基于短信息的煤气泄漏通风报警呼救系统设计.doc

1 前言 1.1系统设计的背景及意义 近年来，随着我国燃气的变革及西气东输工程的进行，煤气和天燃气已成为多数家庭的燃料。每年，因煤气泄露造成的煤气中毒事故中，因使用热水器不当或产品本身的质量问题,造成的一氧化碳中毒事故，全国均有不少事例.有甚者,因室内煤气浓度过高，引起煤气爆炸的事故也不少见。所以怎样防止煤气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要。为此我们开发设计了基于短信息的煤气泄漏通风报警呼救系统。 计算机的普及和信息技术的迅猛发展，人们己不满足于传统的居住环境，对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭，并迅速在世界各地发展起来。人们对居住环境要求的日见增高，体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。家庭及住宅小区智能化的定义，在国际上至今尚无一致的般认为，在现代化的城乡住宅小区内综合采用微型计算机、自动控制、通信与网络及智能卡等技术，建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息通信服务与管理系统和家庭智能化系统组成的“三合一”住宅小区服务与管理集成系统，最终目的是使每一住户得到满足其要求的最佳方案。国家建设部规定，目前住宅小区应实现六项智能化要求，其中包括实行安全防范系统自动化监控管理;防盗报警系统应安装红外或微波与煤气泄漏报警器等各种类型报警探测器。基于此项规定，煤气泄漏自动报警实现智能化势在必行。 在社会信息化进程日益发展的今天，信息技术应用己渗透到人类生存、活动的各个领域，在建筑领域，人们的现代生活、工作对居住要求舒适健康、安全可靠、高效便利。这时候气体燃料的应用也越来越广泛。目前家用煤气，液化器、天然气作为气体燃料，已用与家庭旅馆，深入人民的生活之中。气体燃料的应用和普及，伴之而来的是气体泄漏造成的中毒、爆炸、火灾等事故也时有发生。其中由于一氧化碳泄漏中毒死亡尤为严重。众多周知由于CO与血液中的血红素的结合能力是氧的240倍,因此,当它进入人体血液循环系统后,就会大量取代氧而与血红素结合,抑制血液中氧气的释放,从而导致发生头痛、耳鸣、呕吐、血压降低等不同程度的症状发生。如果CO中毒严重,轻者于康复过程中可能会头昏眼花、丧失记忆或引起视觉及神经上的障碍,严重者会导致脑部受损甚至发生死亡。这就对煤气自动报警的器的设计更加迫切。 近年来随着人民生活水平的进一步提高，管道煤气和罐装煤气已深入到寻常百姓家。虽然世界上煤气泄漏检测、报警及控制技术在不断进步，市场上也涌现了大量各式各样的煤气泄漏报警器，但是目前，每年仅仅由于家庭取暖而导致一氧化碳中毒死亡的人数就达3500多人，在工厂（如水泥厂、炼钢厂等）和公共场所（如饭店、旅馆、公共浴室、火锅店等）由一氧化碳泄露导致的中毒一般为集体性的，危害程度更大。 一氧化碳本身就是无色无味的气体，即使有泄漏也很难察觉，虽然现有的报警器具有报警提醒作用，但是深夜 熟睡中的人们很可能听不到声响而导致中毒，而人们一旦出现中毒症状，就失去自救甚至向外界求救的能力；另外，如果泄露时家中没人，当主人回家后开灯或者打开其他电器时，开关闭合产生的电火花极有可能引起爆炸，造成重大的人员伤亡和财产损失。因此防止煤气中毒必不可少的两个环节就是，自动打开窗户使室内空气及时流通达到自行降低室内煤气浓度和帮助已经中毒人员及时向外界求救。鉴于此，本系统设计包括了声光报警、开窗通风和手机呼救三道防一氧化碳中毒措施，当一氧化碳泄漏并超过安全浓度时立即同时启动，大大降低了房间中人们的中毒几率，提高了安全系数，从而有效保护人们的生命和财产安全。 1.2煤气泄漏的危害性介绍 一氧化碳本身就是无色无味的气体，即使有泄漏也很难能察觉，一旦当人们察觉的时候，身体已经出现中毒症状了。轻度脑缺氧可表现为头晕、眼花、头痛、全身疲乏无力、恶心呕吐、胸闷、心悸等；重度脑缺氧病人表现为昏迷伴有肌张力增高和去皮质强直，自救都变得非常困难了。一氧化碳的浓度与健康成年人中毒的可能症状如下表1-1所示： 表1-1 一氧化碳浓度与健康成年人中毒的可能症状 空气中一氧化碳的浓度 吸入时间和中毒症状 200ppm 2-3小时前头部轻度头痛 400ppm 1-2前头痛恶心2.5-3后头痛 800ppm 45 分钟头晕眼花2小时精神失 1600ppm 20分钟头晕、头痛眼花2小时死亡 3200ppm 5-10分钟头晕、头痛、眼花30分钟死亡 6400ppm 1-2分钟头晕、头痛、眼花10-15分钟死亡 12800ppm 1-3分钟死亡 图2-1 系统的原理框图 技术原理: 首先由有害气体传感器测出室内有害气体的浓度，并将浓度信号转化成电压信号输入到单片机内，如果高于安全浓度，单片机驱动继电器使电动机带动机械传动机构 ，打开安全窗使空气及时流通；窗户打开的过程中，固定在窗框上的涡流式接近开关与窗户上的铁片接近的瞬间开关闭合，