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摘 要：可燃气体报警器广泛应用于石油、化工、燃气等存在可燃气体的行业，由可燃气体报警控制器与探测器组成，用于检测室内危险场所的可燃气体泄露情况，是保证人身安全和安全生产不可或缺的仪器。本文首先分析了煤气报警器的工作原理以及设计原则，然后着重分析了煤气报警器的控制设计以及工作方式。
关键词：天然气;报警器;
中图分类号：TU996 文章编号：1674-3520（2014）-11-00-01
为了做好安全生产，避免事故发生，石油、化工等行业气体检测与报警器的设置、使用已较为普遍，因此，正确地使用与维护可燃气体报警器，保证其可靠运行就成为十分重要的课题。它能有效地避免因燃气泄漏而引起的爆炸、火灾、中毒等恶性事故，已经在世界上大部分国家或地区广泛应用。
一、工作原理
目前，国内外生产的用于制造报警器的气体传感器（或气敏元件）主要有催化燃烧型、半导体型、红外射线型等几种类型。测量基本原理是由气敏元件加化学催化剂制成小球状微孔体，由两个球状微孔组成惠斯登电桥4个臂中的检测元件M及补偿元件C，由两个精密电阻组成电桥外加的两个臂。其中补偿元件c由金属罩密封，对可燃气体不敏感。检测元件M由带孔的金属罩保护，对可燃气体敏感。
当可燃气体浓度低于爆炸下限时（可燃气体不足）或高于爆炸上限（氧气不足）时都不会发生爆炸。不同的可燃气体的爆炸下限和爆炸上限各不相同。根据相关规范，现有燃气报警系统的设计中均设定可燃气体的体积分数在爆炸下限的25%（或以下）和50%时发出警报。这里，爆炸下限的25%时报警称作低限报警，而爆炸下限的50%时报警称作高限报警。需要说明的是，爆炸下限检测仪上显示的100%不是可燃气体的体积分数达到了100%，而是可燃气体的体积分数达到了爆炸下限的100%，即可燃气体达到了爆炸下限。
二、设计原则
目前，随着可燃气体的泄露事故发生层出不穷，各种报警器也成了众多公司生产的明星产品，一氧化碳报警器、天然气报警器等各种产品层出不穷，但万变不离其宗，他们大多是利用了某些对可燃气体敏感的半导体，在室内可燃气体浓度超标时，实现报警的功能。而事实上，这样的功能在实际应用中还远远不够。
首先，在对可燃气的报警时，市面上的报警器只能在有害气体浓度过高时提醒人们打开窗户通气或是紧急切断电源而不能在根本上消除有害气体，此时往往家中的室内气体质量已受到严重损害，并对人们的身体产生了一定的危害，因此它们只能从某种程度上减少损伤，而无法起到在根本上防止此类事情发生的作用。
其次，市面上的报警装置通常不能时刻提供室内气体含量状况的有效数据，只有报警而无检测功能。因此，应急需对现有的燃气报警器进行改进，以完善其功能。
要解决上述可燃气报警器的不完善点，主要有两方面;第一，需设计连接一个附加装置，使其可以抽换空气中的气体，以达到彻底清除空气中天然气的作用，从根本上减轻室内空气污染。第二，需设计一个显示装置，用以显示日常生活中室内的天然气浓度，以时刻提醒人们关注室内天然气浓度，以便做好通风的措施。
三、控制原理
改进后的可燃气泄漏报警器主要由气敏检测模块、A/D转换模块、控制模块、声光报警模块、LED显示模块和开放式空气负离子发生器模块组成，其中各组成模块的具体介绍如下：
I）气敏检测模块。气敏检测模块主要由传感器、放大罂等元件组成。传感器主要用于感应室内可燃气体浓度，并将该浓度转化为电信号。放大器主要用于配合传感器的功能，将来自于传感器的电信号进行放大后传输到后续单元中。
2）A/P转换模块。^/D转换模块主要由^/D数据转换器构成。用于将来自于传感器的模拟量转化为数字量，以有效地传输到控制单元中.
3）控制模块。控制模块主要由单片机构成。主要用于对来自于A/D转换模块的数字信号进行处理，以控制声光报警模块、LED显示模块与开放式空气负离子发生器模块。
4）声光报警模块。声光报警模块主要由发光二极管、蜂鸣器等元件组成。主要用于在可燃气体浓度过高时进行声光报警等动作。
5）LED显示模块。LED显示模块主要由LED显示屏构成。用于显示日常可燃气体浓度。
6）开放式空气负离子发生器模块。开放式负离子发生器模块主要由Lc振荡器、二极管、升压变压器、负离子发生器组成。主要用于电离出空气中负离子与臭氧，以中和空气中co。
四、工作方式
可燃氣报警器有独立型、联网型、混合联网型3种工作方式。独立型报警器独立安装，外接220 V或者12 V、24 V电压，报警器独立工作。检测空气中可燃气体浓度，当达到设定的浓度时，通过报警器上的声光报警装置发出报警信号，以达到预防燃气泄漏、保证人身财产安全的目的。
在联网型工作方式中，燃气管道上的紧急切断电磁阀可与燃气泄漏报警系统连锁或与消防及其他智能报警控制终端模块等连锁，实现现场或远程的连动控制。联网型家用燃气报警器的主要功能是：燃气发生泄漏后，当超过燃气报警浓度时系统便自动切断该用户的燃气供应，并发出声光报警信号，连动控制排风扇。
在混合联网型工作方式中，报警器在报警的同时自动切断电磁阀，并通过小区门禁系统或者其他消防报警系统将信号送到小区监控中心。甚至可以通过小区短信平台将用户家里燃气泄漏报警信息发送到用户的手机上。
参考文献：
[1]余黎煌.家用煤气管道气体泄漏报警器的设计探讨[J].科技创新与应用，2013，（34）：47-48.
[2]丰保民，王哈力，单薏等.煤气报警检测系统中主从式多机通讯的实现研究[J].电工技术，2002，（10）：38-38.DOI：10.3969/j.issn.1002-1388.2002.10.023.
[3]翟晓华.基于AT89C52的家庭煤气报警器设计[J].科技创新与应用，2013，（12）：9.
关键词：天然气;报警器;
中图分类号：TU996 文章编号：1674-3520（2014）-11-00-01
为了做好安全生产，避免事故发生，石油、化工等行业气体检测与报警器的设置、使用已较为普遍，因此，正确地使用与维护可燃气体报警器，保证其可靠运行就成为十分重要的课题。它能有效地避免因燃气泄漏而引起的爆炸、火灾、中毒等恶性事故，已经在世界上大部分国家或地区广泛应用。
一、工作原理
目前，国内外生产的用于制造报警器的气体传感器（或气敏元件）主要有催化燃烧型、半导体型、红外射线型等几种类型。测量基本原理是由气敏元件加化学催化剂制成小球状微孔体，由两个球状微孔组成惠斯登电桥4个臂中的检测元件M及补偿元件C，由两个精密电阻组成电桥外加的两个臂。其中补偿元件c由金属罩密封，对可燃气体不敏感。检测元件M由带孔的金属罩保护，对可燃气体敏感。
当可燃气体浓度低于爆炸下限时（可燃气体不足）或高于爆炸上限（氧气不足）时都不会发生爆炸。不同的可燃气体的爆炸下限和爆炸上限各不相同。根据相关规范，现有燃气报警系统的设计中均设定可燃气体的体积分数在爆炸下限的25%（或以下）和50%时发出警报。这里，爆炸下限的25%时报警称作低限报警，而爆炸下限的50%时报警称作高限报警。需要说明的是，爆炸下限检测仪上显示的100%不是可燃气体的体积分数达到了100%，而是可燃气体的体积分数达到了爆炸下限的100%，即可燃气体达到了爆炸下限。
二、设计原则
目前，随着可燃气体的泄露事故发生层出不穷，各种报警器也成了众多公司生产的明星产品，一氧化碳报警器、天然气报警器等各种产品层出不穷，但万变不离其宗，他们大多是利用了某些对可燃气体敏感的半导体，在室内可燃气体浓度超标时，实现报警的功能。而事实上，这样的功能在实际应用中还远远不够。
首先，在对可燃气的报警时，市面上的报警器只能在有害气体浓度过高时提醒人们打开窗户通气或是紧急切断电源而不能在根本上消除有害气体，此时往往家中的室内气体质量已受到严重损害，并对人们的身体产生了一定的危害，因此它们只能从某种程度上减少损伤，而无法起到在根本上防止此类事情发生的作用。
其次，市面上的报警装置通常不能时刻提供室内气体含量状况的有效数据，只有报警而无检测功能。因此，应急需对现有的燃气报警器进行改进，以完善其功能。
要解决上述可燃气报警器的不完善点，主要有两方面;第一，需设计连接一个附加装置，使其可以抽换空气中的气体，以达到彻底清除空气中天然气的作用，从根本上减轻室内空气污染。第二，需设计一个显示装置，用以显示日常生活中室内的天然气浓度，以时刻提醒人们关注室内天然气浓度，以便做好通风的措施。
三、控制原理
改进后的可燃气泄漏报警器主要由气敏检测模块、A/D转换模块、控制模块、声光报警模块、LED显示模块和开放式空气负离子发生器模块组成，其中各组成模块的具体介绍如下：
I）气敏检测模块。气敏检测模块主要由传感器、放大罂等元件组成。传感器主要用于感应室内可燃气体浓度，并将该浓度转化为电信号。放大器主要用于配合传感器的功能，将来自于传感器的电信号进行放大后传输到后续单元中。
2）A/P转换模块。^/D转换模块主要由^/D数据转换器构成。用于将来自于传感器的模拟量转化为数字量，以有效地传输到控制单元中.
3）控制模块。控制模块主要由单片机构成。主要用于对来自于A/D转换模块的数字信号进行处理，以控制声光报警模块、LED显示模块与开放式空气负离子发生器模块。
4）声光报警模块。声光报警模块主要由发光二极管、蜂鸣器等元件组成。主要用于在可燃气体浓度过高时进行声光报警等动作。
5）LED显示模块。LED显示模块主要由LED显示屏构成。用于显示日常可燃气体浓度。
6）开放式空气负离子发生器模块。开放式负离子发生器模块主要由Lc振荡器、二极管、升压变压器、负离子发生器组成。主要用于电离出空气中负离子与臭氧，以中和空气中co。
四、工作方式
可燃氣报警器有独立型、联网型、混合联网型3种工作方式。独立型报警器独立安装，外接220 V或者12 V、24 V电压，报警器独立工作。检测空气中可燃气体浓度，当达到设定的浓度时，通过报警器上的声光报警装置发出报警信号，以达到预防燃气泄漏、保证人身财产安全的目的。
在联网型工作方式中，燃气管道上的紧急切断电磁阀可与燃气泄漏报警系统连锁或与消防及其他智能报警控制终端模块等连锁，实现现场或远程的连动控制。联网型家用燃气报警器的主要功能是：燃气发生泄漏后，当超过燃气报警浓度时系统便自动切断该用户的燃气供应，并发出声光报警信号，连动控制排风扇。
在混合联网型工作方式中，报警器在报警的同时自动切断电磁阀，并通过小区门禁系统或者其他消防报警系统将信号送到小区监控中心。甚至可以通过小区短信平台将用户家里燃气泄漏报警信息发送到用户的手机上。
参考文献：
[1]余黎煌.家用煤气管道气体泄漏报警器的设计探讨[J].科技创新与应用，2013，（34）：47-48.
[2]丰保民，王哈力，单薏等.煤气报警检测系统中主从式多机通讯的实现研究[J].电工技术，2002，（10）：38-38.DOI：10.3969/j.issn.1002-1388.2002.10.023.
[3]翟晓华.基于AT89C52的家庭煤气报警器设计[J].科技创新与应用，2013，（12）：9.