大學生學術課題申報書(共9頁)

1、編號(bin ho)： *省青少年教育科學(kxu)規(guī)劃課題大學生學術(xush)課題申請書類別：自然科學類學術論文社會科學類學術論文新技術、新產(chǎn)品、新工藝的研究和制作類其他 并注明：課 題 名 稱： 家庭煤氣泄漏檢測報警系統(tǒng) 申 報 單 位： 信息工程學院 _申報者姓名： * 指導老師姓名： * 山東省青少年教育科學研究院2014年2月修訂(xidng)課題研究人員基本(jbn)情況負責人姓名性別民族年齡所在學院班級電話手機郵箱課題組成員基本情況（不超過5人）姓名性別年齡所在學院及班級研究特長及課題分工聲光報警GPRS電話報警 8051 單片機電源A/D放大器CO傳感器二、課題設計論證1、選

2、題：本課題研究現(xiàn)狀，選題的意義；2、內(nèi)容：本課題研究的主要思路（包括視角、方法、途徑、目的）和主要觀點；3、預期價值：本課題創(chuàng)新點、理論意義和應用價值；4、研究基礎：本課題已有研究基礎，主要參考文獻（限填10項以內(nèi)）。（請分4部分逐項填寫，限2000字內(nèi)）1、本課題研究現(xiàn)狀，選題的意義：隨著現(xiàn)代化步伐的加快，煤氣作為常用燃料遍布于大中小城鎮(zhèn)的起居生活，然而在生活中，煤氣的開發(fā)利用大大造福于家庭生活，同時也帶來了更多的爆炸或火災隱患，爆炸事故，時常發(fā)生。由于使用不當或設備不完善、老化等問題引起煤氣泄漏、爆炸的事故也在增多，極大地威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。根據(jù)一氧化碳的性質(zhì)，當與空氣混合達到12.

3、5%80%時具有爆炸性。此外，CO 通過人體呼吸作用進入血液循環(huán)，造成缺氧血癥，導致組織缺氧，抑制組織呼吸，人就會產(chǎn)生昏迷、抽搐等重度中毒的癥狀，給人體造成不可逆轉的傷害，直至死亡。它又是煤氣中對人體危害最大的有毒氣體。無論是在農(nóng)村還是城市，都存在煤氣泄露造成事故的隱患，因此要對室內(nèi)的煤氣進行檢測。為了確保家庭用氣的安全，防止煤氣泄漏引起的中毒和爆炸事件的發(fā)生，設計出合理有效的報警控制系統(tǒng)，保障人們的生命和財產(chǎn)安全已成為人們的迫切需要。煤氣泄漏檢測報警系統(tǒng)能夠檢測室內(nèi)煤氣濃度，當煤氣泄漏時產(chǎn)生報警，在減少人員傷亡和經(jīng)濟損失方面起到至關重要的作用。一般的煤氣報警器功能單一，或是必須手動復位閥門系

4、統(tǒng)，性能穩(wěn)定性低，而大型的監(jiān)控系統(tǒng)又價格不菲，需專門的技術人員來管理，不適用于中小企業(yè)和家庭。本設計是一種基于單片機以及GPRS模塊的煤氣泄漏與報警系統(tǒng)，具有結構簡單、價格低廉、易于操作等特點，適于家庭使用。因此該系統(tǒng)可以及時向用戶報告事故信息，從而及時采取行動，最大程度的減少損失。當前市場上有基于51單片機開發(fā)的GSM報警系統(tǒng)，但是GSM本身的缺點還是不容忽視。較之，另一款GPRS設備更為先進：相對于GSM的9.6kbps的訪問速度而言，GPRS擁有171.2kbps的訪問速度；在連接建立時間方面，GSM需要10-30秒，而GPRS只需要極短的時間就可以訪問到相關請求；另外對于費用而言，GS

5、M是按連接時間計費的，而GPRS只需要按數(shù)據(jù)流量計費；GPRS對于網(wǎng)絡資源的利用率而相對遠遠高于GSM。而且GPRS模塊還支持語音通話功能。所以，一款更能保障用戶財產(chǎn)安全的、更具優(yōu)越性的報警系統(tǒng)應運而生。2、內(nèi)容：本課題研究的主要思路（包括視角、方法、途徑、目的）和主要觀點煤氣泄漏檢測報警裝置是能夠檢測環(huán)境中的可燃氣體CO濃度，并且具有報警功能的儀器，儀器的最基本組成應包括：氣體信號采集電路、A/D轉換電路、單片機控制電路、通信報警電路四大部分組成。（一）系統(tǒng)設計特點：(1)系統(tǒng)采用模塊化設計；(2)報警器能夠快速、準確地檢測到現(xiàn)場的異常狀態(tài)，并及時傳送到中央控制器，經(jīng)判斷后，能夠可靠地進行報

6、警，通過電話線拔打預先設置的手機號碼，進行語音報警。報警完畢自動回到警戒狀態(tài)，等待下一次報警；(3)可以讓用戶自行錄制語音報警內(nèi)容。 （二）設計思路如下：（1）由傳感器檢測出環(huán)境中的煤氣CO濃度，經(jīng)過濾波和放大后送到A/D轉換器進行模數(shù)轉換。（2）單片機不斷掃描A/D轉換的輸出值，并與設定值進行比較，當檢測值大于設定值時，由單片機發(fā)出控制命令。（3）單片機輸出控制命令，實現(xiàn)聲光報警，并且通過GPRS模塊給用戶和相關人員手機打電話報警通知。（三）設計方案系統(tǒng)流程圖如下所示：CO傳感器放大器A/D電源 8051 單片機GPRS電話報警聲光報警 （四）設計方案模塊選取簡述：單片機采用STC89C52

7、，該單片機為8位機，4KROM、128字節(jié)RAM和32位IO口，可滿足設計需要。系統(tǒng)選用MQ-7傳感器，該傳感器適用于工業(yè)和家庭的氣體檢測，特別對CO 氣體敏感。A/D轉換采用帶多路模擬開關功能的芯片ADC0809,分辨率為8位，精度稍低，但控制方便且價格便宜。ISD1420用于錄放語音信號。GPRS模塊實現(xiàn)無線通信給用戶撥打電話功能。3、預期價值：本課題創(chuàng)新點、理論意義和應用價值： 本產(chǎn)品設計獨特，巧妙地將當前流行的GPRS模塊運用到報警系統(tǒng)當中解決了只能短信通話的弊端，另外，運用比GSM優(yōu)越的GPRS模塊，解決了GSM中的一系列弱勢，是一款性價比更高，推廣性更強的設備。就理論意義上說，在現(xiàn)

8、有市場GSM模塊的基礎上研發(fā)GPRS的拓展應用，可行性非常高，適合大學生的知識學習及專業(yè)技能的提高。從應用性來看，隨著現(xiàn)代化步伐的加快，使用煤氣的家庭用戶與日俱增，至此，預防煤氣泄漏的安全問題日趨突出。當一氧化碳的濃度超多預警值時就會發(fā)出報警，還可以自動關閉煤氣閥門以保障人們的生命和財產(chǎn)安全。此外本系統(tǒng)由于成本低、功耗低、穩(wěn)定性好、實時性好等特點，可以大范圍地應用。所以，該檢測報警系統(tǒng)發(fā)展的前景定一定相當可觀！4、研究基礎：本課題已有研究基礎、主要參考文獻 研究基礎：本設計成員現(xiàn)在每天都在實驗室，從事本專業(yè)專業(yè)課程的學習，而且現(xiàn)已參加國家級、省級、比賽數(shù)項，有豐富的比賽經(jīng)驗,多次設計過相關的傳

9、感器模塊的報警系統(tǒng)主要參考文獻：1毛洋林，陳 HYPERLINK /KCMS/detail/%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20/kcms/detail/search.aspx?dbcode=CJFQ&sfield=au&skey=%e9%99%88%e6%b2%a8&code=08483489;08537062;08478657; t _blank 沨，潘志浩 用MCS-51單片機實現(xiàn)基于GPRS的INTERNET接入 微計算機信息.20042李平均，申健，范威 基于GPRS網(wǎng)絡的單片機internet接入 微電子與計算機.2006

10、3 HYPERLINK /result.aspx?q=%e4%bd%9c%e8%80%85%3a(Albert+Gifson) t _blank Albert Gifson , HYPERLINK /result.aspx?q=%e4%bd%9c%e8%80%85%3a(Slamet) t _blank Slamet AT89S52 Microcontroller Based Remote Room Monitoring System Using Passive Infrared Sensor TELKOMNIKA, 2009, Vol.07 (3), pp.2014高凌云，諶海云，林立憑 基

11、于單片機89S52的煤氣泄漏檢測與報警系統(tǒng)設計 中國儀表儀器.20105段燕宜 公寓、住宅煤氣泄漏檢測報警系統(tǒng)介紹 勞動保護.19996 姚豐，劉念聰 一種單片機智能煤氣監(jiān)控系統(tǒng)設計 天津職業(yè)大學學報7 曾令國，鄭淑清 智能煤氣泄漏檢測及自動呼救系統(tǒng) 電腦開發(fā)及應用,20038 徐超漢 住宅小區(qū)智能化系統(tǒng) 北京電子工業(yè)出版社,20029 潘忠躍 適用的家用防盜報警器和住宅小區(qū)報警系統(tǒng)當代建設.1999三、完成(wn chng)課題的條件和保證本課題組成員完成課題研究的能力、時間保證、資料設備等科研條件。四、研究(ynji)計劃主要研究階段(jidun)及階段性研究目標主要研究階段完成時間課題組成員分工階段成果形式第一階段8。第二階段第三階段第四階段五、經(jīng)費(jngfi)預算序號項目名稱預算額序號項目名稱預算額總計六、審查(shnch)意見本課題在當前現(xiàn)實生活中具有不可忽略的重要性，對于解決家庭生活安全問題可以起到保障作用。