1.1 选题意义及背景

煤气是以煤为原料所制作的含可燃组分的气体，根据加工方法、煤气性质和用途分为：煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气，这些煤气的发热值较低，故又统称为低热值煤气；煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气，高炉煤气。属于中热值煤气，其成分十分复杂，有一氧化碳、甲烷、氢气等，曾是我国广泛使用的燃气，煤气的主要成分是一氧化碳，一氧化碳是一种无色无味的气体，吸入人体后会与血液中的血红蛋白结合，影响血红细胞的作用，造成缺氧血症，导致组织缺氧，抑制组织呼吸，中毒严重、得不到及时救治时甚至会导致死亡，并且，煤气泄漏时与空气混合，可能会发生爆炸，由此可见，若不能及时发现并处理煤气泄漏，往往会产生十分严重的后果，尽管现今大部分地区已经采用天然气代替煤气作为燃气，杜绝了一氧化碳中毒的危险，但仍有地区使用煤气，且天然气也有燃气泄漏导致爆炸的安全隐患，据相关资料统计，2017年共收集室内燃气爆炸爆燃新闻680起，共造成90人死亡，1040人受伤。

为了保障人们在使用煤气时的生命财产安全，可自锁智能煤气泄漏控制器的设计成为预防因煤气泄漏造成事故的重要策略。采用单片机设计的智能煤气控制器体积小，反应速度快，不易损坏，造价低廉，是适合在生活和工业中大规模使用的理想器件。同时，现在家中大多数的煤气泄漏的预防措施仅仅是安装报警系统，在煤气泄漏时发出警报，若用户不在家中或因为其他原因不能及时采取有效措施阻止煤气泄漏，就会造成严重的后果，而通过单片机控制的智能可自锁煤气泄漏控制器可以在用户不在家中时自行关闭煤气阀门，有效避免了这种危险的发生，同时，若用户在家，发出警报可以提醒在家的用户检查煤气设施是否有所损坏或其他潜在问题，把燃气安全问题降到了最低。

在新的时代，人们享受着科技带来的便利的同时，也面临着一些科技带来的风险和隐患，我们应当学会使用自己所学的知识来维护我们的日常生活的安全，为人们的生活添一份安全与保障。

1.2国外及国内的研究状况

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。

我国在70年代初期开始研制可燃性气体报警器，生产型号多样、品种较齐全，应用范围也由单一的炼油系统扩展到几乎所有危险作业环境的各种类型报警器，产品数量也在不断增加。但主要是在引进国外先进的传感器技术和先进的生产工艺基础上，进行研究与开发形成自己的特色。近年来，在气体选择性和产品稳定性上也有很大进步。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

本论文主要研究的是基于单片机的智能可自锁煤气泄漏控制器的设计，该设计具备检验煤气是否泄漏的功能，在检测到煤气泄漏时会发出警报并通过电机实现智能自锁，关闭煤气气阀，避免了发生中毒和爆炸事件，同时提醒用户及时开窗通风。