基于ESP32的居室燃气检测远程警报系统设计

在国家“西气东输”战略推动下，家庭燃气管道得到普及，可是老一代人对新事物接受能力有限，可能 *通讯作者。

随着家用燃气管道的普及，大多数家庭已经告别了柴火、煤炭的生活，慢慢的习惯了使用燃气的方便快捷。同时当今社会人口老龄化的加剧，“空巢老人”的现象将越来越突出，年轻人往往不能做到工作和家庭两头顾。在这种情况下，老年人居家使用燃气就是极大的安全隐患。目前，市场上所出售的燃气报警系统大多只能做到燃气泄漏时的报警，极少有对燃气泄漏后的控制，几乎没有对外出人员提醒的功能。针对这些不足，我们设计了一款居室燃气检测远程警报系统，极力将燃气泄漏的危险降到最低， 保障家中老年人的安全。

本文的居室燃气检测远程警报系统是基于MQTT 协议[1]和ESP32 主控板开发的，能直接由硬件控制器件消除危险，并且还会由硬件直接通过服务器将环境信息传给用户。系统主要由传感器时刻检测环境中的燃气浓度[2]，超过阀门值就会自动控制电磁阀关闭燃气总阀，开启排气扇排除居室的可燃气体；同时系统还通过ESP32 模块连接MQTT 服务器，给用户终端提示家中情况，从根本上解决隐患。

2. 总体设计 居室燃气检测远程警报系统最重要的一点就是保护人员的安全，所以系统要能优先自动排除隐患或是控制局势不再恶化，随后在能保证居室安全的情况下去通知用户从根源上解决问题。在此，将居室燃气检测远程警报系统划分为两个功能模块，即硬件自动解决功能和远程通信提醒功能。

2.1. 硬件自动解决功能 硬件自动解决是为保证居室人员安全而存在的，它应该是系统发现燃气泄漏后最先进行的操作。主要设计思路是通过燃气检测模块实时检测周围环境中可燃气体的浓度，由芯片控制数据的采集，并设置一个报警阀门值。当传感器传输的数据超过阀门值后，芯片将优先开启电磁阀关闭燃气总阀，防止燃气浓度上升；随后打开排气扇进行通风换气，降低居室内可燃气体的浓度；最后才是开启警报器，提示家中人员解决泄漏问题。当然，在通过关闭总阀、开启排气扇等操作后，室内的可燃气体浓度会下降到正常范围，但是系统对电磁阀进行复位，电磁阀的复位必需要由其他人操作，防止燃气的二次泄露。

2.2. 远程通信提醒功能 远程通信提醒功能在于能提示用户家中燃气状况，在出现的紧急情况时能对用户起到一个警告的作