家庭燃气处理一体化装置讲解.docx

PAGE  PAGE 8 沈 阳 航 空 航 天 大 学 Shenyang Aerospace University 安全科技创新大赛 家庭燃气一体化处理装置 机电工程学院 吴家辉 创新创业学院 韦纯浩 彭龙雨 指导教师：曲娜 家庭燃气一体化处理装置设计说明书 作品内容简介 通过实验设计了一套家庭煤气报警装置，鉴于现有的煤气报警装置的缺点，并予以改进。目前,家用煤气报警器的功能十分有限，大多数产品仅有报警作用，只有少量产品兼有排气功能且能自动关闭阀门的煤气报警控制器。基于此缺点，我们发明了在煤气泄漏时，不仅能鸣声报警，打开排气扇，而且还能自动关闭煤气阀门，切断气源，并且之后可以向户主发送提示短信的家庭燃气泄露一体化处理装置。旨在能够更好更方便地处理一些危险状况，以有效地防止事故的发生。 家庭燃气泄露一体化处理装置的驱动电路由三极管开关电路组成，控制信号使三极管饱和导通，接在集电极的蜂鸣器通电发出报警声；排气扇及阀门开闭装置的驱动电路由继电器组成，控制信号使继电器线圈通电而吸合，其常开接点闭合，使相关电动机通电而被驱动。手控排气开关可实现报警控制与日常用炊兼容，日常炊事可自由开闭排气扇，对报警系统无影响。阀门开闭装置也设手控开关，必要时(如更换煤气表、煤气灶、煤气阀时或故障处理后复原时)可手控关闭或开启表前阀。GSM报警模块将报警信息以短信的方式发送到户主的手机上。 1研制背景及意义 目前,煤仍然是我国广大城乡的主要燃料。煤在燃烧过程中除提供热量外还向空气中释放出多种有害气体,其中煤气对人的危害非常大,特别是在冬春两季燃煤取暖时更是容易发生煤气中毒。据有关医院的调查,每年都有很多人因煤气中毒丧失性命,或留下后遗症而丧失劳动力,给社会和个人都造成了非常大的危害。为能及时准确地检测环境中的煤气并给予迅速报替,进行及时地通风换气或者离开污染现场,过去曾有不少人对之进行研究,但是,或者由于性能不完善,或者因为成本过高,或者因为特性不良,一直未见适用于推广的产品.煤气报警控制器在国外已成为一种相当成熟的产品，历史上最早发明煤气报警器的国家是日本，现有50多年的历史。 我国最早在70年代初期开始对于湿敏、温度、红外等各类传感器研究，并取得了很大的成就，对煤气报警器及其相应的气敏传感器的研究近十年才开始。目前我国煤气泄漏报警器的型号多样、品种较齐全，产品数量也在不断增加。近年来，在气体选择和产品稳定性上也有很大进步。但是主要是基于引进国外的先进的传感技术和生产工艺基础上，进行研究与开发的，无法形成自己的特色。基于此，我们发明了在煤气泄漏时，不仅能鸣声报警，打开排气扇，而且还能自动关闭煤气阀门，切断气源，并且之后可以向户主发送提示短信，必要时还会实现报警已为救援提供宝贵的救援时间，以减少危害的发生的家庭燃气泄露一体化处理装置。旨在能够更好更方便地处理一些危险状况，以有效地防止事故的发生。 2设计方案 2.1 方案简介 家庭燃气泄露一体化处理装置的驱动电路由三极管开关电路组成，控制信号使三极管饱和导通，接在集电极的蜂鸣器通电发出报警声；排气扇及阀门开闭装置的驱动电路由继电器组成，控制信号使继电器线圈通电而吸合，其常开接点闭合，使相关电动机通电而被驱动。手控排气开关可实现报警控制与日常用炊兼容，日常炊事可自由开闭排气扇，对报警系统无 影响。阀门开闭装置也设手控开关，必要时(如更换煤气表、煤气灶、煤气阀时或故障处理后复原时)可手控关闭或开启表前阀。GSM报警模块将报警信息以短信的方式发送到户主的手机上。甚至向外界报警求助，以减少危害。 开启手动阀门 报警器工作时 CO含量降低时，停止单片机 日常用炊时 关闭报警器 声报警 CO含量过高时 单片机工作 一氧化碳检测装置工作 光报警 长时间无人响应 GSM启动 图（一）方案简介图示 2.2 新型全功能煤气报替仪的电路 该报警控制器电路由检测部分、输出控制部分、手动操作部分、电源电路、自动发送短信装置主控制芯片六部分组成.气敏传感器是一种用金属氧化物半导体材料制成的“ 气一电” 转换器件. 工作中, 当有煤气泄漏时, 其表面会立即发生化学吸附而使本身电阻下降, 从而输出电压, 产生“气—电” 信号, 完成煤气泄漏的检测. 气敏传感器的加热器(简称热丝)容易烧断, 但难于发现, 这是煤气报警器寿命短或不报警等故障的主要原因之一. 传感器自检与损坏报警电路可自动检测传感器的工作状态, 当热丝烧断时发出光报警(黄色 LED2 点亮), 提示用户及时更换.控制电路由施密特触发器 SM 1、SM 2、单稳态触发器 DW1 和准双稳态电路 SW(第一次触发, 变成另一种状态, 再次触发, 状态不变)组成,按图连接能获得多级延时和多个独立的控制输出信号, 可先后控制声报警, 排气扇启动, 阀门开闭装