Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: LVIII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 09 ноября 2017 г.)

Наука: Физика

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Ориякова Н.А., Дробот В.С. АПРОБАЦИЯ ТЕПЛОИЗВЕЩАТЕЛЯ С ДАТЧИКОМ ДЫМА И ГАЗА MQ-2 РУЧНОЙ СБОРКИ В ЖИЛОМ ПОМЕЩЕНИИ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LVIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 11(57). URL: https://sibac.info/archive/nature/11(57).pdf (дата обращения: 05.12.2021)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 4 голоса
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

АПРОБАЦИЯ ТЕПЛОИЗВЕЩАТЕЛЯ С ДАТЧИКОМ ДЫМА И ГАЗА MQ-2 РУЧНОЙ СБОРКИ В ЖИЛОМ ПОМЕЩЕНИИ

Ориякова Надежда Александровна

студент 3 курса строительного факультета Новосибирский государственный архитектурно- строительный университет (Сибстрин)

РФ, г. Новосибирск

Дробот Владимир Сергеевич

студент 3 курса строительного факультета Новосибирский государственный архитектурно- строительный университет (Сибстрин)

РФ, г. Новосибирск

Научный руководитель Чумачева Надежда Михайловна

канд. биол. наук, доцент, Новосибирский государственный архитектурно- строительный университет (Сибстрин)

РФ, г. Новосибирск

В настоящее время возросла тенденция роста числа пожаров, а также числа погибших людей, утрата материальных ценностей. Основная причина – нарушение техники пожарной безопасности, недостаточное оснащение коллективными средствами защиты. Одним из показателей для предотвращения пожарной опасности является наличие теплоизвещателя с датчиком дыма и газа MQ-2, который чутко реагирует на задымление, на наличие горючих газов в окружающей среде. [2, 3]

Нами собрано устройство на основе микроконтроллера ATmega168 в связке с датчиком дыма и газа МQ-2. Подача звукового сигнала осуществляется с помощью модуля активного звукового излучателя. Для световой индикации использованы два светодиода красного и зеленого цветов. Изменение чувствительности прибора осуществляется подстроечным резистором, который расположен на датчике дыма и газа MQ-2. Микроконтроллер ATMega168 состоит из микросхемы, предназначенной для управления электронными устройствами. Типичный микроконтроллер сочетает в себе функции процессора также может содержать ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) и ПЗУ (постоянное запоминающее устройство).

Устройство было протестировано:

- при поджигании твердого горючего вещества (бумага);

- при поджигании спиртовки - при повышении концентрации газа (бутан), взятого из газового болона.

Алгоритм действий состоит из нескольких этапов, отраженных на схеме (рис.1):

Разъем “+5v” на микроконтроллере Arduino Uno подключаем к разъему “vcc” на датчике MQ-2. Затем разъем на контроллере gnd (земля, «-») подключаем с разъемом gnd на датчике. Аналоговый разъем Aout на датчике подключаем последовательно с разъемом А0 на контроллере. Звукоизлучатель подключаем + к разъему D4, - к разъему gnd на контроллере. Далее подключаем светодиоды- зеленый, красный с разъёмами D5, D6 соответственно. К светодиодам подключаем резисторы с сопротивлением (220ом) и подключаем их к разъему gnd на контроллере. Программируем микроконтроллер, создаем и прописываем специальный счетчик в программе ”arduino”. [1]

 



Рисунок 1. Схема прибора теплоизвещателя

 

Расходы на прибор отражены в таблице 1 (табл.1).

Таблица 1

Список составляющих теплоизвещателя и его средняя стоимость

Названия составных частей прибора

Выполняемые функции частей прибора

Стоимость

1.

Датчик газа и дыма  MQ-2.

Реагирует на дым и определяемый газ в окружающей среде

50 руб.

2.

Arduino Uno микроконтроллер на ATmega168

Управление прибором, с помощью программы, которая хранится в нем

150 руб.

3.

Модуль с активным зуммером (KY-012) (звукоизлучатель)

Подача звукового сигнала, при выявлении в окружающей среде дыма и газа

20 руб.

4.

Светодиод 3мм (зеленый)

Светодиод 3мм (красный)

Излучение зеленого цвета, при выявлении дыма и газа в окружающей среде

Излучение красного цвета, при превышении концентрации дыма и газа

10 руб.

5.

Резисторы постоянного тока 220 Ом 2 шт.

Перераспределение и регулирование электрической энергии между элементами прибора

2 руб.

6.

Макетная плата Breadboard Mini  SYB-170

Поверхность, предназначенная для монтажа деталей прибора

20 руб.

7

Соединительные провода

Передача электрической энергии в приборе

8 руб.

8.

Корпус

Защита внутренних деталей прибора

30 руб.

 

 

Итого:

290 руб.

 

Технические характеристики прибора:

– диапазоны измерений газа: пропан 0,2 – 5 промилле; бутан 0,3 – 5 промилле; пары спиртов 0,1 – 2 промилле и др.

– громкость звукоизлучателя 85 дБ;

– рабочая температура от -10°C до +45°C;

– работает как на батарейке, так и стационарно, во время эксплуатации нет необходимости заменять батарейки.

Теплоизвещатель предназначен для обнаружения дыма и газа в окружающем воздухе и подачи тревожного сигнала (звукового и светового). При подключении к источнику питания на датчике прибора загорается синий цвет, что говорит о выходе в рабочий режим. В случае обнаружения в воздухе дыма или газа звукоизлучатель издает прерывистые звуковые сигналы с периодичностью 1 сек и начинает мигать зеленый светодиод. При повышении концентрации дыма или газа зеленый светодиод начинает гореть постоянно и звукоизлучатель издает не прерывистый звуковой сигнал. При повышении концентрации до критического уровня загорается красный светодиод вместе с постоянным звуковым сигналом. Благодаря настраиваемой чувствительности можно изменять порог концентрации дыма и газа, при которой сработает датчик. Изменение порога срабатывания может понадобиться в зависимости от того, где будет установлен теплоизвещатель.

В ходе тестирования теплоизвещателя с датчиком дыма и газа MQ-2 ручной сборки выявлено, что прибор работает исправно.

Сравнение технических характеристик фабричных теплозвещателей и теплоизвещателя ручной сборки представлено в таблице 2 (табл.2).

Таблица 2

Сравнение характеристик теплоизвещателя с его аналогами

Характеристики прибора

Теплоизвещатель с датчиком дыма и газа MQ-2 ручной сборки

стоимостью 290 руб.

Теплоизвещатель Ритм RSD1

стоимостью 1670 руб.

Теплоизвещатель SIMPLEX 4098-9601 стоимостью 3650 руб.

Температура эксплуатации

-10°C до +45°C

-10°C до +55°C

-10°C до +55°C

Громкость звукоизлучателя

85 дБ

70дБ

90дБ

Элемент питания

Стационарный источник или батарея

Батарея

Батарея

Срок службы

8-10 лет

10 лет

10 лет

Определяемое вещество

Дым и газ

Дым

Дым

 

На основании сравнения характеристик теплоизвещателя с датчиком дыма и газа MQ-2 с его аналогами (табл.2), можно сделать следующие выводы:

- теплоизвещатель ручной сборки реагирует на дым и горючие газы, теплоизвещатели Ритм RSD1 и SIMPLEX 4098-9601 реагируют только на дым;

- вид сигнализации у данных теплоизвещателей звуковой и световой, отличие состоит в уровне звукового давления: теплоизвещатель ручной сборки - 85дБ, теплоизвещатель Ритм RSD1 – 70дБ, теплоизвещатель SIMPLEX 4098-9601 – 90дБ;

- температура эксплуатации теплоизвещателя ручной сборки -10°C до +45°C, у теплоизвещателей Ритм RSD1 и SIMPLEX 4098-9601 на 10°C выше. В климатических условиях Сибири практичнее использование теплоизвещателя ручной сборки;

- теплоизвещатели Ритм RSD1 и SIMPLEX 4098-9601 работают от батарейки, теплоизвещатель ручной сборки работает как от батарейки, так и стационарно от розетки. При использовании батареек есть необходимость периодически их заменять или заряжать. Есть вероятность, что в нужный момент батарейка может разрядиться и прибор не сработает.

Таким образом, нам удалось собрать прибор, который дешевле своих аналогов в 5 раз.

На современном рынке большой ассортимент теплоизвещателей, но из-за своей дороговизны не каждый может их приобрести. Многие люди и не видят необходимости их использовании. С помощью нашего прибора можно обезопасить себя и свою семью при минимальных затратах.

 

Список литературы:

  1. Вставкая Е.А. Программирование микроконтроллеров // Программирование. – 2014. [электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://prog-cpp.ru/micro-prog/ (дата обращения 15.10.2017)
  2. В. А. Пучков Пожарная безопасность: учебник/ Ш. Ш. Дагиров, П46 А. В. Агафонов и др.; под общ. ред. В. А. Пучкова. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. – 877 с.//[Электронный ресурс]/ Режим доступа: https://yadi.sk/i/YgrYomqX39xQip (дата обращения 24.10.2017)
  3. Федеральный закон от 21.12.1994 N 69-ФЗ (ред. от 29.07.2017) "О пожарной безопасности". (дата обращения 25.10.2017)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 4 голоса
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом