1. 研究目的与意义
随着现代化工业的发展，有害气体的产生在一些工厂的生产过程中越来越频发。这是因为这些工厂的生产特性，可能会导致一些有害气体产生或泄露，充斥在工厂里，车间里，可能会对其中的人员造成人身上的伤害，甚至可能危害生命。如易燃气体的泄露，如果遇上一点火星，就会瞬间燃烧，甚至产生爆炸，其中的财产设备有损不说，人员也可能会造成伤亡。即使是全自动无人工厂，面对泄露的易燃气体燃烧，其设备的损失也不可小觑。又如化工厂，农药制造厂一类的工厂，不仅需要监测空气中的易燃气体，还要提防有毒气体的产生，泄露到工厂密闭的环境里，很多毒气并未有明显的气味，身处这种环境的人员，如不及时退走，若将毒气吸入口鼻，也会对人体造成伤害。
工厂里，在面对这种灾害的时候，人力财力的损失可能会非常大。特别是可燃、易燃性气体爆炸，甚至可能发生连锁反应，引发周围事物的燃烧，造成不必要的损失。就比如8#158;12天津爆炸事件，其造成的损失巨大，人员伤亡情况不可谓不惨烈。虽然引发其事故的具体原因不是有害气体的泄露，但是在工厂日常的生活中，我们需要注意各项安全事项，而像可燃、易燃性的气体，我们更应当上心，这类气体不仅容易引发火灾、爆炸，其中一些气体还能引起人产生中毒反应，威胁人身生命安全。下面我们就分析一下可燃性气体。
可燃性气体通常指城市煤气、石油液化气、汽油蒸汽、酒精蒸汽、天然气以及煤矿瓦斯等。这些气体主要含有烷类、烃类、烯类、醇类、苯类以及一氧化碳和氢气等成分，易燃、易爆、贮存和使用这些气体的过程中，如违反操作规程和设备密封不好，都有可能发生可燃气体泄漏现象，进而酿成火灾或爆炸事故，给国家和人民的生命财产造成损失。在石油化工行业，往往存在许多易燃易爆气体和有毒气体(如液化石油气、甲烷、氢气、一氧化碳等等)，如果在生产或使用过程中由于误操作或者其它原因导致可燃气体泄露在外部风力以及内部浓度梯度的作用下，在现场就会形成燃烧爆炸或毒害危险区域，一旦遇到明火源,将严重威胁着公众和参与救援的消防队员人身安全，这一点已经成为人们的共识。目前我国已有许多城市铺设了煤气管道,使用人口约达二亿人，煤气发生基地及中转站也达几千家。如果这些家用燃气和煤气基地及中转站的报警率按10%计算，可燃性气体检测报警器的需求量就达2000万台以上。随着全社会对防火防爆及人身安全的重视程度的提高，这个数字会继续增长。
2. 研究内容与预期目标
研究内容：了解可燃性气体报警器的国内外现状；根据报警器的构成与应用讨论报警器的布点与安装问题。设计一个基于单片机的工厂有害气体(CO)监测与报警控制系统，实现工厂里有害气体的监测与报警；该系统能够在工业生产线及厂房等要害部位对易燃易爆有害气体泄漏实行监测并对采集到的数据做出判断，确认是否达到报警值，若达到报警值，则自动响起警报声且自启动排风装置，执行一定的排气动作。该系统应包括：传感器、A/D转换器、D/A转换器、单片机控制系统、LCD或者数码显示单元；完成的功能：对有害气体参数进行采集、显示、运算处理，并按需要控制输出量；电路原理图和硬件电路图设计；软件编程及功能调试；验证该系统的有效性。本设计采用AT89S51单片机作为主控制器。
预期目标：1、提出系统方案，分析有害气体监测报警器的构成和应用；
3. 研究方法与步骤
针对功能模块，本系统由从机与主机构成。从机以AT89S51单片机为核心，可以完成对1个检测报警点的多路气体浓度采集、数码显示、数据处理、声光报警、控制执行结构、与主机通信等功能，自身构成一个闭环测控系统。主机由PC机实现，主要负责从机的据数通信、数据处理、存储、多种模式（曲线、棒状图等）显示、历史记录查询、浏览、打印等功能，以便操作人员对现场情况进行分析，根据分析结果采取有效措施，以防止可燃气体泄露，杜绝隐患。
硬件结构：系统以工控机为主控机，由AT89S51单片机、A/D转换器及外围电路组成分机，以CAN总线适配卡连接主机和从机，组成可燃气体泄漏检测报警系统。硬件结构如图：
4. 参考文献
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5. 工作计划
（1）2022-10-27～2022-3-11查阅相关技术资料，撰写开题报告。
（2）2022-3-12～2022-4-8硬件功能分析，熟悉单片机（或其他）指令及编程语言。
（3）2022-4-9～2022-5-6 设计电路原理图，编制应用程序。
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