天然气泄漏家用远程报警系统智能设计

摘 要 随着科技的快速发展，煤气报警器诞生了，煤气报警器大多是家庭式，对煤气泄漏而进行的报警。但是，社会在不断地发展，煤气报警器也在不断地发展。无论是传感器的控制和微机控制技术及机电一体化，还是通信和智能仪表，以及家用电器等各方面，都得到了广泛地应用。

【关键词】天然气泄漏 报警系统 智能设计

我国的燃气在不断地变革，大多数家庭的燃料就是天然气或者煤气。随着调整国家的能源结构，天然气占的比例在不断地增加，由于天然气使用方便且经济性，很受用户的欢迎，但是，天然气泄漏的报警监控也逐渐引起了人们的重视。

1 设计思想

1.1 设计原则

对于改进家用的天然气报警系统，设计时不但要考虑到实时检测得以实现，还要及时进行通信，在第一时间内，将天然气的泄漏信息通知用户，及时将有效的措施进行采用，将室内有毒的气体清除，以便造成用户不必要的损失。

1.2 改进方案

根据改进家用天然气报警系统的设计原则，运用GPRS/GSM的网络，将远程通讯方法进行有效地实现，在第一时间内，将天然气泄漏信息发送到用户的手机上。

1.3 报警系统的工作流程

一氧化碳在室内，通过探测器检测为浓度比较高，有信号产生以后，将电磁阀进行关闭，同时，在315MHz无线发射器内，将信号传送进来，对于315MHz无线发射器所要发射的信号进行触发，在GPRS的发射模块和接收的装置中，将信号传送进来，315MHz接收解码模块将解码进行接收，89C52单片机将解码后信息进行中断处理以后，传送给GPRS的模块。最后，GPRS/GSM的网络利用GPRS的模块对用户的手机进行拨打，或者将短信发送到用户的手机上，从而将天然气泄漏的情况通知用户，在第一时间内，对天然气泄漏情况采用有效地措施，使安全消防的管理目的得到有效地實现。如图1所示。

2 系统电路的调试

2.1 模块连通性的调试

测试这部分电路，需要测试每一个主要模块之间的连通性，Rabbit RCM5700模块与A/D转换器的连接，A/D转换器与一氧化碳气体传感器的连接，Rabbit RCM5700模块与LED的连接，Rabbit RCM5700模块与蜂鸣器的连接等。

在调试系统的连通性时间内，利用LED将每一个模块进行代替，将一个发光的二级管在外面接上，对连接的每一个端口进行控制，直到每一个接口的灯都亮了，调试连通性完成。

2.2 检测及控制性调试系统各硬件

检测及控制性调试系统每一个硬件，主要是验证每一个主要模快的功能性，使键盘电路和LED显示，以及一氧化碳气体的传感器电路等，能够正常地进行工作。为了使每一个硬件的控制性得到有效地保证，运用Rabbit RCM5700模块的主控芯片，将测试每一部分的硬件电路控制性进行完成，不但使电路每一个环节的正常工作得以有效地保证，并且利用Rabbit RCM5700模块控制电路每一个环节的正常工作得以实现。

2.2.1 A/D转换电路的调试与放大电路

A/D转换电路，正确地转换及采样模拟输入信号，所得数字的信号量与原来的模拟信号量应该一样。在进行试验中，采取编组器将模拟输入信号量进行产生，将A/D转换后的数字量读取后，进行比较。实验结果显示，A/D的采样精度能够将系统功能的要求得以满足。

2.2.2 测试一氧化碳气体检测

将煤气气体浓度信号进行采集，是该模块的主要功能，根据国际规定，实验的气体浓度与要求的测量之间的差异，不能超过±5%LEL。

2.2.3 测试串口通信模块

串口通信利用串口调试将PC机与RCM5700之间的通信进行实现，使数据和接收数据的正常发送得到有将地保证。

2.3 调试系统主控硬件的通信性能

调试系统主控硬件的通信性能，主要测试和调试RS-232电路，使通信的正常运行得到有效地保证。

2.4 测试系统软硬件综合性能

综合测试二氧化碳气体检测，在调试正常状态下，将综合测试一氧化碳气体的情况进行验证。其一，在某一环境下，检测一氧化碳气体 ，将液晶屏植入其中，对于一氧化碳气体在屏幕显示的含量数值进行认真地观察。其二，利用特殊的手段，将环境中一氧化碳的气体含量进行改变，对于一氧化碳在屏幕中含量数值能否发生变化，进行认真地观察。一氧化碳的气体含量指标达到规定的限制值时，报警电路是否能够正常地进行报警。

3 设计系统软件

使用GPRS模块，既具有GPRS网络数据单元的传送能力，又将GSM07.07AT的指令集进行兼容，能够对AT指令直接进行使用，将短信发送到用户的手机中。

GPRS与控制单片机的任务流程。首先，在GPRS模块上，进行电初始化，再将信道进行搜索且入网，成功入网以后，待机进行守候，将boot指令进行下载，自检程序运行完成以后，待机，等待信号发出。检测设置键时，长按以后，89C52单片机转到设置的程序上，设置结束以后，自动回到待机的程序。如果有触发的信号时，89C52单片机会有中断的响应发出，进行中断的处理，发射发出的指令给入网GPRS模块，会将短消息发到用户的手机上。

4 总结

综上所述，在现代电子科技飞速的发展过程中，无论是集成化和微型化，还是设备的高精度化和高密度化，都已经成业发展的趋势，这就需要人们对精确的设备去研究和使用。随着社会和科技的发展，用更高精度的产品将现代的产品进行取代。因此，就要将现有的产品不断地进行更新和丰富。

参考文献

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作者简介

郑子康（1999-），男，湖南省汨罗市人。应届高中生，理科专业。研究方向为网络安全、单片机、物联网等。

作者单位

湖南省岳阳市第十五中学 湖南省岳阳市 414000