專利名稱：一種公交車的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種公交車的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置。
背景技術(shù)：
隨著人們對環(huán)境的關(guān)注度提高，環(huán)保觀念的不斷增強(qiáng)，使公交車改用天然氣作為替代能源，逐漸得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可。作為新能源車的一種，天然氣公交車具有效率高，污染小等優(yōu)點(diǎn)，但是隨之也產(chǎn)生出一些問題，比如，天然氣易燃易爆，這就使其在使用的過程中，存在極大的安全隱患。近年來，就有一些公交車發(fā)生爆炸，使生命財(cái)產(chǎn)受到嚴(yán)重?fù)p害，造成了很大的負(fù)面影響，因此，安全地使用可燃?xì)怏w，有效控制燃?xì)庑孤兜囊馔馐录l(fā)生應(yīng)被提到一個(gè)新的高度來研究。但是，目前多數(shù)的燃?xì)夤卉嚩紱]有相應(yīng)的燃?xì)庑孤﹫?bào)警裝置，使危險(xiǎn)事件發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)增大。因此，研究一種實(shí)時(shí)監(jiān)控可燃?xì)怏w的濃度并當(dāng)燃?xì)鉂舛瘸^正常值時(shí)及時(shí)發(fā)生報(bào)警的可燃?xì)庑孤﹫?bào)警裝置，使人員在第一時(shí)間采取措施，對于減少事故的發(fā)生是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種公交車的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置，該裝置在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)并增加顯示濃度功能，能夠使駕駛員能夠隨時(shí)看到可燃?xì)怏w的濃度，并在危險(xiǎn)時(shí)刻到來之前有時(shí)間采取有效措施，即通過AVR單片機(jī)來處理氣體濃度傳感器所采集的濃度信息，然后將處理后的濃度信息傳送給濃度顯示裝置，并傳給語音報(bào)警器，從而達(dá)到自動(dòng)檢測濃度，同步顯示并報(bào)警的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種公交車的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置，包括氣體濃度檢測單元、信息處理單元、濃度顯示單元和報(bào)警單元；其中，所述氣體濃度檢測單元的輸出端連接信息處理單元的輸入端，所述信息處理單元的輸出端連接濃度顯示單元和報(bào)警單元的輸入端。本實(shí)用新型還包括如下其他技術(shù)特征:所述氣體濃度檢測單元包括分別安裝在燃?xì)夤艿馈⒓訅洪y、發(fā)動(dòng)機(jī)、充氣口、過濾器及減壓閥的六個(gè)半導(dǎo)體式的氣體濃度傳感器MQ4和一個(gè)運(yùn)算放大器LM324，所述六個(gè)氣體濃度傳感器MQ4均通過運(yùn)算放大器LM324連接到單片機(jī)的輸入端。所述信息處理單元采用Atmel公司的AVR單片機(jī)Atmegal6。所述濃度顯示單元采用Maxim公司生產(chǎn)的串行接口 8位LED顯示驅(qū)動(dòng)器MAX7249和3個(gè)8位數(shù)字的7段數(shù)字LED顯示器，單片機(jī)通過LED顯示驅(qū)動(dòng)器連接LED顯示器。所述報(bào)警單元采用兩個(gè)相同的語音報(bào)警器。本實(shí)用新型根據(jù)濃度檢測單元所檢測到的汽車各部位氣體濃度，經(jīng)過單片機(jī)運(yùn)算處理后，在濃度顯示單元上進(jìn)行顯示，從而使駕駛員可以方便的觀察到此刻氣體濃度，當(dāng)超過預(yù)設(shè)的閾值，則報(bào)警提醒，減少因燃?xì)庑孤兑鸬氖录陌l(fā)生。這種濃度檢測及顯示方法較現(xiàn)有的裝置具有實(shí)現(xiàn)容易，預(yù)警及時(shí)，電路簡單，成本低廉等特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的電路連接原理圖。圖3為本實(shí)用新型的工作流程圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
參照圖1，本實(shí)用新型的公交車的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置，包括氣體濃度檢測單元、信息處理單元、濃度顯示單元和報(bào)警單元；其中，所述氣體濃度檢測單元的輸出端連接信息處理單元的輸入端，所述信息處理單元的輸出端連接濃度顯示單元和報(bào)警單元的輸入端。所述氣體濃度檢測單元包括分別安裝在燃?xì)夤艿?、加壓閥、發(fā)動(dòng)機(jī)、充氣口、過濾器及減壓閥的六個(gè)半導(dǎo)體式的氣體濃度傳感器MQ4和一個(gè)運(yùn)算放大器LM324。六個(gè)氣體濃度傳感器MQ4均通過運(yùn)算放大器LM324連接到單片機(jī)的輸入端。半導(dǎo)體式氣體傳感器MQ4可檢測甲烷等燃?xì)鉂舛龋⒉捎眠\(yùn)算放大器LM324將檢測到的氣體濃度信息進(jìn)行整流放大，將整流放大后的氣體濃度信息傳送給信息處理單元，以進(jìn)行進(jìn)一步的處理。
所述信息處理單元采用Atmel公司的AVR單片機(jī)Atmegal6,該單元用于接收并處理信號(hào)后輸出數(shù)字信號(hào)。信息處理單元用于實(shí)時(shí)接收濃度檢測單元所傳送過來的氣體濃度信息，并對這些信息進(jìn)行快速準(zhǔn)確的處理，然后向濃度顯示單元輸出處理后的控制信號(hào)，并控制語音報(bào)警的開閉。所述濃度顯示單元采用Maxim公司生產(chǎn)的串行接口 8位LED顯示驅(qū)動(dòng)器MAX7249和3個(gè)8位數(shù)字的7段數(shù)字LED顯示器，單片機(jī)通過LED顯示驅(qū)動(dòng)器連接LED顯示器；濃度顯示單元實(shí)時(shí)接收信息處理單元所輸出的處理后的控制信號(hào)，并在LED顯示器上進(jìn)行濃度顯不。所述報(bào)警單元采用兩個(gè)相同的語音報(bào)警器。語音報(bào)警器根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行開閉，即如果超過預(yù)設(shè)的閾值，則發(fā)出警報(bào)，否則不動(dòng)作。實(shí)際使用時(shí)，將信息處理單元，濃度顯示單元安裝在駕駛控制面板上，兩個(gè)語音報(bào)警器分別安裝在駕駛控制面板上和車身中段頂板上，在駕駛員駕駛時(shí)未聽到報(bào)警，乘客聽到時(shí)也能夠及時(shí)提醒。參照圖2，在本實(shí)用新型中，運(yùn)算放大器LM7805將車載電源電壓轉(zhuǎn)化成+5v，供單片機(jī)ATMEGA16使用，同時(shí)還兼有保險(xiǎn)絲的作用。氣體濃度傳感器MQ4的模擬電壓信號(hào)輸出端與LM324的IIN+引腳相連接，代表著氣體濃度信息的電壓信號(hào)送入LM324中進(jìn)行整流放大。LM324的IOUT引腳與單片機(jī)ATMEGA16的PA4引腳相連接，將經(jīng)過5倍放大后的模擬電壓信號(hào)送入單片機(jī)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換。單片機(jī)的PB5引腳用作串行數(shù)據(jù)輸出與LED顯示驅(qū)動(dòng)器MAX7249的DIN引腳相連接，將數(shù)據(jù)通過DIN引腳輸入到MAX7249中。PB7引腳與時(shí)鐘脈沖CLK引腳相連接，PDO引腳與數(shù)據(jù)加載LOAD引腳相連接，將單片機(jī)經(jīng)過運(yùn)算處理后的氣體濃度信息控制信號(hào)傳送給LED顯示驅(qū)動(dòng)器，PDl引腳與語音報(bào)警器相連，單片機(jī)將實(shí)時(shí)氣體濃度與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較控制，若大于閾值，則開啟報(bào)警器進(jìn)行語音報(bào)警，否則不動(dòng)作。MAX7249的7段驅(qū)動(dòng)輸出端SEGA-SEGF分別與8段式LED顯示器的a, b, c, d, e, f, g7個(gè)段相連接，用于驅(qū)動(dòng)這7個(gè)段的亮滅；小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)輸出端SE⑶P與8段式LED顯示器的小數(shù)點(diǎn)段相連接，用于驅(qū)動(dòng)小數(shù)點(diǎn)段的亮滅。DIG0-DIG7分別與LED顯示器的地相連接，用于MAX7249根據(jù)單片機(jī)所傳送的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)LED顯示器進(jìn)行相應(yīng)的氣體濃度顯示。本實(shí)用新型的工作流程如下:參照圖3，接入車載電源后給單片機(jī)供電，程序初始化開始執(zhí)行，氣體濃度傳感器MQ4開始檢測各個(gè)部分的氣體濃度，并輸出模擬電壓信號(hào)，再經(jīng)過LM324將模擬信號(hào)整流放大，整流放大后的電壓信號(hào)傳輸給單片ATMEGA16的A/D 口，進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換后，根據(jù)程序中所設(shè)定的電壓與氣體濃度的曲線函數(shù)，計(jì)算得出氣體的濃度，并將該濃度信息傳送給由3個(gè)8位LED顯示數(shù)碼管組成的顯示器，在該顯示器上進(jìn)行濃度顯示；并將實(shí)時(shí)氣體濃度與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較，判斷是否超出閾值，若大于閾值，則進(jìn)行語音報(bào)警，否則不動(dòng)作。如此往復(fù)循環(huán)的檢測氣體濃度，從 而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的對氣體濃度進(jìn)行檢測，顯示和預(yù)警。
權(quán)利要求1.一種公交車的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置，其特征在于，包括氣體濃度檢測單元、信息處理單元、濃度顯示單元和報(bào)警單元；其中，所述氣體濃度檢測單元的輸出端連接信息處理單元的輸入端，所述信息處理單元的輸出端連接濃度顯示單元和報(bào)警單元的輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的公交車的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置，其特征在于，所述氣體濃度檢測單元包括分別安裝在燃?xì)夤艿?、加壓閥、發(fā)動(dòng)機(jī)、充氣口、過濾器及減壓閥的六個(gè)氣體濃度傳感器MQ4和一個(gè)運(yùn)算放大器LM324，所述六個(gè)氣體濃度傳感器MQ4均通過運(yùn)算放大器LM324連接到單片機(jī)的輸入端。
3.如權(quán)利要求1所述的公交車的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置，其特征在于，所述信息處理單元采用Atmel公司的AVR單片機(jī)Atmegal6。
4.如權(quán)利要求1所述的公交車的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置，其特征在于，所述濃度顯示單元采用Maxim公司生產(chǎn)的串行接口 8位LED顯示驅(qū)動(dòng)器MAX7249和3個(gè)8位數(shù)字的7段數(shù)字LED顯示器，單片機(jī)通過LED顯示驅(qū)動(dòng)器連接LED顯示器。
5.如權(quán)利要求1所述的公交車的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置，其特征在于，所述報(bào)警單元采用兩個(gè)相同的語音報(bào)警器·。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種公交車的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置，包括氣體濃度檢測單元、信息處理單元、濃度顯示單元和報(bào)警單元；其中，所述氣體濃度檢測單元的輸出端連接信息處理單元的輸入端，所述信息處理單元的輸出端連接濃度顯示單元和報(bào)警單元的輸入端。該裝置在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)并增加顯示濃度功能，能夠使駕駛員能夠隨時(shí)看到可燃?xì)怏w的濃度，并在危險(xiǎn)時(shí)刻到來之前有時(shí)間采取有效措施，即通過AVR單片機(jī)來處理氣體濃度傳感器所采集的濃度信息，然后將處理后的濃度信息傳送給濃度顯示裝置，并傳給語音報(bào)警器，從而達(dá)到自動(dòng)檢測濃度，同步顯示并報(bào)警的目的。具有實(shí)現(xiàn)容易，預(yù)警及時(shí)，電路簡單，成本低廉等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G08B21/16GK203134081SQ201220681539
公開日2013年8月14日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者孟金, 田順, 胡慧婧, 趙建寧 申請人:長安大學(xué)