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河南理工大学毕业设计开题报告 题目名称 一氧化碳浓度检测、报警及自排系统的设计 学生姓名 徐晓鸣 专业班级 测控08-1班 学号 4 选题的目的和意义： 随着我国燃气的变革及西气东输工程的进行，煤气或天燃气已成为多数家庭的燃料。每年，因煤气泄露造成的煤气中毒事故中，因使用热水器不当或产品本身的质量问题,造成的一氧化碳中毒事故，全国均有不少事例.有甚者,因室内煤气浓度过高，引起煤气爆炸的事故也不少见。所以怎样防止煤气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要。随着科学技术的进步和社会经济的发展，从工农业生产的各个领域到人们家庭生活的各个方面，人们直接或间接接触各种有毒有害气体的机会大大增加，由此而引起的中毒，火灾和爆炸事故屡见不鲜，严重威胁到人们的生命和财产安全，成为一种新的社会公害。尤其是一氧化碳这种在人民大众家里普及的燃气，同时也是影响煤炭行业安全的重要因素，因此一氧化碳直接关系着广大群众的切身利益和生命安全。一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体,熔点﹣199℃,沸点﹣191.5℃。标准状况下气体密度为l.25g/L，和空气密度（标准状况下1.293g/L）相差很小,这也是容易发生煤气中毒的因素之一。 一氧化碳中毒（carbon monoxide poisoning），亦称煤气中毒。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。常见于家庭居室通风差的情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。 中毒原理：一氧化碳会与肺部的血红蛋白结合，造成机体缺氧。 我国的CO检测、报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的 HYPERLINK /fazhan/ 发展过程，其智能化程度也越来越高，其系统复杂、成本较高。而在居民住宅区、机房、办公室等小型单位场所，需要设置一种单一、廉价实用的CO检测报警及自排装置。 本设计实现对煤气泄露浓度的测量、报警及自排，系统主要以半导体气体传感器为研究对象，以单片机为主控芯片结合一氧化碳浓度检测传感器及外围电路组成信号报警器。通过写入单片机的程序控制使报警器在检测到CO浓度超过预先设置值时自动报警并启动一氧化碳自排系统进行抽排从而避免煤气中毒事件的发生。 国内外研究综述： 从国内产品性能来看，由于敏感元件受到国内材料及加工技术水平的限制，所研制和生产的元件测量范围小，产品合格率低、密封性差而漏液、使用寿命短，产品性能与国外先进水平差距较大。目前，国内北京、惠州、济南已有几家生产CO测试仪，但其敏感元件的关键材料仍由国外进口，价格较高。仍然存在技术不过关，使用寿命短等问题。目前国内只有少量的CO检测报警仪使用于现场，特别是在煤矿井下显得更加落后，大部分煤矿采取人工井下采样、地面分析化验的方法，甚至还采用检测管检测的方法。井下缺少对CO的安全监测仪器，难以适应工作面的推进及新工作的开拓。但总体来说目前国内气体检测仪企业另一个突出特点是产品线相对较短，应用领域有限，大多局限在工定安全、民用燃气安全领域，少数企业涉足环境保护、暖通空调、医疗和健康、农村能源沼气、温室暖房等某一领域，国内气体检测技术起步较晚，但是后劲很足，所以前景是非常广阔的 在国外，美国，日本，德国等对CO传感器的研究发展较快。其中具有代表性的产品主要有：日本理研计器株式会社研制的CO-7型，CO-82型电化学CO传感器；美国Interscan公司的LD-145型电化学CO传感器；中美合资MSA有限公司研制的MiniCO型电化学CO传感器。目前CO检测仪的发展方向主要有微小型化、集成化、智能化、多功能化、通用化和网络嵌入式互联网化。欧美等发达国家中，家庭、商业场所使用非电能烹饪、取暖，均可能不完全燃烧产生一氧化碳气体。一氧化碳是无色列味的气体，不易察觉，极易产生危险。全球范围历年因一氧化碳中毒事件造成大量人员伤亡。因此各国政府对民用一氧化碳检测极为重视，而欧美由于冬季取暖大量使用壁挂炉，各国对一氧化碳检测也都极为重视。目前美国、英国和加拿大一些国家立法规定新建房屋和现有住宅必须安装一氧化碳报警器。目前，国外一氧化碳报警器已进入超市大量销售，年用量超百万台。 三、毕业设计所用的主要技术与方法： 在硬件设计的基础上，进行相应的软件设计，用汇编语言进行编程。系统工作时，首先进行初始化等准备工作。然后进行数据采集，经过硬件的放大滤波处理后，送至单片机进行数据的处理。单片机根据输入的信号进行浓度计算，最后得到浓度值。系统软件采取模块化结构，主程序分别调用初始化程序，A\D采样程序，LED显示程序（声光报警和外围控制程序），结果存储程序等，来完成整个传感器输出信号的智能量化过程。 主要参考文献与资料获得情况： [1]杨加国，单片机原理与应用及C51程序设计，清华大学出版社，2006 [2]戴建军，HYPERLI