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1、沈阳航空航天大学本科毕业设计论文多路燃气报警电路姓 名 支广元 学 号 B64130107 院 系 北方科技学院 专 业 自动化 2010 年 6月 多路燃气报警电路院 系北方科技学院专 业自动化班 级B641301学 号B64130307姓 名支广元指导教师刘国昌负责教师张军沈阳航空航天大学2010年6月摘 要现代，工业生产、日常生活对安全的要求越来越高。但生产生活中，可燃气体泄漏而引发安全事故的情况屡见不鲜。应用报警电路可实现安全报警，确保生产和人身安全。电路板设计中会应用很多电子元器件和集成电路，在探测泄漏气体上选择传感器。其中集成电路和传感器，会给未来的工业生产进步提供便捷和稳定的保证
2、。集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产的特点；传感器具有敏感度好，分辨率高的特点。该论文主要对分立电子元器件、集成电路、传感器的应用进行阐述及对报警电路的设计进行分析描述。毕业设计中要用到PROTEL软件画出电路图。一方面直观的方便了研究电路原理，另一方面在电路搭接时准确进行调试。毕业设计多路燃气报警电路，达到了对泄露气体的传感、报警，该电路满足了对安全生产的要求。并且有稳定性高、灵敏度好、电路灵活小巧、经济可靠的优点、报警直观、便于操作的好处。关键词：报警；传感器；集成电路AbstractModern idustrial p
3、roduction, daily life to the requirement of safety. But in production and life, the combustible gas leakage accidents caused by the situation. Application of alarm circuit can achieve security alarm, ensure production and safety. Circuit design will be used many electronic components and circuits in
4、 the gas leak detection, choose the sensor. Integrated circuits and sensor, which will give the future industrial production progress and stable ensure provide convenient. Integrated circuit has a small volume, light weight, lead and welding, long service life, high reliability, performance, and the
5、 advantages of low cost, easy to large-scale production, Sensor has good sensitivity, the characteristics of high resolution. This thesis mainly for separation electronic components, integrated circuit, and expounds the application of sensor alarm circuit design and analysis. Graduation design shoul
6、d use draw circuit PROTEL software. The research on the convenience of intuitive circuit principle, on the other hand in a circuit of overlapped and debugging process can be simulated. Graduation design multi-channel gas alarm circuit, reached to reveal the gas sensor, alarm, this circuit for safety
7、 production meets the requirement. High sensitivity, stability and good flexible circuit, the advantages of compact and reliable and easy operation visual alarm.Key words: Integrated circuits； Sensors； alarms目 录第1章 绪 论11.1燃气报警电路与煤矿安全生产11.2本文研究的主要内容21.2.1 燃气报警电路的核心部件2第2章 多路燃气报警电路的方案设计52.1方案一的设计与分析52.
8、2 方案二的设计与分析72.3 方案三的设计与分析92.4方案的选定112.5 Protel软件介绍112.6本章小结12第3章 元器件的选定与介绍143.1 传感器143.1.1 方案中选定的传感器介绍153.2 集成电路183.2.1 集成电路的分类介绍183.2.2 方案中选定的集成电路介绍203.3 其他元器件的介绍253.4本章小结31第4章 硬件电路的搭接与调试324.1 硬件电路的搭接324.2 硬件的调试334.3 本章小结33第5章 多路燃气报警电路的社会价值355.1 燃气报警电路的应用产所355.2 燃气报警的发展前景355.3 本章小结36第6章 结论37参考文献38致
9、 谢39附录 方案硬件图40附录 元器件清单41第1章 绪 论随着工业自动化的不断进步，生产中不仅仅要求产品的质量，对于操作人员的人身安全也被越来越列入重点关注对象。在生产和生活中应用一些达到一定特殊要求的电路如报警电路，会给生产生活提供更多更有效地帮助。设计报警电路也是工业自动化应用的一个表现。近年来，在一些报道中煤矿的瓦斯爆炸给人身安全和生产带来太多惨痛代价。实现安全生产不仅仅是口号而是势在必行的。在此种情况下工业自动化的发展中的如远程控制、报警监控都是行之有效的解决方法。1.1燃气报警电路与煤矿安全生产能源工业是我们国家经济发展的命脉所在，近年来，随着石油资源的紧张、石油价格的飚升，煤炭
10、行业的重要性和不可替代性也日益凸现。但中国煤炭行业的安全生产形势却不容乐观，尤其是重、特大伤亡事故屡见报端。煤矿作为高危行业之一，安全生产始终是头等大事。煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣，容易发生事故，发生事故时抢险救灾工作的展开也较为困难。因此，对井下作业的视频监控是煤矿安全生产的一个重要环节。煤矿视频监控系统作为将井下、井上的主要生产环节、重要设备及关键场合的实时图像传送到煤矿调度指挥中心和矿领导办公室的最直接手段。可使调度指挥人员和煤矿领导能够直观、快捷地了解生产一线情况，掌握井上下重要设备的实时工况。利用安防监控系统，地面或中心监控人员可以直接对井下情况进行实时监控，不仅能
11、直观地监视和记录井下工作现场的安全生产情况，同时，通过在井下安装的监控设备，能及时发现事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料，为将来的安全生产提供可靠的保证。因此，安防监控系统是现代煤矿安全生产监控系统的重要组成部分。据有关专家介绍，使用燃气泄漏报警器是对付燃气无形杀手的重要手段之一。燃气专家指出，燃气泄漏或废气排放而大量产生的一氧化碳是燃气中毒事件应的根源，如有燃气泄露报警器就能及时给予警示。有关部门经长期测试同样得出结论，燃气报警器防止一氧化碳中毒事故发生的有效率达95%以上。近年来，煤矿行业的安防水平从硬件方面讲已经在逐步提高，相应的产品种类和相关的技术指标已经
12、达到国际标准，操作程序也比较完善成熟。但是各个子系统一般都是独自成系统的，各子系统之间无法实现联动功能，这样，给现场的监控、统一管理、事故的处理带来不便，安防监控系统不能完全发挥系统应有功能。将煤矿安防监控系统建设成具有数字化、网络化、智能化相结合的多业务数字监控指挥调度系统，可以为各级安监部门提供实时和直观的井下人员工作状态和设备运转状况，及时发现并制止纠正人员违规操作，发现并排除设备运转故障，并辅予其它技术检测手段，将有效减少责任事故的发生。提到监控手段我们就会想到需要很多监控，探测设备，和报警系统。燃气泄漏探测器就是探测燃气浓度的探测器，其核心原部件为气敏传感器，安装在可能发生燃气泄漏的
13、场所，当燃气在空气中的浓度超过设定值探测器就会被触发报警，并对外发出声光报警信号，如果连接报警主机和接警中心则可联网报警，同时可以自动启动排风设备、关闭燃气管道阀门等，保障生命和财产的安全。在民用安全防范工程中，多用于家庭燃气泄漏报警，也被广泛应用于各类炼油厂、油库、化工厂、液化气站等易发生可燃气体泄漏的场所。1.2本文研究的主要内容煤矿安全问题屡次进入人们视线。本文要研究的就是报警电路的设计。报警电路的设计最先要考虑的是，对泄露气体的敏感探测，在有气体泄露时要第一时间感应到，并且在感应以后还要将感知到的信号转换为电信号，传给后续电路。在本次毕设中药考虑选取传感器种类的问题。在后续电路的研究与
14、设计时候，我考虑了几种方案，在接下来的论文中会有详细的介绍。后续电路的设计要涉及元器件的排布与选取。元器件的检验搭接调试。还要用到PROTEL软件进行画图，以方便电路的修改和改进。后面论文详尽描写对电路设计方案的选择和改进。也是本次毕业设计所主要研究的内容。1.2.1 燃气报警电路的核心部件本毕业设计中，燃气报警电路应用到两个核心部件，集成电路和传感器。传感器的简述：传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程
15、、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器两大类。本次毕业设计选择的是化学传感器。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。集成电路的简述：集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。集成电路按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。毕业设计中应用的是模拟集成电路。模拟集成电路又称线性电路，用来产生、放大和处理各种模拟信号（指幅度随时间变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等），其输入信号和输出信号成比例关系
