家用燃氣安全保障系統(tǒng)

1、初二 個人主動式家用燃氣安全保障系統(tǒng)研究 摘要：入冬以來，新聞中常?？梢月牭接嘘P(guān)煤氣中毒致死的新聞報道，許多城市都出現(xiàn)煤氣中毒事件。煤氣中毒也就是常說的一氧化碳中毒，我從網(wǎng)絡(luò)和書籍中得知當(dāng)人一氧化碳中毒時，應(yīng)盡快讓患者離開中毒環(huán)境并立即打開門窗，流通空氣。應(yīng)盡早把患者送到醫(yī)院接受治療。為了在煤氣泄漏時可及時的幫助中毒人員，我設(shè)計了這個完全自動的家用燃氣安全保障系統(tǒng)。它可以在人員不知曉或已中毒后可以幫助人們救援將單片機的一個管腳和一個煤氣或天然氣檢測器的信號輸出端口連接，通過單片機的編程功能對與之相連的煤氣或天然氣煤氣或天然氣檢測器進行不間斷的信號偵測，一旦發(fā)現(xiàn)有氣體泄漏的報警信號，就立即執(zhí)行預(yù)

2、設(shè)的程序（即在換氣的同時斷水、斷電，通知相關(guān)安全維修人員）。其余管腳分別和繼電器連接，繼電器和報警器、應(yīng)急燈和家中帶風(fēng)扇的電器連接，以此來控制它們。這個系統(tǒng)可完成許多意外發(fā)生時有助于挽救人員的工作，這有助于提高人員在意外中的存活機會。 整體： 關(guān)鍵詞：燃氣安全 智能控制選題目的 入冬以來，新聞中常常可以聽到有關(guān)煤氣中毒致死的新聞報道，許多城市都出現(xiàn)煤氣中毒事件。煤氣中毒也就是常說的一氧化碳中毒，“煤氣主要成分是一氧化碳，在各種含碳燃料不完全燃燒時都可產(chǎn)生一氧化碳。這是一種無色、無味、無刺激性的氣體。當(dāng)居室內(nèi)一氧化碳體積達時，人會感到頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、四肢乏力等癥；超過時，只要吸入半小時，

3、人即會昏睡，進而昏迷；達到時，只要吸入小時就可致人于死亡?！保ㄖ腥A康網(wǎng)）我從網(wǎng)絡(luò)和書籍中得知當(dāng)人一氧化碳中毒時，應(yīng)盡快讓患者離開中毒環(huán)境，并立即打開門窗，流通空氣。應(yīng)盡早把患者送到醫(yī)院接受治療。但我發(fā)現(xiàn)很多時候，患者都難以被及時送至醫(yī)院，患者常常一人在家自己中毒難以自救。有多人在家時，可能所有人都相繼中毒了，如果有人沒有中毒，但也常因為不了解急救方法而延誤搶救時機。于是我就開始構(gòu)思一個可以預(yù)防一氧化碳中毒，在中毒后可以幫助人們自救，幫助他人施救的安全系統(tǒng)。市場上有一些家用的煤氣報警器，但是在許多情況下，煤氣報警器并不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，有時即使報警了卻因主人沒有聽到造成了已經(jīng)可以避免的事故。因此

4、我構(gòu)思了這個完全自動化的安全系統(tǒng)，其目的就是當(dāng)人員不知曉或已中毒后可以幫助人們救援。研究目的：主要發(fā)明和創(chuàng)新：系統(tǒng)功能眾多，可以在人員都不知情或甚至中毒后自行運作，這有利于患者的救援。系統(tǒng)更加安全，人性化，該系統(tǒng)利用家中原有的排氣系統(tǒng)在泄漏發(fā)生時及時的換氣，通風(fēng)。自動斷水、斷電可以避免很多意外的發(fā)生。設(shè)計思路（1）當(dāng)發(fā)生泄漏時，應(yīng)及時疏散人員，該系統(tǒng)應(yīng)在發(fā)生泄漏時啟動報警系統(tǒng)，讓人員及時可以及時撤離。但很多時候人員正在熟睡或因其他原因常常沒有聽到警報聲，最后還是中毒了。因此該系統(tǒng)還應(yīng)具備一下幾項功能：（2）“打開門窗，流通空氣?！笔欠乐挂谎趸贾卸竞鸵谎趸贾卸竞蠖夹枰龅牡谝患?，這有助于患

5、者的恢復(fù)并爭取到更多的搶救時間。我的系統(tǒng)一定要做到可以在煤氣泄漏時自動開窗通風(fēng)。由于環(huán)境特殊，所以不能用普通的方法開窗，但考慮到平時使用方便的因素，我決定使用住房中現(xiàn)有的設(shè)施，如：廚房抽油煙機，浴室排風(fēng)扇等進行換氣、通風(fēng)。（此項應(yīng)用應(yīng)急電源供電）（3）煤氣或天然氣泄漏時，如果空氣中的一氧化碳含量很高，就很容易因家用電器工作時產(chǎn)生的電火花引起爆炸，因此當(dāng)煤氣或天然氣泄漏時最好可以斷水、斷電。所以該系統(tǒng)應(yīng)可以在發(fā)生泄漏時自動切斷水、電。通過更為安全的應(yīng)急電源供電。（4）當(dāng)煤氣或天然氣泄漏時，患者很難自主呼救，因此該系統(tǒng)因該具備自動報警或報告相關(guān)安全人員的能力。技術(shù)要求 為了達到設(shè)計初衷，我以一種精

6、度高且較穩(wěn)定的煤氣檢測器作為檢測信號的來源（也可以使用自制的檢測器），為了達到可以智能的控制多個不同的用電器，我把從檢測器中引出報警信號引導(dǎo)到一塊彈片機上，在這里使用的是低端的AT89C2051彈片機，原因有二，一是該型號的彈片機成本低廉，增加了該系統(tǒng)的實用性。二是因為該型號彈片機的制作較為簡單，編程也相對簡單一些。該型號彈片機有20個管腳，其中除去基礎(chǔ)硬件和信號接受極占用的管腳外還有至少8個管腳可以用來控制用電器。（如圖：即11-18號管腳）同時為了讓單片機可以控制較大的用電器，需要加入繼電器。這樣可以通過單片機來控制繼電器，以此來在人員已經(jīng)昏迷或不知曉的情況下控制家用電器。應(yīng)用原理將單片機

7、的一個管腳和一個煤氣或天然氣檢測器的信號輸出端口連接，通過單片機的編程功能對與之相連的煤氣或天然氣煤氣或天然氣檢測器進行不間斷的信號偵測，一旦發(fā)現(xiàn)有氣體泄漏的報警信號，就立即執(zhí)行預(yù)設(shè)的程序（即在換氣的同時斷水、斷電，通知相關(guān)安全維修人員）。即通過單片機的一個帶“check”的程序不斷的檢測氣敏電阻的泄漏信號，一旦檢測到有信號，就執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的子程序，強行啟動風(fēng)扇，報警器，發(fā)送求救信號和切斷家中的水電煤，啟動應(yīng)急電源。風(fēng)扇：通過與單片機相連的繼電器，越過電器的開關(guān)，強行用應(yīng)急電源啟動用電器，開始換氣和報警。為增加系統(tǒng)的實用性，我直接使用家中本來就有的一些通風(fēng)設(shè)施。如：抽油煙機，浴霸和排風(fēng)扇等。報

8、警器：一般的檢測器都擁有報警功能，但實際用處不大，有的警報聲較輕，難以吵醒熟睡中的人們，所以該系統(tǒng)的報警器應(yīng)聲音響亮，最好為5000赫茲。發(fā)送求救信號：發(fā)生泄漏后應(yīng)及時通知相關(guān)的維護人員，該系統(tǒng)應(yīng)在檢測到泄漏的同時立即通知社區(qū)保安和物業(yè)人員或直接通知煤氣公司的專業(yè)維修人員。切斷家中的水電煤，啟動應(yīng)急電源：這是最為有效的遏止泄漏和防止意外發(fā)生的方法，這可以讓通風(fēng)的效果更好。作品圖片：整體：單片機部分：煤氣檢測器：進一步改進（1）可以進一步的增加系統(tǒng)的功能，泄漏發(fā)生時可以直接與燃氣公司保持聯(lián)系?？s短救援時間。（2）可以通過多個連網(wǎng)的檢測器來更加精確的定位泄漏源頭，便于維修。（3）隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，更新的技術(shù)不斷出現(xiàn)，該系統(tǒng)的功能也可以增加，能做的事也會更多。發(fā)明體會