计算机控制系统课程设计-- 煤气浓度监测与报警系统

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1、 课程设计名称：课程设计名称： 计算机控制系统计算机控制系统 题题 目：目： 煤气浓度监测与报警系统煤气浓度监测与报警系统 专 业：自动化 班 级：自动 09-7 姓 名： 学 号： 第第 1 1 章章 绪论绪论 1.11.1 课题研究的背景课题研究的背景 随着科技的发展，越来越多的可燃性气体作为能源应用于工业生产和人们的日常生 活中。气体燃料的应用和普及，伴之而来的是气体泄漏造成的中毒、爆炸、火灾等事故也 时有发生。其中由于一氧化碳泄漏造成的中毒死亡事故尤为严重。众所周知，由于CO与血 液中的血红素的结合能力是氧的240倍,因此,当它进入人体血液循环系统后,就会大量取代 氧而与血红素结合,抑

2、制血液中氧气的释放,从而导致发生头痛、耳鸣、呕吐、血压降低等 不同程度的症状发生。如果CO中毒严重,轻者于康复过程中可能会头昏眼花、丧失记忆或 引起视觉及神经上的障碍,严重者会导致脑部受损甚至发生死亡。为了减少这类事故的发 生，就必须对这些可燃性气体进行现场实时检测，采用先进可靠的安全检测仪表，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，避免事故发生，才能确 保工业安全和家庭生活安全。因此，研究可燃性气体的检测方法与研制可燃性气体报警器 就变得尤为关键。家用智能煤气报警器就是为了预防煤气泄漏的一种家用的自动报警器， 也是一种高灵敏度的气体探测器，一般都是应用高灵敏度的气敏

3、元件作气电转换元件，并 配以电路和声光报警部分组成。当泄漏的气体达到危险极限值时报警器就会发生鸣响和声 光报警。 1.2 1.2 课题研究的目的与意义课题研究的目的与意义 可燃性气体通常指城市煤气、石油液化气、汽油蒸汽、酒精蒸汽、天然气以及煤矿瓦 斯等。这些气体主要含有烷类、烃类、烯类、醇类、苯类以及一氧化碳和氢气等易燃、易 爆成分。贮存和使用这些气体的过程中，如违反操作规程和设备密封不好，都有可能发生 可燃气体泄漏的现象，进而酿成火灾或爆炸事故，给国家和人民的生命财产造成损失。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。该报 警装置是石油化学工业、有可能发生

4、可燃性气体泄漏的生产工厂及家庭防火防爆必备的仪 器。可燃性气体报警器属于中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录第 46 项中 规定的物理化学计量器具。 建筑设计防火规范(GBJ16-87)第 10.3.2 条明确规定:“散发 可燃气体、可燃蒸汽的甲类厂房和场所，应设置可燃性气体浓度检测报警装置” 。2003 年 12 月，国家执行新的可燃性气体探测器标准(GB15322-2003)可燃气体探测器 ，2004 年 10 月国家颁布可燃气体检测报警器规程 JJG693-2004 ，研究新型、性能稳定、准确监测 可燃性气体，并合乎国家相关规定的报警器具有极其重要的意义。 目前我国已有许多城市铺设了

5、煤气管道，使用人口约达二亿人，煤气发生基地及中转 站也达几千家。如果这些家用燃气和煤气基地及中转站的报警率按 10%计算，可燃性气体 检测报警器的需求量就达 2000 万台以上。随着全社会对防火防爆及人身安全的重视程度 的提高，这个数字会继续增长。 近十年来，农村的沼气使用也得到了极大的发展。到 2006 年底，全国沼气池数量已 达近 1300 万座，这就为检测沼气（主要成分是甲烷）浓度的仪器提供了市场。可见，可 燃性气体报警器具有十分广阔的市场前景。 1.3 1.3 可燃性气体报警器的国内外现状及发展动态可燃性气体报警器的国内外现状及发展动态 国外从 20 世纪 30 年代开始研究及开发气体

6、传感器，且发展迅速，一方面是因为人们 安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求提高; 另一方面是因为传感器市场增长受 到政府安全法规的推动。据有关统计，美国 1996 年一 2002 年气体传感器年均增长率为 27%30% 。随着传感器生产工艺水平逐步提高，传感器日益小型化、集成度不断增大， 使得气体检测仪器的体积也逐渐变小，提高了气体检测仪器的便携性，更加利于生产、运 输及市场推广。 1963 年 5 月，日本开发完成第一台接触燃烧式家用燃气泄漏报警器，次年 12 月其改 良产品问世，改良的报警器可以检测燃气、一氧化碳等气体，可以安装在浴室或者采用集 中监视。 我国在 70 年代初期开始研制可燃性气体报警器，生产型号多样、品种较齐全，应用 范围也由单一的炼油系统扩展到几乎所有危险作业环境的各种类型报警器，产品数量也在 不断增加。但主要是在引进国外先进的传感器技术和先进的生产工艺基础上，进行研究与 开发形成自己的特色。