煙霧傳感器的設(shè)計(jì)

1、煙霧傳感器的設(shè)計(jì)學(xué)院： 通信與電子工程學(xué)院 班級(jí)： 電子07* 學(xué)號(hào)： 2007* 姓名： * 指導(dǎo)老師： * 日期： 2010年05月27日 摘 要 在現(xiàn)代社會(huì)中由于由于火災(zāi)和有害氣體中毒而導(dǎo)致死亡的人越來(lái)越多，每年給社會(huì)帶來(lái)了很大的財(cái)產(chǎn)損失和社會(huì)負(fù)擔(dān)，但是由于其突發(fā)性如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)很容易造成重大損失，煙霧傳感器就可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。它具有實(shí)時(shí)性，可以在最快的時(shí)間內(nèi)對(duì)火災(zāi)做出反應(yīng)，而且具有很高的靈敏度，即使在很低的濃度下也可以進(jìn)行探測(cè)，不僅如此它的成本還很低，容易被消費(fèi)者接受，便于進(jìn)行推廣。關(guān)鍵字： 實(shí)時(shí)性；高靈敏度；易于推廣目錄摘 要1第1章 緒 論- 1 -1.1 設(shè)計(jì)背景- 1 -

2、1.2 建筑物防災(zāi)現(xiàn)狀- 2 -1.3 設(shè)計(jì)目的- 3 -第2章 原理分析- 3 -2.1原理- 4 -第3章 實(shí)現(xiàn)過(guò)程- 4 - 心得體會(huì)- 4 - 附錄- 7 -第一章 緒 論1.1 設(shè)計(jì)背景當(dāng)今，火災(zāi)是世界各國(guó)人民所面臨的一個(gè)共同的災(zāi)難性問(wèn)題。它給人類(lèi)社會(huì)造成過(guò)不少生命、財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失?；馂?zāi)是威脅公共安全，危害人們生命財(cái)產(chǎn)的災(zāi)害之一。俗話(huà)說(shuō)：“水火無(wú)情”；“賊偷一半，火燒全光”。當(dāng)今，火災(zāi)是世界各國(guó)人民所面臨的一個(gè)共同的災(zāi)難性問(wèn)題。它給人類(lèi)社會(huì)造成過(guò)不少生命、財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，社會(huì)財(cái)富日益增加，火災(zāi)損失上升及火災(zāi)危害范圍擴(kuò)大的總趨勢(shì)是客觀(guān)規(guī)律。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，社

3、會(huì)財(cái)富日益增加，火災(zāi)損失上升及火災(zāi)危害范圍擴(kuò)大的總趨勢(shì)是客觀(guān)規(guī)律。據(jù)聯(lián)合國(guó)“世界火災(zāi)統(tǒng)計(jì)中心”提供的資料介紹，發(fā)生火災(zāi)的損失，美國(guó)不到7年翻一番，日本平均16年翻一番，中國(guó)平均12年翻一番。全世界每天發(fā)生火災(zāi)1萬(wàn)多起，造成數(shù)百人死亡。近幾年來(lái)，我國(guó)每年發(fā)生火災(zāi)約4萬(wàn)起，死2000多人，傷30004000人，每年火災(zāi)造成的直接財(cái)產(chǎn)損失10多億元，尤其是造成幾十人、幾百人死亡的特大惡性火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，給國(guó)家和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失。嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)證明，火災(zāi)是當(dāng)今世界上多發(fā)性災(zāi)害中發(fā)生頻率較高的一種災(zāi)害，也是時(shí)空跨度最大的一種災(zāi)害?；馂?zāi)的危害性具體體現(xiàn)在以下五個(gè)方面。 （1）火災(zāi)會(huì)造成慘重的直

4、接財(cái)產(chǎn)損失 （2）火災(zāi)造成的間接財(cái)產(chǎn)損失更為嚴(yán)重 ?，F(xiàn)代社會(huì)各行各業(yè)密切聯(lián)系，牽一發(fā)而動(dòng)全身。一旦發(fā)生重、特大火災(zāi)，造成的間接財(cái)產(chǎn)損失之大，往往是直接財(cái)產(chǎn)損失的數(shù)十倍。 （3）火災(zāi)會(huì)造成大量的人員傷亡 。 （4）火災(zāi)會(huì)造成生態(tài)平衡的破壞，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)年均森林火災(zāi)毀林面積達(dá)100萬(wàn)公頃（我國(guó)森林覆蓋率僅為13%，日本60%），森林大面積減少，造成洪水泛濫。 （5）火災(zāi)會(huì)造成不良的社會(huì)政治影響 。然而很多火災(zāi)都是由于發(fā)現(xiàn)不及時(shí)導(dǎo)致了嚴(yán)重的后果，及早發(fā)現(xiàn)隱患對(duì)于后期的救災(zāi)具有至關(guān)重要的作用。于是煙霧傳感器就應(yīng)運(yùn)而生了，而煙霧傳感器以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在火災(zāi)報(bào)警和有害氣體檢測(cè)起到了至關(guān)重要的作用。而基

5、于煙霧傳感器的火災(zāi)報(bào)警器也就順應(yīng)時(shí)代的要求產(chǎn)生了，他克服了很多的不確定性，大大減小了誤報(bào)率，在實(shí)際生活中有很大的應(yīng)用價(jià)值。1.2建筑物防災(zāi)現(xiàn)狀在建高層建筑的消防設(shè)施缺乏或不完善。由于在建高層建筑物本身的消防設(shè)施未建成或不完善，部分在建工地的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)尚未建立或不完善，使初期火情不易被察覺(jué)；部分雖有消防設(shè)施，但由于未接通水電，此時(shí)的消防設(shè)施只是“擺設(shè)”， 而且施工場(chǎng)地大多采用臨時(shí)水源，水壓不足，且大部分工地未設(shè)置消防水池；部分建筑工地沒(méi)有配備消防器材或配備不足，切存放位置不明顯,隨意丟放現(xiàn)象嚴(yán)重，施工周期長(zhǎng)的工地滅火器材失效現(xiàn)象嚴(yán)重。在建高層建筑內(nèi)外可燃物質(zhì)多。在建高層建筑外圍的施工的腳手

6、架和安全防護(hù)網(wǎng)大多用可燃材料做成；內(nèi)部存放大量裝飾、裝修材料多為可燃易燃物品；施工人員臨時(shí)搭建的倉(cāng)庫(kù)、食堂、工棚等，這些簡(jiǎn)易建筑大部分采用木材、竹子、油氈等可燃材料搭建，里面還存放大量施工人員的生活物品，這都增加了火災(zāi)的荷載。在建高層建筑內(nèi)部情況復(fù)雜。工程在建過(guò)程中，建筑材料堆垛多，腳手架多，存放物多，物品雜亂無(wú)章；一些工地為了建筑工地、建筑材料的安全，在一些在建樓層內(nèi)的通道、樓梯、庫(kù)室設(shè)置臨時(shí)的門(mén)、檔板等障礙物，并且沒(méi)有必要的安全出口指示標(biāo)志，使人很難找到安全出口；但與此相反由于正在施工，樓梯間、電梯井等未做防火防煙處理，成為火勢(shì)蔓延的途徑。工地周邊的各種建筑材料、垃圾堆積如山，嚴(yán)重堵塞消防

7、通道，一旦發(fā)生火災(zāi)，這些都給人員疏散，官兵滅火救援帶來(lái)極大的阻礙。安全生產(chǎn)制度落實(shí)不嚴(yán)，電氣設(shè)備設(shè)計(jì)不規(guī)范。筆者深入當(dāng)?shù)氐亩嗵幵诮ǜ邔咏ㄖさ刂袑?shí)地查看，從查看的情況看，雖然大部分工地的相關(guān)安全生產(chǎn)制度都能上墻公布，但抓落實(shí)不嚴(yán)，安全生產(chǎn)管理松懈，管理人員消防安全意識(shí)淡薄，麻痹、僥幸心理嚴(yán)重，工地中電焊、電工等特種工操作人員缺乏專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)。施工方為了趕進(jìn)度，用人審查制度不嚴(yán)，不少特種工都沒(méi)有特種行業(yè)許可證，屬無(wú)證上崗，施工時(shí)操作不規(guī)范，違反安全生產(chǎn)制度現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。此外，由于施工現(xiàn)場(chǎng)用電量大，而建筑工地用電是臨時(shí)性的，導(dǎo)致安裝極不規(guī)范，電線(xiàn)私拉亂接、配電箱隨意安裝現(xiàn)象嚴(yán)重。由于電線(xiàn)移動(dòng)頻繁，致使

8、絕緣層破損，易引起短路而引發(fā)火。這些都是在建高層建筑實(shí)際存在但又容易被工人忽略的火災(zāi)隱患。工人消防安全意識(shí)淡薄，生活用火用電隱患普遍。由于高層建筑工地施工用電、用氣、用火量大，施工人員者大多為外來(lái)務(wù)工人員，消防安全意識(shí)淡薄，消防安全素質(zhì)偏低，私拉亂接電線(xiàn)、就地生火做飯、使用液化氣、亂扔煙頭等現(xiàn)象普遍，特別是冬季，有些施工人員甚至燒木材取暖。建筑內(nèi)部設(shè)施一般達(dá)不到防火要求，臨時(shí)布線(xiàn)過(guò)多、過(guò)亂，施工現(xiàn)場(chǎng)木料、模板、防護(hù)網(wǎng)、裝修貼面材料、油漆、工人的生活物品等都是易燃、可燃物品多，如果生活用火用電稍有不慎，極易引發(fā)火災(zāi)。北京央視北配樓“2。9”火災(zāi)正突出反映了單位負(fù)責(zé)人及員工消防安全意識(shí)淡薄。1.3

9、 設(shè)計(jì)目的為了能切實(shí)保障人們的生命安全及財(cái)產(chǎn)安全不受火災(zāi)的影響，設(shè)計(jì)出一種能夠在火災(zāi)剛剛發(fā)生時(shí)或者有可燃?xì)怏w堆積引起的火災(zāi)隱患或人員安全時(shí)就能報(bào)警的裝置，就能極大地減少不良后果的發(fā)生。做到防患于未然。報(bào)警器通過(guò)內(nèi)部智能處理器感應(yīng)離散光源、微小的煙粒和氣霧來(lái)檢測(cè)，一旦檢測(cè)到煙霧，立刻通過(guò)一個(gè)內(nèi)置的專(zhuān)用IC驅(qū)動(dòng)電路和一個(gè)外部壓電式換能器輸出報(bào)警聲，使人們及早得知火情，將火災(zāi)撲滅在萌芽狀態(tài)。第2章 原理分析2.1原理本設(shè)計(jì)煙霧傳感器采用MQ-2，在可燃?xì)怏w或煙霧中MQ-2煙霧傳感器的電阻會(huì)有相應(yīng)的變化，MQ-2 氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖1 所示由微型AL2O3 陶瓷管、SnO2 敏感層,測(cè)量電極和加

10、熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有只針狀管腳，其中個(gè)用于信號(hào)取出，個(gè)用于提供加熱電流。圖1：MQ-2實(shí)物圖由于當(dāng)有煙霧或有害氣體產(chǎn)生時(shí)引起傳感器變化的是電阻所以用圖2 所示的驅(qū)動(dòng)電路就可以將非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓。H兩端接到電源的兩端起預(yù)熱的作用。圖2：典型應(yīng)用電路第3章 實(shí)現(xiàn)過(guò)程當(dāng)采集到電壓后就可以用ad轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，顯示出來(lái)。經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)就可以準(zhǔn)確的顯示煙霧或者可燃?xì)怏w的濃度。圖3：protues仿真圖當(dāng)前電壓2V圖4：protues仿真 調(diào)節(jié)活動(dòng)變阻器模擬煙霧傳感器檢測(cè)到有害氣體電壓變小心得體會(huì)通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì)使我

11、對(duì)傳感器有了根深層次的認(rèn)識(shí)，了解到的傳感器必須應(yīng)用到實(shí)際中才能發(fā)揮它的作用，而不能只停留在理論研究的階段。在這期間也發(fā)現(xiàn)了不少的問(wèn)題，要真正完成好一個(gè)設(shè)計(jì)光會(huì)一方面的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們一定在大學(xué)期間多掌握些知識(shí)，無(wú)論是為了將來(lái)的就業(yè)還是自己創(chuàng)業(yè)都很有意義。4 附錄單片機(jī)控制ad轉(zhuǎn)換程序：#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit star=P26;sbit oe=P24;sbit eoc=P25;sbit d1=P20;sbit d2=P21;sbit d3=P22;uchar code tab=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; uchar code tab1=0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10;/小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)亮void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);void main()uchar shi,getdate,ge,bai,qian,wan;P0=0;P2=0;P3=0;while(1)star=0;star=1;star=0;while(eoc=1);oe=