项目进展情况综合报告

项目进展情况综合报告

1.项目选题背景

随着石油供应的日渐紧张以及对清洁能源需求的增长，以天然气为主体的清洁、高效的能源随着国家对能源需求的不断增长，引进LNG对优化中国的能源结构，有效解决能源供应安全、生态环境保护的双重问题，实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。在天然气入户、上车的过程中由于天然气无色无味泄漏不易于发现，所以有一定的安全隐患，及时可靠地探测空气中可燃气体的含量，及时采取有效措施进行补救，采取正确的处置方法，减少泄漏引发的事故，是避免造成重大财产和人员伤亡的必要条件。因而市场对燃气报警器有巨大的需求。基于这个情况，我们决定制作一个可燃气体报警器。并通过这个项目学习并掌握单片机控制的知识锻炼我们的动手能力。

2.项目成员组成，特长，分工，成员互相协调配合情况，导师情况

项目成员组成

项目组负责人：夏志，信息科学与工程学院12级本科生

特长：在机械设计方面有较强的领悟性，熟练掌握CAD，PRO/E等机械常用设计软件，动手实践能力强，算法设计能力强

分工：统筹整个项目的安排，协调项目组成员之间的研究成果并融入到整个项目中，与组员共同承担起装备的装配和调试，软件与硬件间偏软件部分的衔接

项目成员：许益嵩，信息科学与工程学院12级本科生

特长：擅长搜集资料，采购，对焊电路板比较有兴趣

分工：主要承担理论资料的收集，元器件的采购。共同承担起装备的装配和调试，软件与硬件间偏硬件部分的衔接

项目成员：于伟，信息科学与工程学院12级本科生

特长：有单片机运用经验，对理论知识认识比较深。

分工：报警器电气方面的设计与优化，程序的编写与调试

项目成员：韦浩城，信息科学与工程学院12级本科生

特长：动手能力强，理论知识基础扎实

分工：报警器电气方面的设计与优化，程序的编写与调试

导师指导情况

王晓燕老师对我们的项目提出了很多意见，督促我们的项目进度，指引我们的研究

方向。

3.项目的创新点，特色

该报警器以AT89C51单片机为核心，采用高精度敏感元件MQ2，测量瓦斯浓度值，采用AD623新型集成运算放大器、ICL7109模数转换器，是一种电路设计新颖、参数测量准确、结构简单、成本低、控制能力强、操作方便的瓦斯浓度报警器。

该报警器具有以下特点：测量范围宽、精度高、可检测的瓦斯浓度为0.00%～2.00%；具有设定报警下限值和声、光报警功能；仪器输出为低功耗，工作电压稳定等优点。

我们这个项目另一创新就是非常有实用性，这个报警器可继续研究制作出家庭、车用燃气报警器，帮助检测燃气泄露，并在报警的同时提供一系列自动化操作。帮助提高燃气使用中的安全性。

4.项目实施的进展情况以及初步取得的创新成果

该项目2014年2月开始实施，通过查找大量的文献资料，通过一个月的时间完成了项目的理论铺垫，利用了已经找到的已有资料，我们对已有的资料进行了一定的逆向研究，对整个项目的总体有了一个宏观的认识，对整个器件的工作有了较为细致的认识。通过对开发板的学习，了解了除传感器之外的其余器件的运作。

报警仪选用MQ2半导体可燃气体敏感器件及微控制器为报警器的控制核心。半导体二氧化锡(SnO2)可燃性气体敏感器件对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。该器件灵敏度适中，响应与恢复特性好，初期恢复特性快，长期工作稳定性、重现性、抗环境气氛影响及抗温湿度影响等性能均优，系高质量、高可靠性、价钱便宜的气敏器件，广泛地应用于各种报警装置。传感器送来的可燃性气体浓度对应的微小信号经过放大，送入微控制器，经A/D 转换、浓度比较，线性化数据处理，转化成相应的十进制浓度值，把实际可燃性气体浓度及各路状态送显，当可燃气体报警器浓度超出设定的限定值时，发出声光报警并锁定时间。由于气体传感器需要在加热状态下工作，温度越高，反应越快，响应时间和恢复时间就越快。为提高响应时间，保证传感器准确地、稳定地工作，可燃气体报警器需要向气体传感器持续输出一个5V 的电压。为了保证其可靠性，在输出5V 的电压的同时，进行故障监测。当传感器加热丝、或电缆线和传感器断线、或接触不良时，进行故障报警。

可燃气体报警器主要由探测器与报警控制器构成。探测器的主要作用是将检测到的环境中的可燃气体浓度转换为电信号。

系统主要由单片机电路、检测电路、报警电路和应急处理电路组成，其结构如图所示。当有燃气泄漏时，检测电路产生“气——电”信号送单片机，单片机控制蜂鸣器发出预报警信号，经延时、判断，确认为事故泄漏后，发出报警，同时启动应急处理程序，关闭阀门，切断气源，并开启排风扇排除室内被污染的空气（在进一步设计中完成）；若检测到气敏元件损坏，点亮黄色报警灯，提示用户更换气敏传感器。考虑到要实现现场气体浓度显示，超限预警及自动处理等功能，确定可燃气体报警器的总体框架如图所示。