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目 录
引 言..............................................................................................................................1
1总 述........................................................................................................................2
2设计要求....................................................................................................................3
3 方案论证及说明.........................................................................................................4
3.1 方案一:防盗报警器的论证.........................................................................4
3.1.1 红外线报警器的论证..........................................................................4
3.1.2 被动式热释电红外报警器的论证......................................................4
3.2 方案二:危险气体报警器的论证.................................................................5
3.2.1 催化燃烧式可燃气体报警器的论证..................................................5
3.2.2 利用集成运放完成的气体报警器的论证...........................................5
3.3 方案三:无线发射与接收的论证.................................................................6
3.3.1 VD5026/VD5027 无线发射与接收电路的论证...................................6
3.3.1 PT2262/PT2272 无线发射与接收电路的论证...................................6
3.4 方案四:单片机的论证.................................................................................7
4 危险气体泄露报警器设计........................................................................................8
4.1 可燃性爆炸气体的形成.................................................................................8
4.2 可燃气体报警器的分类.................................................................................8
4.2.1 按使用方法分类..................................................................................8
4.2.2 按传感器原理分类..............................................................................8
4.3 主要技术指标.................................................................................................9
4.3.1 技术参数..............................................................................................9
4.3.2 主要特性..............................................................................................9
4.3.3 器件选择............................................................................................10
4.4 工作原理.......................................................................................................10
4.5 可燃气体报警器的应用范围.......................................................................12
4.5.1 用于监测报警....................................................................................12
4.5.2 寻找泄漏点........................................................................................12
4.5.3 个人防护............................................................................................12
4.6 可燃气体报警器的安装...............................................................................12
4.7 可燃气体报警器的维护...............................................................................13
2
4.8 可燃气体报警器校准...................................................................................14
4.8.1 直接校准.............................................................................................14
4.8.2 相对校准............................................................................................14
4.9 可燃气体检测器的防爆...............................................................................14
5. 红外热释电报警器的电路的设计.........................................................................15
5.1 BISS0001 的结构和工作原理......................................................................15
5.1.1 BISs0001 引脚功能说明...................................................................15
5.1.2 BISSO001 的电气参数.......................................................................16
5.1.3 BISSO001 工作原理...........................................................................16
5.2 BISS0001 在热释电红外报警应用电路......................................................17
5.3 安装调试.......................................................................................................19
6. PT2262/PT2272 编码解码电路的设计 ..................................................................20
6.1 PT2262/PT2272 编码解码芯片介绍..........................................................20
6.1.1 PT2262/PT2272 特点.........................................................................20
6.1.2 PT2262/PT2272 应用范围.................................................................20
6.1.3 PT2262 引脚见图 3—1......................................................................20
6.1.4 PT2262 参数如表 3—2......................................................................21
6.1.5 PT2272 解码电路引脚见图 3—2.....................................................22
6.1.6 PT2262/2272 芯片的地址编码设定和修改.....................................23
6.2 PT2262/2272 芯片的发射与接收................................................................23
6.2.1 PT2262/2272 芯片的发射与接收应用电路的设计.........................24
6.2.2 PT2272 接收电路设计.......................................................................25
7.单片机显示电路的设计...........................................................................................26
7.1 MCS-51 单片机的介绍..................................................................................26
7.2 单片机的结构有类型...................................................................................27
7.3 MCS-51 的引脚说明......................................................................................28
7.4 单片机显示电路原理...................................................................................30
参考文献......................................................................................................................33
附录..............................................................................................................................34
致 谢............................................................................................................................40
3
引 言
随着石油化工行业的发展,易燃、易爆气体的种类和使用范围都随之增加。
这些气体在生产、运输、使用过程中一旦发生泄漏,与空气混合后将会引发火灾,
一旦浓度达到爆炸极限将会引发爆炸事故,严重危害人民的生命和财产安全。由
于气体本身存在的扩散性,发生泄漏之后,在外部风力作用下,可燃气体会沿着
地表面迅速扩散,形成燃烧爆炸或毒害危险区,扩大危害区域。这类事故具有突
发性强、扩散迅速、救援难度大、危害范围广等特点。一旦发生可燃气体泄漏事
故,必须尽快采取相应措施进行处置,才能将事故损失降到最低。及时可靠地探
测空气中可燃气体的含量,及时采取有效措施进行补救,采取正确的处置方法,
减少泄漏引发的事故,是避免造成重大财产和人员伤亡的必要条件。这就对可燃
气体的检测和监测设备提出了较高的要求。作为一种重要的气体报警器,近年来
得到了广泛的使用。
随着各种天然气、煤气、液化气的开发和使用,各种可燃性气体散发在工作
场所和人们生活中。为了有效地进行燃气生产中的气体成分分析、环境保护中的
空气污染检测和对民用燃气泄漏的检测及报警,国内外科研人员很早就致力于研
究可燃气体的检测方法和控制方法,研制各式各样的气体检测和分析仪器,用于
环境监测、生产过程中的监控及气体成分分析、气体泄漏报警等。
传统的可燃性气体报警器大多是被动式现场报警,不能进行远程监控报警,
也很少能主动切断气源,所以需要设计一种智能的可燃性气体报警器。
随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤
其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。现在很多小区都安装了智
能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全。
由于红外线是非可见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安防装
置中得到了广泛的应用。此外,在电子防盗、人体探测等领域中,被动式热释电
红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的
欢迎。
目前,市场上还没有出现一种既可以监控各种天然气、煤气、液化气又可以
作为小区智能报警系统,因此,设计一种两种功能都有的报警系统非常必要,它
即可以完成可燃性气体和有毒性气体的检测、报警及远程监控,又可以检测现场
是否有人在可燃性气体和有毒性气体的现场,以便及早提供救援,可以将损失降
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到最低,还可以监控是否有人未经许可闯入危险环境,在工厂、企业和家庭都非
常适用。
1总 述
随着各种天然气、煤气、液化气的开发和使用,各种可燃性气体散发在工作
场所和人们生活中。为了有效地进行燃气生产中的气体成分分析、环境保护中的
空气污染检测和对民用燃气泄漏的检测及报警,国内外科研人员很早就致力于研
究可燃气体的检测方法和控制方法,研制各式各样的气体检测和分析仪器,用于
环境监测、生产过程中的监控及气体成分分析、气体泄漏报警等。
传统的可燃性气体报警器大多是被动式现场报警,不能进行远程监控报警,
也很少能主动切断气源,所以需要设计一种智能的可燃性气体报警器。
随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤
其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。现在很多小区都安装了智
能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全。
由于红外线是非可见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安防装
置中得到了广泛的应用。此外,在电子防盗、人体探测等领域中,被动式热释电
红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的
欢迎。
目前,市场上还没有出现一种即可以监控各种天然气、煤气、液化气又可以
作为小区智能报警系统,因此,设计一种两种功能都有的报警系统非常必要,它
即可以完成可燃性气体和有毒性气体的检测、报警及远程监控,又可以检测现场
是否有人在可燃性气体和有毒性气体的现场,以便及早提供救援,可以将损失降
到最低,还可以监控是否有人未经许可闯入危险,非常适用在工厂、企业和家庭
中应用。
5
2设计要求
可燃气体报警自动启停抽排风装置,是通过实时检测油气生产和处理装置现
场安装的可燃气体报警探头或火焰探头的输出信号,判断各点的天然气浓度是否
达到报警状态。一旦现场某一点或多点的可燃气体浓度达到报警状态,现场报警
器输出报警信号,该装置一方面自动启动安装在现场的风机抽排风,一方面自动
向上一级自控系统发出区域报警信号,一旦现场所有点的可燃气体浓度低于报警
临界状态,则该装置停止现场的风机工作,恢复完好待用状态。同时,风机的启
停也可通过现场的开关的控制随时启停。
无线可燃气体泄漏报警器适用于各种可燃气体(液化气、天然气、城市煤气)
泄漏探测报警,即可独立工作,也可方便地配合小区防盗现场报警器与企业无线
防盗报警组网使用。
近年来,随着改革开放的深入发展,人民的生活水平有了很大提高。各种高
档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有,并且人们手中特别是城市居民的积蓄
也十分可观。因此,越来越多的居民家庭对财产安全问题十分关心。目前,许多
家庭使用了较为安全的防盗门,如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防
盗报警器用于居民家中,必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。
为此,提出“无线防盗报警器”的设计任务。
该报警器适用于家庭防盗、也适用于中小企事业单位。其特点是灵敏、可靠,
一经触发,可以立即报警;也可以延时 1~35s(秒)再报警,以增加报警的突
然性与隐蔽性。
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