无线可燃气体检测系统设计与实现

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(完整版)可燃气体检测报警器的设计_毕业设计

摘要随着电子科学技术的发展，电子技术成为安全方面的有力手段，许许多多安全方面的电子产品，是人们的生活的得力助手。

本设计利用单片机技术结合单片机内部自带的A/D转换器构建了一个可燃气体检测报警器。

当环境中可燃气体泄露时，气体报警器检测到可燃气体浓度达到报警器设置的临界点时，可燃气体报警器就会发出声光报警信号，以提醒工作人员采取安全措施。

本文首先简要介绍了课题的研究背景和目前的国内外的发展状况，然后介绍设计可燃气体检测报警器的设计内容及功能需求，最后详细介绍了可燃气体检测报警器的设计流程，以及硬件系统和软件系统的设计，并给出了硬件电路的设计细节，包括各部分电路的走向、芯片的选择等。

本次设计采用MQ-4气体传感器作为可燃气体的信号采集工具，采集到的模拟电压量经过STC90C54AD单片机内部自带的A/D转换器为数字信号。

单片机采集到的数字信号后经过单片机内部进行简单的数据处理，如果可燃气体浓度达到报警器设置的临界点时单片机将蜂鸣器发出报警信号。

在无可燃气体的情况下，发生未知的危险，报警器可以人为的控制按键发出报警信号提醒人们。

关键词：MQ-4传感器；STC90C54AD单片机；数码管显示；报警AbstractWith the development of science and technology, electronic technology has become a powerful means of security, many aspects of electronic security products, is people's lives assistant. This design uses the internal microcontroller chip technology combined with In- ternal A/D converter built a combustible gas detection alarm. When the environment com- bustible gas leak, the gas alarm detects combustible gas concentration reaches the alarm threshold set point, combustible gas alarm will be audible and visual alarm signals to alert staff to take safety measures. This article briefly introduces the research background and the current state of development at home and abroad, and then describes the design of combust-ible gas detection alarm design content and functional requirements, the final details of the combustible gas detection alarm design process, as well as hardware systems and software system design, and gives the hardware design details, including the trend of each part of the circuit, the chip selection and so on.The design uses MQ-4 gas sensor signal acquisition as a tool for combustible gases, the amount collected from the analog voltage comes through STC90C54AD internal microcont-roller A/D converter into a digital signal. Chip digital signal collectedthrough internal micr- ocontroller simple data processing, if the flammablegas concentration reaches a critical point alarm settings when themicrocontroller will buzzer alarm. In the case of non-combustible ga-ses, the occurrence of unknown dangers, the alarm can artificially controlbuttons alarm signal to remind people.Keywords:MQ - 4 sensors; STC90C54AD single chip microcomputer;Digital tube display; Alarm目录1绪论............................................................................................................................1.1本课题研究背景及意义 ...................................................................................1.2国内外发展概况及研究方向 ...........................................................................1.3本课题设计内容 ...............................................................................................2 系统设计原理及功能要求 .........................................................................................2.1选择器件 ...........................................................................................................2.2系统原理及基本框图 .......................................................................................2.3系统实现的功能 ...............................................................................................3 主要元器件选择 .........................................................................................................3.1STC90C54AD单片机......................................................................................3.1.1 STC90C54AD单片机概述 ..................................................................3.1.2 STC90C54AD单片机内部A/D模块 .................................................3.2瓦斯检测设备工作原理分析 (1)3.2.1 MQ-4传感器简介 (1)3.2.2 敏感元件工作原理 (1)4 硬件系统电路设计 (1)4.1可燃气体信号采集及A/D转换模块 (1)4.2数码管显示模块 (1)4.3声光报警模块 (1)4.4按键设置模块 (1)5 软件系统设计 (1)5.1系统主程序 (1)5.2浓度测量子程序 (1)5.3按键设置子程序 (1)5.4模拟报警子程序 (1)5.5浓度显示子程序 (2)6 系统仿真 (2)6.1P ROTUES仿真软件介绍 (2)6.2仿真效果图 (2)7 软件调试 (2)7.1K EIL编程软件介绍 (2)7.2程序下载及调试 (2)8 硬件调试 (2)8.1电源的检测与调试 (2)8.2MQ-4传感器及CPU的调试 (2)8.3显示电路及报警电路调试 (2)8.4运行效果 (3)结论 (3)致谢 (3)参考文献 (3)附录A 英文原文 (3)附录B 汉语翻译 (4)附录C 源程序 (5)附录D 原理图 (7)1绪论1.1 本课题研究背景及意义我国是煤炭生产大国，随着煤矿机械化程度的提高，矿井生产能力和生产效率普遍加大，煤炭年产量居世界首位，产煤量占世界总产煤量的20%。

可燃气自动检测与报警智能控制系统的设计

无论在气体检测器的研制上，还是在报警器的性能上，均处于国际的领先水平．日本政府
和生产企业大力推广报警器的使用，使燃气泄漏和爆炸等事故的发生率远远低于欧美等
２０１３年４月
枣庄学院学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＺＡＯＺＨＵＡＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ａｐｒ．２０１３Ｖ０１．３ＯＮＯ．２
第３Ｏ卷
第２期
可燃气自动检测与报警智能控制系统的设计
・
８９・
枣庄学院学报
２０１３年第２期
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．但总体上
比日本、美国等发达国家落后大概有十年．目前市场上的响应速度快，安全性高的可燃气体报警器多是进口产品，４４ｒ＂Ｊ￣昂贵，不适合于普通家庭应用．一般的报警器采用普通的报警方式，报警没有特色，普通警情往往也让人惊慌失措，而重大警情有时却难以引起特别重视，没有轻重缓急之分！基于这个思想，本文设计了一种以 “防患于未然 ” 为特色的可燃气体自动检测与报警
结合” 的人性化全自动报警与控制．
［关键词］可燃气；浓度检测；智能控制；声光报警

可燃气体监测系统的设计与实现

可燃气体监测系统的设计与实现一、引言可燃气体是一种常见的危险物质，其泄漏或积聚可能会引发火灾、爆炸等危险事故，甚至威胁人身安全和财产安全。

为了及时发现和响应可燃气体泄漏或积聚，保障人员生命安全和设备运行安全，可燃气体监测系统被广泛应用于工业生产、石化、煤矿、城市燃气等领域。

二、可燃气体监测系统的基本工作原理可燃气体监测系统主要由传感器、信号转换器、报警器、控制器等部分组成。

传感器主要用来感应空气中的可燃气体含量，将这一量化信息转化成电信号，经过信号转换器转化成标准的0-10V或4-20mA电信号，再由控制器进行数据处理，与预设的阈值进行比较，一旦超出阈值，控制器向报警器发出信号，启动报警器，以实现对可燃气体泄露的即时响应。

三、可燃气体监测系统的设计要点1. 传感器的选择和安装传感器是可燃气体监测系统的核心组成部分，可以将空气中的可燃气体含量转换成电信号。

选择合适的传感器对于监测系统的稳定性和精度十分关键。

需要考虑传感器的检测范围、测量精度、响应时间等因素，并根据实际情况选用合适的传感器类型，如红外线传感器、半导体传感器等。

安装传感器时，需要依据空气流动情况、周围环境温度等因素选取合适的安装位置，避免传感器受到污染、干扰、温度影响等因素的影响，保证检测精度和稳定性。

2. 控制器的设计和配置控制器是可燃气体监测系统的核心处理部分，主要负责对传感器获取的信号进行处理，与预设的阈值进行比较，判断是否触发报警条件，并及时启动报警器进行响应。

控制器需要包含信号处理器、微处理器、存储器等组成部分，能够实现数据采集、处理、存储和通信等功能。

需要根据实际需要选用合适的设备类型、主频、存储容量等参数设置，保证系统的稳定性和效率。

3. 报警器的选择和配置报警器是可燃气体监测系统的重要组成部分，主要负责对可燃气体泄漏或积聚进行报警提示，以便人员进行及时响应，如关闭设备、疏散人员等。

报警器需要具备声光报警功能，能够根据实际需要设置报警方式和声光信号的强度、频率等参数。

可燃气体检测及报警设计方案

可燃气体检测及报警设计方案一、引言随着社会的发展和科技的进步，各类可燃气体的使用越来越广泛，如天然气、煤气和液化气等。

同时，可燃气体泄漏也可能导致火灾、爆炸等危险后果。

因此，设计一套可燃气体检测及报警系统非常重要，用于及时发现和报警可燃气体泄漏，保障人们的生命财产安全。

二、系统方案1.系统组成(1)可燃气体传感器：用于检测空气中的可燃气体浓度。

(2)控制器：采集传感器数据，并进行分析处理。

(3)报警器：当控制器判断可燃气体浓度超过预设值时，发出声光报警信号。

2.系统工作原理(1)可燃气体传感器感知空气中的可燃气体浓度，将测量数据发送给控制器。

(2)控制器接收传感器数据，并进行分析处理。

当可燃气体浓度超过设定的报警阈值时，触发报警器。

(3)报警器接收到控制器的报警信号后，发出声音和光照报警信号，提醒人们注意可燃气体泄漏的危险。

三、系统设计要求1.灵敏度：系统应具备足够的灵敏度，能够及时检测到空气中的可燃气体浓度变化。

2.可靠性：系统应具备高可靠性，能够准确判断可燃气体浓度是否超过设定值，避免误报和漏报的情况。

3.实时性：系统应具备实时性，能够及时发出报警信号，在危险发生前提醒人们采取措施。

4.易于安装和维护：系统设计应考虑到安装和维护的便捷性，方便用户操作和维护。

四、系统实施方案1.传感器选择：根据实际需求选择适合的可燃气体传感器。

2.控制器设计：设计一个能够接收传感器数据的控制器，可以对接多个传感器，进行数据处理和判断。

3.报警器设计：设计一个报警器，能够根据控制器的指令发出声光报警信号，提醒人们注意危险。

4.系统集成：将传感器、控制器和报警器相互连接，形成一个完整的可燃气体检测及报警系统。

5.安装和调试：按照设计要求，将系统的各个部件安装在合适的位置，并进行调试和测试。

6.培训和维护：对用户进行系统的使用培训，并定期进行系统维护和检修，确保系统的稳定运行。

五、总结通过可燃气体检测及报警设计方案，我们可以提供一套灵敏、可靠、实时性强的可燃气体检测与报警系统。

可燃气体检测报警系统的设计与应用

石油化工自动化AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRY第57卷第3期2021年5月Vol. 57, No. 3May , 2021可燃气体检测报警系统的设计与应用李海芹（中海油石化工程有限公司，山东青岛266101）摘要：以某注采站工程中压缩机厂房内气体探测器设置方案为例，基于可靠性分析了可燃气体检测报警系统独立设置的必要性,具体剖析了可燃气体检测报警系统的组成，着重介绍了催化燃烧式、红外式、激光式三类可燃气体探测器的分类、应用及区别。

结合现场实际情况,阐述了可燃气体检测报警系统的设计应用，对后续的工程设计具有参考借鉴意义。

关键词：泄漏;可燃气体探测器;可燃气体检测报警系统;独立设置中图分类号：TP277文献标志码：B 文章编号：1007 - 7324（2021）03 -0057-04Design and Application of Combustible Gas Detection And Alarm SystemLi Haiqin(CNOOC Petrochemical Engineering Co. Ltd. , Qingdao , 266101, China)Abstracts : Taking the setting of gas detector in compressor building of an injection and production station project as an example, the necessity of the independent setting about combustible gas detection a nd alarm system is explained from the point of reliability. The composition of combustible gas detection and alarm system is expounded and the classification, application and difference of catalytic combustion, infrared and laser type combustible gas detectors are introduced emphatically. The design and application of the combustible gas detection and alarm system are described in combination with the actual situation on site. The experience can be significant reference for the subsequent engineering design.Key words : leakage ； combustible gas detector ； combustible gas detection and alarm system ；independentse t ing石油化工生产中可燃气体泄漏的危害很大,不仅危及生产操作安全、环境安全,严重时还会导致工厂发生火灾、爆炸、人员中毒及伤亡事件。

可燃气体测试系统设计

可燃气体测试系统设计专业：电子信息科学与技术班级：2006级1班姓名：夏德军目录引言 (3)1可燃气体报警器 (6)1.1 国内可燃气体报警器现状 (6)1.2 目前家庭煤气使用的现状 (7)1.3论文主要工作概述 (8)1.4论文研究的意义 (8)2 可燃气体测试系统的硬件设计 (9)2.1 芯片的简单概述 (9)2.1.1Protel99绘图软件介绍 (9)2.1.2 AT89C51单片机的介绍 (22)2.1.3 LM324集成运放 (19)2.2 各部分电路模块设计 (22)2.2.1 气敏传感器电路 (22)2.2.2 控制电路 (23)2.2.3 时钟电路 (24)2.2.4 复位电路 (25)2.2.5 显示电路 (26)3 可燃气体测试系统的软件设计 (27)3.1 A/D转换部分设计 (27)4 运行结果与分析 (29)5 可燃气体测试系统的应用 (30)结论 (32)致谢 (34)参考文献 (35)附录1 源程序清单 (37)附录2 电路原理图 (39)摘要随着现代科技的进步，可燃气体的应用越来越广，在人民的生产生活中的地位也越来高。

与传统燃料相比，可燃气体具有可再生、燃烧充分、污染小、热量高、价格低廉等优点，已经成为居民生活和工业领域的重要热源。

但其致命的缺点是极易泄露，一旦泄露就可能会对人民的生命财产造成巨大的威胁。

所以是否能够准确可靠的检测可燃气体的浓度成为可燃气体能够广泛使用的前提。

报警器要针对家庭当中使用的煤气来设计报警的，通过对传感器对甲烷浓度的检测采集，当甲烷浓度打到爆炸极限的时候，报警器发出警报声，提醒报警器用户对其煤气的泄露进行应急的处理，避免人身伤亡和爆炸事故。

本设计充分利用了AT89C51单片机的丰富资源，将检测、控制技术，通过对煤气中的甲烷的浓度进行监测，当浓度达到爆炸下限时发出报警声，提醒用户做适当的应急处理，避免不必要的爆炸事故和人身财产的损失，保障家庭煤气的使用安全。

可燃／有毒气体检测报警控制系统设计

刘定伦
（圳特安电子有限公司研发中心，圳５８０）深深１００
摘要：针对可燃／毒气体检测报警在石化行业中的高端需求，进失效安全与容错的设计思路。介绍了ＳＬ有引１３等级气体
ＳＩｙｔｍｎｆａＩ３ｓｓｅｉｌｍｍａｌ／ｏｉｇｓｄｔｃｉｎａｄａａｍｏｕｙｌｏｏｒｊｃｎａｌａｉｐａｔｉｂｅｔｘｃａｅｅｔｎｌｒｆｒｂｔｌａｃｈｌｐｏｅｔｉｎａｋｌｌｎｓｏ
进行数据分析；采用ＤＳ的方式系统复杂，能将Ｃ不
气体检测系统独立出来，响应时间、备可靠性在设
和人员安全上都存在隐患。以上两种方案在检修或维护时系统都必须停止工作，现场是否出现险情
ＡｂｔａｔＲｅｐｏｉｔｈｉｔｅｉｅｅｏｆａｍａｅｎｄｏｘｉｇｓｅｅｔｏｎｎａａｍｆｏｓｒｃ：ｓｎｄｎｇｏｇｈｒｑｕｒｍｎｔｎｌｍｂｌａｔｃａｄｔｃｉａｄｌｒｒｍｐｅｒｃｍｉａｎｄｕｓｒｔｏｈｅｃｌｉｔｙ，ｉｒｄｕｅｆｉｕｒｓｆｔｎｄａｌｔｅａｅｎｔｏｃａｌｅａｅｙａｆｕｔｏｌｒｎｃｄｅｉｎｈｅｒｓｇｔｏｙ，ｔａｌｃｔｏｈｅｐｐｉａｉｎｏｆ
采样电路本身易出现问题无法正常工作，且不易并

智能化可燃气体泄漏检测报警系统的设计与实现

ｗａｒ．ｄ
Ｋｅｒｓ：ｅｅｔｎｌｒ；ｄｓａｃｏｔｏｙｗｏｄｄｔｃｉ；ａａｍｏｉｔｎｅｃｎｒｌ
智能化可燃气体泄漏检测报警系统由从机与主
机构成。从机以单片机ＡＴ９５８Ｃ１为核心，完成可对１个检测报警点的多路气体浓度采集、数码显示、数据处理、声光报警、制执行结构、控与主机通信等功能，自身构成一个闭环测控系统。主机由ＰＣ机实现，主要负责与从机的数据通信、据处理、储、数存多种模式（曲线、状图等）示、史记录查询、棒显历浏
Ｚ０年１０８月
Ｊｎ２０ａ．０８
文章编号：Ｏ８１３（Ｏ８Ｏ一Ｏ２Ｏ１Ｏ — ５４２Ｏ）１Ｏ３一３
智能化可燃气体泄漏检测报警
系统的设计与实现
孙秋红，张立岩，韩颖
００１）５０８（河北科技大学信息科学与工程学院，北石家庄河
Ｏｔｗａｎｎｉｎｌｍｍｅｉｔｌｎｔｒｅｔａｉｎｅｕｐｎ，ｓａｒｓｌｉｃｎｐｅｅｔａａｃｉｅｔ．ｔｉｄｓｇｅｔｓｕｒｉｇｓａｇｉｄａｅｙａｄｓａｔｎｉｔｏｑｉｍｅｔａｅｕｔｔａｒｖｎｔｌｃｄｎｓＩｅｉｎｄｗｉｈＶｉ－ｖｌｆａｓ
ＳＵＮｕｈｎ，Ｑｉ— ｏｇＺＨＡＮＧｉＹｎ，Ｌ — ａＨＡＮｎＹｉｇ

可燃气体探测报警系统施工方案

可燃气体探测报警系统施工方案可燃气体报警器不要安装在以下位置或者场所，为了产品能够正常工作以及工作寿命长久为了正确使用气体报警器及防止气体报警器故障的发生一、方案概述在化工生产过程中不可避免地存在着烷类，醇类，苯,甲苯,二甲苯,丁酮,乙炔等等各种易燃易爆、有毒有害的气体，这些气体一旦泄露或积聚在周围环境中，将可能引起火灾、爆炸或人身中毒等恶性事故。

为了保证生产和人身安全，应设置可靠的可燃气体和有毒气体检测报警器，连续监控控制环境中可燃和有毒气体的浓度情况，及时发出报警。

本检测报警系统就是为了实现对生产车间、仓库等处的可燃气体进行实时浓度监测与报警实现和集中统一管理；需要一套可靠的可燃气体检测报警系统。

系统主要功能包括：（1）实时监测生产车间、仓库等处附近可燃气体和有毒气体的含量，达到一定浓度时实时报警。

（2）通过上位机系统监控中心实时观看油库的现场情况。

（3）在监控中心实时记录以上各监测数据，对数据统一集中管理。

（4）并能通过声光报警、语音报警、LED屏幕显示等多种方式发出报警信息，及时告知维护管理责任人。

（5）对历史数据的自动分类整理。

（6）管理软件提供事件查询、告警配置和查询、环境参数浏览。

二、方案介绍与设计1、检测点的定位首先通过对产车间、仓库等处的细致分析，初步确定设置可燃气体探测器的最佳位置或必要设置点。

具体到某个装置时可做更具体的分析，根据可能泄露的部位,确定可燃体探测器布置的最佳位置或必要设置点，从而保证泄漏的可燃气体充分扩散到检测器附近，使泄漏险情及时被探知。

2、可燃气体探头的选择针对化工常见实际环境与自然条件，选用催化燃烧可燃气体探测器较为合适，因为催化燃烧具有输出信号线性好，指数可靠，价格便宜，不会与其他非可燃性气体发生交叉感染，比较适合化工环境类型。

检测报警系统安装与实现整个检测系统可由检测器和报警器组成，也可以结合PLC控制器与组态功能，实现上位机直接观测被检测地点实时情况的远程智能检测报警系统。

《物联网无线火灾自动报警系统技术规范》

《物联网无线火灾自动报警系统技术规范》1总则1.0.1为统一物联网无线火灾自动报警系统在工业与民用建筑中的设计、施工、验收技术要求，制定本规范。

1.0.2本规范适用于新建、改建、扩建的工业与民用建筑中设置的物联网无线火灾自动报警系统的设计、施工、验收及维护管理、日常检测等工作。

1.0.3物联网无线火灾自动报警系统工程设计、施工中采用的工程技术文件，承包合同文件对施工及质量验收、日常管理与检测等的要求不得低于本规范的要求。

1.0.4物联网无线火灾自动报警系统工程设计、施工、验收、日常管理与检测等工作，除符合本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。

2术语2.0.1 物联网无线火灾自动报警系统wireless automatic fire alarm system for IOT由无线火灾探测报警系统、无线消防联动系统、无线火灾预警系统等全部或部分设备通过无线双向通讯组网方式实现火灾自动报警，网络信息传输和联动功能的报警系统。

2.0.2 物联网无线火灾自动报警系统管理平台Managing platform for wireless automatic fire alarm system of IOT由客户端和数据中心共同组成，用于无线火灾探测报警系统、无线消防联动系统、无线火灾预警系统等系统设备的管理与控制，以及设备的图形化显示并以建筑平面方式显示报警点位置及信息的软件平台。

2.0.3 无线双向通讯Wireless two-way communication是指一种半双工通讯技术。

2.0.4 无线火灾报警控制器Wireless fire alarm control units具有无线双向通讯功能及联动功能的控制器装置。

2.0.5 无线双向通讯点型感烟火灾探测器Wireless two-way communication smoke detectors-detectors using scattered light, Transmitted light or ionization具有无线双向通讯功能自带电源的感烟装置。

基于arduino的室内无线火灾监测系统

基于arduino的室内无线火灾监测系统作者：姜枣来源：《中国新通信》 2017年第12期【摘要】本系统是基于arduino 平台的火灾自动侦测预警系统，使用可燃气体浓度传感器，温度传感器以及湿度传感器，捕捉火灾发生后火光、烟雾、热能的变化，然后反馈给监测人员，并发出警报。

利用多节点无线传输联动机制，阐述了多点联动无线火灾检测系统的软硬件流程。

测试结果显示本系统可有效检测到火灾发生时的物理化学信号，并及时准确地发出警报。

【关键词】 arduino 无线传输火灾监测据世界火灾统计及欧洲共同体研究测算，火灾直接损失占国民经济总产值的2‰，火灾总损失占国民经济总产值的10‰。

现代社会经济空前发展，积累巨额财富。

尤其城市社区密集，建筑设施鳞次栉比，一旦发生火灾，严重危害人民的生命财产安全，造成惨重损失。

火灾危害不亚于地震洪水危害，不仅严重影响经济发展和人类的正常生活，还污染了大气，破坏了生态环境。

火灾的早期发现，是充分利用灭火措施、减少火灾损失、保护生命财产的重要保证[1]。

选择合适的火灾探测器来探测火情是一个首要问题，因为要考虑探测原理、适用场合、环境适应性及局限性，才能有效地发挥各种探测器的作用[2]。

本系统是基于arduino 控制板的多点联动无线火灾监测系统，对可燃气体浓度、环境温度和湿度进行实时检测，多种传感器进行多点多样布置，对各传感器发出的物理化学信号信息进行综合计算并发出声光警报，同时由于本系统采用多点联动机制，还可以有效防止误报警。

一、系统组成Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。

它构建于开放原始码simple I/O 介面版，并且具有使用类似Java、C 语言的Processing/Wiring 开发环境。

硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino 电路板；软件部分是程序开发环境Arduino IDE。

Arduino 能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。

可燃气体预警监控系统设计论文(原版PDF)

实时通讯响应延迟、远距离传输困难等问题，本设计利用 CAN
总线+GPRS、气敏器件、“互联网+”等技术，实现了方便现
场安装、高抗干扰性、多节点接入、实时通讯、远距离传输
的可燃气体预警监控系统解决方案。
1 系统总体设计
基于 CAN 总线与 GPRS 结合的可燃气体预警监控系统是
一个典型的物联网系统，系统架构框图见图 1，系统可分为
158 2015 年 39 期
中国科技期刊数据库科研
可燃气体预警监控系统的设计与实现
陈韬 1 廖明燚 2 杜永强 2 1.重庆梅安森科技股份有限公司仪器仪表研究所，重庆 400039 2.重庆梅安森科技股份有限公司监控系统研究所，重庆 400039
摘要：随着社会和经济的发展，因工业现场的液化气、汽油、烷类等可燃性气体泄露而引发火灾、爆炸给人类社会造成了极
工业出版社，2004. [2]步锋.5m 法暗室的 FU 测试方法研究[J].机械制造与研究， 2010，39（2）：65-67. [3]IEC 61000-4-3：2010，Electromagnetic compatibility （EMC）–Part 4-3：Testing and measurement techniques –Radiated ， radio-frequency ， electromagnetic field immunity test[S]. [4]GB/T 17626.3-2006，电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验[S]. [5]张亮.如何进行场均匀面的校准[J]. 信息技术，2009 （10）：89-93.
图 4 可燃气体预警监控系统网站首页
图 5 可燃气体预警监控系统平面部署图 4.3 系统使用步骤使用步骤分 3 步：第一步，用户将探测器与控制器按照用户需求安装部署在目标监测区域，将现场安装信息录入网站数据库；第二步，有实时监控需求的用户，可通过网页和手机 APP 主动实时查看预警监控系统工作状态；第三步，当监控现场燃气浓度超过预警设定阙值时，控制器、手机 APP

可燃气体报警器监测系统设计

可燃气体报警器监测系统设计[摘要]为了保证制药企业中三防车间的安全生产，制药企业应对可燃气体进行在线监测。

本文从变送器介绍，全面的阐述了可燃气体报警器监测系统的组成和设计思路。

[关键词]可燃气体报警器可燃性气体 %lel中图分类号：tm925.91文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）17-0014-010 引言随着生产工艺的不断改进，制药行业中在生产过程中需使用并存储相当数量的有机溶媒如：丙酮、甲醇、乙醇、丁酯等等。

溶媒大量泄露形成的可燃性气体，将对安全生产造成严重的影响。

为了加强安全生产监督管理，有效地预防各种突发性危险化学品泄漏事件的发生，防止和减少生产安全事故，保障工厂及员工的生命、财产安全，我单位从2002年开始设计可燃气体报警器监测系统，到2008年完成了工厂级的监测。

目前整个系统运行稳定、可靠。

本文着重介绍系统构成及设计思路，详细说明设计理念。

1 系统组成我们建立这套系统的目的是要保证其稳定、准确，同时在管理上可实现了三级管理但需要有一定的独立性，各级监控及管理是相互独立的。

整个监控系统由三级系统组成：班级组检测，车间级监测及报警及工厂级检测及记录。

其中监测管理分为三级管理：现场级、车间值班室、工厂公安部防火科。

其系统结构图如图一所示：2 班组级检测部分班组级检测部分由可燃气体变送器及报警器组成，。

主要目的是实时在线检测生产现场的可燃气体浓度（%lel），并将其数据传送到车间级监测系统内。

这相当于报警器监测系统的“鼻子和眼睛”，要求其必须稳定，可靠、耐用。

目前我们选用的可燃气体报警器变送器主要有两种类型：一种为催化燃烧式可燃气体报警器，催化型可燃气体探测器是利用难熔金属铂丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度。

当可燃气体进入探测器时，在铂丝表面引起氧化反应（无焰燃烧），其产生的热量与铂丝的电阻率变化成一定的线性关系。

催化燃烧式报警器结构简单，灵敏度高，线性度好，价格低廉，对可燃性气体具有普遍适用性。

基于ZigBee网络的气体监测报警系统设计

基于ZigBee网络的气体监测报警系统设计作者：罗中良汪华斌吴静刘刚来源：《计算技术与自动化》2011年第04期文章编号：1003-6199(2011)04-0122-摘要：针对现有气体监测系统的不足，提出一种基于ZigBee技术的气体监测报警系统。

该系统采用TI公司的CC2430作为主控芯片，终端节点通过MQ-9气体传感器的负载电压变化来判断气体是否超标，并驱动蜂鸣器和LED指示灯闪烁报警，同时通过ZigBee网络发送警报消息至协调器节点，协调器节点收到警报消息后，通过协调器串口连接的GSM模块，将气体超标警报消息发送至用户手机。

关键词：无线传感器网络；ZigBee；气体传感器；监测系统；报警系统中图分类号： TP393 文献标识码：ADesign of Gas Monitoring and Alarm System Based on ZigBee Network，，，（1.Dept. of Electronic Science,Huizhou University,Huizhou 516007,China ；2.Dept. of Computer Science,Huizhou University,Huizhou 516007,China；3.Dept. of Computer Engineering, Nanhai College , South China Normal University ,Foshan 528225, China）Abstract:Aiming at the shortage of gas monitoring system, a new gas monitoring and alarm system based on ZigBee network is put forward. The system uses TI's CC2430 as the master chip, the terminal nodes through the MQ-9 gas sensors to determine the load voltage is excessive gas, and drive the alarm buzzer and flashing LED lights, and send alert messages via a ZigBee network to coordinator node.The coordinator node receives an alert message through the serial port connection coordinator GSM module, and put the gas exceeded the alert message sent to the user's mobile phone.Key words:wireless sensor networks；zigBee；gas sensor；monitoring system；alarm system1 引言近年来，全国燃气行业发展迅猛，液化气天然气煤制气等城市燃气作为清洁能源已在工商业和城镇居民用户中得到广泛应用，燃气行业发展潜力巨大,根据国务院发展研究中心市场经济研究所的调查预测，未来的五年，我国城市居民家庭对可燃气体报警器产品的需求旺盛。

外文翻译--一种新的可燃气体报警系统的设计与实现

译文：一种新的可燃气体报警系统的设计与实现泛王伟信息工程学院山东济南交通大学摘要：解决目前的问题，可燃气体报警领域。

结合总线RS 485和总线CAN系统的设计与实现。

主要介绍mcp2515的特点。

硬件和软件设计的主要控制器和/ 485转换器是在描述细节。

最后，一些重点是特别强调设计。

Keywords-CAN;MCP2515;cCAN/ 485,转换器,AVR;HMI一、引言目前,石油化工企业、百货、住宅等,均要求对可燃气体浓度检测。

国家相关标准日趋严格。

虽然有许多可燃气体报警系统在市场上,他们中的大多数都有非常高的错误信息和低性能。

分离技术的可燃气体报警器是相当成熟,但它仍然不能满足系统的要求,具有多个节点和广泛的报道。

现在大多数Bus-type可燃气体报警系统是基于RS485这并不是很稳定,不能容纳更多的探测器节点。

只有采用CAN总线模式、理论价值的在线检测节点也只是大约有100。

在本文中,这一计划是主控制器+CAN/ 485转换器+燃气探测器。

节点能力达数千。

系统的稳定和实时性能得到很大提高,结合(触摸屏),整机系统的操作更容易。

到现在为止在中国尚未报道气体报警系统，根据这项计划，它是连接的重要发展方向，具有广阔的市场空间和发展前景。

二、系统的原理和功能1、系统原理该系统的整个结构描述如图1。

可燃气体探测器瓦斯浓度检测和过程,然后反应CAN/ 485转换器的需求来传输数据基于RS485 到CAN/ 485转换器。

根据CAN总线，将CAN/ 485转换器整理数据,并传送到主控制器,。

主控制电路的主要功能是瓦斯浓度分析、显示信息和声光报警联动和控制相关模块。

根据不同的核心价值也回应并实施相应触摸屏功能。

图2是主要的控制器的结构。

图1 系统结构示意图2、系统功能根据图1描述，整个系统包括三个层次的一部分。

主控制器与CAN/485基于CAN总线和CAN/485控制器的气体探测器和联动模块基于RS485总线通信控制器进行通信。

化粪池可燃气体无线检测与监控系统解决方案

化粪池可燃气体无线检测与监控系统解决方案化粪池是将人体排泄物、水洗物和厨余垃圾等有机废弃物转化成沼气和有机肥料的设施。

由于化粪池是有机物分解反应的场所，因此在化粪池中产生的气体种类非常复杂。

其中，甲烷、氨气、硫化氢等可燃气体是主要成分之一。

对于化粪池，如果工作不当或没有及时排放气体，可燃气体的浓度会逐渐升高，形成爆炸或中毒的安全隐患。

因此，如何将化粪池内产生的可燃气体进行检测和监控，及时发现和处理问题，成为了化粪池安全运营过程中非常重要的问题。

目前，市面上有各种可燃气体检测仪器，可用于动态实时监控化粪池内可燃气体浓度变化，但是实时监控系统需要考虑化粪池的工作环境和气体成分等因素，因此需要应用相关的技术方案，以确保系统的灵敏度、可靠性和准确性，从而有效地预防化粪池的危险事件发生。

解决方案：1.可燃气体检测器选择一般情况下，现场可燃气体检测器应选择具有高灵敏度、快速响应、高可靠性和低功耗的传感器。

根据化粪池的工作环境和气体成分，建议采用红外吸收传感器、电化学传感器或半导体传感器等检测装置。

2.系统结构设计为了实现化粪池内可燃气体自动检测、监控和报警，建议使用基于物联网技术的无线传感器网络（WSN）设计方案。

WSN 可将多个无线传感器节点集成到一个网络中，实现对化粪池内环境的实时感知、识别和传输。

3.数据处理与分析通过数据处理与分析，可以实现对监测系统采集到的可燃气体数据进行分析、统计，进而预测化粪池内气体浓度的变化趋势。

为了提高系统的精度，建议采用机器学习算法，构建多元模型，进一步优化数据处理和分析质量。

4.安全管理与报警在化粪池内可燃气体浓度超出安全阀值时，系统会自动发出报警信号，提醒相关人员及时处理。

安全管理与报警模块应能够持续24小时工作，保证监测网络的连续运行。

总结：采用无线传感器网络技术的可燃气体监测系统，对于保障化粪池内安全有着重要作用。

通过合理的系统方案设计和技术选择，可实现对于气体浓度的实时监测，提高化粪池安全管理的有效性。

具有无线收发功能的可燃气体检测装置

ｓｎｏ．ｏ — ｏｒｓｎｌ —ｈｐＭＳ４０１９ｉｔｋｎａｅｍａｎｃｎｒｌｒｏｅｈｒｗｒ．ＧＳ１ｅｓｒｓｕｅｅｓｒＬｗｐｗｅｉｇｅｃｉＰ３Ｆ４ａｅｓｔｉｏｔｌｆｈａｄａｅＴＳ３ｓｎｏｓｄｓｈｏｅｔｉｔｃｉｖｉｎｌａｑｉｉｏ．ｈａｔｏｒｌｓａａｔａｓｓｉｎｉｄｓｇｅｙＮＲＦ０ｈｐＭｅｕｅａｕｏａｈｅｅｓｇａｃｕｓｔｎＴｅｐｒｆｗｉｅｓｄｔｒｍｉｏｓｅｉｄｂｉｅｎｓｎ９５ｃｉ．ａｒｄｖｌｅｓｉｆｅｃｄｂｅｅａｕｅｗｅｅｍｅｄｄｎｈｓｆａｅａｔｈｃｉｒｖｄｍｅｕｅｎｐｅｉｉｎ，ｎｎｕｎｅｙｔｍｐｒｔｒｒａｎｅｉｔｅｏｔｒｐｒ，ｗｉｈｍｐｏｅａｒｍｅｔｒｃｓｏａｄｌｗｓ
ｃｎｒｌｄｈｅｏｍｕｃｔｏｍｏｌｔａｈｅｅｏｔｌｔｃｍｏｅｎｉａｉｎｄｕｅｏｃｉｖｗｉｅｅｓｒｌｓｄａａｒｎｓｓｉｎｈｅｘｒｍｅｓｈｗｔａｔｅｔｔａｍｉｓｏ．Ｔｅｐｅｉｎｔｓｏｈｔｈｐｅｉｉｎｏｈｓｓｅｒｃｓｏｆｔｅｙｔｍｉｈｉｈｒｔａ ± ５％Ｆ．Ｓ．．ｎｄｓｇｅｈｎａｗｉｅｅｓｒｓｏｔｎｇｉｔｎｃｏ３０ｒｌｓｔａｐｒｉｄｓａｅｆ３ｍｅｅｓａｂｎｔｒｃｎｅ

车内可燃气体监测报警系统设计

车内可燃气体监测报警系统设计吴增;齐虹;陈冲【摘要】Aiming at the lack of effective detection measures for the inflammable and explosive materi-als in public transport, so the paper presents a kind of bus-mounted combustible gas detection and wireless alarm system. The system takes the MCU of STC12C5A60S2 as its core, using the combustible gas concentration sensor, which has high sensitivity to volatile gas such as gasoline and diesel, so that the system realizes real time detection of the concentration of combustible gas in the bus. In order to reduce the error alarm and leakage alarm, the status of the gas concentration in the bus is studied, and a hierarchical alarm scheme is put forward. the system is installed and tested on the bus. The experi-mental results show that the combustible gas detection and wireless alarm system has good feasibility and practical value.%针对城市公交车缺乏对易燃易爆品采取有效监测措施的问题,提出一种在公交车上使用便捷的可燃气体监测与无线报警系统.该系统以STC12C5160S2单片机为控制核心,采用了对汽油、柴油等挥发气体灵敏度高的可燃气体浓度检测传感器,实现对车上可燃气体浓度的实时监测.为了减少系统误报警和漏报警,对公交车内气体浓度变化的状况进行研究,提出分级式报警方案.最后,在公交车上配备系统并进行测试,实验结果表明,可燃气体,监测与无线报警系统具有良好的可行性和实用价值.【期刊名称】《福州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(045)006【总页数】6页(P860-865)【关键词】可燃气体;浓度检测;分级报警;公交车【作者】吴增;齐虹;陈冲【作者单位】福州大学电气工程与自动化学院,福建福州 350116;福州大学电气工程与自动化学院,福建福州 350116;福州大学电气工程与自动化学院,福建福州350116【正文语种】中文【中图分类】TP274.50 引言汽油、酒精等易燃性液体在日常的生活、生产中得到了广泛的使用，但易燃性液体的恶意使用不仅会造成巨大的财物损失，而且会危害民众的生命[1]. 近年来，犯罪分子利用易燃性液体引发公交车着火的事件屡次发生. 城市公交车的乘客往往较多，而车上没有配套相应的危险品检测设备，存在较大的安全隐患.由于公交车上下车的乘客往往人多且杂，即使有乘客携带易燃危险品，也很难发现. 为了使驾驶员能尽早察觉乘客携带的危险品并及时采取有效措施，为公交车配备危险品检测设备是必要的. 常见的大型检测设备因成本、管理和检测耗时等原因不适合在公交车上安装. 因此，研究一种能实时监测可燃气体浓度变化的检测设备是很有必要的. 此外，要求设备应具有可靠性高、兼容性好、扩展性强的特点，同时要朝微型化、智能化发展. 本研究介绍一种能满足上述要求的可燃气体监测报警系统，可实现对公交车内可燃气体浓度实时检测. 该系统能在乘客携带易燃品上车时或者刚打开容器时，就检测到周围环境可燃气体浓度超标，然后提醒驾驶员采取相关措施，预防危险发生.1 系统总体设计方案可燃气体监测报警系统的作用就是要能及时发现工作环境中易燃气体浓度的异常变化，并发出警报. 同时，要求系统尽可能减少误报警和漏报警. 其功能需求分别有：能灵敏地感应工作环境的可燃气体浓度；采样数据能本地存储；报警方式为声光报警；无线传输距离达15 m，能实现单点对多点的数据通讯.由功能需求知，可燃气体监测报警系统设计由以下几部分组成：可燃气体浓度信号采集电路、SDHC卡存储电路、报警信号发射与接收电路、声光报警电路. 可燃气体浓度检测传感器的电压信号经A/D转换后，由单片机获取相应数字信号，并利用阈值法结合持续时间法判断是否产生报警信号. 一旦产生报警信号，通过无线射频收发器发送信息. 监控设备接收到报警信号，立刻触发声光报警，警示驾驶员可能发生突发情况.2 系统硬件设计图1 系统硬件模块图Fig.1 System hardware module diagram本系统包括可燃气体浓度检测设备和监控报警设备. 可燃气体浓度检测设备一般有多个，依据公交车的长度及车内空间大小配备2～5个，本系统中仅在前后门空旷处各配备一个. 每个可燃气体浓度检测设备包括STC12C5A60S2单片机、配备集气风扇的可燃气体浓度检测传感器、SDHC卡、无线射频收发器及相应电路等. 监控报警设备则包括声光报警电路、无线射频收发器等，一般安装在车内仪表板旁，方便驾驶员观察. 图1所示为系统硬件模块图.2.1 单片机STC12C5A60S2系统以单片机作为核心来设计系统的检测控制器. 根据对系统功能需求分析，要求系统使用的单片机应具备运行速度快、自带10位高速A/D、驱动能力强、功耗低等特点. 在满足要求条件的基础上选择开发简单、性价比高、增强型8051单片机STC12C5A60S2. 该型号单片机接口资源丰富、功能强大，有利于未来对系统进行功能扩展[2-3].2.2 可燃气体传感器通过对近年来公交车纵火案的分析可知，不法分子绝大多数利用汽油作案，而生活中汽油、柴油的获取方式也相对容易. 因此，乘客乘坐公交车时携带此类危险品远比其他类别的危险品概率大得多. 针对汽油这类危险品，本设计中采用了重复性和稳定性均极为良好的半导体气敏传感器2M010. 该传感器在对油气、油气挥发气检测方面，具有灵敏度高、响应时间短、寿命长等优点，能够满足系统检测可燃气体浓度反应快、使用时间长的要求[4]. 2M010型可燃气体传感器连接在单片机P1.0口，利用单片机自带的A/D，将传感器测得的可燃气体浓度电压值转换成数字信号，并由单片机进行数据处理和存储.2.3 SDHC卡采样数据不仅可以在相关设备中直接使用，而且存储后可以做进一步分析. 因此，数据存储是可燃气体浓度检测系统的基本功能要求，以便能实时记录工作环境中的可燃气体浓度变化.SDHC卡为遵从SD联盟发布的SD2.0系统规范的SD卡[5]，本系统中采用了存储容量为8 G的金士顿SDHC卡. SDHC卡接口支持SPI和SD接口通信模式. 单片机可以通过相应指令选择SDHC卡通信模式. 在设计SDHC卡接口电路时，采用了SPI通信模式. 一方面本系统实时记录的数据量不大；另一方面，SPI通信模式编程相对简单.图2所示为SPI总线下SDHC卡模块与单片机连接原理图. 在设计硬件电路图时，需要注意SDHC卡与单片机的电平匹配问题. SDHC卡的工作电压为3.3 V，如果使用的CPU芯片工作电压为3.3 V，则无需进行电平转换；本系统采用的是STC12C5A60S2芯片，其工作电压为5 V，故设计时采用一块电平转换芯片74LVC4245，防止单片机I/O输出5 V电压对SDHC卡造成毁坏[6].2.4 nRF2401射频收发芯片无线通信解决了必须在环境中布线的限制，降低设备安装难度，具有灵活的移动性. 因此，无线通信特别适合在公交车上使用. 系统采用了nRF2401射频收发芯片来实现设备间的通信.图2 SDHC卡与单片机连接原理图Fig.2 Hardware circuit of SDHC card connected with the micro-controller图3 nRF2401与单片机连接原理图Fig.3 Hardware circuit ofnRF2401connected with the micro-controllernRF2401模块与STC12C5A60S2连接原理如图3所示. 单片机与nRF2401通信采用4线制SPI总线. nRF2401芯片的工作电压允许范围为1.9～3.6 V，供电电压一旦超出3.6 V，将会烧毁整个模块. 因此，在设计过程中将由电源电路转换得到3.3 V电压. 除了电源VCC和接地端，其余引脚与单片机I/O口相连接时，利用电平转换芯片74LVC4245，实现不同逻辑电平之间的数据连接.3 系统软件设计3.1 信号处理3.1.1 持续时间算法实现有限冲激响应滤波器为了过滤信号在极短时间内大幅度地上升引起误报警的干扰，系统采用持续时间算法. 持续时间算法，即检测可燃气体浓度信号的持续特征. 该算法需要事先确定一个报警阈值，用于考察可燃气体浓度信号超过该报警阈值的持续时间. 由于有限冲激响应滤波器(FIR)具备这种特性，因此采用数字滤波器实现持续时间算法. 根据数字信号处理相关知识可知，一个一维有限冲激响应的系统，它的冲激响应h(n)为一个有限长序列[7-8]. 冲激响应长度设为N，输入信号设为x(n)，那么一个一维FIR滤波器的输出结果y(n)将表示成：图4 FIR滤波器模拟框图Fig.4 Block diagram of FIR filter图4为式(1)实现的模拟框图，图中z-1为延迟器，它表示延迟一个时间单位，即系统采样间隔时间；三角形(▽)为系数乘法器. 通过式(1)可知，FIR滤波器输出y(n)其实可以看作输入信号x(n)的N个序列值分别乘以相应权系数h(n)之和.由于持续时间算法只对超过报警阈值的信号进行处理，故在式(1)中增加报警阈值和单位阶跃函数，则有式(2).y(n)=Cw(n, i)[x(n-i)-si]u[x(n-i)-si](2)式中: C为常数; w(n, i)为相应的权函数; si为报警阈值. 式(2)是偏值滤波算法的数学模型，其中u(.)为单位阶跃函数，它的存在确保了只有当信号超过报警阈值时，输出结果才会累加，而且累加的也只是信号超出报警阈值的部分. 因此，FIR滤波器输出结果y(n)的大小实际上对应着信号超出报警阈值的大小及持续时间.实际情况中，可以令权函数w(n, i)=1，则式(2)以递推形式表示为：y(n)=[y(n-1)+C(x(n)-si)]u[x(n)-si](3)由上式可知，只有当x(n)超过报警阈值si后，才会对y(n)进行连续累加，否则FIR滤波器输出结果为0.3.1.2 分级阈值算法实现系统报警图5 可燃气体浓度检测传感器2M010特性曲线Fig.5 Characteristic curves of combustible gas concentration detection sensor 2M010持续时间算法的使用需要一个关键参数：报警阈值. 当传感器处于静止环境中，仅需使用“固定门限检测法”即可实现系统监测报警功能. 但由于公交车可能处于由堵塞导致高浓度尾气的公路上，或者车上有人抽烟，又或者经过加油站等区域. 这都会导致传感器工作环境中的可燃气体浓度上升，便极有可能发生误报警. 因此，系统中设计了分级式报警策略，即需要依据不同的情况，设置不同的报警阈值. 系统监测实现分级报警，这极大地减少了误报警率，也降低了漏报警率.图5为可燃气体浓度检测传感器2M010的特性曲线，分级式报警阈值大小的设定便是依据图中电压与汽油浓度的对应关系. 系统设置1、2、3级警报，其中3级报警阈值对应于汽油浓度100×10-6(电压值约为1.5 V)，2级报警阈值对应于汽油浓度250×10-6(电压值约为2.0 V)，1级报警阈值对应于汽油浓度500×10-6(电压值约为2.5 V). 当3级警报响起时，若恰好是乘客上下车时，驾驶员须询问刚上车乘客是否携带易燃液体；若在行车中，驾驶员可通过车载监控视频观察是否有人吸烟等，寻找报警源头，并判断是否采取停车疏散措施. 当1级警报响起时，驾驶员应立即靠边停车疏散乘客，做好随时救人救火的准备. 若情况安全，再去寻找高浓度的可燃气体源头.3.2 系统主程序设计可燃气体浓度监测报警系统软件设计分为两部分，一部分是检测设备主程序设计，主要包括可燃气体浓度采集的转换、存储和处理程序. 一旦程序判断可燃气体浓度超标，则调用无线传输程序发送报警信号. 另一部分是监控报警设备主程序设计，主要是接收采样数据和报警信号程序、实时显示可燃气体浓度值程序. 若是接收到报警信号，则立即调用声光报警程序. 图6所示为两部分程序流程图，系统各功能的软件实现都采用模块化结构，由主程序调用相应子程序实现各自功能.图6 系统软件工作流程图Fig.6 Flowchart of software3.3 nRF24L01无线收发模块设计图7 nRF2401数据收发流程图Fig.7 Flowchart of receiving and sending data of nRF2401nRF2401正确初始化是实现通信的关键. nRF2401芯片参数配置，即寄存器的设置有几个重要点要注意. 设置发送、接收地址寄存器时，只有接收地址与发送地址相同时，接收端才能收到数据；必须设置自动应答，数据发送完成后将等待接收端应答信号，该设置能确保发送数据的有效性；设置nRF2401工作于ShockBurstTM收发模式，使得系统的软件程序编写更简单，同时稳定性更好[9-10].nRF2401初始化完成后，就可以开始发送数据或等待接收数据. 发送数据时，把待发送数据写入到nRF2401缓冲区中，然后设置其处于发送状态即可. 接收数据时，直接使nRF2401处于接收状态，由中断程序获取发送的数据. 数据的收发流程如图7所示.3.4 数据存储软件设计为了实现在PC机上能直接访问SDHC卡中存储的可燃气体浓度的数据，在单片机中引入最新的FAT32文件系统，即移植znFAT文件系统到单片机中.3.4.1 SDHC卡的初始化和扇区读写操作图8 SDHC卡扇区数据读写流程图Fig.8 Flowchart of accessing data from the sector of the SDHC card图9 znFAT文件系统3层构架图Fig.9 Three layer architecture diagram of znFAT file systemSDHC卡从上电到实现卡内扇区读写操作的过程中，须有一个对SDHC卡初始化的阶段. 因此，SDHC卡的正确初始化是实现SDHC卡驱动的基础. 初始化的流程一般包括SDHC卡通讯模式的切换、工作电压的判定、SD卡版本的鉴别(SDHC、SD、MMC)、扇区选址方式的获取等操作. SDHC卡的初始化用到了CMD0、CMD8、ACMD41等命令[11].SDHC卡初始化成功后，就可以开始扇区读写操作. 扇区读写是SDHC卡驱动中最基本的核心操作，单片机对SDHC卡存储或读取数据操作和各种文件管理操作，其本质就是扇区读写操作. 扇区默认大小为512 B. 对扇区操作时，只能是整个扇区读写，而不能对扇区中的某一字节进行读写操作. 图8为SDHC卡扇区数据读写流程图.3.4.2 znFAT文件系统移植znFAT是一种高效、完备且可移植性高的嵌入式FAT32文件系统解决方案. znFAT具备清晰的层次结构和良好的硬件平台独立性，图9是znFAT文件系统3层构架. 最顶层为应用层，对应于znFAT.h文件，该文件包含相关数据结构、宏定义和API函数声明. 用户可以直接调用一系列API函数进行文件读写等操作，而不必深入了解FAT32文件系统的协议和znFAT方案的内部结构. 中间层完整地实现了FAT32文件系统协议，对应于znFAT.c文件. 该文件是对znFAT.h文件中所有API函数的具体实现. 最底层在移植过程中必须处理：数据类型重定义、SDHC卡物理扇区读写驱动. 用户需要根据单片机的数据类型实现mytype.h文件中数据类型的修改；根据单片机的资源对iospi.c文件进行修改，即实现硬件SPI接口或者模拟SPI 接口函数；对deviceio.c文件进行修改，即实现SDHC卡初始化和物理扇区读写函数.4 系统测试系统设备在公交车内安装并进行多次测试. 运行系统后，分别携带未密封的装有汽油和柴油的容器经过检测设备，系统均能在1 s左右发现工作环境可燃气体浓度超标，并启动报警器；若在可燃气体浓度传感器工作范围2～3 m间泼洒汽油，系统通过吸气风扇也能在3 s左右检测到可燃气体浓度骤升的变化，同时发出声光警报.5 结论可燃气体浓度监测报警系统实现了对公交车内的可燃气体浓度检测、存储、报警等功能. 其中针对检测环境多变等问题，采用了分级式报警策略，有效地降低了误报警和漏报警率. nRF2401射频收发模块极大地方便了检测设备和监控报警设备的通信. 通过分析SDHC卡存储的采样信息，对优化系统等方面都有极大帮助. 系统具有结构简单、可扩展性强、安全可靠、安装简便等特点，在客车车厢内监测可燃气体浓度方面具有良好的应用前景.参考文献：[1] 杨志舟．易燃液体火灾成灾机制及危险性控制技术研究[D]. 天津：天津理工大学，2007.[2] 陈桂友. 增强型8051单片机实用开发技术[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2010.[3] 肖春华，何琼. 单片机接口技术与应用[M]. 北京：化学工业出版社，2015.[4] 李华洋. 基于微控制器的客车火灾报警系统[J]. 现代电子技术，2015(6): 74-77.[5] 李定川. 15类存储卡品种及特点介绍[J]. 数字与缩微影像，2008(2): 39-42.[6] 左丽霞，邓芳芳，卢山，等. 基于DSP的高速数据采集系统设计与实现[J]. 电力系统保护与控制，2010, 38(13): 18-112.[7] 刘顺兰，吴杰. 数字信号处理[M]. 西安：西安电子科技大学出版社, 2009.[8] 周利清，苏菲，罗仁泽. 数字信号处理基础[M]. 3版. 北京：北京邮电大学出版社, 2012.[9] 王国防. 基于nRF24E1的数据采集及无线传输系统的研究[D]. 石家庄：河北科技大学，2009.[10] 朱嵘涛，徐爱钧，叶传涛，等. 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无线遥控可燃气体泄漏报警系统的设计

接收模块Ｉ收到发射机发来的无线遥控编码信号后接便进行解调，Ｉ的ＤＴ从ＡＡ端输出编码脉冲，然后送人译码器Ｉ６ｃ中进行译码，ｌ６Ｐ２７一Ｉ）ＩＰ２６当ｃ（Ｉ２２Ｊ与（Ｉ２２一ｍ）４地
一
４结语
本文提出的氯气氯化装置பைடு நூலகம்安全控制方案，然是针对氯虽化工艺过程中的危险性制定的，对于其他需重点监管的危但
参考文献
导人事故氯气吸收处理装置，并对吸收液温度设置超温报险化工工艺的安全控制也有一定的参考意义。
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图２无线遥控可燃气体泄漏报警系统接收电路原理电气自动化，２０，９２：５—７．０７２（）７６
（收稿日期：００８８２１一ｏ一ｏ）
方向为化工安全控制理论及技术。图６事故氯气吸收处理装置安全控制示意
（上接第８页）
时，气敏传感器Ａ、Ｂ两极间呈高阻，的③ 脚电压低于 ② Ｉ用，自动充电，自动转换，证在交流电停电时或者没有交流保电的场合，能正常工作Ｊ仍。
“’ ｆ（．悬空）种状态，同的连接就是一种具体的编码，３不因此可产生３＝６５１６种不重复的编码［６ｓ】－。为简化电路，减