智能家居控制技術及應用第5章-燃氣報警系統(tǒng)課件

1、智能家居控制技術及應用第5章 燃氣報警系統(tǒng)燃氣報警系統(tǒng)介紹燃氣報警系統(tǒng)應用燃氣報警系統(tǒng)實訓2燃氣報警系統(tǒng)介紹3燃氣報警系統(tǒng)介紹燃氣報警系統(tǒng)是由能夠檢測環(huán)境中的可燃性氣體濃度的儀器和具有報警功能的設備組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)的最基本組成部分包括：氣體信號采集電路、模-數(shù)轉換電路、單片機控制電路等，如圖所示。4燃氣報警系統(tǒng)簡介燃氣報警系統(tǒng)介紹氣體信號采集電路一般由氣敏傳感器（燃氣傳感器）和模擬放大電路組成，將采集到的氣體信號轉化為模擬的電信號。模-數(shù)轉換電路（A-D）將從燃氣檢測電路檢測到的模擬信號轉換成單片機可識別的數(shù)字信號后送入單片機。單片機對該數(shù)字信號進行處理，并對處理后的數(shù)據(jù)進行分析，是否大于或等

2、于某個預設值（也就是報警閾限），如果大于則會自動啟動報警設備發(fā)出報警聲音，反之則為正常狀態(tài)。為使報警裝置更加完善，可以在聲音報警基礎上加入光閃報警，變化的光信號可以引起用戶注意，彌補嘈雜環(huán)境中聲音報警的局限。在此基礎上，最新型的燃氣報警系統(tǒng)甚至能聯(lián)網(wǎng)，通過WI-FI/GPRS/4G信號傳送到用戶的手機上，有短信的形式，還有APP推送的形式，讓用戶第一時間得知自己家中的情況。5燃氣報警系統(tǒng)簡介燃氣報警系統(tǒng)介紹燃氣探測器（如圖）又稱可燃氣體探測器，它是對單一或多種可燃氣體濃度響應的探測器，如圖所示。燃氣報警系統(tǒng)的核心是氣體傳感器，俗稱電子鼻。這是一個獨特的電阻，當聞（探測）到燃氣時，傳感器電阻隨燃

3、氣濃度而升高，燃氣達到一定濃度之后，電阻也會達到一定的水平，單片機就會啟動報警功能，發(fā)出聲光報警。6燃氣報警系統(tǒng)傳感器燃氣報警系統(tǒng)介紹燃氣探測器分類 可燃氣體探測器有催化型可燃氣體探測器、半導體可燃氣體探測器和自然擴散燃燒式探測器3種類型。催化型可燃氣體探測器 催化型可燃氣體探測器是利用難熔金屬鉑絲加熱后的電阻變化來測定可燃氣體濃度的，如圖所示。當可燃氣體進入探測器探口時，在鉑絲表面引起氧化反應（無焰燃燒），其產生的熱量使鉑絲的溫度升高，鉑絲的電阻率便發(fā)生變化。需注意的是，這種類型的探測器使用壽命較短，其中的難熔金屬絲需要較頻繁地更換。7燃氣報警系統(tǒng)傳感器燃氣報警系統(tǒng)介紹燃氣探測器分類半導體可

4、燃氣體探測器 半導體可燃氣體探測器是使用靈敏度較高的氣敏半導體元件，如圖所示，它在工作狀態(tài)時，如遇到可燃氣體，半導體電阻會下降，下降值與可燃氣體濃度有對應關系。8燃氣報警系統(tǒng)傳感器燃氣報警系統(tǒng)介紹燃氣探測器分類自然擴散燃燒式探測器 自然擴散燃燒式探測器，如圖所示。這種探測器通過進氣口輸入的可燃氣體使內部產生化學反應來達到高溫燃燒的效果。在這種高溫燃燒的環(huán)境中，燃燒的速度取決于氧氣擴散的速度，當燃燒速度加快時，溫度也會提高，內部電阻值也會升高，從而換算為進氣口的可燃氣體的比例和量的大小。 它燃燒所需空氣不是依靠風機或其他強制供風方式供給氧氣，而是依靠自然通風或燃料本身的壓力引射空氣來獲得助燃氧氣

5、。9燃氣報警系統(tǒng)傳感器燃氣報警系統(tǒng)介紹家用燃氣報警器選購注意事項氣體類型 要根據(jù)需檢測的燃氣種類來購買，燃氣報警器一般都不是通用型的，人工煤氣場合應使用人工煤氣報警器，天然氣場合使用天然氣報警器，液化石油氣場合應使用液化石油氣報警器或者用液化石油氣標定的通用型可燃氣體檢測報警器(注意：不同地區(qū)的燃氣的成分不同，應使用當?shù)厝細獬煞诌M行標定和檢測的燃氣報警器)。10燃氣報警系統(tǒng)硬件選購燃氣報警系統(tǒng)介紹家用燃氣報警器選購注意事項穩(wěn)定性 購買燃氣報警器應選擇市場上信譽好、口碑好的企業(yè)的產品，在購買前最好進行一下調研。因為一方面市場上報警器產品魚龍混雜，用戶對這一產品見得雖多，但不會十分了解；另一方面，

6、報警器是一種長期使用的產品，無燃氣泄漏時看不出其質量和性能，因此對其長期穩(wěn)定性要求特別高，而目前燃氣報警器的產品標準在考核其長期穩(wěn)定性能方面尚有不足，所以生產企業(yè)自身對產品的研究和質量控制，對于產品的性能品質來說是非常重要的。還可以從長期使用的用戶處了解產品的使用情況，產品檢測單位出具的燃氣報警器歷年檢測結果也可用來參考。使用壽命 使用燃氣報警器或可燃氣體檢測儀應關注報警器的長期穩(wěn)定性和使用壽命。報警器是有壽命的，內部的氣敏探測模塊如果失效，則需要及時購買，購買時應向銷售商和生產企業(yè)了解具體情況。11燃氣報警系統(tǒng)硬件選購燃氣報警系統(tǒng)介紹12燃氣報警器安裝注意事項應避免安裝的位置 有水霧或滴水的

7、地方；通道等風流速大的地方；爐灶附近易被油煙、蒸氣等污染的地方；高溫環(huán)境（如爐具正上方、取暖器附近）；被其它物體遮擋的地方（如櫥柜內）。選擇位置 安裝在距燃氣具（爐灶、燃氣熱水器、燃氣取暖器等）或燃氣源水平距離4m以內2m以外的室內墻面上；根據(jù)探測燃氣類型，選擇安裝的上下位置：人工煤氣（C）、天然氣（N）：距天花板0.3m以內。液化石油氣（P）：距地面0.3m以內。安裝方法 在選定的墻面位置，對應隨機安裝板上的2個安裝孔位作好打孔標記（板上掛鉤應水平向上）；打好安裝孔，放入隨機安裝膠塞，然后用隨機自攻螺釘將安裝板固定在墻面上；將機體背面的3個孔位對準安裝板上的固定掛鉤，掛好機體；連接相關輸出信

8、號線后，接通電源。燃氣報警系統(tǒng)硬件選購燃氣報警系統(tǒng)介紹13燃氣報警器安裝注意事項工作狀態(tài) 正常監(jiān)測狀態(tài)：通電預熱3分鐘后，綠燈穩(wěn)定發(fā)光，表示報警器工作正常處于監(jiān)測狀態(tài)；預熱過程中，報警器可能發(fā)出“嘟嘟”聲，這一現(xiàn)象在綠燈亮之前消失即為正常?，F(xiàn)場報警狀態(tài)：當報警器周圍空氣中燃氣含量超過報警點時，探測器會發(fā)出“嘟嘟”間斷刺耳鳴叫，同時紅色指示燈閃爍，提醒用戶盡快作現(xiàn)場處理；報警輸出狀態(tài)：現(xiàn)場聲光報警持續(xù)10s后，不同規(guī)格的報警器會輸出不同類型的報警信號，通知報警系統(tǒng)或啟動相應的聯(lián)動裝置。燃氣泄漏報警器的使用大大降低了使用燃氣設備的場所由于燃氣泄漏發(fā)生重大事故的概率。燃氣報警系統(tǒng)硬件選購燃氣報警系統(tǒng)

9、介紹14燃氣報警器安裝注意事項家用燃氣報警系統(tǒng)安裝示意圖 燃氣報警系統(tǒng)硬件選購燃氣報警系統(tǒng)介紹15在人們身邊用到燃氣的地方都有哪里，使用時有什么注意事項？拓展思考燃氣報警系統(tǒng)應用16燃氣報警系統(tǒng)應用燃氣探測器工作原理 可燃氣體探測器采用高品質氣敏傳感器，微處理器（高端單片機），結合精密溫度傳感器，能夠智能補償氣敏元件的參數(shù)漂移，工作穩(wěn)定，環(huán)境適應范圍寬，無需調試，采用吸頂或旋扣安裝方式，安裝簡單，接線方便，廣泛用于家庭、賓館、公寓、飯店等存在可燃氣體的場所進行安全監(jiān)控和火災預警。可檢測天然氣、液化石油氣，人工煤氣和氣體酒精等。 燃氣探測器一般為直流供電。報警后可輸出一對繼電器無源觸點信號（常開

10、、常閉可跳線設置）, 用于控制通風換氣設備或為其它設備提供常開或常閉報警觸點。有的還會安裝無線模塊，信號可以被發(fā)送到無線模塊中。 當環(huán)境中可燃氣體濃度達到事先設定的閾值時，能發(fā)出聲光報警信號, 可以輸出繼電器無源觸點信號。 當周圍環(huán)境可燃氣體濃度降到響應閾值以下時，處于報警狀態(tài)的探測器將自動恢復到正常工作狀態(tài)。17燃氣報警系統(tǒng)應用技術燃氣報警系統(tǒng)應用家用燃氣報警器 家用燃氣報警器一般安裝在廚房，作為預 防煤氣泄漏的一種預警手段，如圖所示。燃氣 報警器的核心是探測器，可以實時顯示燃氣濃 度。當探測器檢測到燃氣濃度達到事先設定好 的報警設定值時，便會輸出信號給燃氣報警器，燃氣報警器發(fā)出聲光報警并啟

11、動外部聯(lián)動設備(如排風扇、電磁閥、無線模塊等)。對于探測器在現(xiàn)場對氣體泄漏的感應數(shù)值，通常以各種氣體爆炸下限的25%以下為報警濃度。 不同的可燃氣體的爆炸下限和爆炸上限各不相同。根據(jù)相關規(guī)范，現(xiàn)有燃氣報警系統(tǒng)的設計中均設定可燃氣體的體積分數(shù)在爆炸下限的20%25%(或以下)和50%時發(fā)出警報。爆炸下限的20%25%時報警稱作低限報警，而爆炸下限的50%時報警稱作高限報警。18燃氣報警系統(tǒng)應用場景燃氣報警系統(tǒng)應用家用燃氣報警器 家用燃氣報警器有獨立型、聯(lián)網(wǎng)型、混合聯(lián)網(wǎng)型3種工作方式。獨立型報警器獨立安裝，外接220V或者12V、24V電壓（一般都以直流電壓為主），報警器獨立工作。檢測空氣中可燃氣

12、體濃度，當達到設定的濃度時，通過報警器上的聲光報警裝置發(fā)出報警信號，以達到預防燃氣泄漏、保證人身財產安全的目的。 在聯(lián)網(wǎng)型工作方式中，燃氣管道上的電磁閥可與燃氣泄漏報警系統(tǒng)連鎖或與消防及其他智能報警控制終端模塊（如手機端APP）等連鎖，實現(xiàn)現(xiàn)場或遠程的連動控制。聯(lián)網(wǎng)型家用燃氣報警器的主要功能是：一旦發(fā)現(xiàn)燃氣泄漏，當超過燃氣報警濃度時，系統(tǒng)便自動緊急關閉電磁閥，切斷該用戶的燃氣供應，并發(fā)出聲光報警信號，連動控制排風扇。19燃氣報警系統(tǒng)應用場景燃氣報警系統(tǒng)應用家用燃氣報警器聯(lián)網(wǎng)型家用燃氣報警器工作原理見下圖。 在混合聯(lián)網(wǎng)型工作方式中，報警器在報警的同時自動切斷電磁閥，并通過小區(qū)安防監(jiān)控系統(tǒng)或者其他

13、消防報警系統(tǒng)將信號送到小區(qū)的監(jiān)控主機，可以通過小區(qū)短信平臺將用戶家里燃氣泄漏報警信息發(fā)送到用戶的手機上。也有的產品配備控制主機，可向用戶撥打電話提醒。 20燃氣報警系統(tǒng)應用場景燃氣報警系統(tǒng)應用家用燃氣報警器 家用燃氣報警器適用于煤氣、天然氣、石油液化氣等可燃氣體存在的場所，城市安防、小區(qū)、工廠、公司、學校、家庭、別墅、倉庫、資源、石油、化工、燃氣配送等眾多領域?？蓡为毷褂?，報警后可輸出一對繼電器無源觸點信號。常開、常閉可自行跳線設置，對由于氣體泄漏發(fā)生的燃燒、爆炸、中毒等事故可以進行安全檢測及報警。報警器具有靈敏度高、穩(wěn)定性高、種類全、體積小等特點。 21燃氣報警系統(tǒng)應用場景燃氣報警系統(tǒng)應用歐

14、瑞博智能燃氣報警器 歐瑞博推出了一款智能燃氣報警器Kepler，設備能夠通過Wi-Fi技術連接安全家居云平臺，并支持手勢控制，實現(xiàn)智能分級報警，還能實時對燃氣、一氧化碳進行監(jiān)測和分析。如圖所示為歐瑞博智能燃氣報警器Kepler如圖所示。 該設備通過對云端數(shù)據(jù)分析并預測危險發(fā)生的可能，可有效防止誤報。當然，用戶可通過智能手機下載應用，遠程實時監(jiān)測自己家的環(huán)境，基于網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程報警。22燃氣報警系統(tǒng)應用場景燃氣報警系統(tǒng)應用23拓展思考想一想，在燃氣運輸車中，燃氣報警系統(tǒng)是如何安裝規(guī)劃的。嘗試規(guī)劃自己家里廚房的燃氣報警系統(tǒng)，并繪制設計規(guī)劃圖。燃氣報警系統(tǒng)實訓24燃氣報警系統(tǒng)實訓本實驗模塊由燃氣傳感器

15、模塊和求助按鈕模塊組成，如下圖。25燃氣報警系統(tǒng)模塊介紹求助按鈕模塊 燃氣傳感器模塊燃氣報警系統(tǒng)實訓步驟1： 燒寫代碼。因為求助按鈕與蜂鳴器在一個模塊上，所以在燒寫代碼時，每 燒寫一次，蜂鳴器就會報警一次，按下求助按鈕就會停止報警。步驟2： 打開配置工具 ，即上位機軟件；步驟3： 將USB串口線與求助按鈕連接，打開求助按鈕，查找、選擇并打開可用端口。26燃氣報警系統(tǒng)實訓步驟燃氣報警系統(tǒng)實訓27燃氣報警系統(tǒng)實訓步驟步驟4：單擊“讀地址”按鈕，可讀取求助按鈕的地址，如圖所示，記下此時數(shù)據(jù)。燃氣報警系統(tǒng)實訓步驟5： 單擊“關閉選中端口”按鈕，將USB串口線與燃氣傳感器連接，打開燃氣傳感器（開關置于“ON”），單擊“打開選中端口”按鈕。步驟6：單擊“讀地址”按鈕，可讀取燃氣傳感器的地址，如圖所示。28燃氣報警系統(tǒng)實訓步驟 與讀取的求助按鈕的地址相比較，如果不相同，在“配置網(wǎng)絡地址”選項組中重新配置燃氣傳感器的地址，保證網(wǎng)絡地址相同。燃氣報警系統(tǒng)實訓步驟7：改變燃氣傳感器周圍的燃氣濃度，觀察實驗現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：當燃氣濃度大于燃氣傳感器閾值時，燃氣傳感器將檢測到的信號傳