姬五胜 ，范新胜 ，刘玉华 ，范培媛

（1.兰州城市学院 电子信息科学与技术研究所，甘肃 兰州 730070；2.北京航天万源煤化工工程技术有限公司兰州分公司，甘肃 兰州 730050；3.兰州城市学院 培黎工程技术学院，甘肃 兰州 730070）

1 天然气泄漏监控系统设计方案

本系统以单片机AT89S52为主设计控制模块，配以气敏传感器检测模块、无线发送模块、无线接收模块、报警模块和危险处置模块构成。该报警系统利用MQ-4型半导体可燃气敏传感器检测模块，用以检测天然气的泄漏情况，当有天然气泄漏时，该模块将检测信号传输给控制模块用以决策是否需要发出报警并启动危险处置系统。当控制模块确认发生天然气泄漏时，首先通过无线发射、接收电路发出报警指令，报警模块收到指令后发出报警信号；同时危险处置模块也会收到报警指令并动作，关闭天然气阀门，并开启排气扇。当泄漏气体低于报警阈值时，控制单元再发出指令停止警报和排风扇的运行。设计该系统的工作电压为+5 V，报警阈值为6 000 ppm，工作温度范围 0℃～40℃，反应时间为 1～3 s。其具体的系统框图如图1所示。

图1 天然气泄漏监控系统框图

2 天然气泄漏监控系统实现

2.1 元件选取

考虑到系统的兼容性、实用性、低成本和节能性，选用AT89S52单片机作为控制模块，用PT2262/2272编码、解码的无线收发模块实现315 MHz的无线数据通信。

AT89S52单片机是ATMEL公司生产的一种非易失性存储技术制造的低功耗、高密度CMOS 8位单片机，片内含8 KB在线系统可编程的可反复擦写1 000次的Flash只读程序存储器，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案[1]。……