大学生学术课题申报书(共9页)

1、编号(bin ho)： *省青少年教育科学(kxu)规划课题大学生学术(xush)课题申请书类别：自然科学类学术论文社会科学类学术论文新技术、新产品、新工艺的研究和制作类其他 并注明：课 题 名 称： 家庭煤气泄漏检测报警系统 申 报 单 位： 信息工程学院 _申报者姓名： * 指导老师姓名： * 山东省青少年教育科学研究院2014年2月修订(xidng)课题研究人员基本(jbn)情况负责人姓名性别民族年龄所在学院班级电话手机邮箱课题组成员基本情况（不超过5人）姓名性别年龄所在学院及班级研究特长及课题分工声光报警GPRS电话报警 8051 单片机电源A/D放大器CO传感器二、课题设计论证1、选

2、题：本课题研究现状，选题的意义；2、内容：本课题研究的主要思路（包括视角、方法、途径、目的）和主要观点；3、预期价值：本课题创新点、理论意义和应用价值；4、研究基础：本课题已有研究基础，主要参考文献（限填10项以内）。（请分4部分逐项填写，限2000字内）1、本课题研究现状，选题的意义：随着现代化步伐的加快，煤气作为常用燃料遍布于大中小城镇的起居生活，然而在生活中，煤气的开发利用大大造福于家庭生活，同时也带来了更多的爆炸或火灾隐患，爆炸事故，时常发生。由于使用不当或设备不完善、老化等问题引起煤气泄漏、爆炸的事故也在增多，极大地威胁着人们的生命财产安全。根据一氧化碳的性质，当与空气混合达到12.

3、5%80%时具有爆炸性。此外，CO 通过人体呼吸作用进入血液循环，造成缺氧血症，导致组织缺氧，抑制组织呼吸，人就会产生昏迷、抽搐等重度中毒的症状，给人体造成不可逆转的伤害，直至死亡。它又是煤气中对人体危害最大的有毒气体。无论是在农村还是城市，都存在煤气泄露造成事故的隐患，因此要对室内的煤气进行检测。为了确保家庭用气的安全，防止煤气泄漏引起的中毒和爆炸事件的发生，设计出合理有效的报警控制系统，保障人们的生命和财产安全已成为人们的迫切需要。煤气泄漏检测报警系统能够检测室内煤气浓度，当煤气泄漏时产生报警，在减少人员伤亡和经济损失方面起到至关重要的作用。一般的煤气报警器功能单一，或是必须手动复位阀门系

4、统，性能稳定性低，而大型的监控系统又价格不菲，需专门的技术人员来管理，不适用于中小企业和家庭。本设计是一种基于单片机以及GPRS模块的煤气泄漏与报警系统，具有结构简单、价格低廉、易于操作等特点，适于家庭使用。因此该系统可以及时向用户报告事故信息，从而及时采取行动，最大程度的减少损失。当前市场上有基于51单片机开发的GSM报警系统，但是GSM本身的缺点还是不容忽视。较之，另一款GPRS设备更为先进：相对于GSM的9.6kbps的访问速度而言，GPRS拥有171.2kbps的访问速度；在连接建立时间方面，GSM需要10-30秒，而GPRS只需要极短的时间就可以访问到相关请求；另外对于费用而言，GS

5、M是按连接时间计费的，而GPRS只需要按数据流量计费；GPRS对于网络资源的利用率而相对远远高于GSM。而且GPRS模块还支持语音通话功能。所以，一款更能保障用户财产安全的、更具优越性的报警系统应运而生。2、内容：本课题研究的主要思路（包括视角、方法、途径、目的）和主要观点煤气泄漏检测报警装置是能够检测环境中的可燃气体CO浓度，并且具有报警功能的仪器，仪器的最基本组成应包括：气体信号采集电路、A/D转换电路、单片机控制电路、通信报警电路四大部分组成。（一）系统设计特点：(1)系统采用模块化设计；(2)报警器能够快速、准确地检测到现场的异常状态，并及时传送到中央控制器，经判断后，能够可靠地进行报

6、警，通过电话线拔打预先设置的手机号码，进行语音报警。报警完毕自动回到警戒状态，等待下一次报警；(3)可以让用户自行录制语音报警内容。 （二）设计思路如下：（1）由传感器检测出环境中的煤气CO浓度，经过滤波和放大后送到A/D转换器进行模数转换。（2）单片机不断扫描A/D转换的输出值，并与设定值进行比较，当检测值大于设定值时，由单片机发出控制命令。（3）单片机输出控制命令，实现声光报警，并且通过GPRS模块给用户和相关人员手机打电话报警通知。（三）设计方案系统流程图如下所示：CO传感器放大器A/D电源 8051 单片机GPRS电话报警声光报警 （四）设计方案模块选取简述：单片机采用STC89C52

7、，该单片机为8位机，4KROM、128字节RAM和32位IO口，可满足设计需要。系统选用MQ-7传感器，该传感器适用于工业和家庭的气体检测，特别对CO 气体敏感。A/D转换采用带多路模拟开关功能的芯片ADC0809,分辨率为8位，精度稍低，但控制方便且价格便宜。ISD1420用于录放语音信号。GPRS模块实现无线通信给用户拨打电话功能。3、预期价值：本课题创新点、理论意义和应用价值： 本产品设计独特，巧妙地将当前流行的GPRS模块运用到报警系统当中解决了只能短信通话的弊端，另外，运用比GSM优越的GPRS模块，解决了GSM中的一系列弱势，是一款性价比更高，推广性更强的设备。就理论意义上说，在现

8、有市场GSM模块的基础上研发GPRS的拓展应用，可行性非常高，适合大学生的知识学习及专业技能的提高。从应用性来看，随着现代化步伐的加快，使用煤气的家庭用户与日俱增，至此，预防煤气泄漏的安全问题日趋突出。当一氧化碳的浓度超多预警值时就会发出报警，还可以自动关闭煤气阀门以保障人们的生命和财产安全。此外本系统由于成本低、功耗低、稳定性好、实时性好等特点，可以大范围地应用。所以，该检测报警系统发展的前景定一定相当可观！4、研究基础：本课题已有研究基础、主要参考文献 研究基础：本设计成员现在每天都在实验室，从事本专业专业课程的学习，而且现已参加国家级、省级、比赛数项，有丰富的比赛经验,多次设计过相关的传

9、感器模块的报警系统主要参考文献：1毛洋林，陈 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单片机实现基于GPRS的INTERNET接入 微计算机信息.20042李平均，申健，范威 基于GPRS网络的单片机internet接入 微电子与计算机.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，谌海云，林立凭 基

11、于单片机89S52的煤气泄漏检测与报警系统设计 中国仪表仪器.20105段燕宜 公寓、住宅煤气泄漏检测报警系统介绍 劳动保护.19996 姚丰，刘念聪 一种单片机智能煤气监控系统设计 天津职业大学学报7 曾令国，郑淑清 智能煤气泄漏检测及自动呼救系统 电脑开发及应用,20038 徐超汉 住宅小区智能化系统 北京电子工业出版社,20029 潘忠跃 适用的家用防盗报警器和住宅小区报警系统当代建设.1999三、完成(wn chng)课题的条件和保证本课题组成员完成课题研究的能力、时间保证、资料设备等科研条件。四、研究(ynji)计划主要研究阶段(jidun)及阶段性研究目标主要研究阶段完成时间课题组成员分工阶段成果形式第一阶段8。第二阶段第三阶段第四阶段五、经费(jngfi)预算序号项目名称预算额序号项目名称预算额总计六、审查(shnch)意见本课题在当前现实生活中具有不可忽略的重要性，对于解决家庭生活安全问题可以起到保障作用。