CN205405821U - 智能燃气泄漏报警监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能燃气泄漏报警监控装置，控制器为单片机，数据采集模块、A/D转换模块、声光报警模块、排气扇以及上位机监控系统对应连接在单片机上；上位机监控系统包括状态监控模块和历史查询模块；提高了检测灵敏度和工作性能，降低了功耗和成本，本装置电路简单，能够与上位机监控系统结合实现远程控制；实现元件和应用电路集成化，多功能化，发展现场适用的智能型天然气检测气报警器，使燃气泄漏报警器具有控制校准和监视故障状况功能，实现了智能化、涉多功能化，增强装置的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃气泄漏报警系统，具体是涉及一种基于单片机和LabVIEW的智能燃气泄漏报警监控装置。
背景技术
天然气作为一种新型清洁型高效型能源近年来得到广泛的使用，已成为人们的首选燃料。但是它给人民带来方便的同时也带来了安全隐患，随着天然气应用的广泛，天然气泄漏引发爆炸、火灾等事故也时有发生，这在某种程度上增加了人民生命财产的不安全和不稳定因素。
为了使天然气更好地服务群众、服务社会，减少各种因天然气泄漏而引发的爆炸及火灾事故，必须对这些可燃性气体进行现场实时检测，严密监测环境中可燃性气体的浓度，及早发现事故隐患、采取有效措施，从而避免事故发生，确保工业安全和家庭生活安全；可燃性气体检测报警装置是能够检测环境中的可燃性气体浓度并具有报警功能的仪器，具有广泛的市场应用前景。
实用新型内容
为了解决上述问题，实现对天然气浓度进行实时检测，并在天然气浓度超限时及时报警，本实用新型提供了一种智能燃气泄漏报警监控装置。
本实用新型的具体技术内容为：一种智能燃气泄漏报警监控装置，控制器为单片机，数据采集模块、A/D转换模块、声光报警模块、排气扇以及上位机监控系统对应连接在单片机上；上位机监控系统包括状态监控模块和历史查询模块。
优选地，上位机监控系统与单片机之间通过通信接口连接，所述通信接口型号为RS-232连接端口，并对应连接有MAX232单电源电平转换芯片。工作电源为+5V。
优选地，数据采集模块采用MQ-2型号的甲烷传感器作为信号采集器件；单片机与排气扇之间通过继电器驱动，单片机采用STC89C52单片机，单片机与继电器之间设有PNP型的三极管；
状态监控模块包括参数设置电路和燃气浓度显示装置，具有气体浓度变化曲线显示功能、当前浓度显示功能、报警限设置功能、串口设置功能；历史查询模块包括连接燃气浓度显示装置的时间选择电路，具有起止时间选择功能、查询结果显示功能。
单片机芯片附加时钟电路、复位电路、电源电路，其中复位电路通过复位端（RST引脚）经电阻与Vcc电源接通实现按键手动复位。
所述A/D转换模块由传感器采集到的电压信号接5k的分压器后接到ADC0804的Vin+端；AGND和VIN-端接地；VREF/2接2.5V电压，电路中采用5k的电阻分压得到；数字量输出DB0-DB7分别连接单片机的P1.0-P1.7用于单片机采集转换后的数字信号。
所述声光报警单元由STC89C52的P2.0-P2.4脚实现声光报警控制。
本实用新型的有益效果在于，本实用新型针对性强，提高了检测灵敏度和工作性能，降低了功耗和成本，本装置电路简单，能够与上位机监控系统结合实现远程控制；实现元件和应用电路集成化，多功能化，发展现场适用的智能型天然气检测气报警器，使燃气泄漏报警器具有控制校准和监视故障状况功能，实现了智能化、涉多功能化，增强装置的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的结构连接示意框图。
图2是本实用新型原理图。
图3是本实用新型程序总体流程图。
图4是本实用新型中上位机监控系统系统功能框图。
图5是本实用新型中上位机监控系统系统串口读写程序框图。
图6是本实用新型中数据采集模块与声光报警模块程序框图。
图7是本实用新型中历史查询模块程序框图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图1-7，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
一种智能燃气泄漏报警监控装置，控制器为单片机，数据采集模块、A/D转换模块、声光报警模块、排气扇以及上位机监控系统对应连接在单片机上；上位机监控系统包括状态监控模块和历史查询模块。
优选地，上位机监控系统与单片机之间通过通信接口连接，所述通信接口型号为RS-232连接端口，并对应连接有MAX232单电源电平转换芯片。
优选地，数据采集模块采用MQ-2型号的甲烷传感器作为信号采集器件；单片机与排气扇之间通过继电器驱动，单片机采用STC89C52单片机，单片机与继电器之间设有PNP型的三极管；继电器型号为SRD-05VDC-SL-C；通信接口电路采用了RS-232实现，用MAX232芯片来实现接口电平的转化。工作电源为+5V。
状态监控模块包括参数设置电路和燃气浓度显示装置，具有气体浓度变化曲线显示功能、当前浓度显示功能、报警限设置功能、串口设置功能；历史查询模块包括连接燃气浓度显示装置的时间选择电路，具有起止时间选择功能、查询结果显示功能。
所述单片机最小系统采用功耗低、性能高的STC89C52单片机芯片，单片机附加时钟电路、复位电路、电源电路，其中复位电路通过复位端（RST引脚）经电阻与Vcc电源接通实现按键手动复位。
作为优选，数据采集模块采用MQ-2半导体气敏传感器作为信号采集器件，它具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强、使用方便、价格便宜、寿命长等优点。
所述A/D转换模块由传感器采集到的电压信号接5k的分压器后接到ADC0804的Vin+端；AGND和VIN-端接地；VREF/2接2.5V电压，电路中采用5k的电阻分压得到；数字量输出DB0-DB7分别连接单片机的P1.0-P1.7用于单片机采集转换后的数字信号。
所述声光报警单元由STC89C52的P2.0-P2.4脚实现声光报警控制。对蜂鸣器的驱动需要加入一个PNP三极管，这样能够使蜂鸣器的声音更加响亮，起到更好的报警作用。
作为优选，排气扇控制电路由型号为SRD-05VDC-SL-C的固体继电器来驱动。此外要驱动+5V的大电流负载，使用PNP型的三极管来扩充输出电流。通信接口电路采用了RS-232实现，用MAX232芯片来实现接口电平的转化。工作电源为+5V。
所述上位机监控系统分为状态监控模块和历史查询模块，完成实时浓度数据显示、报警设置、历史查询等功能。人性化界面设计方便用户获取相关信息。
本发明的工作流程为:由装在室内的甲烷传感器获得被测量对象(室内甲烷浓度)原始信号,输出标准模拟电压0-5V，进入A/D转换,得到被测对象的数字量信号,再由单片机进行数据处理,得到最终的室内环境甲烷浓度值,将此数据通过串口通信传送至上位机监控系统进行显示并保存,同时根据实际需求设定的限值参数判断环境浓度是否超标,如果超标立即输出控制信号,若浓度超过下限，此时启动预警信号进行声光报警提示房间发生甲烷泄露事故,室内人员可自行打开门窗、关闭气源；若室内无人员或者未发现泄漏报警信号，浓度有可能超过上限值，此时自动输出控制信号通过继电器打开排气扇进行通风处理。
上位机监控系统可通过根据参数设置电路进行参数设置,并从数据缓冲区中读取以前测量的数据值,进行二次处理加工或存入数据库永久保存。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的任何形式上的限制，凡是根据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改或等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种智能燃气泄漏报警监控装置，控制器为单片机，其特征在于，
数据采集模块、A/D转换模块、声光报警模块、排气扇以及上位机监控系统对应连接在单片机上；上位机监控系统包括状态监控模块和历史查询模块。
2.根据权利要求1所述的智能燃气泄漏报警监控装置，其特征在于，上位机监控系统与单片机之间通过通信接口连接，所述通信接口型号为RS-232连接端口，并对应连接有MAX232单电源电平转换芯片。
3.根据权利要求1所述的智能燃气泄漏报警监控装置，其特征在于，数据采集模块采用MQ-2型号的甲烷传感器作为信号采集器件。
4.根据权利要求1所述的智能燃气泄漏报警监控装置，其特征在于，单片机与排气扇之间通过继电器驱动，单片机采用STC89C52单片机，单片机与继电器之间设有PNP型的三极管；继电器型号为SRD-05VDC-SL-C。
5.根据权利要求1所述的智能燃气泄漏报警监控装置，其特征在于，通信接口电路采用了RS-232实现，用MAX232芯片来实现接口电平的转化；工作电源为+5V。
6.根据权利要求1所述的智能燃气泄漏报警监控装置，其特征在于，状态监控模块包括参数设置电路和燃气浓度显示装置；
历史查询模块包括连接燃气浓度显示装置的时间选择电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620196641.3U CN205405821U (zh) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | 智能燃气泄漏报警监控装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620196641.3U CN205405821U (zh) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | 智能燃气泄漏报警监控装置 |
Publications (1)
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| CN205405821U true CN205405821U (zh) | 2016-07-27 |
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| CN (1) | CN205405821U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112565426A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-26 | 济南本安科技发展有限公司 | 一种基于物联网的校准、监测家用燃气报警器 |
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2016
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20160727 Termination date: 20170315 |