第一篇：氣體測量系統(tǒng)設(shè)計

氣體測量系統(tǒng)設(shè)計 中文摘要 現(xiàn)代科技技術(shù)水平在日益發(fā)展中，一些燃氣的使用已經(jīng)逐步普及起來，在提高了人們生活水準的同時，也導(dǎo)致人類針對生活品質(zhì)有了一定的追求并且想要改善生活的環(huán)境，同時造成了一些風險發(fā)生，這之中的CO 的危害是最大的，對于這個現(xiàn)象，進行對燃氣的泄露的檢驗進行研發(fā)。這個課題運用的對于氣體的報警裝置是以單片機為主題，氣體的傳播感應(yīng)裝置以及對其數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換的芯片等裝置的連接起來，經(jīng)過單片機進行運作，并對處理后的數(shù)據(jù)進行分析，查看其和設(shè)定的氣體的濃度值是否超過了，如果超過了就能夠自動開啟報警裝置，反之則不會報警。這個系統(tǒng)的運用很簡單快捷、檢測的準確度高，能夠擁有一定程度的市場的價值以及進行研究的意義。

關(guān)鍵詞 單機 氣體的傳感裝置 報警裝置 PCF8591 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要 Title Gas measurement system design Abstract With the rapid development of economic level and science and technology, liquefied petroleum gas, gas, and natural gas have entered ordinary households.While improving people＇s living standards, people have paid more and more attention to the improvement of their quality of life and living environment.People have brought certain potential dangers, among which carbon monoxide is the most important source of danger.To solve this problem, a flammable gas detection system is proposed.The design gas alarm adopts STC89C52 single-chip microcomputer as the main control.The MQ-2 gas sensor is connected with the PCF8591 A/D analog-to-digital conversion chip.The analog signal is converted into a digital signal and transmitted to the single-chip microcomputer.It is processed by the STC89C52 single-chip microcomputer and processed.The data is analyzed to see if it is greater than the set gas concentration value.If it is, it will automatically start the alarm circuit to send an alarm sound, otherwise it will not alarm.The system is easy to operate, sensitive to detection and cost-effective, and has certain market application value and research significance.Keywords Single chip Gas sensor Alarm PCF8591 目 錄 1.1課題背景及其意義 4 1.2?國內(nèi)外的研究狀況 5 1.3本文的主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)安排 6 2.1控制方案的確定 7 2.2控制方式的選擇 7 2.2.1 主控芯片的選擇 7 2.2.2聲音報警電路方案的選擇 8 2.2.3顯示方案的選擇 8 2.2.4 A/D采樣芯片的選擇 9 3.1系統(tǒng)的功能分析及體系結(jié)構(gòu)設(shè)計 11 3.1.1系統(tǒng)功能分析 11 3.1.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 11 3.2模塊電路的設(shè)計 11 3.2.1 STC89C52單片機核心系統(tǒng)電路設(shè)計 11 3.2.2 5V電源電路設(shè)計 15 3.2.3 LCD1602液晶顯示模塊電路設(shè)計 16 3.2.4按鍵電路設(shè)計 18 3.2.5 蜂鳴器報警電路（低電平有效）設(shè)計 19 3.2.6 LED信號指示燈電路設(shè)計 20 3.2.7 MQ-2甲烷CO氣體傳感器模塊電路設(shè)計 21 3.2.8 PCF8591 A/D采樣電路設(shè)計 25 4.1 編程語言選擇 26 4.2單片機程序開發(fā)環(huán)境 26 4.3 Keil uVision4軟件開發(fā)流程 27 4.4 STC-ISP-15xx-v6.85p程序燒錄軟件介紹 28 4.5 PL2303串口程序燒寫模塊介紹 29 4.6 程序流程圖 30 5.1 電路焊接 32 5.2 系統(tǒng)調(diào)試 33 5.2.1 系統(tǒng)程序調(diào)試 33 5.2.2硬件測試 34 5.3 實物測試 34 結(jié) 論 35 致 謝 36 參 考 文 獻 37 第一章 緒論 1.1課題背景及其意義? 安全上的有關(guān)問題對于一個家庭來說是個不能忽視的問題。想要減少和刪除各種因燃氣而產(chǎn)生的一些損害，許多生產(chǎn)的工廠和人們選擇一種合適的屋子里面煤氣泄露時能夠報警的裝置是必要的。因此，預(yù)防CO中毒以及爆炸一定要由我們?nèi)ッ鎸@個現(xiàn)象。煤氣泄漏報警器正在被引入各個國家的家庭，因為它尺寸小，穩(wěn)定性高，易攜帶，檢測率高以及較低的成本。家用的煤氣泄露的報警器作為氣體檢測儀器，具有高檢測精度，可防止由于過量泄漏而造成人員與財產(chǎn)損失，一般由聲音光照報警、轉(zhuǎn)換模塊報警、排出氣體、發(fā)射信號等組成。通常由泄漏的具體量來導(dǎo)致什么光亮的調(diào)節(jié)和報警器響不響等。因為要求的這種警報器需要一些比較小的體積、比較高的精準度等等。所以，傳統(tǒng)報警器不能滿足人們的期望了，所以人們經(jīng)常使用52系列的單片機來進行氣體報警。

針對人們經(jīng)常使用的報警的裝置，主要就是用單片機進行主要的掌控，用其他的一些模塊進行分支的掌控。這種報警器在日常人們的生活中，發(fā)揮的作用都是很重要的，因此實時進行精準掌控周邊的工作狀況等等可以點燃的氣體，一些有毒的具有危害的氣體泄露出去，保護人們的生命安全以及財產(chǎn)不被損失。

1.2?國內(nèi)外的研究狀況? ???? 針對氣體進行檢測并且報警的工具是高新技術(shù)的領(lǐng)域，一個用人們的日常生活作為基礎(chǔ)的進行生產(chǎn)的相關(guān)的產(chǎn)品，主要有檢驗氣體的探測裝置、傳播信息的裝置、控制的裝置、報警的裝置、刨析的裝置，這些是傳播感應(yīng)，由刨析、自動的掌控機制、單片機操作說明、傳播數(shù)據(jù)、進行管理分析等綜合的一種技術(shù)水平的利用。

早在20世紀60年代，日本就已經(jīng)開發(fā)并且完成了首臺具有真正價值的有關(guān)室內(nèi)的煤氣泄露的報警裝置，并將其改良之后的產(chǎn)品推向市場，經(jīng)過改善之后，這種產(chǎn)品可以裝在浴室或者是利用一些有關(guān)的掌控技術(shù)，嚴格對其進行掌控防止泄露。

我國的有關(guān)煤氣泄露的報警裝置的研究開始的較晚，廠家的芯片數(shù)量等有關(guān)價格的原因?qū)е挛覈鴥?nèi)部的有關(guān)這種燃氣等泄露進行報警裝置的開發(fā)太晚，然而現(xiàn)在的時代在發(fā)展，科技也在進步，特別是經(jīng)歷了改革開放之后的新中國，在我國正確的方針之下，我國研發(fā)出的報警裝置已經(jīng)有了很大的進展，許多技術(shù)已經(jīng)超越了國外。然而目前我國的相關(guān)領(lǐng)域所占的市場份額還不夠，很難在國內(nèi)找到成熟的裝置，只在報紙上出現(xiàn)了一些科技性并不強的報道。雖然現(xiàn)在市場上也出現(xiàn)了少量產(chǎn)品。不過也存在很多問題，對于預(yù)防這些煤氣的泄露的危險意識還很薄弱，對于產(chǎn)品的研發(fā)還不夠重視，目前我國的產(chǎn)品正處在一個尷尬的局面。

1.3本文的主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)安排 第1章.主要介紹本設(shè)計的課題背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；

第2章.主要說明系統(tǒng)方案的選擇；

第3章.主要介紹硬件電路的組成和使用；

第4章.主要介紹軟件設(shè)計；

第5章.主要介紹硬件調(diào)試。

第二章 方案的設(shè)計與論證 2.1控制方案的確定 本設(shè)計由STC89C52單片機電路+LCD1602液晶顯示電路+A/D采樣PCF8591電路+蜂鳴器報警電路+LED指示燈電路+按鍵電路+MQ-2煤氣傳感器電路+電源電路組成。2.2控制方式的選擇 2.2.1 主控芯片的選擇 方案一 運用可以進行變成的邏輯的器件作為控制的中心，這種控制器可以完成很多復(fù)雜的功能、其規(guī)模巨大、占用體積較小、穩(wěn)定性能較強、含有的資源較全面、能夠延展出許多新的功能。運用共同輸入并且輸出的辦法，增加系統(tǒng)進行處理的速度，使之適用當作大規(guī)模進行控制的核心。然而這個系統(tǒng)并不需要特別繁瑣的用途，針對其對于數(shù)據(jù)的處理等要求較低。由經(jīng)濟利用的角度來說，這個方案并不使用。

方案二 運用ST企業(yè)的單片機用作主要控制的及其，這個控制器的功能的消耗比較低。消耗的功率比較低，本金又比較少，所以符合這個項目的需求。

方案三 運用單片機的芯片掌控這是美國的一家儀器公司推出的，這種聯(lián)合處理信號的裝置消耗的能源很低，適合用作本項目，這特別是對于實踐中生產(chǎn)的一些需求，他可以把很多方面的內(nèi)容都集合在同一個芯片中，用這種方式來解決。這個機器的耗能比較低、體積很小、使用方便，已經(jīng)廣泛用在了很多領(lǐng)域中去了，有效的提升了經(jīng)濟方面的獲益。然而其成本太高，故舍棄。

故選擇方案二。

圖2.1 主控芯片 2.2.2聲音報警電路方案的選擇 方案一 運用聲音合成的芯片進行報警，因為它需要進行擴充一些啟動的電路等而且它本身的操作比較復(fù)雜，也不太穩(wěn)定?；谝陨峡紤]，所以放棄了此方案。

方案二 采用蜂鳴器進行報警，結(jié)構(gòu)單一性能強大，需要的資金比較少，所以方案二適合。

方案三 運用音樂的片段作為一個體系的門鈴的模塊，這個比較簡單，通過內(nèi)在一些振蕩的電路，再加上連接一些小的比較獨立的零件進行操作，就能夠發(fā)出各種不同的音樂?，F(xiàn)在被廣泛運用在一些玩具上面或者是家里使用的門鈴等等。其具有電路簡單，成本低廉等優(yōu)點。

故選擇方案二。

2.2.3顯示方案的選擇 方案一 運用LED的數(shù)碼動態(tài)的裝置進行掃描，其價格中規(guī)中矩，用作顯示一些數(shù)字特別適合，運用動態(tài)掃描的辦法使其和單片機進行連接，即使占用的線比較少，電路比較單一，但是性價比比較高。

然而，數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)有限，本設(shè)計顯示的數(shù)據(jù)較多，故舍棄。

方案二 運用點陣的數(shù)碼管進行顯示，這種是由發(fā)光的二極管組成的，一共有八行八列，如果用來顯示文字的內(nèi)容是特別合適的，如果將其用作顯示數(shù)字就會導(dǎo)致特別浪費，并且價格也會比較昂貴，因此不將其作為一種顯示來用。

方案三 LCD的液晶顯示屏幕，它是被單片機驅(qū)動的，所以主要用來顯示一些文字、圖案等等，用它來顯示，能夠展示比較多的內(nèi)容，同時又比較美觀，這種顯示屏的程序比較單一，價格低廉，所以運用這種方式。

采用這種顯示屏，其顯示的能力比較強，里面有192個字符，可以顯示很多字符等，并且耗能比較低。

故選擇方案三。

圖2.2 LCD2602模塊正面 圖2.3 LCD2602模塊反面 2.2.4 A/D采樣芯片的選擇 方案一? 采用ADC0832芯片。這種芯片是美國一家公司生產(chǎn)出來的，這是一種具有8位分辨效率的兩個通道進行相互轉(zhuǎn)換的芯片。因為他的體積比較小，能夠容納的數(shù)據(jù)比較豐富，性價比比較高被很多單片機的喜愛者以及公司迎合，普及率已經(jīng)很高了。

方案二 采用PCF8591芯片。本系統(tǒng)選擇PCF8591作為A/D采樣芯片。它是由單片機集成的，獨立供應(yīng)電、耗能比較低，獲取數(shù)據(jù)比較快。

根據(jù)性價比，選擇方案二。

第三章 硬件電路的設(shè)計 3.1系統(tǒng)的功能分析及體系結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1.1系統(tǒng)功能分析 本設(shè)計由STC89C52單片機電路+LCD1602液晶顯示電路+A/D采樣PCF8591電路+蜂鳴器報警電路+LED指示燈電路+按鍵電路+MQ-2煤氣傳感器電路+電源電路組成。

(1)LCD1602液晶實時顯示當前的煤氣濃度顯示。

(2)當濃度0~20ppm時，綠燈亮，當濃度達到20ppm到設(shè)置值時，黃燈亮，當濃度超過設(shè)置值時，紅燈亮。

(3)可以通過按鍵設(shè)置煤氣濃度閾值設(shè)置范圍1-200當前閾值超過設(shè)置閾值蜂鳴器報警。

3.1.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)具體框圖如下圖所示：

圖3.1 系統(tǒng)硬件框圖 3.2模塊電路的設(shè)計 3.2.1 STC89C52單片機核心系統(tǒng)電路設(shè)計 STC89C52RC由STC企業(yè)進行生產(chǎn)研發(fā)，其耗能低、功能強大具有很強的控制功能，有8k的字節(jié)體系可以編程一些動畫的儲存。它運用最經(jīng)典的內(nèi)核，但是又做了很多改進，它有了一些新的功能，單個芯片具備的功能有：動畫功能是八個字節(jié)，RAM是五百一十二個字節(jié)，對看門狗的定時裝置，還有一些復(fù)合的電路，以及定時裝置和計數(shù)裝置，四個中斷，是四級的裝置。此外，可以降低到靜止的操作的模式，可以讓兩種不同的軟件同時進行節(jié)約電能的模式。在空閑狀態(tài)下，cpu中斷工作狀態(tài)，允許其他設(shè)施進行繼續(xù)工作。在電量降低保護的措施之下，RAM的內(nèi)容被保存起來，振蕩器被凍結(jié)，操作完成之后，下一步的工作終止或是硬件回應(yīng)，運轉(zhuǎn)頻率可達35赫茲。

一、STC89C52主要特性如下：

（1）8K字節(jié)程序存儲空間；

（2）數(shù)據(jù)儲存可以達到512個字節(jié)；

（3）有4千字節(jié)的儲存空間;（4）可直接使用串口下載。

二、STC89C52主要參數(shù)如下：

（1）8051的增強類型的單片機，每6鐘頭和每12鐘頭的周期可以進行隨機切換，代碼是可以完全兼容的；

（2）用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)；

（3）片上集成512 字節(jié)RAM；

（4）通用I/O 口（32個），復(fù)位后為行漏極的開路輸出，是總線路在進行擴展過程中，可以不必加上一些電阻，如果用作電流/O開口使用，就需要電阻；

（5）ISP/IAP，不需要進行專門編程，也不需要進行專門的仿真的及其，可以由串聯(lián)的入口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）迅速進行下載用戶的程序，很快就可以完成；

（6）具有EEPROM功能；

（7）定時器T0、T1、T2；

（8）在外圍中斷4路，使其沿著中斷的部位或者電量較低的時候觸發(fā)一些電路，Power Down的形式可以通過外部進行阻斷低電進行觸發(fā)其斷的方法來進行；

（9）聯(lián)合使用異步的串行的入口（UART），也可以運用定時的軟件；

（10）工作溫度：-40～+85℃/0～75℃；

（11）PDIP封裝。

三、STC89C52單片機相關(guān)引腳說明：

（1）VCC：供電電壓。

（2）GND：接地。

（3）P3.0 RXD（串行輸入口）（4）P3.1 TXD（串行輸出口）（5）P3.2 /INT0（6）P3.3 /INT1（7）P3.4 T0（8）P3.5 T1（記時器1外部輸入）（9）P3.6 /WR（10）P3.7 /RD（11）RST：復(fù)位輸入。

（12）ALE/PROG：如果要訪問外圍的存儲裝置的時候，地址所在了可被允許的輸出電量用作鎖存地址的位置。如果進行動畫的編程，這個時候引入輸進去編程里面的脈沖。平日，在輸入脈沖信號時，此頻率為振蕩器頻率的六分之一的部分。故對外進行輸出時要定時。但是如果需要停止輸出，就要在地址上置零。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。假如微處理裝置在外圍進行執(zhí)行操作的狀態(tài)時禁止，那么置位是沒有效果的。

（13）/PSEN：如果外部的程序進行存儲的裝置的選擇通過的信號。在經(jīng)過外部的程序的存儲裝置的使其，各個周期兩次是有效果的。然而如果訪問外部相關(guān)數(shù)據(jù)過程中，這兩次的信號就不會出現(xiàn)了。

（14）/EA/VPP：如果EA的電量較低并且平穩(wěn)運行，這個時期外部的一些有關(guān)程序的存儲裝置，不論是不是有一些內(nèi)在的程序存儲，都應(yīng)該注意保密的方式；

如果這個電量比較高，這個內(nèi)部的存儲裝置。動畫進行編程的過程中，這個可以加上12V的編程的電。

（15）XTAL1：

反方向的振蕩放大裝置的輸入以及內(nèi)部每個小時工作過程的輸入。

（16）XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。

單片機引腳圖如下圖所示：

圖3.2 STC89C52單片機引腳圖 四、STC89C52單片機最小系統(tǒng)說明：

STC89C52單片機，最小的體系是有三個部分的電路構(gòu)成，時鐘、復(fù)位、電源。有了這三個部分，就可以正常進行工作了。這個運行的原理如下圖。

圖3.3 單片機最小系統(tǒng)原理圖（1）VCC和GND提供電量的來源：

（2）復(fù)合的電路是根據(jù)一個按鍵和電容量以及電阻構(gòu)成的。其可以用作人工的按鈕進行復(fù)位工作以及上電自動進行復(fù)位的功能。在體系中上電進行復(fù)位功能的按鍵口可以有兩個高端的信號之后再進行人工的復(fù)位；

這種可以由系統(tǒng)檢驗到的電壓的升高的一定時間，這個時間之后，體系通過將電阻和連接地面之間形成一條道路，然后把高電壓降低變?yōu)榈碗妷?，使之完成一次的電位的?fù)位。

（3）時鐘的電路就是由Y1＼C1＼C2構(gòu)成。具有掌控的芯片構(gòu)成的數(shù)字的電路進行工作過程中是不會少了時鐘的電路，需要自主地發(fā)出一些體系的時間，讓控制這個芯片可以正常進行工作，給這些芯片工作過程進行時鐘信息，一般這種工作就是拍，為了整體能夠平穩(wěn)運行并且工作，因為我們要保證控制的體系需要正常進行工作，提升工作效率，我們藥用晶振和電容聯(lián)合起來，以滿足運行的需要，達到正常工作的目的。

（4）JD1為單片機的下載接口。

3.2.2 5V電源電路設(shè)計 這個體系運用了5v的直流電源來進行供電，其線路較為簡單、平穩(wěn)。DC為電源的DC插座，可以直接接USB電源線，一端插在DC插座上，另外一端可以插在5V電源上。紅色的指示燈，來檢驗系統(tǒng)是否含有足夠的電量，電阻防止電流太大使得指示燈燒壞。自動鎖上的開關(guān)SW,按下開關(guān)之后，燈亮，這個時候就有直流的電流出來了。再次按下開關(guān)之后，紅燈就滅了，這個時候的系統(tǒng)的電源沒有辦法保證5v電源可以輸出。

圖3.4 5V電源電路原理圖 3.2.3 LCD1602液晶顯示模塊電路設(shè)計 顯示屏幕可以進行字符的顯示也可以進行字段的顯示。這其中，字段顯示與指示燈類似，如果能夠接收到與之對應(yīng)的地方就能看出來。它是由基本的需要來決定的。這個課題采用的就是這種方式。體系中運用的用作輸出顯示器的信息，和傳統(tǒng)來進行比較，其液晶的顯示的板塊的體積較小，顯示內(nèi)容比較多，用途廣泛，用的最多的地方就是用在一些需要顯示裝置的地方。最多可以顯示兩行一共16個文字。

一、LCD1602主要技術(shù)參數(shù)如下：

（1）顯示容量為16×2個字符；

（2）芯片工作電壓為4.5～5.5V；

（3）工作電流為2.0mA（5.0V）；

（4）模塊最佳工作電壓為5.0V；

二、LCD1602運用14腳，接口進行引用腳的操作說明：

（1）第1腳：VSS為地電源。

（2）第2腳：VDD接5V正電源。

（3）第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端。

（4）第4腳：是寄存器的選用RS，電壓較高運用數(shù)據(jù)的寄存器，電壓較低采用指令的寄存器。

（5）第5腳：獲取信號的線路RW，電壓較高進行日常的操作的讀取，電壓較低進行寫的操作。這兩種共同是電壓比較低可以寫一些指令或是顯示出地址，并可以讀取一些忙的信號，高電壓可以寫數(shù)據(jù)。

（6）第6腳：使用能量的一端E端，是電壓由高變低的時候進行執(zhí)行的操作。

（7）第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。

（8）第15～16腳：空腳 三、控制指令說明 LCD1602顯示裝置內(nèi)在控制的系統(tǒng)一共有11個指令，有以下說明：

序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開/關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到CGRA或DDRAM）1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從CGRAM或DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 表3.1 控制命令表 四、液晶板塊的進行讀寫的運作、顯示屏、等操作都有相關(guān)的指令（說明：1為高電平、0為低電平）（1）指令1：

清空顯示的指令操作時01H（2）指令2：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置（3）指令3：DDRAM地址設(shè)置（4）指令4：讀忙信號和光標地址 BF，這個時候不能接受任何指示，若電壓低就是不忙。

（5）指令5：寫數(shù)據(jù)（6）指令6：讀數(shù)據(jù) 體系中運用這種液晶顯示裝置作為一個輸出的裝置。這個電路中的電位裝置可以調(diào)節(jié)其顯示的對比程度以及清晰程度。其具體電路原理圖如下圖所示。

圖3.5 LCD1602液晶顯示電路原理圖 3.2.4按鍵電路設(shè)計 這種按鍵是一種輸入的體制，這是一個連接中點的作用。這種按鍵的控制機制默認就是高電壓的情況之下的，按下按鍵之后，就變成了低的電壓。進而實現(xiàn)對系統(tǒng)的手動輸入。其電路原理圖如下圖所示。

圖3.6 按鍵電路原理圖 3.2.5 蜂鳴器報警電路（低電平有效）設(shè)計 有源頭的蜂鳴器這是一種聯(lián)合的一體式的結(jié)構(gòu)進行電子通訊的工具，運用一些直流的電壓進行供應(yīng)電量，辦公用具等人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫母黝愲娮佑嘘P(guān)的產(chǎn)品中作為一個發(fā)出聲音的電器。這個體系中運用的報警的裝置的電壓是5V，這種有源頭的蜂鳴器的板塊，在這個電路中運用三極管進行啟動，單片機掌控將其制成低電壓的模式，這個蜂鳴器就會自動啟動報警裝置，相反的情況下，不會發(fā)出聲響，可以通過掌控輸出的方式來掌握這個報警器的鳴叫的方式。電阻為限流電阻，保護作用。

圖3.7 蜂鳴器報警電路原理圖 3.2.6 LED信號指示燈電路設(shè)計 指示燈就是發(fā)光的二極管，都具備一個方向?qū)щ姷男再|(zhì)。電路設(shè)計中，電阻可以對電流進行限制，保護指示燈。如果控制好單片機的引腳，使之降低，那么，指示燈就會發(fā)光，相反的情況下，指示燈不發(fā)光。其具體電路原理圖如下圖所示。

圖3.8 LED燈指示電路原理圖 3.2.7 MQ-2甲烷CO氣體傳感器模塊電路設(shè)計 MQ-2氣體感受器配備的氣敏原料為打掃氣體環(huán)境時比較適合的SnO2材料。感受器的原理是使用溫度循環(huán)的方法進行低溫監(jiān)察一氧化碳的濃度來進行的，感受器的電導(dǎo)率與室內(nèi)一氧化碳的濃度呈正比關(guān)系進行的，溫度過高的監(jiān)察方法能夠檢驗空氣中的可燃氣體的存在且清潔空氣中的其他有害氣體。設(shè)計一款簡易的方法就能夠把電導(dǎo)率的高低轉(zhuǎn)化成一種可讀信息，讓我們更加直觀的看到空氣中各種氣體的含量。MQ-9則是一類能夠迅速感受到液化氣、甲烷、CO含量的感受器，比較適合于更多的場合并且價格在可接受范圍內(nèi)。

注意：將傳感器插電以后，必須進行緩慢加熱20s，這樣才能保證信息的精準性，內(nèi)部含有電熱絲的原因，所以會具有適當發(fā)熱的現(xiàn)象。

一、模塊參數(shù) （1）工作電壓：直流5伏。

（2）能夠精準的感受到乙醇存在并自主選擇。

（3）功耗（電流）：150mA。

（4）能夠虛擬輸出0-5V的電壓，并且呈正比關(guān)系。

（5）實用價值比較高并且平均工作時間很長。

（6）快速的響應(yīng)恢復(fù)特性。

（7）有四個螺絲孔便于定位。

二、接口說明 （1）VCC 接電源正極5V。

（2）GND 接電源負極。

（3）DO TTL開關(guān)信號輸出。

（4）AO 小板虛擬輸出數(shù)據(jù)，0.1-0.3V（基本清潔），濃度最高時的電壓為4V。

MQ-2酒甲烷CO傳感器內(nèi)部線路圖如下顯示，可以看出R6電阻是一個分壓電阻，把MQ-2甲烷CO傳感器監(jiān)控的CO、甲烷等氣體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成虛擬電壓信號AO，模擬量信號接入LM393比較器后，即可與LM393比較器芯片2號引腳所接的電位器分壓后的模擬電壓進行比較，進而得出DO數(shù)字信號（即高低電平信號）。C1、C2稱為濾波電容，C1對電源采取濾波模式，使電源穩(wěn)定進行輸出。C2對虛擬信號采取濾波模式，確保虛擬信號能夠穩(wěn)定進行輸出。R2、R3均為限流電阻，具有保護 LED燈的作用，避免LED燈短路，LED燈都是低電平有效。R4是一個上拉電阻，即把疑惑的數(shù)據(jù)經(jīng)過電阻鉗位從而實現(xiàn)高電平的方法，并且具有限流的效果。確保LM393能夠產(chǎn)生高低電平數(shù)據(jù)在和單片機引腳焊接的時候能夠平穩(wěn)采集到電平數(shù)據(jù)。

圖3.9 MQ-2甲烷CO傳感器內(nèi)部電路圖 MQ-2甲烷CO傳感器接口說明圖如下圖所示。

圖3.10 MQ-2甲烷CO傳感器插口說明圖 MQ-2甲烷CO傳感器模板接口原理圖如下圖所示。

圖3.11 MQ-2甲烷CO傳感器內(nèi)部電路線圖 MQ-2甲烷CO傳感器板塊實物如下圖展示。

圖3.12 MQ-2甲烷CO傳感器模塊實物圖 3.2.8 PCF8591 A/D采樣電路設(shè)計 本系統(tǒng)選擇PCF8591作為A/D采樣芯片。該芯片是一種低耗高能效、獨自供能、單片合成的8-bit CMOS類型的數(shù)據(jù)采集芯片。此芯片具備1個虛擬輸出、4個虛擬輸入還有1個串行的I2C的總接口。該芯片的的3個IP A2, A0以及A1能夠用于硬件IP的編寫，能夠?qū)崿F(xiàn)一個I2C的總插口上面連接有8個芯片零件，并不使用其他硬件協(xié)助。在該芯片上的數(shù)據(jù)信息、控制系統(tǒng)以以及進出IP皆為經(jīng)過互為相通的I2C總線來實現(xiàn)的。

芯片特性（1）單獨供電（2）PCF8591運行的電壓程度為2.5V-6V（3）低待機電流（4）采取I2C串行來實現(xiàn)輸入與輸出（5）PCF8591通過3個硬件地址引腳尋址（6）PCF8591的采樣率由I2C總線速率決定（7）個人模擬輸入能夠改變成差分亦或單端類型的模式（8）自動增量頻道選擇（9）PCF8591的模擬電壓范圍從VSS到VDD（10）PCF8591內(nèi)置跟蹤保持電路（11）8-bit逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器 其具體原理圖如下圖所示。上拉電阻設(shè)置為2個，更加方便于信號數(shù)字的讀取。

圖3.13 傳感器接電路接口原理圖 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 一個單片機項目簡單的講分為硬件和軟件的設(shè)計，軟件設(shè)計又分為單元模塊驅(qū)動程序的設(shè)計和系統(tǒng)邏輯的設(shè)計，此項目進行源于美國Keil Software企業(yè)的Keil uVision4繼續(xù)研究，編碼語言使用了最廣為人知的、易于學(xué)習了解的C語言進行，首先建立系統(tǒng)軟件工程文件，配置開發(fā)環(huán)境，編寫每一單元的模塊驅(qū)動程序，如模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片單元驅(qū)動程序，保存然后進行檢驗，檢驗結(jié)束以后進行編碼軟件，然后將驅(qū)動軟件全部轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)程序里，編譯零錯誤零警告后通過STC-ICP燒錄工具將工程.HEX文件下載到主芯片中，不斷調(diào)試，直到實現(xiàn)設(shè)計的功能需求。

4.1 編程語言選擇 因為全部項目較為龐大，同時涉及的計算方法比較多，其中就涉及到了浮點數(shù)方法，因此該工程的編碼語言使用C語言。

針對于絕大多此類的單片機來說，C語言編碼還是具備很多的優(yōu)勢的：

（1）該編碼方式更加容易整合到其他程序上面，并且它的適用范圍比較廣，并且學(xué)習較為簡單，能夠被更多的群眾接受并解讀，它在結(jié)構(gòu)功能方面、轉(zhuǎn)移性上、解讀方面以及維修方面具備更加良好的性能。

（2）該編碼語言的素材庫里提供了大量標準化的操作方法。

（3）經(jīng)過此編碼語言能夠提升編程技術(shù)，進而能夠把已經(jīng)寫好的代碼整合到一個新的項目里。

（4）相對于匯編語言而言，該編碼語言更加省時省力。

（5）該編碼語言更加貼近于人類的思維模式，能夠被更好的理解與利用。

（6）規(guī)定的操作對象增加了工程的易于理解性能。

（7）搜索地址的方法與保存皆有編譯器進行處理，進行編寫的時候不必思考儲存器的數(shù)據(jù)以及地址等問題。

（8）免于理解處理器的各種的方案以及存儲器的功能類型。

（9）4.2單片機程序開發(fā)環(huán)境 此項目里的單片機研發(fā)環(huán)境是Keil uVision4，Keil uVision4開發(fā)軟件是當下51系列中最為大眾的研發(fā)系統(tǒng)，Keil uVision4是STC企業(yè)主打的一款專門針對于單片機的編碼、焊接以及測試的研發(fā)環(huán)境?？梢越档烷_發(fā)周期，從而減少很多成本。Keil uVision4不僅提供了完整的Windows開發(fā)環(huán)境界面，支持C/C++語言開發(fā)，而且其C語言編輯效率很高，方便 了研究者利用C語言來開發(fā)軟件編碼。里面Keil uVision4含有許多方面：

（1）Keil uVision4可以同時進行WIN7與和WINVP的運行。

（2）Keil uVision4能夠?qū)崿F(xiàn)編碼、翻譯、焊接以及檢驗的全套工程。

（3）Keil uVision4 C51在Keil C51的基礎(chǔ)上，增加了很多新的功能。如Keil uVision4更加增強了對內(nèi)核微控制器的開發(fā)支持，并對Keil C51的開發(fā)形式和開發(fā)界面進行相應(yīng)的改進。Keil uVision4軟件界面如下圖所示。

圖4.1 Keil uVision4開發(fā)界面圖 4.3 Keil uVision4軟件開發(fā)流程 首先，需要建立“Project”工程，點擊Keil uVision4界面中菜單中“Project”，選擇“New uVision Project”，為新建的工程命名后點擊保存；

然后選擇開發(fā)單片機芯片的型號，本工程選擇“STC89C52”，這樣就完成了“Project”的建立；

建立結(jié)束，單擊“Source Group”，能夠不斷增加想要的加.c文件，然后單擊Add便能夠進行文檔的編輯，也可以把常用的.c文件拷貝到建立的“Project”目錄下面，最后一個完成的工程軟件就建立完畢了。具體開發(fā)流程如圖所示。

圖4.2 Keil uVision4軟件開發(fā)流程圖 4.4 STC-ISP-15xx-v6.85p程序燒錄軟件介紹 在Keil uVision4開發(fā)環(huán)境下，STC89C52RC芯片的編寫軟件采用的是stc-isp-15xx-v6.85p燒錄程序，該芯片是一個具備代碼記憶，在線仿真和串口查看于一起軟件備，在51系列智能產(chǎn)品研發(fā)過程中得到了廣泛使用，實用價值比較高，是當下51系列單片機調(diào)控體系的研究中最為重要的環(huán)節(jié)。在Keil uVision4開發(fā)環(huán)境中，需要進行一定的配置才能使用，當把下載器（即PL2303串口燒寫模塊）、PC及設(shè)備安裝完畢，然后在程序里點擊串口號以及單片的類型，還需要將軟件的程序調(diào)節(jié)跟波特率相同。然后選在項目程序“hex”文件所在的地址，最后就可以點擊程序下載按鈕了。具體下載界面如下圖所示。

圖4.3 燒錄軟件對話框 4.5 PL2303串口程序燒寫模塊介紹 此項目經(jīng)過PL2303串口燒寫的方法來進行單片機的編碼。PL2303串口編寫板塊利用USB的接口，將筆記本電腦針對STC單片機的編碼障礙問題進行了簡單快捷的解決，此軟件的低能高效的優(yōu)點，是進行研發(fā) STC 體系單片機良好軟件。

一、PL2303串口燒寫模塊特點：

（1）支持 USB1.1 或 USB2.0 通信；

（2）基本支持 WIN7、VISTA、WINXP、WIN2000、WINME、WIN98系統(tǒng)運行；

（3）采用 USB 口供電；

（4）使用原裝進口的芯片，可以更加平穩(wěn)高效地運行；

（5）運行速度更加方便快捷，有利于廣大用戶的普遍應(yīng)用；

（6）支持 STC 全系列芯片燒錄；

（7）編碼器能夠使用5V跟3.3V的輸出電壓插頭；

（8）編碼結(jié)束以后工程的使用不會妨礙到原工程的應(yīng)用；

（9）進行編碼程序的時候最好使用自身帶有的電源，亦或者USB接口的電源，同時要確保電流強度小于500ma，避免有所損壞；

模塊如下圖所示。

圖4.4 PL2303串口燒寫模塊 二、PL2303串口燒寫模塊引腳說明（1）+5V 5V輸出，如果電路板有外接5V供電，則此引腳可不接。

（2）GND 接GND。

（3）RXD 接單片機的RXD引腳。

（4）TXD 接單片機的RXD引腳。

（5）3V3 3.3V輸出。

三、PL2303單片機跟串口燒寫板塊的詳細接線圖如下圖顯示。

圖4.5 PL2303單片機跟串口燒寫模塊接線圖 4.6 程序流程圖 此流程的編寫與測試是使用Keil uVision4軟件來進行的，使用了移植性以及可讀性都很好的C語言進行編碼。系統(tǒng)運行流程圖如下圖所示。

圖4.6 系統(tǒng)程序流程圖 第五章 系統(tǒng)焊接與調(diào)試 5.1 電路焊接 手動焊接是古老的器件連接手藝，然而隨著科技的發(fā)展以及工廠的大批量生產(chǎn)，這種方法顯然已經(jīng)不適用了，然而一些精細的零件的組成，機器加工是達不到那種精密要求的。并且若是粗制濫造，甚至可能會影響到整個機器的使用，這時候手動焊接的魅力就顯現(xiàn)出來了。此焊接方法主要有四個步驟：

第一步開始焊接：

將兩個零件的連接處擦拭無污跡，接下來將即將進行焊接的零件的角按一定角度掰折一下，但是要避免兩腳相交的情況出現(xiàn)，否則不會成功。隨后將電烙鐵尖端接觸到零件角處，放好錫條。這里我們必須知道，一定不要將烙鐵尖端觸到任何東西，否則會連接到別的東西。

第二步給焊接升溫：

結(jié)束焊接過程后，還需要將焊錫條進行加熱一下，把滾燙的電烙鐵置于零件管腳相鄰位置，焊錫條會緩慢熔化，要控制好熔化的時間以及溫度，要是熔化過度，會很大程度上損壞器件，所以最好將溫度控制于400℃上下，熔化2s，當然也有一些零件需要特殊對待。進行焊接的時候，應(yīng)該將已經(jīng)結(jié)束的零件拿走，如果還要進行加熱處理，一般過程為將連接點補充適當?shù)腻a絲，使用電烙鐵開始加熱，在此過程中必須把多余的零件拿走，并且控制溫度，否則零件易受損。

第三部清理焊接面：

結(jié)束了上一步的工作的時候，若是擔心兩個器件之間連接有所失誤或者存在接錯的現(xiàn)象，可以略微修正。一般會出現(xiàn)兩種失誤，首先可能會產(chǎn)生焊錫多余的現(xiàn)象，解決辦法就是將電烙鐵置于多余處進行摩擦，即可將剩余部分擦掉，此方法不奏效的話還可以使用吸錫器，強制吸走。還可能會產(chǎn)生焊錫不足的情況，這時候連接處會凹凸不平，解決辦法是將連接處補焊，但是需要適量，否則會誤接到其他零件引起事故。

第四部檢查焊點：

結(jié)束上面檢查的時候，便開始縱觀整個工程，需要觀察連接處是否光滑、飽滿、有色澤以及是否牢固，不能有接錯接重的現(xiàn)象。

5.2 系統(tǒng)調(diào)試 整個軟件進行使用檢測之前，還要查驗零件的焊接之間是否還有所缺陷，比如焊接不牢，焊接錯誤，兩級接反或者接口斷裂等錯誤，在使用萬能表測試電流，觀察正負極連接是否正確以及接線正確與否，最終保證系統(tǒng)焊接沒有問題。

在搭建調(diào)試平臺后，需要對軟件程序進行調(diào)試，若程序調(diào)試沒有問題，接下來開始驗證系統(tǒng)功能是否滿足要求，若功能有問題，需要繼續(xù)調(diào)試程序，反復(fù)進行，直到所有功能都滿足為止。

5.2.1 系統(tǒng)程序調(diào)試 軟件調(diào)試步驟如下：

(1)在Keil4軟件中先創(chuàng)建一個工程：打開“工程”軟件，將工程名字設(shè)置為 “源于單片機的煤氣警報系統(tǒng)的設(shè)計與完成”，并保存；

然后器件選擇“”目錄下的“”。

（2）新建用戶源文件：新建一個空白文檔，然后在里面編寫代碼，結(jié)束以后保存為 “源于單片機的煤氣警報系統(tǒng)的設(shè)計與完成.c”，新文件創(chuàng)建完成。

（3）程序的編寫檢測：點擊編碼按鈕，該編碼文件即將主動進行，我們可以根據(jù)彈出的窗口里的消息進行下一步操作，若是存在error的話，就需要我們根據(jù)消息進行改正錯誤操作，改到全部正確方可停止，例如5.3顯示。

提示信息無錯誤（4）若程序編譯無錯誤后，則通過PL2303串口燒寫模塊燒寫程序，開始驗證系統(tǒng)功能是否滿足要求，若功能有問題，需要繼續(xù)調(diào)試程序，反復(fù)進行，直到所有功能都滿足為止。

5.2.2硬件測試 硬件調(diào)試是檢測的最后一個步驟，即使用示波器、直流電源或者萬能表將接在一起的零件進行檢查，測試所有的部件是否都可以常規(guī)運行，檢驗通常分為動態(tài)跟靜態(tài)兩種方法。

一、靜態(tài)調(diào)試，該檢查方式可有四個步驟：：

（1）肉眼觀察。觀察焊接有無瑕疵，零件與零件以及零件管腳的焊接有無瑕疵，是否有短路損壞。

（2）使用萬用表調(diào)試。先檢驗電源短路與否，再檢查測量管腳連接是否有錯誤接線的現(xiàn)象。

（3）上電檢查。檢查完前兩部都正常無損壞以后，就能夠進行上電檢查了，檢驗所有的零件是否完好，在進行功能檢測。

（4）綜合檢查測試。本項目并不適合使用此類檢查方案，僅適用于單片機啟動的機器。

二、動態(tài)調(diào)試：

表達的是在靜態(tài)調(diào)試正常以后，進行的下一項調(diào)試，檢查的是所有的零件是否有所損壞，機器是否完好，需要保證系統(tǒng)能夠正常開發(fā)，以防機器內(nèi)部被破壞，阻礙系統(tǒng)正常運行。

5.3 實物展示 本設(shè)計實物如下圖所示。

系統(tǒng)測試圖 結(jié) 論 從課題發(fā)下到現(xiàn)在順利完成，期間經(jīng)歷了幾個月的艱苦奮戰(zhàn)，該設(shè)計屬于嵌入式領(lǐng)域的一小部分，涉及的知識原理從電路到系統(tǒng)軟件，開發(fā)的過程中深感自身知識的匱乏，在開題之前，重新鞏固了大學(xué)這幾年來所學(xué)的專業(yè)知識以及自學(xué)相關(guān)控制知識，為方案實施打下良好基礎(chǔ)。簡易梳理一下全部項目，從始至終，一直在產(chǎn)品用戶的方向思考問題，以市場產(chǎn)品的思維去定位、設(shè)計架構(gòu)，硬件材料的選型經(jīng)過查閱多方資料、綜合現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)，分析技術(shù)可行性，進行好的資源整合，在其上加以創(chuàng)新。再到開發(fā)方案的設(shè)計，包括硬件架構(gòu)的設(shè)計和軟件架構(gòu)的設(shè)計，這段過程中，我總結(jié)了自身技術(shù)上的不足，努力增加自己的軟件開發(fā)能力，并且熟練運用，同時也深知以前學(xué)習的知識太過于淺薄，當然在實際項目的開發(fā)過程中，軟件要具備高內(nèi)聚低耦合的條件，硬件要具備高性能低成本的基礎(chǔ)。方案設(shè)計完最后就到實際開發(fā)了，元器件下單購買回來，這里其實總結(jié)出尋找硬件供應(yīng)商很重要，根據(jù)工程圖所示使用工具將零件進行焊接，編碼測試軟件進行檢驗，設(shè)計系統(tǒng)程序，不斷反復(fù)測試調(diào)試，完善功能和性能，到最后成品設(shè)計完成，不斷優(yōu)化，升級迭代，就算是開發(fā)完成了。

通過努力，經(jīng)過實際測試，此次設(shè)計最后開發(fā)出的實物能滿足我的課題需求功能，同時我也總結(jié)出了技術(shù)本身沒有價值觀，但可以塑造價值觀，以后一定要不斷提升自己的個人技能，個人綜合素質(zhì)全面發(fā)展，這樣才能立足于社會形成核心競爭力，我也清醒地認識到，自己掌握的知識還十分欠缺且實戰(zhàn)經(jīng)驗不足，以后要想從事技術(shù)職業(yè)，必須要具備良好的職業(yè)素養(yǎng)以及嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。

致 謝 論文結(jié)束以后，也就表示我的大學(xué)生涯也就此結(jié)束了，我感到了深深的不舍之情，然天下無不散的筵席。在大學(xué)上學(xué)的這幾年中，我從一位剛開始懵懂無知的技術(shù)小白，受老師同學(xué)的啟蒙和幫助，經(jīng)歷無數(shù)知識海洋歲月的洗禮，理論加實踐檢驗，到如今能獨立開發(fā)一些小型的單片機控制項目，我的動手操作能力獲得了巨大的提高，我的成長與成功是離不開老師同學(xué)的幫助，在此表示我深深的感謝。此次畢業(yè)設(shè)計能順利完成，首先得真摯地感謝我的指導(dǎo)老師，是您在我迷茫之際給予我靈感，在我開發(fā)遇到瓶頸之際給予我難題解決的方向，在我執(zhí)筆之際給予我建議細心指導(dǎo)，您是多么的知識淵博、盡職盡責、無私奉獻，在您這，我不僅學(xué)到工作處事之態(tài)度，而且學(xué)到技術(shù)開發(fā)之道方，感恩祝愿，再次感謝指導(dǎo)老師對我的幫助。并且對于大學(xué)生涯的任課老師也是非常感激的，感謝他們的諄諄教導(dǎo)，課后熱心指導(dǎo)，因為這樣，我的專業(yè)知識才得到提升，為此次的畢業(yè)設(shè)計打下堅實基礎(chǔ)，你們的教學(xué)精神為學(xué)生營造學(xué)術(shù)氛圍，衷心的感謝你們。最后要感謝的是我的同窗好友們，這幾年我們一起學(xué)習一起成長，在這畢設(shè)過程中你們在陪伴中一直支持者我，讓我能直掛云帆順利完成的設(shè)計，并且綜合這幾年學(xué)習的知識，累積經(jīng)驗，為工作打基礎(chǔ)，謝謝你們。很慶幸大學(xué)期間有你們這些良師益友。

最最要感謝的是生我養(yǎng)我教育我辛勤的父母，給我一個溫馨的港灣，他們的愛與關(guān)懷無微不至，不求回報，給了我一個堅實的后盾，勇往直前，無論在學(xué)習上、生活上、還是工作上，一直前進，感謝。

“欲窮千里目，更上一層樓”，人生需要不斷努力拼搏，活出人生的意義，這篇論文給我大學(xué)生活畫上圓滿的句號，未來繼續(xù)前進。

參 考 文 獻 [1]王洋洋,秦浩,楊永超,劉璽,陳中,張體磊.電化學(xué)多組分氣體傳感器設(shè)計與性能分析[J].傳感器與微系統(tǒng),2018(11):87-89.[2]吳麗倩,宋紅杰,呂弋.硫化氫氣體傳感器的研究進展[J].分析測試學(xué)報,2018(10):1192-1198.[3]秦浩,王洋洋,楊永超,劉洋,劉璽,程振乾.開放式快響應(yīng)電化學(xué)NH_3傳感器研制[J].傳感器與微系統(tǒng),2018,37(09):81-83.[4]韓衛(wèi)濟,孫鶴,徐光,趙全.氣體傳感器綜述[J].計算機產(chǎn)品與流通,2018(02):277.[5]李穎,付金宇,侯永超.有害氣體檢測的電化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2018,18(03):132-141.[6]王強.基于電化學(xué)傳感器的有毒氣體檢測器設(shè)計[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017(33):92-93.[7]詹志鵬,秦超凡,張小水.紙質(zhì)低成本電化學(xué)CO氣體傳感器[J].電子技術(shù)與軟件工程,2017(21):102-103.[8]余健.便攜式多氣體濃度檢測儀設(shè)計[D].鄭州大學(xué),2016.[9]王秋花.基于電化學(xué)傳感器的多組分氣體濃度檢測儀[D].西安理工大學(xué),2010.[10]喬忠.便攜式氣體檢測儀的設(shè)計與研究[D].鄭州大學(xué),2016.[11]王博.便攜式甲醛氣體檢測儀的設(shè)計與實現(xiàn)[D].西安電子科技大學(xué),2015.[12]鄧巖.基于新型傳感器的便攜式氣體檢測儀[D].江西師范大學(xué),2016.[13]張彤.基于STM32的便攜式多氣體檢測儀的研究與設(shè)計[D].齊齊哈爾大學(xué),2015.[14]趙靈遠.基于ADuC7060多功能手持式氣體檢測儀的設(shè)計[D].西安工業(yè)大學(xué),2015.[15]崔乃超.便攜式礦用多參數(shù)氣體探測器設(shè)計[D].哈爾濱理工大學(xué),2014..

第二篇：氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

標準號： GB 50370-2005 發(fā)布日期： 2006 年 03 月 02 日 實施日期： 2006 年 05 月 01 日

發(fā)布單位： 中華人民共和國建設(shè)部 / 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 出版單位： 中國計劃出版社

摘要： 本規(guī)范是根據(jù)建設(shè)部建標 [2002]269 5-文《 2001 —— 2002 工程建設(shè)國家標準制定、修訂計劃》要求編制完成的。本規(guī)范共分六章內(nèi)容包括 : 總則、術(shù)語和符號、設(shè)計要求、系統(tǒng)組件、操作與控制、安全要求等。

其中，第 3.1.4、3.1.5、3.1.15、3.1.16、3.2.7、3.2.9、3.3.1、3.3.7、3.3.16、3.4.1、3.4.3、3.5.1、3.5.5、4.1.3、4.1.4、4.1.8、4.1.10、5.0.2、5.0.4、5.0.8 等條為強制性條文。

總則

1.0.1 為合理設(shè)計氣體滅火系統(tǒng)，減少火災(zāi)危害，保護人身和財產(chǎn)的安全，制定本規(guī)范。

1.0.2 本規(guī)范適用于新建、改建、擴建的工業(yè)和民用建筑中設(shè)置的七氟丙烷、IG541 混合氣體和熱氣溶膠全淹沒滅火系統(tǒng)的設(shè)計。

1.0.3 氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)遵循國家有關(guān)方針和政策，做到安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理 1.0.4 設(shè)計采用的系統(tǒng)產(chǎn)品及組件，必須符合國家有關(guān)標準和規(guī)定的要求。

1.0.5 氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計，除應(yīng)符合本規(guī)范外，還應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

術(shù)語和符號

2.1 術(shù)語

2.1.1 防護區(qū) protected area

滿足全淹沒滅火系統(tǒng)要求的有限封閉空間。

2.1.2 全淹沒滅火系統(tǒng) total flooding extinguishing system

在規(guī)定的時間內(nèi)，向防護區(qū)噴放設(shè)計規(guī)定用量的滅火劑，并使其均勻地充滿整個防護區(qū)的滅火系統(tǒng)。

2.1.3 管網(wǎng)滅火系統(tǒng) piping extinguishing system

按一定的應(yīng)用條件進行設(shè)計計算，將滅火劑從儲存裝置經(jīng)由干管支管輸送至噴放組件實施噴放的滅火系統(tǒng)。

2.1.4 預(yù)制滅火系統(tǒng) pre-engineered systems

按一定的應(yīng)用條件，將滅火劑儲存裝置和噴放組件等預(yù)先設(shè)計、組裝成套且具有聯(lián)動控制功能的滅火系統(tǒng)。

2.1.5 組合分配系統(tǒng) combined distribution systems

用一套氣體滅火劑儲存裝置通過管網(wǎng)的選擇分配，保護兩個或兩個以上防護區(qū)的滅火系統(tǒng)。

2.1.6 滅火濃度 flame extinguishing concentration

在 l01kPa 大氣壓和規(guī)定的溫度條件下，撲滅某種火災(zāi)所需氣體滅火劑在空氣中的最小體積百分比。

2.1.7 滅火密度 flame extinguishing density

在 1O1kPa 大氣壓和規(guī)定的溫度條件下，撲滅單位容積內(nèi)某種火災(zāi)所需固體熱氣溶膠發(fā)生劑的質(zhì)量。

2.1.8 惰化濃度 inerting concentration

有火源引人時，在 101kPa 大氣壓和規(guī)定的溫度條件下，能抑制空氣中任意濃度的易燃可燃氣體或易燃可燃液體蒸氣的燃燒發(fā)生所需的氣體滅火劑在空氣中的最小體積百分比。

2.1.9 浸潰時間 soaking time

在防護區(qū)內(nèi)維持設(shè)計規(guī)定的滅火劑濃度，使火災(zāi)完全熄滅所需的時間。

2.1.10 泄壓口 pressure relief opening

滅火劑噴放時，防止防護區(qū)內(nèi)壓超過允許壓強，泄放壓力的開口。

2.1.11 過程中點 course middle point

噴放過程中，當滅火劑噴出量為設(shè)計用量 50% 時的系統(tǒng)狀態(tài)。

2.1.12 無毒性反應(yīng)濃度（NOAEI 濃度）NOAEL concentration

觀察不到由滅火劑毒性影響產(chǎn)生生理反應(yīng)的滅火劑最大濃度。

2.1.13 有毒性反應(yīng)濃度（LOAEL 濃度）LOAELc oncentration

能觀察到由滅火劑毒性影響產(chǎn)生生理反應(yīng)的滅火劑最小濃度。

2.1.14 熱氣溶膠 condensed fire extinguishing aerosol

由固體化學(xué)混合物（熱氣溶膠發(fā)生劑）經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成的具有滅火性質(zhì)的氣溶膠，包括 s 型熱氣溶膠、K 型熱氣溶膠和其他型熱氣溶膠。

2.2 符號

C l ——滅火設(shè)計濃度或惰化設(shè)計濃度； C 2 ——滅火設(shè)計密度； D ——管道內(nèi)徑；

F c ——噴頭等效孔口面積； F k ——減壓孔板孔口面積； F x ——泄壓口面積； g ——重力加速度；

H ——過程中點時，噴頭高度相對儲存容器內(nèi)液面的位差；

Y 2 一一計算管段末端壓力系數(shù)； Z 1 一一計算管段始端密度系數(shù)； Z 2 一一計算管段末端密度系數(shù)； г一一七氟丙烷液體密度； δ一一落 壓比； ' η一一充裝量；

μ k 一一減壓孔板流量系數(shù)； Δ P 一一計算管段阻力損失；

Δ W 1 一一儲存容器內(nèi)的滅火劑剩余量； Δ W 2 一一管道內(nèi)的滅火劑剩余量。

設(shè)計要求

3.1 一般規(guī)定

3.1.1 采用氣體滅火系統(tǒng)保護的防護區(qū)，其滅火設(shè)計用量或惰化設(shè)計用量，應(yīng)根據(jù)防護區(qū)內(nèi)可燃物相應(yīng)的滅火設(shè)計濃度或惰化設(shè)計濃度經(jīng)計算確定。

3.1.2 有爆炸危險的氣體、液體類火災(zāi)的防護區(qū)，應(yīng)采用惰化設(shè)計濃度；無爆炸危險的氣體、液體類火災(zāi)和固體類火災(zāi)的防護區(qū)，應(yīng)采用滅火設(shè)計濃度。

3.1.3 幾種可燃物共存或混合時，滅火設(shè)計濃度或惰化設(shè)計濃度，應(yīng)按其中最大的滅火設(shè)計濃度或惰化設(shè)計濃度確定。

3.1.4 兩個或兩個以上的防護區(qū)采用組合分配系統(tǒng)時，一個組合分配系統(tǒng)所保護的防護區(qū)不應(yīng)超過 8 個。

3.1.5 組合分配系統(tǒng)的滅火劑儲存量，應(yīng)按儲存量最大的防護區(qū)確定。

3.1.6 滅火系統(tǒng)的滅火劑儲存量，應(yīng)為防護區(qū)的滅火設(shè)計用量、儲存容器內(nèi)的滅火劑剩余量和管網(wǎng)內(nèi)的滅火劑剩余量之和。

3.1.7 滅火系統(tǒng)的儲存裝置72小時內(nèi)不能重新充裝恢復(fù)工作的，應(yīng)按系統(tǒng)原儲存量的 100%設(shè)置備用量。

3.1.8 滅火系統(tǒng)的設(shè)計溫度，應(yīng)采用20 0 C.3.1.9 同一集流管上的儲存容器，其規(guī)格、充壓壓力和充裝量應(yīng)相同。

3.1.10 同一防護區(qū)，當設(shè)計兩套或三套管網(wǎng)時，集流管可分別設(shè)置，系統(tǒng)啟動裝置必須共用。各管網(wǎng)上噴頭流量均應(yīng)按同一滅火設(shè)計濃度、同一噴放時間進行設(shè)計。

3.1.11 管網(wǎng)上不應(yīng)采用四通管件進行分流。

3.1.12 噴頭的保護高度和保護半徑，應(yīng)符合下列規(guī)定：

最大保護高度不宜大于 6.5m；

最小保護高度不應(yīng)小于 0.3m； 噴頭安裝高度小于 1.5m時，保護半徑不宜大于4.5m；

計算。

3.2.9 噴放滅火荊前。防護區(qū)內(nèi)除泄壓口外的開口應(yīng)能自行關(guān)閉。

3.2.10 防護區(qū)的最低環(huán)境溫度不應(yīng)低于－10 0 C

3.3 七氟丙烷滅火系統(tǒng)

3.3.1 七氟丙烷滅火系統(tǒng)的滅火設(shè)計濃度不應(yīng)小于滅火濃度的1.3 倍，惰化設(shè)計濃度不應(yīng)小于惰化濃度的1.1倍。

3.3.2 固體表面火災(zāi)的滅火濃度為5.8%，其他滅火濃度可按本規(guī)范附錄 A 中表 A-1 的規(guī)定取值，惰化濃度可按本規(guī)范附錄A中表 A-2 的規(guī)定取值。本規(guī)范附錄 A 中未列出的，應(yīng)經(jīng)試驗確定。

3.3.3 圖書、檔案、票據(jù)和文物資料庫等防護區(qū)，滅火設(shè)計濃度宜采用 10%。

3.3.4 油浸變壓器室、帶油開關(guān)的配電室和自備發(fā)電機房等防護區(qū)，滅火設(shè)計濃度宜采用 9%。

3.3.5 通訊機房和電子計算機房等防護區(qū)，滅火設(shè)計濃度宜采用 8%

3.3.6 防護區(qū)實際應(yīng)用的濃度不應(yīng)大于滅火設(shè)計濃度的 1.1 倍。

3.3.7 在通訊機房和電子計算機房等防護區(qū)，設(shè)計噴放時間不應(yīng)大于 8s ；在其他防護區(qū)。設(shè)計噴放時間不應(yīng)大于 l0s。

3.3.8 滅火浸潰時間應(yīng)符合下列規(guī)定： 木材、紙張、織物等固體表面火災(zāi)，宜采用 20min ；

通訊機房、電子計算機房內(nèi)的電氣設(shè)備火災(zāi)，應(yīng)采用 5min 其他固體表面火災(zāi)，宜采用 10min ；

氣體和液體火災(zāi)，不應(yīng)小于 lmin。

3.3.9 七氟丙烷滅火系統(tǒng)應(yīng)采用氮氣增壓輸送。氮氣的含水量不應(yīng)大于 0.006% 儲存容 器的增壓壓力宜分為三級，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 一級 2.5+0.1 MPa（表壓）；

二級 4.2+0.1 MPa（表壓）；

三級 5.6 +0.1 MPa（表壓）。

3.3.10 七氟丙烷單位容積的充裝量應(yīng)符合下列規(guī)定：

一級 增壓儲存容器，不應(yīng)大于 1120kg /m3；

二級 增壓焊接結(jié)構(gòu)儲存容器，不應(yīng)大于 950kg / m3；

二級 增壓無縫結(jié)構(gòu)儲存容器，不應(yīng)大于 1120kg / m3；

三級 增壓儲存容器，不應(yīng)大于 1080kg / m3。

3.3.11 管網(wǎng)的管道內(nèi)容積，不應(yīng)大于流經(jīng)該管網(wǎng)的七氟丙烷儲存量體積的 80%

3.3.12 管網(wǎng)布置宜設(shè)計為均衡系統(tǒng)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

噴頭設(shè)計流量應(yīng)相等；

3.3.15 管網(wǎng)計算應(yīng)符合下列規(guī)定： 管網(wǎng)計算時，各管道中滅火劑的流量，宜采用平均設(shè)計流量。

主干管平均設(shè)計流量，應(yīng)按下式計算：

(3.3.15-1)

式中 Q w ——主干管平均設(shè)計流量（kg/s）；

t ——滅火劑設(shè)計噴放時間（s）。

支管平均設(shè)計流量，應(yīng)按下式計算：

(3.3.15-2)

式中 Q g ——支管平均設(shè)計流量（kg/s）；

N ——安裝在計算支管下游的噴頭數(shù)量（個）；

Q c ——單個噴頭的設(shè)計流量（kg/s）。管網(wǎng)阻力損失宜采用過程中點時儲存容器內(nèi)壓力和平均設(shè)計流量進行計算。

5、過程中點時儲存容器內(nèi)壓力，宜按下式計算：

(3.3.15-3)

(3.3.15-4)

式中 P m ——過程中點時儲存容器內(nèi)壓力（MPa，絕對壓力）；

P 0 ——滅 火 劑儲存容器增壓壓力（MPa，絕對壓力）；

V 0 ——噴 放 前，全部儲存容器內(nèi)的氣相總?cè)莘e（m3）；

г——七 氟 丙 烷液體密度（kg/m3），20 ℃ 時為 1407kg /m3；

Vp ——管 網(wǎng) 的 管道內(nèi)容積（m3）；

n ——儲 存 容 器的數(shù)量（個）； Vb 儲 存 容器的容量（m3）；

η——充 裝 量（kg/m3）管網(wǎng)的阻力損失應(yīng)根據(jù)管道種類確定。當采用鍍鋅鋼管時，其阻力損失可按下式計算：

(3.3.15-5)

式中 Δ P ——計算管段阻力損失（MPa）；

L ——管 道 計 算 長 度（m），為計算管段中沿程長度與局部損 失 當 量 長 度之和 ；

Q ——管道設(shè)計流量（kg/s）；

D ——管道內(nèi)徑（mm）初選管徑可按管道設(shè)計流量，參照下列公式計算：

(3.3.15-6)

(3.3.15-7)噴頭工作壓力應(yīng)按下式計算：

(3.3.15-8)

式中 P c ——噴頭工作壓力（MPa，絕對壓力）；藝

——系統(tǒng)流程阻力總損失（MPa）

N d ——流程中計算管段的數(shù)量；

P h ——高程壓頭（MPa）.，9 高程壓頭應(yīng)按下式計算：

(3.3.15-9)

式中 H ——過程中點時，噴頭高度相對儲存容器內(nèi)液面的位差（m）；

g ——重力加速度（m/s2）

3.3.16 七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的噴頭工作壓力的計算結(jié)果，應(yīng)符合下列規(guī)定：

一級增壓儲存容器的系統(tǒng) P c > 0.6（MPa，絕對壓力）；

二級增壓儲存容器的系統(tǒng) P c > 0.7（MPa，絕對壓力）；

三級增壓儲存容器的系統(tǒng) P c > 0.8（MPa，絕對壓力）。

（MPa，絕對壓力）。

3.3.17 噴頭等效孔口面積應(yīng)按下式計算：

(3.3.17)

式中 F c ——噴頭等效孔口面積（cm2）；

q c ——等效孔口單位面積噴射率 [kg/（s · cm2）]，可按本規(guī)范附錄C采用。

3.3.18 噴頭的實際孔口面積，應(yīng)經(jīng)試驗確定，噴頭規(guī)格應(yīng)符合本規(guī)范附錄 D 的規(guī)定。

3.4 IG541 混合氣體滅火系統(tǒng)

3.4.1 IG541 混合氣體滅火系統(tǒng)的滅火設(shè)計濃度不應(yīng)小于滅火濃度的 1.3 倍，惰化設(shè)計濃度不應(yīng)小于滅火濃度的 1.1 倍。

3.4.2 固體表面火災(zāi)的滅火濃度為 28.1%，其他滅火濃度可按本規(guī)范附錄 A 中表 A-3 的規(guī)定取值，惰化濃度可按本規(guī)范附錄 A 中表 A-4 的規(guī)定取值。本規(guī)范附錄 A 中未列出的，應(yīng)經(jīng)試驗確定。

3.4.3 當 IG541 混合氣體滅火劑噴放至設(shè)計用量的 95% 時，其噴放時間不應(yīng)大于 60s，且不應(yīng)小于 48s.3.5 熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)

3.5.1 熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)的滅火設(shè)計密度不應(yīng)小于滅火密度的 1.3 倍。

3.5.2 S 型和 K 型熱氣溶膠滅固體表面火災(zāi)的滅火密度為 l 00g /m3。

3.5.3 通訊機房和電子計算機房等場所的電氣設(shè)備火災(zāi)，S 型熱氣溶膠的滅火設(shè)計密度不應(yīng)小于 1308/m3。

3.5.4 電纜隧道(夾層、井)及自備發(fā)電機房火災(zāi)，S 型和 K 型熱氣溶膠的滅火設(shè)計密度不應(yīng)小于 140g /m3。

3.5.5 在通訊機房、電子計算機房等防護區(qū)，滅火劑噴放時間不應(yīng)大于 90s, 噴口溫度不應(yīng)大于 15090 ；在其他防護區(qū).噴放時間不應(yīng)大 120s, 噴口溫度不應(yīng)大干 1501C ，3.5.6 S 型和 K 型熱氣溶膠對其他可燃物的滅火密度應(yīng)經(jīng)試驗確定

3.5, 7 其他型熱氣溶膠的滅火密度應(yīng)經(jīng)試驗確定

3.5.8 滅火浸漬時間應(yīng)符合下列規(guī)定 : 木材、紙張、織物等固體表面火災(zāi)，應(yīng)采用 20min ； 通訊機房、電子計算機房等防護區(qū)火災(zāi)及其他固體表面火災(zāi)，應(yīng)采用 l0min，3.5.9 滅火設(shè)計用量應(yīng)按下式計算 :

W=C2 · Kv · V(3.5.9)

式中 W ——滅火設(shè)計用量(kg)；

C2 ——滅火設(shè)計密度(kg/m3)；

V ——防護區(qū)凈容積(m3)；

Kv ——容積修正系數(shù)。V< 500m3 , Kv =1.0 ； 500m3 ≤ V ≤ 1000m3 , Kv =1.1；

V ≥1000m3 ,Kv=1.2。

系統(tǒng)組件

4.1 一般規(guī)定

4.1.1 儲存裝置應(yīng)符合下列規(guī)定 : 管網(wǎng)系統(tǒng)的儲存裝置應(yīng)由儲存容器、容器閥和集流管等組成；七氟丙烷和 IG541 預(yù)制滅火系統(tǒng)的儲存裝置，應(yīng)由儲存容器、容器閥等組成；熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)的儲存裝置應(yīng)由發(fā)生劑罐、引發(fā)器和保護箱(殼)體等組成； 容器閥和集流管之間應(yīng)采用撓性連接。儲存容器和集流管應(yīng)采用支架固定；

儲存裝置上應(yīng)設(shè)耐久的固定銘牌，并應(yīng)標明每個容器的編號、容積、皮重、滅火劑名稱、充裝量、充裝日期和充壓壓力等； 管網(wǎng)滅火系統(tǒng)的儲存裝置宜設(shè)在專用儲瓶間內(nèi)。儲瓶間宜靠近防護區(qū)，并應(yīng)符合建筑物耐火等級不低于二級的有關(guān)規(guī)定及有關(guān)壓力容器存放的規(guī)定，且應(yīng)有直接通向室外或疏散走道的出口。儲瓶間和設(shè)置預(yù)制滅火系統(tǒng)的防護區(qū)的環(huán)境溫度應(yīng)為-10 ～ 50 ℃ ；

儲存裝置的布置，應(yīng)便于操作、維修及避免陽光照射。操作面距墻面或兩操作面之間的距離，不宜小于 1.0m，且不應(yīng)小于儲存容器外徑的 1.5 倍。

4.1.2 儲存容器、驅(qū)動氣體儲瓶的設(shè)計與使用應(yīng)符合國家現(xiàn)行《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》及《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。

4.1.3 儲存裝置的儲存容器與其他組件的公稱工作壓力。不應(yīng)小于在最高環(huán)境溫度下所承受的工作壓力。

4.1.4 在儲存容器或容器閣上，應(yīng)設(shè)安全泄壓裝盆和壓力表。組合分配系統(tǒng)的集流管，應(yīng)設(shè)安全泄壓裝置。安全泄壓裝置的動作壓力，應(yīng)符合相應(yīng)氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)定。

4.1.5 在通向每個防護區(qū)的滅火系統(tǒng)主管道上，應(yīng)設(shè)壓力訊號器或流量訊號器

4.1.6 組合分配系統(tǒng)中的每個防護區(qū)應(yīng)設(shè)置控制滅火劑流向的選擇閥，其公稱直徑應(yīng)與該防護區(qū)滅火系統(tǒng)的主管道公稱直徑相等。

選擇閥的位置應(yīng)靠近儲存容器且便于操作。選擇閥應(yīng)設(shè)有標明其工作防護區(qū)的永久性銘牌。

4.1.7 噴頭應(yīng)有型號、規(guī)格的永久性標識。設(shè)置在有粉塵、油霧等防護區(qū)的噴頭，應(yīng)有防護裝置。

4.1.8 噴頭的布置應(yīng)滿足噴放后氣體滅火劑在防護區(qū)內(nèi)均勻分布的要求。當保護對象屬可燃液體時，噴頭射流方向不應(yīng)朝向液體表面。

4.1.9 管道及管道附件應(yīng)符合下列規(guī)定 : 輸送氣體滅火劑的管道應(yīng)采用無縫鋼管。其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《輸送流體用無縫鋼管》 GB/T 8163, 《高壓鍋爐用無縫鋼管》 GB 531。等的規(guī)定。無縫鋼管內(nèi)外應(yīng)進行防腐處理，防腐處理宜采用符合環(huán)保要求的方式；

1系統(tǒng)應(yīng)設(shè)自動控制和手動控制兩種啟動方式。

5.0.3 采用自動控制啟動方式時，根據(jù)人員安全撤離防護區(qū)的需要，應(yīng)有不大于 306 的可控延遲噴射；對于平時無人工作的防護區(qū)，可設(shè)置為無延遲的噴射。

5.0.4 滅火設(shè)計濃度或?qū)嶋H使用濃度大于無毒性反應(yīng)濃度(NOAEL 濃度)的防護區(qū)和采用熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)的防護區(qū)，應(yīng)設(shè)手動與自動控制的轉(zhuǎn)換裝置。當人員進入防護區(qū)時，應(yīng)能將滅火系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為手動控制方式；當人員離開時，應(yīng)能恢復(fù)為自動控制方式。防護區(qū)內(nèi)外應(yīng)設(shè)手動、自動控制狀態(tài)的顯示裝置。

5.0.5 自動控制裝置應(yīng)在接到兩個獨立的火災(zāi)信號后才能啟動。手動控制裝置和手動與自動轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)設(shè)在防護區(qū)疏散出口的門外便于操作的地方，安裝高度為中心點距地面 1.5m。機械應(yīng)急操作裝置應(yīng)設(shè)在儲瓶間內(nèi)或防護區(qū)疏散出口門外便于操作的地方。

5.0.6 氣體滅火系統(tǒng)的操作與控制，應(yīng)包括對開口封閉裝置、通風機械和防火閥等設(shè)備的聯(lián)動操作與控制。

5.0.7 設(shè)有消防控制室的場所，各防護區(qū)滅火控制系統(tǒng)的有關(guān)信息，應(yīng)傳送給消防控制室。

5.0.8 氣體滅火系統(tǒng)的電源，應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)消防技術(shù)標準的規(guī)定；采用氣動力源時，應(yīng)保證系統(tǒng)操作和控制需要的壓力和氣量。

5.0.9 組合分配系統(tǒng)啟動時，選擇閥應(yīng)在容器閥開啟前或同時打開。

安全要求

6.0.1 防護區(qū)應(yīng)有保證人員在 30s 內(nèi)疏散完畢的通道和出口。

6.0.2 防護區(qū)內(nèi)的疏散通道及出口，應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明與疏散指示標志。防護區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)火災(zāi)聲報警器，必要時，可增設(shè)閃光報警器。防護區(qū)的人口處應(yīng)設(shè)火災(zāi)聲、光報警器和滅火劑噴放指示燈，以及防護區(qū)采用的相應(yīng)氣體滅火系統(tǒng)的永久性標志牌。滅火劑噴放指示燈信號，應(yīng)保持到防護區(qū)通風換氣后，以手動方式解除。

6.0.3 防護區(qū)的門應(yīng)向疏散方向開啟，并能自行關(guān)閉；用于疏散的門必須能從防護區(qū)內(nèi)打開。

6.0.4 滅火后的防護區(qū)應(yīng)通風換氣，地下防護區(qū)和無窗或設(shè)固定窗扇的地上防護區(qū)，應(yīng)設(shè)置機械排風裝置，排風口宜設(shè)在防護區(qū)的下部并應(yīng)直通室外。通信機房、電子計算機房等場所的通風換氣次數(shù)應(yīng)不少于每小時 5 次。

6.0.5 儲瓶間的門應(yīng)向外開啟，儲瓶間內(nèi)應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明；儲瓶間應(yīng)有良好的通風條件，地下儲瓶間應(yīng)設(shè)機械排風裝置，排風口應(yīng)設(shè)在下部，可通過排風管排出室外。

6.0.6 經(jīng)過有爆炸危險和變電、配電場所的管網(wǎng)，以及布設(shè)在以上場所的金屬箱體等，應(yīng)設(shè)防靜電接地。

6.0.7 有人工作防護區(qū)的滅火設(shè)計濃度或?qū)嶋H使用濃度。不應(yīng)大于有毒性反應(yīng)濃度(LOAEL 濃度)，該值應(yīng)符合本規(guī)范附錄 G 的規(guī)定。

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第三篇：氣體滅火系統(tǒng)簡易操作方法

泛海三江氣體滅火系統(tǒng)操作方法及注意事

項

1.鍵盤按鍵需解鎖才可按消音或復(fù)位鍵，解鎖方法為：4防區(qū)（先按鍵盤操作鍵、再按調(diào)分鍵），2防區(qū)（先按鍵盤操作鍵、再按查詢時間鍵）鍵盤操作指示燈點亮OK。緊急按鈕除外。

2.氣體滅火控制器在自動狀態(tài)時，煙感與溫感2路都報警方可延時30秒開啟驅(qū)動瓶電磁閥放氣滅火，手動狀態(tài)只報警、不延時放氣。

3.氣體防護區(qū)門口手動報警按鈕不管手動或自動狀態(tài)、按下手動報警按鈕就延時5秒開啟驅(qū)動瓶電磁閥放氣滅火。注：火警時需按下對應(yīng)防護區(qū)按鈕

4.當氣體防護區(qū)報火警，人員需及時撤到防護區(qū)外，并關(guān)上防火門。如誤報火警、用第1條方法按氣體滅火控制器復(fù)位按鈕即可。如確定有火警，則需判斷火情是否可控范圍，小范圍火情可用就近滅火器滅火，火情無法控制則按下報警防護區(qū)門口氣體放氣按鈕，延時5秒放氣。或者按下氣體滅火控制器面板上面對應(yīng)報警防護區(qū)緊急按鈕放氣。

5.當發(fā)生火情時，第4條2種操作方法不能放氣滅火時，可用應(yīng)急方案操作滅火，方法如下：需熟悉本系統(tǒng)人員到氣瓶間，準確找到報警防護區(qū)的驅(qū)動瓶，拔出驅(qū)動瓶電磁閥上保險插銷，按下驅(qū)動瓶電磁閥上手動放氣按鈕就OK。

6.非專業(yè)人員或熟悉本系統(tǒng)人員請勿操作

第四篇：氣體滅火系統(tǒng)操作規(guī)程

氣體滅火系統(tǒng)操作規(guī)程

第一章 國家關(guān)于氣體滅火系統(tǒng)維護保養(yǎng)的有關(guān)規(guī)定

第一條 系統(tǒng)應(yīng)由經(jīng)過專門培訓(xùn)，并經(jīng)考核合格的人負責定期檢查和維護。

第二條 系統(tǒng)投入使用前，應(yīng)具備下列文件資料：

（一）全部技術(shù)資料和竣工驗收報告。

（二）系統(tǒng)的操作規(guī)程。

（三）系統(tǒng)的檢查、維護記錄圖表。

第三條 應(yīng)做好對系統(tǒng)的定期檢查，并做好記錄。檢查中發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)及

時處理。

第四條 每月應(yīng)對系統(tǒng)進行兩次檢查，檢查內(nèi)容及要求應(yīng)符合下列規(guī)定：

（一）對全部系統(tǒng)組件進行外觀檢查，系統(tǒng)組件應(yīng)無碰撞變形及其他機

械性損傷，表面應(yīng)無銹蝕，保護漆層應(yīng)完好，銘牌應(yīng)清晰，手動操作裝置的保護罩、鉛封和安全標志應(yīng)完整。

（二）系統(tǒng)組件的安裝位置不得有其他物件阻擋或妨礙其正常工作。

（三）驅(qū)動控制盤面板上的指示燈應(yīng)正常，各開關(guān)位置應(yīng)正確，各接線

應(yīng)無松動現(xiàn)象。

（四）火災(zāi)探測器表面應(yīng)保持清潔，應(yīng)無任何會干擾或影響火災(zāi)探測器

探測性能的擦傷、油漬及油漆。

（五）儲存容器上的壓力表，其指針應(yīng)在正常的范圍內(nèi)。

第五條 每年應(yīng)對系統(tǒng)進行兩次全面檢查，檢查內(nèi)容和要求除按月檢規(guī)定的檢查外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：

（一）防護區(qū)的開口情況、防護區(qū)的用途及可燃物的種類、數(shù)量、分布

情況，應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。防護區(qū)外的疏散通道應(yīng)保持暢通。

（二）儲存容器的固定支架，應(yīng)無松動現(xiàn)象。

（三）滅火劑輸送管路與噴嘴的連接、滅火劑輸送管路本身的連接應(yīng)安

裝牢固。

（四）滅火劑輸送管路及電氣管路的固定支架應(yīng)無松動現(xiàn)象。

（五）高壓軟管應(yīng)無變形、裂紋及老化。

（六）各噴嘴孔口，應(yīng)無雜物堵塞。

（七）對每個防護區(qū)進行一次模擬自動啟動試驗。

（八）手動控制、手動/自動切換、緊急停止操作、備用滅火劑儲存容器

切換操作應(yīng)正常。

第二章 消防監(jiān)控室關(guān)于氣體滅火系統(tǒng)的操作要求

第一條 對設(shè)備的維護保養(yǎng)參照國家有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

第二條 每日對氣體滅火控制器的運行情況進行認真登記，如有異常情況

及時上報。

第三條 每日對氣體儲瓶間進行巡視，巡視標準參照國家有關(guān)保養(yǎng)要求，發(fā)現(xiàn)異常情況及時匯報并作相就記錄，能處理的及時處理，不能處理的請示領(lǐng)導(dǎo)進行解決。

第四條 日常保證系統(tǒng)處于手動狀態(tài)，盡量杜絕誤噴的可能。

第五條 熟練掌握氣體滅火系統(tǒng)的滅火原理、設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理和動作程序。

第六條 明確滅火操作程序。報警信號由感溫探測器和感煙探測器兩個獨

立的報警信號構(gòu)成，方可確認為火災(zāi)信號，必須進行確認后，才能啟動滅火設(shè)備，啟動設(shè)備就參照滅火區(qū)域進行啟動。

第七條 啟動氣體滅火設(shè)備后，應(yīng)迅速通知相關(guān)區(qū)域的人員進行撤離，開

啟相應(yīng)的防排煙設(shè)備，便于人員進行疏散，并有效利用緊急廣播系統(tǒng)對現(xiàn)場人員進行疏散指導(dǎo)，第八條 發(fā)生火警后，應(yīng)及時向領(lǐng)導(dǎo)進行匯報，并向消防支隊進行報告，對于領(lǐng)導(dǎo)和消防支隊下達的有效指令要立即執(zhí)行。

第五篇：新版氣體渦輪流量計的測量原理

新版氣體渦輪流量計的測量原理

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在磁感應(yīng)強度為B的均勻磁場中，垂直于磁場方向放一個內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道，當導(dǎo)電液體在管道中以流速v流動時，導(dǎo)電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電極則可以證明，只要管道內(nèi)流速分布為軸對稱分布，兩電極之間產(chǎn)生感生電動勢：

e=KBDv(3-36)

式中，v為管道截面上的平均流速，k為儀表常數(shù)。由此可得管道的體積流量為： qv= πeD/4KB(3-37)

由上式可見，體積流量qv與感應(yīng)電動勢e和測量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系，與磁場的磁感應(yīng)強度B成反比，與其它物理參數(shù)無關(guān)。這就是電磁流量計的測量原理。

需要說明的是，要使式(3—37)嚴格成立，必須使氣體流量計測量條件滿足下列假定： ①磁場是均勻分布的恒定磁場;

②被測流體的流速軸對稱分布;

③被測液體是非磁性的;

④被測液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性。