
控制电路是MCS-51单片机构成的最小系统。
排气电路是一个排风扇。
报警电路为指示灯，扬声器。
工作原理：首先用一个涡轮流量检测器（传感器1）安装在煤气进户管道口处，测量出此时煤气的流量。
然后再用另一个涡轮流量检测器（传感器2）安装在煤气灶头的管道口处，再次测量出此时的煤气流量。
将两次测量的数值进行比较，如果大小相等则再检测煤气灶头是否已经点火（传感器3），可判断出煤气灶头处是否有煤气泄露。
如果两次的数值不等则说明在管道上有煤气泄露，则通过单片机控制报警电路报警。
一、硬件电路设计本设计中MCS-51中的P0口和ADC0809 数据通道相连，在S1时刻P0口输出地址，通过74LS373地址锁存器控制ADC0809的通道口，S2时刻以后P0口从ADC0809的通道口中读入数据。
分布式燃气泄漏监测系统设计 2
分布式燃气泄漏监测系统设计针对当前家庭使用天然气存在的泄漏隐患问题，提出了一种基于单片机技术和无线射频技术的多点分布式天然气泄漏监测系统的设计方案。
阐述了系统的工作原理，详细介绍了硬件电路的设计和系统软件的设计。
一、引言随着国家节能减排和清洁能源计划的推进，越来越多的城镇居民家中通上了管道天然气，但主要成分为甲烷(CH4)的管道天然气对于使用家庭存在危险隐患，当甲烷在空气中含量为5%～16%时，具有爆炸危险性；当含量高于16%时，没有爆炸性，但可以燃烧；甲烷本身虽然无毒，但空气中甲烷浓度过高时，相对降低了空气的含氧量，对人有窒息作用。
目前开发的各种甲烷检测仪多为单点监测，无法实现多居室或多个潜在燃气泄漏点的同时监测，不适合在一般家庭普及使用。
为克服现有技术不足，基于单片机和无线射频技术设计了一种分布式天燃气泄漏监测系统。
该分布式燃气泄漏监测系统能够通过多点监测、射频模块无线传输方式实现对居室环境中可能存在燃气泄漏的多个监控点的同步实时监测。
二、系统组成和工作原理分布式燃气泄漏监测系统包括监控主机和多个数据采集从机，其原理框图如图1所示：监控主机包括单片机MSP430F247、人机交互模块、声光报警模块、GSM模块和ZigBee射频模块；数据采集从机如右侧所示，包括供电电源模块、燃气浓度检测模块、ZigBee射频模块。
数据采集从机放置在管道接口、厨房或燃气锅炉房等燃气泄漏重点监测区域，监控主机和多个数据采集从机之间通过ZigBee射频模块实现数据无线传输与交换。
数据采集从机中的燃气浓度检测模块通过MQ-9可燃气体传感器及其调理电路，将检测到的燃气浓度信息转化为电信号并放大后送ZigBee射频模块，射频模块通过无线传输模式将燃气浓度信息传输给监控主机，监控主机由单片机MSP430F247内置的A/D转换器将采集到的数据转换为数字信号并进行分析处理。
监控主机负责对其组网范围内的所有数据采集从机进行编码和身份确认并进行定时巡检，若无线射频模块接收到的数据超出监控主机的预设燃气浓度警戒数值，监控主机将其与预设数据比较后控制声光报警模块发出相应报警提示。
厨房气体监测系统课程设计
厨房气体监测系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解并能阐述厨房气体（如天然气、一氧化碳等）的基本性质和危害。
2. 学生掌握厨房气体监测系统的原理及其在生活中的应用。
3. 学生能够识别并描述常见的气体监测设备，了解其工作原理。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计并搭建一个简易的厨房气体监测系统。
2. 学生通过小组合作，培养实际操作能力，学会使用相关工具和仪器进行气体检测。
3. 学生能够分析监测数据，提出改进措施，优化监测系统。
情感态度价值观目标：1. 学生树立安全意识，认识到厨房气体监测的重要性，养成定期检查家用燃气的习惯。
2. 学生在课程学习中，培养环保意识，关注气候变化，积极参与低碳生活的实践。
3. 学生通过课程学习，增强团队合作精神，学会尊重他人意见，提高沟通表达能力。
课程性质分析：本课程为跨学科综合实践活动，涉及物理、化学、生物等多学科知识，旨在培养学生的实践操作能力和创新思维。
学生特点分析：针对八年级学生，他们已经具备一定的物理和化学知识基础，好奇心强，善于动手实践，但安全意识和团队协作能力有待提高。
教学要求：1. 结合课本知识，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 关注学生个体差异，因材施教，使每个学生都能在课程中收获成长。
3. 强化安全教育，确保学生在实践活动中的安全。
二、教学内容1. 厨房气体基础知识：- 气体的物理性质（密度、扩散等）- 常见厨房气体（天然气、一氧化碳、硫化氢等）的危害及成因- 课本章节：第二章《气体的性质与变化》2. 厨房气体监测系统原理：- 气体传感器的原理与分类- 气体监测设备的工作原理及构造- 课本章节：第三章《传感器及其应用》3. 气体监测系统的设计与搭建：- 简易气体监测系统的设计方法- 搭建过程所需材料及工具的使用- 课本章节：第四章《实践与创新》4. 气体监测数据分析与优化：- 数据分析方法- 监测系统的优化措施- 课本章节：第五章《数据分析与处理》5. 安全教育及环保意识培养：- 厨房安全常识- 环保意识在生活中的应用- 课本附录：《家庭安全与环保常识》教学安排与进度：第一课时：厨房气体基础知识学习第二课时：气体监测系统原理学习第三课时：气体监测系统设计与搭建实践第四课时：气体监测数据分析与优化第五课时：总结与反思，安全教育及环保意识培养教学内容确保与课本紧密关联，注重科学性和系统性，使学生在掌握知识的同时，提高实践操作能力。
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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，数据采集，Lab VIEW目录第一章绪论 (1)1.1论文研究来源、目的和意义 (1)1.1.1 论文研究来源 (2)1.1.2 论文研究目的和意义 (2)1.2可燃性气体报警器的国内外现状 (3)1.3本论文主要任务 (3)第二章煤气泄露自动测试总体设计 (4)2.1设计要求 (5)2.1.1煤气泄露测试的功能 (5)2.1.2煤气泄露测试系统框图 (5)2.1.2煤气泄露测试的各个功能模块 (6)2.2设计原理 (7)2.2.1气体传感器介绍 (7)2.2.2气体传感器的选定 (7)2.3数据处理 (8)2.3.1传感器非线性信号处理 (9)2.3.2数字滤波处理 (9)第三章煤气泄露自动测试硬件设计 (9)3.1温度补偿电路 (11)3.1.1 OP07低噪声高精度运算放大器 (11)3.1.2温度补偿 (12)3.2模/数转换器ADC0809 (12)3.2.1 ADC0809的介绍 (12)3.2.2引脚功能 (13)3.2.3主要特性 (14)3.3单片机AT89C51的概述 (15)3.3.1 AT89C51简介 (15)3.3.2主要性能参数 (15)3.3.3管脚说明 (16)3.4 声光报警与LED显示 (19)3.4.1声光报警单元 (19)3.4.2 LED显示 (20)3.5排气扇控制系统与切断阀 (21)3.5.1光电隔离器 (21)3.5.2继电器选择 (22)3.5.3光电隔离电路 (23)第四章接口总线 (22)4.1 RS-232接口总线 (22)结论 (24)谢辞 (25)参考文献 (26)第一章绪论1.1论文研究来源、目的和意义1.1.1 论文研究来源随着科技的发展，越来越多的可燃性气体作为能源应用于工业生产和人们的日常生活中。
但是可燃性气体在给我们带来极大便利的同时，也存在巨大隐患。
可燃性气体发生泄漏达到爆炸极限后，一旦有火源作用，便会引起燃烧、爆炸等事故，造成严重的经济损失，甚至会危及生命安全。
为了减少这类事故的发生，就必须对这些可燃性气体进行现场实时检测，采用先进可靠的安全检测仪表，严密监测环境中可燃性气体的浓度，及早发现事故隐患，采取有效措施，避免事故发生，才能确保工业安全和家庭生活安全。
因此，研究可燃性气体的检测方法与研制可燃性气体报警器就成为传感器技术发展领域的一个重要课题。
1.1.2 论文研究目的和意义可燃性气体通常指城市煤气、石油液化气、汽油蒸汽、酒精蒸汽、天然气以及煤矿瓦斯等[1]。
这些气体主要含有烷类、烃类、烯类、醇类、苯类以及一氧化碳和氢气等成分，易燃、易爆、贮存和使用这些气体的过程中，如违反操作规程和设备密封不好，都有可能发生可燃气体泄漏现象，进而酿成火灾或爆炸事故，给国家和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。
该报警装置是石油化学工业、有可燃性气体泄漏可能的生产工厂及家庭防火防爆必备的仪器。
可燃性气体报警器属于《中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录》中第46项，它归类于物理化学计量器具。
《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)第10.3.2条明确规定:“散发可燃气体、可燃蒸汽的甲类厂房和场所，应设置可燃性气体浓度检测报警装置”。
2003年12月，国家执行新的可燃性气体探测器标准(GB15322-2003)《可燃气体探测器》，2004年10月国家颁布《可燃气体检测报警器规程JJG693-2004》，研究新型、性能稳定、准确监测可燃性气体，并合乎国家相关规定的报警器具有极其重要得意义。
目前我国已有许多城市铺设了煤气管道，使用人口约达二亿人，煤气发生基地及中转站也达几千家。
如果这些家用燃气和煤气基地及中转站的报警率按10%计算，可燃性气体检测报警器的需求量就达2000万台以上。
随着全社会对防火防爆及人身安全的重视程度的提高，这个数字会继续增长。
近十年来，农村的沼气使用也得到了极大的发展。
到2006年底，全国沼气池数量已达近1300万座，这就为检测沼气（主要成分是甲烷）浓度的仪器提供了市场。
可见，可燃性气体报警器具有十分广阔的市场前景。
1.2可燃性气体报警器的国内外现状国外从20世纪30年代开始研究及开发气体传感器，且发展迅速，一方面是因为人们安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求提高；另一方面是因为传感器市场增长受到政府安全法规的推动。
据有关统计，美国1996年~2002年气体传感器年均增长率为27%~30%。
随着传感器生产工艺水平逐步提高，传感器日益小型化、集成度不断增大，使得气体检测仪器的体积也逐渐变小，提高了气体检测仪器的便携性，更加利于生产、运输及市场推广。
1963年5月，日本开发完成第一台接触燃烧式家用燃气泄漏报警器，次年12月其改良产品问世，改良的报警器可以检测燃气、一氧化碳等气体，可以安装在浴室或者采用集中监视。
我国在70年代初期开始研制可燃性气体报警器，生产型号多样、品种较齐全，应用范围也由单一的炼油系统扩展到几乎所有危险作业环境的各种类型报警器，产品数量也在不断增加。
但主要是在引进国外先进的传感器技术和先进的生产工艺基础上，进行研究与开发形成自己的特色。
近年来，在气体选择性和产品稳定性上也有很大进步。
燃气报警器可分为民用可燃气体报警器、工业用可燃性气体报警器、有毒有害气体报警器三大系列产品。
(1)民用可燃气体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，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；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。
(2)工业用可燃性气体报警器及有毒有害气体报警器工业用可燃性气体报警器及有毒有害气体报警器只是检测探头有差异，而在原理和应用中都很相近。
工业用燃气报警器及有毒气体报警器根据检测环境的不同，也可分为检漏仪、控制器和探测器。
检漏仪的体积较小，可随身携带或手持，主要应用于燃气管理的查漏与巡检。
若有燃气泄漏，检漏仪便会发出声光报警，同时数字显示气体浓度，以便及时采取安全措施，防止爆炸等恶性事故的发生。
控制器与探测器结合使用，可在防爆现场长期监测气体的浓度。
探测器安装在防爆现场，控器壁挂在值班室等有人值守的地方，二者采用屏蔽电缆线连接。
当在现场的探测器探测到燃气泄漏之后，通过屏蔽电缆线将信号传到控制器，控制器发出声光报警，同时启动排风装置或关闭电磁阀切断气源，以确保安全。
此种仪器广泛应用于液化气站、汽车加气站、锅炉房等工业场所。
1.3本论文主要任务本篇论文是煤气泄漏自动检测的研制，主要针对CO气体，主要实现家庭煤气检测的检测与报警。
数据采集模块利用单片机实现气体浓度实时采集、电路状态信号采集及数据预处理；数据传输模块将检测信号传输到计算机;计算机I/O接口为计算机与外部数据连接的硬件支持。
当数据进入计算机后，在LabVIEW平台上，经数据处理子程序、报警子程序输出报警信号，并通过计算机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。
第2章煤气泄露自动测试总体设计2.1设计要求2.1.1煤气泄露测试的功能在本设计中，煤气泄露测试装置的主要功能就是快速准确的检测被测气体中有害气体的含量（主要是CO气体），通过LED显示屏将CO气体浓度显示出来，当气体浓度达到一定门限值时发出声光报警，为了提高实用性系统还应该具备人机交互界面、与计算机通信端口。
为了实现以上功能：系统应该具备气体传感器、数据采集、A/D 转换电路、单片机、LED数码显示、输入键盘、声光报警单元、光电隔离技术和切断阀、RS-232通信模块。
2.1.2煤气泄露测试系统框图CO传感器温度补偿运算放大A/D转换单片机预警设置数码显示参数设置通信接口上机位光电隔离接口继电器切断器排气扇图2-1系统框图系统工作流程为:由装在室内的CO传感器获得被测量对象(室内CO浓度)原始信号,经过温度补偿和取样放大得到矫正后的可匹配信号，进入A/D转换,得到被测对象的数字量信号,再由单片机进行数据处理,得到最终的室内环境CO浓度值,将此数据通过数码管显示并保存,同时根据系统设定的限值参数判断环境浓度是否超标,如果超标立即向光隔离接口输出控制信号,通过继电器打开排气扇, 如果超出下限值，切断阀关闭，并开始进入危险期计时,如果发现环境中一氧化碳浓度长时间处于危险状态,则有可能排气扇未能打开,或者房间发生严重CO泄露事故,此时启动预警信号进行语音报警提示,提示室内人员打开门窗、关闭气源并迅速撤离事故现场。
如果系统接有上位机工作的话,可通过通信接口对单片机组成的下位机系统进行参数设置,并可定时地从数据缓冲区中读取以前测量的数据值,进行二次处理加工或存入数据库永久保存。
具体技术指标如下：应用范围：工业生产和人民生活中的CO检测；检测对象：CO及他们的混合气体；检测范围：CO:0～1000ppm；检测精度：CO优于20ppm；报警浓度：100ppm～300ppm响应时间：≤30ms；电池电压：+12V；工作温度范围：-20～+70℃；工作湿度范围：10～95%RH。
2.1.2煤气泄露测试的各个功能模块在本设计中，煤气泄露测试装置的主要功能就是快速准确的检测被测气体中有害气体的含量（主要是CO气体），通过LED显示屏将CO气体浓度显示出来，当气体浓度达到一定门限值时发出声光报警，为了提高实用性系统还应该具备人机交互界面、与计算机通信端口。
为了实现以上功能：系统应该具备气体传感器、数据采集、A/D 转换电路、单片机、LED数码显示、声光报警单元、光电隔离技术和切断阀、RS-232通信模块。