数学执本与率用
肼燃料污染自动报警系统研究
刘珉珲李德权黄伟
(空军勤务学院航空四站系江苏徐州221000)
应用研究
摘要：本文通过对胖燃料污染的分新，简逐现在主要的几种胖燃料污染检测技水，通过对其进行比较分新后，选择化学传感器检测技术设计了胖燃料污染报警系统,对其总体柜架、硬件设备及软件流程进行了相关介绍。通过此自动报警系统胖燃料作业场的工作人员就能够及时有效的发现胖燃料的污染情况，保障胖燃料工作场所人员的健康和安全。
关键词：件燃料污染检测报警系统中图分类号:X50
文献标识码：A
聨燃料具有中等毒性，是潜在致搞物，如果重复暴露在肼类燃料气氛中，会损害人的肝肾，最露在高浓度气氛中，则会使人疫牵，以至死亡。其次，肼类燃料由于沸点低、蒸汽压高，在空气中极易形成爆炸性混合物，引起爆炸事故。因此必须对作业场所的肼类蒸气浓度进行检测并及时报警，以便能及时发现污染并保障人员的健康和安全。
1报警系统总体框架设计
1.1胖燃料检测技术的选择
现在检测空气中耕燃料污染的方法有很多，有经典的化学分析法，检测管法，仪器分析法和化学传感器法等。前3种方法均需采样，然后再进行测定，过程繁项，不适合连续测定，不能实时准确的反馈肼蒸汽的浓度，而传感器检测技术则具有选择性强，灵敏度高，误差小，检测快速以及可连续等突出优点，更适合肼蒸汽浓度的检测。而且近年来，随着纳米材料科学和微电子技术的快速发展，新原理、新技术、新材料和新工艺的广泛采用，传感器在小型化、微型化，智能化方向得到了日新月异的发展，这就使得化学传感器的选择性和灵敏度也越来越好，得到越来越多人的重视和越来越广泛的应用。所以化学传感器法更适合用于肼燃料污染的检测。
此报警系统选择使用导电聚合物薄膜超敏传感器，对于8h录露时间可测至1×10-在1×10-9-1×10-7范围内测量准确度可达±20%。面且此传感器可用于剂量计，亦可用于实时检测，
1.2系统流程框架设计
由聨蒸气导电聚合物薄膜超敏化学传感器对现场肼蒸汽浓度数据进行识别与采集，通过信号放大电路，将采集来的信息放大为模拟电压信号，通过A/D转换器将采集来的信息进行模数转换。将浓度数据通过LCD实时显示，与键盘输人的耕蒸汽报警浓度数据进
开始系统上电系enee
蒸气系杆子链库
N
采样教提>没全温制替子程序等续4制响脑恶同
显乎采样摄
输入浓质设定值
声光报警
图1程序流程图
收移日期：2015-07-10
文章编号：1007-9416(2015)08-0075-0)
行比较，若超出预设值，则通过单片机控制进行声光报警。 2报警系统的软硬件
2.1报警系统硬件选择
报警系统的硬件部分按照系统总体框架设计，选择合适理想的各部分硬件，通过线路及接口进行各部件及电路的连接，这样就能初步形成此报警系统，以下就进一步讲解其中主要的几个部分。
(1)处理器MSP430G2553。中心处理器使用16位超低功耗混合信号的MSP430G2553作为微控制器，它具有5种节能模式并集成了多种功能模块，由于本系统是一个实时采集显示系统，因此为了保证系统的快速性，所以选择外部时钟。本系统中采用了8M的外部品振，这可以大大提高本系统的运行效率，在保证准确性与灵敏性的同时可以更好地保证实时性
(2)耕蒸汽导电聚合物薄膜超敏化学传感器。肼蒸汽导电聚合物薄膜超敏化学传感器是一种电化学传感器，固体为电解质。这类传感器以聚四氟磺酸盐阳离子交换膜(DuPont公司注册商标为Na-tion膜，是四氯乙烯和磺酰氟化乙醚的共聚物)等导电聚合物薄膜作为支持电解质的传感器，所以比起水溶液电解质的传感器的寿命长
(3)通讯模块CC1100,本系统采用CC100无线芯片，该芯片是基于0.18微米CMOS品体的SmartRF04技术，具有体积小，高灵敏度，低功耗、可编程控制的基带调制解调器、可选的带交错的前向误差校正等特性，通过此通讯模块连接上位机，能够将检测的数据情况反映到上位机，然后上位机能够根据所接受到的数据情况，通过通讯模块对单片机做出响应。
2.2软件流程设计
主程序流程图如图1所示，初始化程序包括设置堆栈指针、分配内存空间、设置初始变量等。然后系统进人采样程序，通过传感器采集肼蒸汽浓度数据，接着送人中央处理单片机与设定浓度值进行对比，系统默认聨浓度报警值为0.02，可以通过键入数值改变设定值。同时通过通讯模块在显示器上显示检测的浓度值。若检测值大于设定值，则系统进人报警程序，启动声光报警，直到接受到一个中断指
令。著检测值小于设定值，则系统再度进人检测程序。 3结语
燃料是应急启动的动力来源，其重要性极其重要。但是由于使用不当或者设备老化等导致肼泄漏的问题也目趋突出，作为有毒气体，其准漏极大地威胁了人们的人身安全。本文设计的系统采用低功耗高性能单片机MSP430为主控，可以实现实时检测空气中的肼蒸汽的含量，通过键盘可以改变报警阅值，蒸汽浓度超限进行声光报警等功能，同时通过通讯模块能够与上位机相互响应，实现远程监控。所以此系统能够很好的检测作业场区的蒸汽依度并及
时报警，保护作业人员的人身安全。参考文献
[1]任向红.肼类燃料与环境污染[J].内象古环境保护,2005,13(4)： 3628.
作者简介:刘眠环(1990一),男，四川内江人,硕士,在校学生,从事控制科学与技术研究
75