文献综述

一、课题的背景与现状

国外从20世纪30年代开始研究及开发气体传感器，且发展迅速，一方面是因为人们安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求提高；另一方面是因为传感器市场增长受到政府安全法规的推动。据有关统计，美国1996年~2002年气体传感器年均增长率为27%~30%。随着传感器生产工艺水平逐步提高，传感器日益小型化、集成度不断增大，使得气体检测仪器的体积也逐渐变小，提高了气体检测仪器的便携性，更加利于生产、运输及市场推广。1963年5月，日本开发完成第一台接触燃烧式家用燃气泄漏报警器，次年12月其改良产品问世，改良的报警器可以检测燃气、一氧化碳等气体，可以安装在浴室或者采用集中监视。

随着我国经济的又好、又快地发展，石油炼化、油气远距离输送是国家能源宏观综合利用的重要方面，油气生产、输送、炼化等方面的安全关系到国家经济持续快速发展，油气安全检测对于安全生产至关重要。 油气检测应用在加油站、燃气用户、管道油气输送、石油炼化等场所，主要检测天然气、以检测气体介质、固液混合介质为主。 油气监控系统由传感器组、转换器、处理器、显示、报警等模块组成。 传感器组由与设备相关的传感器组成，例如天然气泄漏检测使用微差压压力传感器(CH4气体传感器)，乙烷气体泄漏检测使用MQ烟雾传感器，一氧化碳泄漏检测使用MQ2烟雾传感器等。 从传感器采集的信号经过模/数转换器（若传感器带有模/数转换功能，则直接把传感器信号输至处理器），转换器的除了把采集到的信号转化为数字信号之外，还起到信号集中、放大等功能，为信息的综合处理提供充足的数据。 处理器模块由16位/32位微处理器组成，其设计是油气检测仪器的核心。转换器传进的信号经处理器程序分析、处理，并驱动液晶显示、声光报警等外设，提示用户油气泄漏级别和强度。处理器程序由数据量化、数据智能分析、外设驱动等模块组成。数据智能分析为用户定制油气检测环境设定工作参数，根据工作采集信息综合判断油气泄漏级别。 显示、报警模块由显示屏、声光报警系统组成，由处理器驱动根据油气泄漏级别分别进行显示和驱动。

燃气报警器可分为民用可燃气体报警器、工业用可燃性气体报警器、有毒有害气体报警器三大系列产品。

检漏仪的体积较小，可随身携带或手持，主要应用于燃气管理的查漏与巡检。若有燃气泄漏，检漏仪便会发出声光报警，同时数字显示气体浓度，以便及时采取安全措施，防止爆炸等恶性事故的发生。

二、研究或解决的问题和拟采用的研究手段

1、本课题要解决的是工厂空气中煤气成分，并检测其含量，做及时的预测与报警，保证工厂生产安全

2、研究手段及原理图：

（1）第一阶段：查阅资料了解工厂一般含有的哪些有毒气体，学习各种各种气体传感器的基本原理。学习有关煤气检测方面的知识，初步确定所需的参考资料，并且对所设计的内容有个大致的规划，找准设计的方向。

（2）第二阶段：编写程序实现煤气检测系统中检测煤气成分的部分模块功能，并检验其效果，

（3）第三阶段：编写程序显示煤气的含量，实现其全部功能，测试。

三、课题涉及的技术

（1）煤气泄漏检测系统的设计与实现，主要针对CO气体等，实现工厂煤气检测的检测与报警。数据采集模块利用单片机实现气体浓度实时采集、电路状态信号采集及数据预处理；专用传感器。

1、51单片机

它广泛应用于工业测控系统之中。目前很多公司都有51系列的兼容机型推出，在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。

2、传感器技术

气体传感器是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息的装置。气体传感器一般被归为化学传感器的一类，尽管这种归类不一定科学。”气体传感器”包括：半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器等。

3、C语言

C语言是一种计算机程序设计语言，它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它的应用范围广泛，具备很强的数据处理能力，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到C语言，适于编写系统软件，三维，二维图形和动画，具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。

（2）参考文献

[1] 刘博．城市燃气管道漏点检测与定位系统研究(硕士学位论文)[D]．沈阳：沈阳工业大学，2007：10#8212;12．

[2] 李军，徐永生，玉建军．燃气管道泄漏检测新技术[J]．煤气与热力，2007，27(7)：56#8212;59．

[3] 曹琳，赵金辉，谭羽非．泄漏检测及定位方法在燃气管网应用的可行性[J]．煤气与热力，2008，28(1)：B51一B54

[4] 李鸿志，张秀琴．城市燃气管道泄漏的检测与维修[J]．煤气与热力，2010，30(7)：B29一B34． [5] 姜德生，何伟．光纤光栅传感器的应用概况[J]．光电子#183;激光，2002，1(4)：420#8212;430．

[6] 华义祥，李安虎．光纤传感器及其在流量测控中的应用[J]．通用机械，2005(3)：54#8212;57．

[7] 纪圣勇，赵东劲．光纤传感器应用研究[J]．鸡西大学学报，2006，6(4)：62#8212;64．

[8] 周伟．输气管道泄漏定位研究(硕士学位论文)[D]．南充：西南石油学院，2005：20#8212;23．

[9] 夏海波，张来斌，王朝辉．国内外油气管道泄漏检测技术的发展现状[J]．油气储运，2001，20(1)：l一5．

[10] 曹阿林，朱庆军，张胜涛，等．埋地金属管道杂散电流影响因素模拟研究[J]．煤气与热力，2010，30(5)：B05一B08．

[11] 许建国．浅谈杂散电流腐蚀机理及防护措施[J]．铁道机车车辆，2005，25(3)：61#8212;64．

[12] 牟龙华，金敏．新型地铁杂散电流自动监测装置：中国，ZL 200710036656[P]．2008#8212;07#8212;23． [13] 李龙江，刘起龙，陶文亮，等．埋地燃气管道杂散电流五点检测系统研究[J]．煤气与热力，2011，31(9)：B0一B05

指导教师意见：

1．对”文献综述”的评语：

该同学通过大量的文献阅读，对煤气泄露检测系统的设计与实现的开发背景、意义、现状做了较为详细的分析和理解，选定了开发环境，文献综述中对开发工具做了较为详细的阐述，对本项目的总体功能和结构框架也做出了较为合理的说明。符合开题的文献阅读要求。

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

本课题通过查阅大量相关文献资料，进行合理的需求分析，独立完成初步的煤气泄漏检测系统设计与实现方案，最后要撰写软件使用说明书和毕业设计论文（不少于1.5万字），并完成指定内容的外文资料翻译。课题在深度、广度及工作量方面符合本科毕业设计的要求，在教师的认真指导及学生的努力之下能达到预期的目标。

指导教师：

年 月 日

所在专业审查意见：

负责人：

年 月 日