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1、煤气罐仓库环境监控系统设计2资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。摘 要随着工业水平和科技水平的提高, 人们越来越多的开始关注安全问题, 特别是日常生活实用的煤气存储问题, 近年来每年都会有这样的报道, 由于煤气泄漏造成的人员伤亡和财产损失。尽管市场上已经存在一些煤气警报器, 可是简单的报警无法从根本上解决问题, 无法及时的自动的处理险情而且报警寻求帮助。当前互联网、 物联网已经成为大势所趋, 因此本文介绍了一个基于局域网络的煤气监控系统, 该系统以STM32F103ZET6为核心, 采用TCP/IP协议, 利用下位机的WIFI模块, 经过局域网将检测到的信息实时传输给上
2、位机。该系统下位机配以煤气传感器、 温湿度传感器、 WiFi传输模块、 排风扇、 TFT_LCD显示模块等, 上位机为以C+为基础的MFC编程, 利用VC+6.0平台, 建立可视化窗口, 完成对下位机传输数据的实时显示, 及时了解煤气罐存储的环境信息, 实时检测煤气是否发生泄漏, 气体存储的条件是否适宜。该系统可完成对煤气浓度的采集, 显示, 数据处理, 声光报警, 控制执行机构等功能, 同时还对煤气存储的条件进行监控, 确保气体在存储时环境适宜。本系统对煤气的检测利用的是半导体气敏元件MQ_2气体传感器, MQ_2气体传感器使用的气敏材料, 这种气敏材料是电阻值较高的二氧化锡(SnO2)。当
3、传感器所处环境中存在可燃气体时, 传感器的电阻值随空气中可燃气体浓度的增加而减小。使用简单的电路即可测量, 其原理是将电阻值的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。存储环境的检测采用DHT11传感器, 该传感器包括一个电阻式感湿元件, 还有一个NTC测温元件, 能准确对存储环境的温湿度进行测量。该系统集成度高, 可靠性好, 工作稳定, 信息传输安全可靠, 实时性好, 操作简单方便, 便于煤气罐存储环境的监测。关键词:局域网; C+上位机; 液化气浓度检测; 气体环境检测; abstractWith improvement of industrial level and the level o
4、f science and technology, more and more people began to attention to security issues, especially in the daily life and practical gas storage problems, in recent years every year reported due to a gas leak caused casualties and property losses. Although there are some gas alarms on the market, but th
5、e simple alarm can not fundamentally solve the problem, can not be timely automatic handling of dangerous situations and the police to seek help. The Internet, Internet has become the trend of the times. Therefore, this paper introduces the a gas monitoring system based on local area network, the sy
6、stem stm32f103zet6 as the core, the use of TCP / IP protocol, usingWiFi module of the lower position machine, through the LAN will detect information real-time transmission to the host computer.The hypogynous machine to gas sensors, temperature and humidity sensors, WiFi transmission module, exhaust
7、 fan, TFT LCD display module, PC is in C + + is based on the MFC programming, using VC + + 6.0 platform, a visualization window, on the lower position machine data transmission real-time displaying, timely understanding of the gas storage tank of environmental information, the real-time detection of
8、 the gas leak, gas storage suitability. The system can complete the acquisition of gas concentration, display, data processing, sound and light alarm, control the actuator and conditions of gas storage monitoring, ensure that gas is stored in a suitable environment.The system of gas detection and us
9、e of the semiconductor gas sensor MQ_2 gas sensor, MQ_2 gas sensor using the gas sensitive material is in the clean air resistance of the higher value of two tin oxide (SnO2). The change of the resistance value can be converted into an output signal corresponding to the gas concentration by using a
10、simple circuit. The DHT11 sensor is used for detecting the storage environment, the sensor comprises a resistive sensor and a NTC temperature measuring element, which can accurately measure the temperature and humidity of the storage environment.The system has the advantages of high integration, goo
11、d reliability, stable operation, reliable information transmission, good real-time performance, simple operation and convenient monitoring of the storage environment of the gas tank.Keywords: local area network; C+ host computer; liquefied gas concentration detection; 目 录第一章 绪论11.1课题研究的背景1 1.2 煤气罐存储
12、安全研究的意义2第二章 煤气罐仓库环境监控系统总体方案设计32.1煤气罐仓库环境监控系统设计的总体原则32.2 煤气罐仓库环境监控系统设计的基本功能32.3煤气罐仓库监控系统元器件选取原则4第三章煤气罐监控系统硬件电路设计63.1 煤气罐仓库监控系统系统硬件总体框图63.2 STM32单片机的特点及应用63.3 系统检测装置简介83.3.1 烟雾传感器MQ-283.3.2 温湿度传感器 DHT1193.3.3 12位AD转换123.4 通信及显示模块133.4.1 显示模块133.4.1.1 TFT-LCD133.4.1.2 可变静态存储器FSMC153.4.2通信模块ESP8266163.5
13、 电源转换电路183.6 通风报警电路19第四章 煤气罐仓库环境监控系统软件设计214.1煤气罐仓库环境监控系统下位机设计214.1.1下位机程序设计思路及流程图214.1.2下位机通讯协议TCP/IP254.1.3下位机环境信息检测及传输274.2煤气罐仓库环境监控系统上位机设计294.2.1上位机编写平台及语言简介294.2.2 上位机编程语言的简介314.2.3 上位机功能及实现32第五章结论与展望395.1结论395.2展望39致谢41参考文献42第一章 绪论1.1课题研究的背景煤气的应用由来已久, 而且在国民生活中占着很大的比例, 虽然进入21世纪, 电力的应用在生活中的逐渐扩张开,
14、 可是液化石油气的应用依然是人类生活不可或缺的一部分, 液化石油的应用较农村传统使用的木柴更加保护环境, 其利用率, 燃烧效率都比较高效, 可是, 随着生活标准的逐渐提高, 各种各样的液化气使用装置慢慢走入人类的视野, 但其中也伴随着一些安全隐患, 时常有人因为煤气泄漏, 或者煤气使用装置不合格发生火灾, 甚至爆炸, 长期危险着人类的生命安全。随着人类对煤气的使用, 对于煤气传输安全, 使用安全, 一直进行着不懈的努力, 例如, 利用现代技术生产的管道检测机器人, 它是一种针对煤气管道传输过程中, 气体泄漏检测, 管道内部修理, 清洁作业的小型机器人, 保障了气体传输的安全性, 使气体传输更加
15、安全化。这不但减少了人力的投入, 节约了成本, 更加保证了使用的安全。针对家庭使用煤气罐, 有时正在做饭时, 忽然煤气使用完了, 导致做饭不得终止, 于是便有了, 煤气罐存量检测计, 经过压力传感器, 检测出空罐是的重量, 再次检测出充满液化气的罐子的重量, 经过多次数据分析, 测出罐内气体的容量, 并在显示器上进行显示, 是主人随时随地都能够了解气体的剩余量。这样使用起来更加方便, 当煤气使用殆尽的时候, 主人能够及时冲液化气。这些都是对于液化气使用过程中的安全性, 简便性的不懈探索。从煤气的产生到煤气的使用, 伴随着很多技术的改革。人们从开始简单的对石油气进行收集利用, 到现在大规模的传输
16、, 其中国内最大的气体传输就是西气东输, 西起塔里木盆地, 东至上海。这是一个惠及民生的基础建设工程, 它的建立使自动化控制技术在煤气传输中再次得到了提高, 西气东输改进了人类 利用能源的结构, 使得大量的天然气从西部地区传输到东部, 解决了东部燃气不足的问题, 气体的运输就要考虑安全性问题, 因此在其中自动化检测技术便得到了广泛的应用, 对于管道的焊接, 使用自动化技术进行管道检测, 查看是否有焊接漏洞, 对气体传输是的泄漏提早预防。对于气体的存储, 像传统的化学用品一样, 大都采用安全的防护措施, 可是缺乏自动控制应用, 还是对安全性提出了一定的挑战, 例如天津发生的化学品爆炸事件, 如果利用自动化
