专利名称：一种公交车的可燃气体泄漏报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及可燃气体泄漏报警系统领域，具体涉及一种公交车的可燃气体泄漏报警装置。
背景技术：
随着人们对环境的关注度提高，环保观念的不断增强，使公交车改用天然气作为替代能源，逐渐得到社会的广泛认可。作为新能源车的一种，天然气公交车具有效率高，污染小等优点，但是随之也产生出一些问题，比如，天然气易燃易爆，这就使其在使用的过程中，存在极大的安全隐患。近年来，就有一些公交车发生爆炸，使生命财产受到严重损害，造成了很大的负面影响，因此，安全地使用可燃气体，有效控制燃气泄露的意外事件发生应被提到一个新的高度来研究。但是，目前多数的燃气公交车都没有相应的燃气泄漏报警装置，使危险事件发生的风险增大。因此，研究一种实时监控可燃气体的浓度并当燃气浓度超过正常值时及时发生报警的可燃气泄漏报警装置，使人员在第一时间采取措施，对于减少事故的发生是很有必要的。
发明内容针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种公交车的可燃气体泄漏报警装置，该装置在现有的技术基础上进行改进并增加显示浓度功能，能够使驾驶员能够随时看到可燃气体的浓度，并在危险时刻到来之前有时间采取有效措施，即通过AVR单片机来处理气体浓度传感器所采集的浓度信息，然后将处理后的浓度信息传送给浓度显示装置，并传给语音报警器，从而达到自动检测浓度，同步显示并报警的目的。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现:一种公交车的可燃气体泄漏报警装置，包括气体浓度检测单元、信息处理单元、浓度显示单元和报警单元；其中，所述气体浓度检测单元的输出端连接信息处理单元的输入端，所述信息处理单元的输出端连接浓度显示单元和报警单元的输入端。本实用新型还包括如下其他技术特征:所述气体浓度检测单元包括分别安装在燃气管道、加压阀、发动机、充气口、过滤器及减压阀的六个半导体式的气体浓度传感器MQ4和一个运算放大器LM324，所述六个气体浓度传感器MQ4均通过运算放大器LM324连接到单片机的输入端。所述信息处理单元采用Atmel公司的AVR单片机Atmegal6。所述浓度显示单元采用Maxim公司生产的串行接口 8位LED显示驱动器MAX7249和3个8位数字的7段数字LED显示器，单片机通过LED显示驱动器连接LED显示器。所述报警单元采用两个相同的语音报警器。本实用新型根据浓度检测单元所检测到的汽车各部位气体浓度，经过单片机运算处理后，在浓度显示单元上进行显示，从而使驾驶员可以方便的观察到此刻气体浓度，当超过预设的阈值，则报警提醒，减少因燃气泄露引起的事件的发生。这种浓度检测及显示方法较现有的装置具有实现容易，预警及时，电路简单，成本低廉等特点。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的电路连接原理图。图3为本实用新型的工作流程图。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
具体实施方式
参照图1，本实用新型的公交车的可燃气体泄漏报警装置，包括气体浓度检测单元、信息处理单元、浓度显示单元和报警单元；其中，所述气体浓度检测单元的输出端连接信息处理单元的输入端，所述信息处理单元的输出端连接浓度显示单元和报警单元的输入端。所述气体浓度检测单元包括分别安装在燃气管道、加压阀、发动机、充气口、过滤器及减压阀的六个半导体式的气体浓度传感器MQ4和一个运算放大器LM324。六个气体浓度传感器MQ4均通过运算放大器LM324连接到单片机的输入端。半导体式气体传感器MQ4可检测甲烷等燃气浓度，并采用运算放大器LM324将检测到的气体浓度信息进行整流放大，将整流放大后的气体浓度信息传送给信息处理单元，以进行进一步的处理。
所述信息处理单元采用Atmel公司的AVR单片机Atmegal6,该单元用于接收并处理信号后输出数字信号。信息处理单元用于实时接收浓度检测单元所传送过来的气体浓度信息，并对这些信息进行快速准确的处理，然后向浓度显示单元输出处理后的控制信号，并控制语音报警的开闭。所述浓度显示单元采用Maxim公司生产的串行接口 8位LED显示驱动器MAX7249和3个8位数字的7段数字LED显示器，单片机通过LED显示驱动器连接LED显示器；浓度显示单元实时接收信息处理单元所输出的处理后的控制信号，并在LED显示器上进行浓度显不。所述报警单元采用两个相同的语音报警器。语音报警器根据单片机发出的控制信号进行开闭，即如果超过预设的阈值，则发出警报，否则不动作。实际使用时，将信息处理单元，浓度显示单元安装在驾驶控制面板上，两个语音报警器分别安装在驾驶控制面板上和车身中段顶板上，在驾驶员驾驶时未听到报警，乘客听到时也能够及时提醒。参照图2，在本实用新型中，运算放大器LM7805将车载电源电压转化成+5v，供单片机ATMEGA16使用，同时还兼有保险丝的作用。气体浓度传感器MQ4的模拟电压信号输出端与LM324的IIN+引脚相连接，代表着气体浓度信息的电压信号送入LM324中进行整流放大。LM324的IOUT引脚与单片机ATMEGA16的PA4引脚相连接，将经过5倍放大后的模拟电压信号送入单片机进行模拟数字转换。单片机的PB5引脚用作串行数据输出与LED显示驱动器MAX7249的DIN引脚相连接，将数据通过DIN引脚输入到MAX7249中。PB7引脚与时钟脉冲CLK引脚相连接，PDO引脚与数据加载LOAD引脚相连接，将单片机经过运算处理后的气体浓度信息控制信号传送给LED显示驱动器，PDl引脚与语音报警器相连，单片机将实时气体浓度与预设的阈值进行比较控制，若大于阈值，则开启报警器进行语音报警，否则不动作。MAX7249的7段驱动输出端SEGA-SEGF分别与8段式LED显示器的a, b, c, d, e, f, g7个段相连接，用于驱动这7个段的亮灭；小数点驱动输出端SE⑶P与8段式LED显示器的小数点段相连接，用于驱动小数点段的亮灭。DIG0-DIG7分别与LED显示器的地相连接，用于MAX7249根据单片机所传送的控制信号驱动LED显示器进行相应的气体浓度显示。本实用新型的工作流程如下:参照图3，接入车载电源后给单片机供电，程序初始化开始执行，气体浓度传感器MQ4开始检测各个部分的气体浓度，并输出模拟电压信号，再经过LM324将模拟信号整流放大，整流放大后的电压信号传输给单片ATMEGA16的A/D 口，进行模拟数字转换后，根据程序中所设定的电压与气体浓度的曲线函数，计算得出气体的浓度，并将该浓度信息传送给由3个8位LED显示数码管组成的显示器，在该显示器上进行浓度显示；并将实时气体浓度与预设的阈值进行比较，判断是否超出阈值，若大于阈值，则进行语音报警，否则不动作。如此往复循环的检测气体浓度，从 而实现实时的对气体浓度进行检测，显示和预警。
权利要求1.一种公交车的可燃气体泄漏报警装置，其特征在于，包括气体浓度检测单元、信息处理单元、浓度显示单元和报警单元；其中，所述气体浓度检测单元的输出端连接信息处理单元的输入端，所述信息处理单元的输出端连接浓度显示单元和报警单元的输入端。
2.如权利要求1所述的公交车的可燃气体泄漏报警装置，其特征在于，所述气体浓度检测单元包括分别安装在燃气管道、加压阀、发动机、充气口、过滤器及减压阀的六个气体浓度传感器MQ4和一个运算放大器LM324，所述六个气体浓度传感器MQ4均通过运算放大器LM324连接到单片机的输入端。
3.如权利要求1所述的公交车的可燃气体泄漏报警装置，其特征在于，所述信息处理单元采用Atmel公司的AVR单片机Atmegal6。
4.如权利要求1所述的公交车的可燃气体泄漏报警装置，其特征在于，所述浓度显示单元采用Maxim公司生产的串行接口 8位LED显示驱动器MAX7249和3个8位数字的7段数字LED显示器，单片机通过LED显示驱动器连接LED显示器。
5.如权利要求1所述的公交车的可燃气体泄漏报警装置，其特征在于，所述报警单元采用两个相同的语音报警器·。
专利摘要本实用新型公开了一种公交车的可燃气体泄漏报警装置，包括气体浓度检测单元、信息处理单元、浓度显示单元和报警单元；其中，所述气体浓度检测单元的输出端连接信息处理单元的输入端，所述信息处理单元的输出端连接浓度显示单元和报警单元的输入端。该装置在现有的技术基础上进行改进并增加显示浓度功能，能够使驾驶员能够随时看到可燃气体的浓度，并在危险时刻到来之前有时间采取有效措施，即通过AVR单片机来处理气体浓度传感器所采集的浓度信息，然后将处理后的浓度信息传送给浓度显示装置，并传给语音报警器，从而达到自动检测浓度，同步显示并报警的目的。具有实现容易，预警及时，电路简单，成本低廉等特点。
文档编号G08B21/16GK203134081SQ201220681539
公开日2013年8月14日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者孟金, 田顺, 胡慧婧, 赵建宁 申请人:长安大学