衡陽師范學院大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗計劃項目 (1)

1、衡陽師范學院大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗計劃項目申 請 書項目名稱 家用煤氣智能監(jiān)控系統(tǒng) 項目負責人 鄭 哲 賢 所在教學部門 物理與電子信息科學系 年級、專業(yè) 2009級電子信息科學與技術(shù)專業(yè)聯(lián)系電話 電 子 郵 箱 指導教師 許兵 填表日期 2010-5-6 衡陽師范學院制二0一0年四月填 寫 說 明一、本表要按順序逐項填寫，內(nèi)容要實事求是，表達要明確、嚴謹。空缺項要填“無”。要求一律用A4紙雙面打印，于左側(cè)裝訂成冊。 二、申請參加衡陽師范學院“大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗計劃”項目團隊人數(shù)不得超過5人（1人為項目負責人，參與合作研究者1-4人），個人申報項目只需填寫“負責人”相關(guān)信息，項

2、目運行周期一般為1-3年。三、表中第一至第八項可依據(jù)內(nèi)容多少適當調(diào)整高度。四、如填表有不明事宜，請致電咨詢。（聯(lián)系電話：8484955）項目名稱家用煤氣智能監(jiān)控系統(tǒng)擬申請經(jīng)費5000元起止時間年 月至 年 月負責人姓名年級所在系、專業(yè)聯(lián)系電話E-mail簽字參加成員指導教師情況姓 名許兵職 稱講師學歷/學位碩士研究生講授課程模擬電路、數(shù)字電路、匯編語言、單片機原理、C語言主要科學研究工作簡歷時 間項目名稱獲獎情況2009-2011基于ARM的圖像監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)所在院（系）物理與電子信息科學系E-mail電 話一、申請理由（包括項目前期基礎(chǔ)及項目成員具備的知識、興趣、已取得的成績及相關(guān)科研

3、經(jīng)歷等）項目負責人擔任班長，學習成績優(yōu)秀，理論基礎(chǔ)扎實，動手能力強，富有創(chuàng)新精神，具有較強的團隊組織管理能力。曾參加學院普通話暨口語藝術(shù)大賽并獲得三等獎及優(yōu)秀組織獎，2010年度被評為物理與電子信息科學系優(yōu)秀學生干部。項目組成員專業(yè)理論基礎(chǔ)扎實，學習成績優(yōu)秀，自學能力較強，團隊協(xié)作意識強，對程序的設(shè)計與開發(fā)工作有濃厚的興趣，有較強的科研創(chuàng)新潛力，具備了一定的開發(fā)設(shè)計能力和項目實施的基本條件。其中，李曼玲同學2010年度被評為學院優(yōu)秀團支書，陳可可同學2009年參加學院舉辦的普通話暨口語藝術(shù)大賽并榮獲三等獎及優(yōu)秀組織獎。指導老師長期從事電子技術(shù)的理論與實驗教學，具有豐富的理論知識和實踐經(jīng)驗，非常

4、熟悉本領(lǐng)域的國內(nèi)外研究動態(tài)，發(fā)表了EI檢索的科研論文1篇，曾主持衡陽師范學院科學基金青年項目1項，參與企業(yè)技改項目3項，積累了豐富的項目經(jīng)驗，能為本項目的開展提供有力的支持。二、選題依據(jù)（包括項目的學術(shù)價值、應(yīng)用價值、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析）近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，燃氣行業(yè)發(fā)展迅猛，液化氣、天然氣、焦爐煤氣等城市燃氣作為清潔能源已在國家機關(guān)、餐飲業(yè)等得到廣泛應(yīng)用。由于煤氣泄漏所引發(fā)的爆炸、中毒和火災事故不斷發(fā)生，為了減少并杜絕因煤氣泄漏而發(fā)生的事故，因此本項目研發(fā)了一款家用煤氣智能監(jiān)控系統(tǒng)。在國內(nèi)，濟南瑞安儀表有限公司RBK煤氣報警器，聲光報警主備電動轉(zhuǎn)化各通道故障自動

5、診斷檢測精度高，抗干擾能力強；濟南萬杰翔電子有限公司一氧化碳氣體報警器采用四總線信號傳輸總線制通訊，抗RFI/EMI干擾?？蓪崟r顯示氣體濃度和時間，具有自動校準，自動跟蹤傳感器老化狀況，三級報警，故障自動監(jiān)測功能等功能；鹽城市吉華電子有限公司一氧化碳報警儀CGD-1-ACO使用操作簡便，聲光報警，報警點可調(diào)，性能穩(wěn)定可靠。在國外，美國英思科ISC T40-CO一氧化碳報警器,可持續(xù)顯示CO或H2S濃度 ,高低濃度聲、光、振動報警；Drager德爾格Pac 1000-CO一氧化碳報警器，它適用于短期使用，該儀器可以檢測環(huán)境空氣中的一氧化碳，硫化氫或氧氣的濃度并及時報警。英國迪泰克SEN168一氧

6、化碳檢測儀兩級，三重警報（聲、光，振動），警報聲90分貝，帶有簡單的自動校準程序，減小測量誤差。盡管國內(nèi)外市場上存在大量的煤氣報警器，但傳統(tǒng)報警器報警方式單一、沒有安全的煤氣泄露防范措施，且價格昂貴、測量精度低、穩(wěn)定性差，不能對煤氣進行定量和多區(qū)域的監(jiān)測。本項目旨在設(shè)計一款家用煤氣智能監(jiān)控系統(tǒng)，能通過聲光、給業(yè)主撥打電話、發(fā)送短信等多種方式報警，大大提高了報警率。此外，該項目還具有多點檢測功能和安全的防煤氣泄漏措施，不僅穩(wěn)定性高，還有著極高的安全可靠性，為人們的安全生活提供了保障。三、研究方案（包括研究目標、研究內(nèi)容、研究方法、實驗方案、技術(shù)路線、可行性分析等）（1）研究目標本項目旨在設(shè)計一款

7、家用煤氣智能監(jiān)控系統(tǒng)，當一氧化碳濃度達到或超過50ppm時，該系統(tǒng)發(fā)出指令，自動關(guān)閉煤氣管道閥門，打開風扇排氣,同時發(fā)出聲光報警，在一秒鐘之內(nèi)向業(yè)主發(fā)送報警短信并撥打預先設(shè)計好的報警電話。（2）研究內(nèi)容 硬件平臺的設(shè)計，包括主控電路、煤氣管道閥門自動關(guān)閉電路、聲光自動報警和報警數(shù)據(jù)發(fā)送電路、排風扇控制電路。 軟件平臺設(shè)計的設(shè)計與實現(xiàn)，包括信號采集模塊、開關(guān)控制程序、報警程序。（3）研究方法與技術(shù)路線 查閱相關(guān)資料，廣泛獲取與煤氣探測器有關(guān)的內(nèi)容，了解國內(nèi)外煤氣探測器研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，提出系統(tǒng)的整體設(shè)計方案。 計算機仿真。系統(tǒng)的硬、軟件采用模塊化的設(shè)計思想，利用proteus等計算機仿真軟件，分模

8、塊進行仿真實驗，檢驗系統(tǒng)在理想情況下的控制效果，針對可能出現(xiàn)的問題，修改和完善設(shè)計方法。 實物實驗。制作電路板，進行實物實驗。根據(jù)本設(shè)計的需求，選取實際的應(yīng)用對象，檢驗智能監(jiān)控系統(tǒng)的效果，并針對實驗中出現(xiàn)的問題，進一步完善監(jiān)控系統(tǒng)的各項性能指標。（4）實驗方案根據(jù)市場調(diào)查、已有文獻資料的進一步總結(jié)系統(tǒng)需求分析體系結(jié)構(gòu)設(shè)計硬、軟件的設(shè)計（模塊化的設(shè)計方法）系統(tǒng)集成、調(diào)試、優(yōu)化與改進。（5）可行性分析項目組成員理論基礎(chǔ)扎實、動手能力強，成員間有共同工作的經(jīng)歷，團隊合作意識強，具備了項目順利開展的基本條件。指導老師從事過多年的項目開發(fā)，積累了豐富的實踐經(jīng)驗，具有扎實的研究基礎(chǔ)，為項目的順利開展提供了

9、強有力的支持。物理與電子信息科學系相關(guān)儀器設(shè)備齊全，學校高度重視，并能夠提供資金、審閱、指導等方面的有力支持。四、項目的創(chuàng)新點、特色和解決的關(guān)鍵技術(shù)（1）創(chuàng)新點和特色本項目設(shè)計的家用煤氣智能監(jiān)控系統(tǒng)性價比高。該系統(tǒng)對煤氣檢測精度高，且能通過聲光報警和自動撥號報警的方式提高報警率，此外還能通過自動關(guān)閉電磁閥門和開啟排風扇有效地控制了煤氣的泄露。（2）解決的關(guān)鍵技術(shù) 煤氣濃度檢測算法的實現(xiàn)。 煤氣管道閥門自動關(guān)閉電路的設(shè)計。五、項目進度安排（查閱資料、選題、自主設(shè)計項目研究方案、開題報告、實驗研究、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、處理與分析、研制開發(fā)、填寫結(jié)題表、撰寫研究論文和總結(jié)報告、參加結(jié)題答辯和成果推廣等）201

10、0年9月2011年1月，通過閱讀大量相關(guān)資料文獻，整合有用資源，提出系統(tǒng)的整體設(shè)計方案。2011年2月2011年7月，系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計與軟件仿真，進一步改進系統(tǒng)的性能指標。 2011年8月2012年2月，智能軟件的設(shè)計與系統(tǒng)硬、軟件聯(lián)調(diào)，制作樣品并選取實際的監(jiān)控對象，進行性能指標的測試，進一步完善系統(tǒng)的功能。最后設(shè)計產(chǎn)品的外觀。2012年3月2012年6月，發(fā)表論文，準備結(jié)題工作，同時申請專利。六、擬利用資源（科研教學設(shè)施、儀器設(shè)備、資料等）物理與電子信息系的實驗室具備與項目相關(guān)的齊全的調(diào)試儀器和充足常用實驗器材如高性能計算機、Proteus仿真軟件、單片機實驗系統(tǒng)、GSM模塊等。通過圖書館、系資料室、中國知網(wǎng)和搜索引擎可獲得豐富技術(shù)資料。這些均為項目的順利完成打下了基礎(chǔ)。七、經(jīng)費使用計劃序號支持項目金額（元）1設(shè)備費25002能源、材料費10003試驗外協(xié)費5004差旅費3005會議費2006管理費3007其他相關(guān)費200合 計5000八、項目預期成果（研究論文、設(shè)計、調(diào)研報告、申請專利、開發(fā)軟件、研制產(chǎn)品、項目鑒定等）提供可操作性的家用煤氣智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計步驟、電路圖、結(jié)構(gòu)圖、電子元件清單及其樣機一套。發(fā)表科研論文至少1篇。申請專利至少1項。九、項目誠信承諾 本項目全體成員慎重承諾，該項目研究將遵守學校有關(guān)規(guī)定，恪守學術(shù)規(guī)范，不抄襲他人成果，不弄虛作假，先誠實做人，再誠