导言
跟着人们日子水平的进步。乡镇管道和罐装燃气越来越遍及。便利、低污染的燃气已成为人们日常日子不行短少的首要动力之一。在带给人们舒适、便利的一起。因为其易燃易爆的特性及有害成分的存在。燃气也在不同程度上要挟着咱们的安全。就全国而言，每年都有相关事端的报导。事端的发生多因燃气具运用不妥或管道老化构成的燃气意外走漏而致。尽管已有新式燃气灶具具有意外熄火报警及主动堵截气源等功用，但并未遍及：何况不能操控灶前阀;现在燃气报警器开展很不平衡，由Pc机值守的大型集群监控体系虽安全牢靠，但因本钱较高使得运用范围遭到很大约束;一般的燃气报警器因功用单一、牢靠性差等原因难以得到遍及。据此现状，咱们规划了一种多功用燃气炉报警器。具有燃气走漏、燃气具意外熄火的报警及应急处理功用。传感器损坏白查报警功用，针对燃气炉运用中的常见问题而设置的守时报警堵截及对灶前阀的状况监控功用。该规划功用牢靠、设备便利，适合于一般家庭燃气炉、燃气热水器等的运用。
本规划选用电子规划主动化(EDA)技能。用现在广泛运用的VHDL(Very—High—Speed Integrated Circuit Hardware DescriptionLanguage)硬件电路描绘言语描绘电路。VHDL是IEEE工业规范硬件描绘言语，是跟着可编程逻辑器材(PLD)的开展而开展起来的。且具有很强的行为描绘才能，简单修正和保存;在Ahera公司的MAX+PLUS II集成开发环境下进行归纳、仿真。并下载到可编程逻辑器材EPFIOKl0TCl44-3中。以完成操控功用。
1 报警器功用概述
多功用燃气炉报警器在以下状况下宣布声光报警：燃气炉意外熄火、燃气走漏、燃气检测元件损坏、守时时刻到或阀门开关不妥。其间发生燃气炉意外熄火时报警。报警的一起主动堵截气源。当发生燃气走漏时还能够翻开排气扇或油烟机排出走漏气体。对气源及排风的操控均与一般的手动操控结合，不影响正常运用。操控示意图如图1所示。
图1燃气炉报警器操控示意图
漏气检测包含燃气走漏检测和气敏元件损坏检测两部分。气敏传感器选用QM型“气-电”转化器材。当有燃气走漏时，其外表发生化学吸附使自身电阻下降，燃气浓度越高，电阻值下降越多。运用该特性构成的开关信号传给报警操控器，以判别是否有燃气走漏。因为气敏元件在运用中，热丝或许烧断而不易被发现。特增加了气敏元件自检环节，运用热丝的通断对自检电路输出电压的不同发生用于判别元件好坏的开关量传给报警操控器。
意外熄火检测别离由燃气流量检测和火焰检测发生相应信号，由操控器依据两个信号状况判别是否发生了意外熄火状况。
守时设置是为了防止用户烧水或烧饭时，因为忽略构成焚烧时刻过长而引发事端。守时时刻可在1-99分钟之内恣意设置，若不做设置，显现为“0，操控器默以为常开，即不限时作业。
因为用户往往呈现对燃气阀门操作不妥的状况，如用完燃气后只关一个阀门，或先关燃气炉然后关管道阀门，这样会发生不同程度的安全隐患。故而特别设置阀门状况来监控燃气炉阀门和管道阀门(或室内总气阀)开关状况，在用户不妥操作时宣布报警信息。
报警信号分声报警和不同色彩的光报警。为下降功耗，在主人未能及时处理毛病时，声警通过必定延时(如3分钟)后中止.而光警信息一向继续。复位按键用于排出毛病后报警信息的铲除。
2 模块功用完成及仿真
规划中选用分层技能，即先完成某些功用模块，即底层电路，再由顶层电路将这些功用模块衔接起来，构成完好的电路结构。此规划分意外熄火判别、燃气走漏判别、燃气阀状况监控、守时设置、守时显现及信息处理等六个模块，其间守时设置及显现模块选用已有的老练电路，此处不再赘述，守时时刻到向信息处理模块宣布报警恳求。下面就其他四个模块的功用仿真加以介绍。
2.1 意外熄火判别模块
为防止汤水溢出或风吹等使嫩气炉意外熄火构成燃气走漏，特设置燃气流量检测和火焰检测，当然气炉熄火而仍有嫩气输出时，则向信息处理模块宣布报警恳求。图z为意外熄火判别仿真图。
图2 意外熄火仿真波形图
日常运用中，在打火及正常关火时不期望呈现频频的报警，设置报警的条件是未堵截燃气状况下((qliu高电平有用)，火焰从有到无(hyan检测为1→0)。从仿真成果可知，只要在火焰平息且有气流时，模块才会宣布报警恳求(xhuo,高电平有用)。这样打火(约1.57s)或正常关火(约460ms)时该模块不会有有用输出。
2.2 燃气走漏判别模块
该模块接纳气敏传感器送来的检测信号(xlou高电平有用)。为防止搅扰或短时刻少数的可控燃气走漏(如焚烧时的瞬间燃气走漏)构成误报警，对燃气走漏的报警恳求选用延时处理。在一段较短时刻内，由报警的牢靠性及活络性要求归纳决议，若屡次(由体系的时钟周期与延时长短决议详细次数)收到有用信号，则宣布报警恳求。如图3所示：
图3 燃气走漏仿真波形图
为防止传感器损坏(热丝或许烧断而不易被发现)构成报警失效，特设置了气敏元件自检环节，一旦自检成果有用(yjan高电平)，就宣布报警恳求。用户可依据报警信息及时替换相应元件，确保报警的牢靠性。
2.3 燃气阀状况监控模块
为确保用气安全，对燃气阀门的正确操作方法为用气前先翻开管道阀门，用气后先封闭管道阀门，等软管中的燃气焚烧结束主动熄火后再封闭燃气炉阀门。但是日子中经常呈现操作不妥的状况，如随手关掉燃气炉而忘掉关管道阀门(或管道阀门关不到位)，或先关燃气炉阀门后关管道阀门，构成中止用气后软管中长时刻存有燃气。更有甚者，只关管道阀门，使下次用气时翻开管道阀门便有燃气经炉具走漏出来。对燃气阀开关状况的监控信号别离来自燃气炉阀门和管道阀门，高电平表明阀门翻开或封闭不到位。不同状况下的报警恳求见如图4所示的仿真波形。
图4 燃气阀状况监控仿真波形图
图中kga和kgb别离表明燃气炉和管道阀门状况，不妥操作下发生报警恳求信}, kgbjl和kghj2，信息处理模块对两种报警恳求采纳不同的延时后宣布声光报警：只封闭管道阀门后的较短延时(如3s)后宣布报警，延时是为留给用户对两个阀门的操作时刻差;而只封闭炉具阀门时，在较长延时时刻内(如90s)不进行声报警，以利于用户连续用气，此刻宣布光报警信息，提示用户及时封闭管道阀门，在此期间再次翻开炉具则中止光报警，不然宣布声报警信息。参见图5中0-3s的仿真，限于篇幅延时做了调整。
2.4 信息处理模块
信息处理模块接纳前述各个模块的报警恳求，依据不同恳求作出相应声、光报警及必要的应急操作。一般状况下不会一起发生多种报警恳求，此处就每种警情别离进行了仿真，为了节约篇幅，将各仿真成果会集在一副图中，借助于复位按键加以区别。如图5所示：
图5 报警信息处理仿真波形图
声报警(蜂鸣器)起首要的警示效果，一起辅以光报警。光报警分为两种：红光和黄光(别离由两个发光二极管完成)，黄光报警阐明气敏元件损坏(约7，处)，其他警情辅以红光信息。在意外熄火、燃气走漏或守时时刻到的状况下，报警的一起堵截气源}4}Y经驱动操控燃气阀门)。在有燃气走漏状况下，还能够发动排风设备(排气扇或油烟机)，及时排出走漏气体。无警情时，燃气阀门和排风设备均能够正常手动操控。
3 结语
该规划选用规划灵敏、修正便利、调试便利、研发周期短的EDA技能。该技能规划出的电子产品具有高牢靠性和较高的功用价格比，极具市场竞争力。本规划中参数的改动、增多、调整等均不需求硬件电路的支撑而能够便利地直接从VHDL代码描绘中进行修正。本规划完成的多功用燃气炉报警器设备便利，不用损坏原管路的设置。选用承插式软衔接于管道阀与燃气炉之间;假如增设通讯模块。还可作为集群监控体系中的下位机和现场履行机。该报警器的运用将进步燃气运用的安全性，为人们的生命财产安全供给保证。与同类设备比较，本报警器功用多，运用更为便利，作业牢靠，性价比更高，具有宽广的运用远景。
本文立异点：从灶上阀、管道阀门和火焰三点取值，能够完全防止因为开关操作不妥发生的潜在风险，守时功用便运用户运用，集报警与应急操控于一体，气敏元件的自检功用、检测信号的延时承认增加了报警的牢靠性。
