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大学生学术课题申报书

编号：

**省青少年教育科学规划课题

大学生学术课题申请书

类别：

□自然科学类学术论文

□社会科学类学术论文

□新技术、新产品、新工艺的研究和制作类

□其他并注明：

课题名称：家庭煤气泄漏检测报警系统

申报单位：信息工程学院 _

申报者姓名： **

指导老师姓名： ***

山东省青少年教育科学研究院

2014年2月修订

一、激光点云数据处理>百美图之课题研究人员基本情况

董振堂

负责人姓名			性别		民族			年龄
所在学院班级						电话手机乳酸左氧氟沙星邮箱
课题组成员基本情况（不超过5人）
姓名	性别	年龄		所在学院及班级			研究特长及课题分工

二、课题设计论证

1、选题：本课题研究现状，选题的意义；2、内容：本课题研究的主要思路（包括视角、方法、途径、目的）和主要观点；3、预期价值：本课题创新点、理论意义和应用价值；4、研究基础：本课题已有研究基础，主要参考文献（限填10项以内）。（请分4部分逐项填写，限2000字内）

1、本课题研究现状，选题的意义：

随着现代化步伐的加快，煤气作为常用燃料遍布于大中小城镇的起居生活，然而在生活中，煤气的开发利用大大造福于家庭生活，同时也带来了更多的爆炸或火灾隐患，爆炸事故，时常发生。由于使用不当或设备不完善、老化等问题引起煤气泄漏、爆炸的事故也在增多，极大地威胁着人们的生命财产安全。根据一氧化碳的性质，当与空气混合达到12.5%~80%时具有爆炸性。此外，CO 通过人体呼吸作用进入血液循环，造成缺氧血症，导致组织缺氧，抑制组织呼吸，人就会产生昏迷、抽搐等重度中毒的症状，给人体造成不可逆转的伤害，直至死亡。它又是煤气中对人体危害最大的有毒气体。无论是在农村还是城市，都存在煤气泄露造成事故的隐患，因此要对室内的煤气进行检测。

为了确保家庭用气的安全，防止煤气泄漏引起的中毒和爆炸事件的发生，设计出合理有效的报警控制系统，保障人们的生命和财产安全已成为人们的迫切需要。煤气泄漏检测报警系统能够检测室内煤气浓度，当煤气泄漏时产生报警，在减少人员伤亡和经济损失方面起到至关重要的作用。

一般的煤气报警器功能单一，或是必须手动复位阀门系统，性能稳定性低，而大型的监控系统又价格不菲，需专门的技术人员来管理，不适用于中小企业和家庭。本设计是一种基于单片机以及GPRS模块的煤气泄漏与报警系统，具有结构简单、价格低廉、易于操作等特点，适于家庭使用。因此该系统可以及时向用户报告事故信息，从而及时采取行动，最大程度的减少损失。

当前市场上有基于51单片机开发的GSM报警系统，但是GSM本身的缺点还是不容忽视。较之，另一款GPRS设备更为先进：相对于GSM的9.6kbps的访问速度而言，GPRS拥有171.2kbps的访问速度；在连接建立时间方面，GSM需要10-30秒，而GPRS只需要极短的时间就可以访问到相关请求；另外对于费用而言，GSM是按连接时间计费的，而GPRS只需要按数据流量计费；GPRS对于网络资源的利用率而相对远远高于GSM。而且GPRS模块还支持语音通话功能。所以，一款更能保障用户财产安全的、更具优越性的报警系统应运而生。

2、内容：本课题研究的主要思路（包括视角、方法、途径、目的）和主要观点

煤气泄漏检测报警装置是能够检测环境中的可燃气体CO浓度，并且具有报警功能的仪器，仪器的最基本组成应包括：气体信号采集电路、A/D转换电路、单片机控制电路、通信报警电路四大部分组成。

（一）系统设计特点：

(1)系统采用模块化设计；

(2)报警器能够快速、准确地检测到现场的异常状态，并及时传送到中央控制器，经判断后，能够可靠地进行报警，通过电话线拔打预先设置的手机号码，进行语音报警。报警完毕自动回到警戒状态，等待下一次报警；

(3)可以让用户自行录制语音报警内容。

（二）设计思路如下：

（1）由传感器检测出环境中的煤气CO浓度，经过滤波和放大后送到A/D转换器进行模数转换。

（2）单片机不断扫描A/D转换的输出值，并与设定值进行比较，当检测值大于设定值时，由单片机发出控制命令。

（3）单片机输出控制命令，实现声光报警，并且通过GPRS模块给用户和相关人员手机打电话报警通知。

（三）设计方案系统流程图如下所示：

（四）设计方案模块选取简述：

单片机采用STC89C52，该单片机为8位机，4KROM、128字节RAM和32位IO口，可满足设计需要。系统选用MQ-7传感器，该传感器适用于工业和家庭的气体检测，特别对CO 气体敏感。A/D转换采用带多路模拟开关功能的芯片ADC0809,分辨率为8位，精度稍低，但控制方便且价格便宜。ISD1420用于录放语音信号。GPRS模块实现无线通信给用户功能。

3、预期价值：本课题创新点、理论意义和应用价值：

本产品设计独特，巧妙地将当前流行的GPRS模块运用到报警系统当中解决了只能短信通话的弊端，另外，运用比GSM优越的GPRS模块，解决了GSM中的一系列弱势，是一款性价比更高，推广性更强的设备。

就理论意义上说，在现有市场GSM模块的基础上研发GPRS运动控制器的拓展应用，可行性非常高，适合大学生的知识学习及专业技能的提高。

从应用性来看，随着现代化步伐的加快，使用煤气的家庭用户与日俱增，至此，预防煤气泄漏的安全问题日趋突出。当一氧化碳的浓度超多预警值时就会

发出报警，还可以自动关闭煤气阀门以保障人们的生命和财产安全。此外本系统由于成本低、功耗低、稳定性好、实时性好等特点，可以大范围地应用。所以，该检测报警系统发展的前景定一定相当可观！

4、研究基础：本课题已有研究基础、主要参考文献

研究基础：本设计成员现在每天都在实验室，从事本专业专业课程的学习，而且现已参加国家级、省级、比赛数项，有丰富的比赛经验,多次设计过相关的传感器模块的报警系统

主要参考文献：

[1]毛洋林，陈沨，潘志浩用MCS-51单片机实现基于GPRS的INTERNET接入微计算机信息.2004

[2]李平均，申健，范威副校长与学生冲突基于GPRS网络的单片机internet接入微电子与计算机.2006

[3] Albert Gifson , Slamet AT89S52 Microcontroller Based Remote Room Monitoring System Using Passive Infrared Sensor TELKOMNIKA, 2009, Vol.07 (3), pp.201

[4]高凌云，谌海云，林立凭基于单片机89S52的煤气泄漏检测与报警系统设计中国仪表仪器.2010

[5]段燕宜公寓、住宅煤气泄漏检测报警系统介绍劳动保护.1999

[6] 姚丰，刘念聪一种单片机智能煤气监控系统设计天津职业大学学报

[7] 曾令国，郑淑清智能煤气泄漏检测及自动呼救系统电脑开发及应用,2003

[8] 徐超汉住宅小区智能化系统北京电子工业出版社,2002

[9] 潘忠跃适用的家用防盗报警器和住宅小区报警系统当代建设.1999

三、完成课题的条件和保证

本文发布于:2024-09-20 17:27:54，感谢您对本站的认可！

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