家用燃气泄漏智能报警系统的设计分析

家用燃气泄漏智能报警系统的设计分析

作者：米尔夏提.米尔阿布都拉

来源：《房地产导刊》2015年第02期

【摘要】随着我国居民生活水平不断提高，家用燃气使用量也随之提高，出现的燃气泄漏现象也不断增加，严重危害了人们的健康安全。本文就家用燃气泄漏智能报警系统的设计分析，以供参考。

【关键词】燃气泄漏；智能报警系统；应用分析

在国外发达国家，由于人们生活水平普遍较高，燃气使用规模也较大，为了保证人们的健康安全，政府专门制订了有关燃气使用标准，以提高燃气使用安全性。随着我国经济不断增长，人们生活水平不断提高，燃气使用量也大幅度增加，在提高生活质量的同时，也带来了安全问题，如燃气泄漏等。以此，必须配置智能预警系统，将燃气泄漏降低到最低程度，才符合现阶段人们的生活要求。本文就家用燃气泄漏智能报警系统的设计进行如下分析。

1. 智能报警系统的设计总方案

目前，由于燃气报警系统存在的不足，将GSM系统和无线电系统相结合，组成了性能较好的报警系统。该系统主要包括两个模块，如检测模块及监控模块，同时应用自组网和移动网络，使报警系统兼具报警及监控两种功能。另外，该系统通过采用无线电信号输送方式，省去布线工序，使得信号传输准确率极大提高，从而提高了报警准确性。采用这种方式之后，如果出现漏气现象，系统就会在第一时间将危险信号传输给GSM系统，然后由该系统以短信的方式传送给用户，从而实现了预警的有效性。此外，系统监控设施对燃气使用情况进行监控，将监控信息输送到监控中心，监控中心将相关信息进行储存，以便于燃气风险评估。该系统通过网络技术及通讯设施，使得报警具有双重作用，并提高了报警的可靠性。

2.报警系统的硬件设施

2.1主控模块

该模块采用单片机，具有较强的考干扰能力，并且运行速度较高，同时兼容了传统8051单片机，使得运行速率大幅度提高，从而提高了监控效率。另外，该模块还采用了复位电路，由于它具备了运行速度快、低耗能及抗干扰能力，所以，使得报警系统的报警准确率大大提高。主控模块主要分为发送站点及接受站点两部分，其中发送站模块主要和声光报警、液晶显示及继电器相连接，而接受站模块主要和无线模块及串口相连接。

2.2通讯模块

该模块主要采用无线收发模块，能够对接受到的数据进行处理及发送，被广泛的应用到工程建设、安全监测等领域，对于提高监测准确性具有重要意义。该模块结构如下图1：

图1：CC1101硬件设施

其中发送站点及接受站点均采用了CC1101模块，数据通过S1输入，通过SO输出，时钟输出端通过SCLK连接，而芯片和引脚CSN相连接。已通过这些连接，从而实现了无线电模块的数据通信。

2.3串口通讯模块

该模块采用了USB和RS232控制器，使得信息数据能够在二者之间自行转换，使电源管理及远程协议自动化。数据引脚和P3.0相连接，将接收到的信息数据发送给单片机，从而实现了信息之间的相互转换。

2.4信息采集电路

该采集电路中，安装了MQ-5半导体器件，能够对气体转换成信息数据，进而转换成控制信号，从而实现了报警功能。它具有六个引脚，其中H-H是加热电极，对温度相当敏感，通电之后，保持在一定温度。当燃气燃烧导致空气温度升高之后，加在其一端的A-B的电阻率也会发生变化，这种变化会随着燃气浓度不懂是有所差别的，如当其它负载条件固定不变时，如果燃气浓度不同，或者成分不一样，则加在A-B段的负载也不尽相同。如果燃气泄漏量大，当燃烧之后，空气温度会更高，加在A-B两端的电压也随着升高；如果燃气种类不同，加上浓度不同，则加在负载两端的电压也会有所差异。在采集电路中，报警所需要的信息的准确性是由传感器的灵敏性所决定的，所以，为了提高报警准确性，需要选择灵敏性较好的传感器。

2.5液晶显示电路

在监控系统中，采用液晶器材作为显示设备，有效降低了能源消耗，具有接口简单、操作方便等特性，另外，也方便了机器和人员的交流，从而提高了监控效率。为了提高液晶显示器的运行效率，专门安装了单片机，以串联的形式控制着系统内部的各种信息，如图所示图2。由图可知，检测到的数据信息，通过片选CS，返回给RET，之后，指令选择单片机接口

P0.0、P0.1及P0.2，而数字线及时钟均接在单片机的P0.3及P0.4上。

图2液晶显示电路

2.6信息收发电路

报警系统采用的信息发送模块是TC35，它具有信息系自动发送功能，并具有双频

900/1800MHZ的模块，由于具有高度集成性，所以，能够在较短时间内接收到数据信息，从

而减少了研发成本，提高了设备研发效率。该电路的运作过程为，利用单片机接受由AT发送来的指令，进而控制信息的收发，具体过程如图所示。在运行时，模块通过IGT及P0.7，还有一些列串口，已接收单片机上的信息。

3.报警系统的软件系统

前面介绍了报警系统的硬件设施，可知该系统的高效运行，离不开一系列模块的支持。在实际工作中，选用最优的硬件材料，才能保证报警系统运行的高效性。所以，在居民小区安装报警系统时，需要对硬件设施基于重视。

报警系统采用的软件设施为Keil C51编程，运行过程为：先将I/0进行初始设置，并对各种软件设置，同时将计数器和定时器也给予设置，之后，单片机将接收到的电压信号转化成数字信号，再传输给模拟转化器STC12C5A60S2，该设备将接受到的信号做进一步处理，发送给CC1101无线模块，同时收集到其它的脉冲信号，经过分析处理，再发送给CC1101，从而实现了信息数据的接收及发送。具体运行过程如图所示。在信息数据发送及接收之前，需要对各类硬件适当处理，如，对液晶及无线模块等进行初始化，以便于对页面进行控制。无线模块将接收到的信息数据做初步处理，由液晶进行显示，传输给上位机器，该机器具有串口通信发送设备，对接收到的信息做进一步处理，然后对是否漏气做出判断。

在家中安装上报警装置之后，如果出现漏气现象，将会被检测到，如果漏气量达到一定浓度，将会出现声光报警，并采取一定的安全措施，如切断气源及电源等。报警系统除了具有自动报警功能之外，还具备远程报警功能，当居民房间出现漏气现象之后，将会将相关信息通过GSM发送给监控室，同时显示声光频闪，从而实现了报警及输送信息的双重功能。

4.结语

随着人们生活质量提高，燃气使用量也大幅度增加，在提高生活质量的同时，也带来了风险，严重影响了人们的健康安全。燃气泄漏智能报警系统的使用，能够自动检测到燃气泄漏情况，并发出声光报警措施，从而加大了燃气使用安全性，降低了使用风险。本文就家用燃气泄漏智能报警系统的设计进行分析，希望具有参考价值。

参考文献：

[1] 杨杰. 基于短信息平台的可燃气体报警系统[J]西安邮电大学学报，2009，14（3）：65-67

[2] 王觅蕤. 家庭厨房安全综合报警系统[J]电子设计工程，2011，19（13）：145-147