天然氣泄漏家用遠程報警系統智能設計

摘 要 隨著科技的快速發展，煤氣報警器誕生了，煤氣報警器大多是家庭式，對煤氣泄漏而進行的報警。但是，社會在不斷地發展，煤氣報警器也在不斷地發展。無論是傳感器的控制和微機控制技術及機電一體化，還是通信和智能儀表，以及家用電器等各方面，都得到了廣泛地應用。

【關鍵詞】天然氣泄漏 報警系統 智能設計

我國的燃氣在不斷地變革，大多數家庭的燃料就是天然氣或者煤氣。隨著調整國家的能源結構，天然氣占的比例在不斷地增加，由于天然氣使用方便且經濟性，很受用戶的歡迎，但是，天然氣泄漏的報警監控也逐漸引起了人們的重視。

1 設計思想

1.1 設計原則

對于改進家用的天然氣報警系統，設計時不但要考慮到實時檢測得以實現，還要及時進行通信，在第一時間內，將天然氣的泄漏信息通知用戶，及時將有效的措施進行采用，將室內有毒的氣體清除，以便造成用戶不必要的損失。

1.2 改進方案

根據改進家用天然氣報警系統的設計原則，運用GPRS/GSM的網絡，將遠程通訊方法進行有效地實現，在第一時間內，將天然氣泄漏信息發送到用戶的手機上。

1.3 報警系統的工作流程

一氧化碳在室內，通過探測器檢測為濃度比較高，有信號產生以后，將電磁閥進行關閉，同時，在315MHz無線發射器內，將信號傳送進來，對于315MHz無線發射器所要發射的信號進行觸發，在GPRS的發射模塊和接收的裝置中，將信號傳送進來，315MHz接收解碼模塊將解碼進行接收，89C52單片機將解碼后信息進行中斷處理以后，傳送給GPRS的模塊。最后，GPRS/GSM的網絡利用GPRS的模塊對用戶的手機進行撥打，或者將短信發送到用戶的手機上，從而將天然氣泄漏的情況通知用戶，在第一時間內，對天然氣泄漏情況采用有效地措施，使安全消防的管理目的得到有效地實現。如圖1所示。

2 系統電路的調試

2.1 模塊連通性的調試

測試這部分電路，需要測試每一個主要模塊之間的連通性，Rabbit RCM5700模塊與A/D轉換器的連接，A/D轉換器與一氧化碳氣體傳感器的連接，Rabbit RCM5700模塊與LED的連接，Rabbit RCM5700模塊與蜂鳴器的連接等。

在調試系統的連通性時間內，利用LED將每一個模塊進行代替，將一個發光的二級管在外面接上，對連接的每一個端口進行控制，直到每一個接口的燈都亮了，調試連通性完成。

2.2 檢測及控制性調試系統各硬件

檢測及控制性調試系統每一個硬件，主要是驗證每一個主要模快的功能性，使鍵盤電路和LED顯示，以及一氧化碳氣體的傳感器電路等，能夠正常地進行工作。為了使每一個硬件的控制性得到有效地保證，運用Rabbit RCM5700模塊的主控芯片，將測試每一部分的硬件電路控制性進行完成，不但使電路每一個環節的正常工作得以有效地保證，并且利用Rabbit RCM5700模塊控制電路每一個環節的正常工作得以實現。

2.2.1 A/D轉換電路的調試與放大電路

A/D轉換電路，正確地轉換及采樣模擬輸入信號，所得數字的信號量與原來的模擬信號量應該一樣。在進行試驗中，采取編組器將模擬輸入信號量進行產生，將A/D轉換后的數字量讀取后，進行比較。實驗結果顯示，A/D的采樣精度能夠將系統功能的要求得以滿足。

2.2.2 測試一氧化碳氣體檢測

將煤氣氣體濃度信號進行采集，是該模塊的主要功能，根據國際規定，實驗的氣體濃度與要求的測量之間的差異，不能超過±5%LEL。

2.2.3 測試串口通信模塊

串口通信利用串口調試將PC機與RCM5700之間的通信進行實現，使數據和接收數據的正常發送得到有將地保證。

2.3 調試系統主控硬件的通信性能

調試系統主控硬件的通信性能，主要測試和調試RS-232電路，使通信的正常運行得到有效地保證。

2.4 測試系統軟硬件綜合性能

綜合測試二氧化碳氣體檢測，在調試正常狀態下，將綜合測試一氧化碳氣體的情況進行驗證。其一，在某一環境下，檢測一氧化碳氣體 ，將液晶屏植入其中，對于一氧化碳氣體在屏幕顯示的含量數值進行認真地觀察。其二，利用特殊的手段，將環境中一氧化碳的氣體含量進行改變，對于一氧化碳在屏幕中含量數值能否發生變化，進行認真地觀察。一氧化碳的氣體含量指標達到規定的限制值時，報警電路是否能夠正常地進行報警。

3 設計系統軟件

使用GPRS模塊，既具有GPRS網絡數據單元的傳送能力，又將GSM07.07AT的指令集進行兼容，能夠對AT指令直接進行使用，將短信發送到用戶的手機中。

GPRS與控制單片機的任務流程。首先，在GPRS模塊上，進行電初始化，再將信道進行搜索且入網，成功入網以后，待機進行守候，將boot指令進行下載，自檢程序運行完成以后，待機，等待信號發出。檢測設置鍵時，長按以后，89C52單片機轉到設置的程序上，設置結束以后，自動回到待機的程序。如果有觸發的信號時，89C52單片機會有中斷的響應發出，進行中斷的處理，發射發出的指令給入網GPRS模塊，會將短消息發到用戶的手機上。

4 總結

綜上所述，在現代電子科技飛速的發展過程中，無論是集成化和微型化，還是設備的高精度化和高密度化，都已經成業發展的趨勢，這就需要人們對精確的設備去研究和使用。隨著社會和科技的發展，用更高精度的產品將現代的產品進行取代。因此，就要將現有的產品不斷地進行更新和豐富。

參考文獻

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作者簡介

鄭子康（1999-），男，湖南省汨羅市人。應屆高中生，理科專業。研究方向為網絡安全、單片機、物聯網等。

作者單位

湖南省岳陽市第十五中學 湖南省岳陽市 414000