红外探测型香菇大棚煤气语音报警系统

何祥宇 周涛

摘要：应用传感器和电子技术提出了一款红外探测型香菇大棚煤气语音报警系统的设计方案。该检测系统采用半导体气敏传感器ＭＱ－７检测环境中的煤气浓度；通过测量电路把煤气的浓度变化转换为相应的电压信号，由信号处理电路进行信号处理及浓度高低显示，一旦超过设定的煤气安全浓度值，当种植人员进入大棚时，红外探测电路控制报警电路发出语音报警信号，提醒种植人员采取安全措施。经实践证明，该系统具有工作可靠、灵敏度高等优点，效果良好。

关键词：香菇大棚；煤气浓度；气敏传感器；语音报警；半导体；红外探测

中图分类号：Ｓ６４６．１＋２；Ｓ６２６文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）18－4118-03

Infrared Gas Detecting Voice Alarm System for Mushroom Greenhouse

ＨＥ Ｘｉａｎｇ－ｙｕ，ＺＨＯＵ Ｔａｏ

（College ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， Ｌｕｏｙａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｌｕｏｙａｎｇ ４７１０２２，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｃｏａｌ ｇａｓ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ－ｖｏｉｃｅ ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｕｓｈｒｏｏｍ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｅｎｓｏｒ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｇａｓ ｓｅｎｓｏｒ ＭＱ－７ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ ｔｈｅ ｇａｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ to ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｉｇｎａｌｓ ｂｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ． Ｏｎｃｅ ｔｈｅ ｔｅｓｔｅｄ ｇａｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｅｘｃｅｓｓ ｔｈｅ ｓｅｔ ｓａｆｅ ｖａｌｕｅ， ｔｈｅ ｖｏｉｃｅ ａｌａｒｍ ｓｉｇｎａｌｓ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｐｌａｙｅｄ ｗｈｅｎ ｇｒｏｗｅｒｓ ｇｏ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｔｏ ｒｅｍｉｎｄ ｔｈｅｍ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｒｅｌｉａｂｌｅ， ｈｉｇｈｌｙ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｒｅａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： mushroom greenhouse； ｇａｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ； ｇａｓ ｓｅｎｓｏｒ； ｖｏｉｃｅ ａｌａｒｍｉｎｇ； ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ； ｉｎｆｒａｒｅｄ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ

香菇是中国著名的食用菌之一，种植香菇已成为农民创收的重要手段之一。但种植香菇是一个非常繁琐的过程，在冬菇的生育期间气温低，菌丝生长缓慢，一般需要在香菇种植大棚内安装煤火炉进行增温，由于大棚面积大、密闭性强，多加温点和昼夜加温导致大棚内煤气浓度很高，一般情况下种植人员进入棚内换煤，几分钟内就会昏厥，非常危险。为了保障种植人员的人身安全，必须对香菇种植大棚内危害人体健康、引起窒息和中毒的煤气浓度进行检测并及时报警，提醒种植人员进入大棚之前先揭棚换气，降低煤气浓度后再入棚操作。

研究设计了一款红外探测型香菇大棚煤气语音报警系统，其能对大棚中危害人体健康的煤气浓度进行实时检测及显示，当种植人员进入大棚时，其根据设定的煤气安全浓度值及时发出语音报警信号，从而有效地保障香菇种植人员的人身安全。……