智能粮仓的烟雾监测与控制的设计论文

随着现代城市人口密度的不断增加,火灾的隐患问题日益增强,烟雾监测设备也越来越受到人们的重视。本设计是以STC89C52单片机和ESP8266为核心,通过MQ-2来检测外部环境,用来实现实时气体浓度检测和实时信息采集,并且能够对指定环境范围内的烟雾和温度的突变进行自动报警。同时,利用OLED显示模块可以更加直观的显示出某一区域内的气体实时的浓度和温度。同时该火灾自动报警系统的灵敏度高、结构简单、性能稳定,具有一定的实用价值。

随着当地小麦播种的结束,当地化肥市场基本进入淡季。李晓阳表示,当地小麦播种季节恰逢天气状况良好,所以当地小麦播种不仅没有推迟,反而较往年有所提前。当前尿素价格仍旧处于高位,加上当地目前基本没有尿素用肥需求,现阶段当地尿素市场基本停滞,再加上尿素价格波动频繁,储备尿素的风险太大,所以当前经销商基本不计划储备尿素。

智能粮仓的烟雾监测与控制的设计

◎王兆国1王蓉晖2曹阳1王辰凯1

一、发展现状

目前,我国的火灾自动报警设备市场是在国产、合资生产和国外进口“三足鼎立”的情况。然而随着我国防火技术的迅速提高,国内生产的产品在品质和数量上有所增长。在国内市场的机制下,一些有实力的企业可以生产火灾报警控制系统,但是在我国规定的功能、性能的基础上,不同的厂家布线方式、信号传输方式以及信号处理方式都不大相同,这就使得不同产品之间的容错性就降低。然而随着国家对建筑不断的规范,要求的不断增加,以后会有更多的建筑物需要安装烟雾自动报警控制系统。虽然现在国内市场已经有多种烟雾自动报警系统,但是大多还系统还是属于断网模式,系统不能自动联网报警或拨号联系消防部门,这样可能会导致不能及时报从而造成经济损失。倘若能够以实时在线的方式工作,就可以让消防部门在第一时间内接收报警信号,这样在很大程度上将减少经济损失和人员伤亡。

二、烟雾报警系统的方案设计

1.烟雾报警系统的硬件设计。烟雾报警系统可以对环境中的烟雾浓度或其他气体进行检测,而且报警功能的系统。仪器由气体信号采集电路、A/D转换电路、单片机控制电路以及ESP8266 Wi-Fi传感器等构成,系统框图如图1所示。

图1 烟雾报警系统系统框图

气体采集电路主要由烟雾传感器和模拟放大电路组成,它可以将测量到的气体信号转化为模拟的电信号。A/D转换模块就是将检测电路传来的模拟信号转变成单片机可以识别的数字信号,便于单片机识别。单片机通过对这些数字信号进行处理后,可以分析值是否大于或低于某个阀值。如果大于阀值,则启动报警电路,并且通过ESP8266 Wi-Fi模块将报警信号发送给消防中心与用户。为了便于及时的检测与监控,我们将气体的浓度值直接显示在LCD1602显示屏幕上,并且加入了按键便于初始阀值的设置。

4.ESP8266无线传感器。ESP8266是一款超低功耗的Wi-Fi传输模块,它的封装尺寸和超低能耗的性能在业内广为人知。它通常应用到移动设备上和物联网中,可以通过单片机等物理设备连接到Wi-Fi无线网络上,用来实现互联网或者局域网之间的通信功能,进一步实现联网的功能。

(1)MQ-2型传感器对天然气、液化石油气等气体有较高的灵敏度,其中对烷类气雾检测更为敏感,具有很强的抗干扰性,可以准确地排除刺激性或者可燃性的烟雾的干扰信息。

本研究显示在72个病灶中,50个病灶超声造影表现为整体增强,22个病灶表现为边缘环状增强。增强CT显示48个病灶表现为整体增强,24个病灶表现为边缘环状增强,对比差异无统计学意义(P>0.05)。

其中VCC为回路电压即电源的电压,它在MQ-2的1脚、3脚之间,Uio是传感器的4脚、6脚输出的电压,RS为传感器的体电阻。当气体的浓度上升时,肯定会导致RS下降。然而RS下降则会导致MQ-2的4、6脚对地输出的电压增大,所以气体浓度升高时,它输出的电压也会随之升高。

3.MQ-2传感器。通过图2的MQ-2的工作原理图我们可以知道,它的电导率随着待测气体浓度的升高而升高,因为电阻是电导率的倒数,所以电阻的阻值是减小的。这就类似于一个滑动变阻器。

(2)MQ-2型传感器具有重复性和稳定性。使用时初始状态稳定,响应时间较短,长时间工作时性能较稳定。但是经过测试后发现,在使用之前,应该将其加热一段时间,否则它的和不准确。

(3)MQ-2型传感器的检测气体浓度范围为100~10000ppm。在设计电路时可以使用的电压范围较宽,在24v以下即可,加热时电压范围为5±0.2v。

图2 MQ-2应用电路

2.烟雾报警系统的分析。我们的烟雾传感器采用的是MQ-2型传感器,它具有以下的特点:

为了不露马脚,邓强等人也着实费了一番心思。2012年3月2日,城投公司与市建公司签订合同,将肇庆市安居华苑项目发包给市建公司。同年3月23日,市建公司又将项目内部承包给公司员工梁某金。而在此之前,梁某金已和林某强签订合作协议及委托书,将项目委托给林某强个人承包施工。

由于料液比、体积不同,因此最后计算总OD值(即浸提液的体积与OD值的乘积再除以样品克数)作为数据进行比较。在料液比1∶5~1∶20时,随着料液比的提高,浸提出的刺葡萄皮花青素总OD值也升高,在1∶20时达到最高,继续升高料液比,浸提的花青素反而降低。因此,选择料液比为1∶20作为刺葡萄皮花青素的浸提料液比。

在产品性能上,它支持无线802.11 b/g/n标准,并且拥有STA/AP/STA+AP三种工作模式。其内部具有TCP/IP协议栈,同时支持多路TCP Client连接,支持UART/GPIO数据通信接口和Smart Link智能联网功能,内置32位MCU可以提供更快的运行速度和运行内存,同时可以代替应用处理器来使用。它的超低能耗特性,可以直接使用2节干电池来供电,使用起来十分便捷、方便。

三、总结

本设计的核心是基于单片机的无线智能火灾报警系统。该系统在对烟雾报警技术进行分析的基础上,通过一个以AT89S52单片机与ESP8266 Wi-Fi模块为内核的火灾报警系统,用来实现报警时限设置、联网报警以及对普通环境中烟雾浓度的实时监控功能。火灾报警器是具有防火、防爆特性的仪器。其在安全生产中是需要必备的仪器,所以其市场空间较为广阔,发展前景较为良好。同时该报警器的电路较为简单,生产成本低,可维护性好智能性高,并且用户在操作使用时更为简单、灵活。本系统实现了对环境中烟雾浓度的实时监控,结合温度监控系统可以实现更为准确的监测功能,具有较为重要的应用价值。

基金项目: 吉林省大学生创新创业训练计划项目2018S1095

(作者单位:1.吉林建筑大学电子信息工程专业2017级学生;2.吉林建筑大学电气与电子信息工程学院)

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