1.1 选题背景及实际意义

随着城市化进程的加快，市政管网的建设和维护成为城市管理的重要组成部分。燃气作为城市能源的重要组成部分，其安全使用直接关系到人民的生命财产安全。然而，由于管道老化、施工不当等原因，燃气泄漏事故时有发生，给城市安全带来了巨大隐患。因此，开发一种能够实时监测燃气泄漏并及时报警的系统具有重要的实际意义。

本设计以STM32单片机为核心控制器，构建了一个车载市政管网燃气泄漏报警系统。该系统通过集成多种传感器和执行器，实现了对燃气泄漏的实时监测与报警。具体来说，系统包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用STM32单片机，负责获取输入数据并进行处理，进而控制输出部分。输入部分包括MQ-2烟雾传感器、DS18B20温度采集模块、转速检测模块、独立按键和供电电路，分别用于检测烟雾浓度、获取环境温度、监测车辆速度、进行界面切换和提供电源。输出部分包括OLED显示模块、MX1508直流电机驱动芯片、蜂鸣器、LED灯和ESP8266 WIFI模块，分别用于显示系统信息、驱动电机、进行声光报警、警示和远程数据传输。

该系统不仅能够及时发现燃气泄漏，还能通过多种方式进行报警和数据传输，为城市安全管理提供了有力支持。通过集成多种传感器和执行器，系统提高了监测的全面性和准确性，增强了报警能力，降低了维护成本，提升了安全性。因此，本设计具有重要的实际意义和应用价值，为城市燃气安全管理提供了有效的技术手段。

1.2 国内外研究现状

在燃气泄漏监测领域，国内外学者和工程师们已经进行了大量的研究工作，并取得了显著的成果。国外方面，欧美等发达国家在燃气泄漏监测技术上起步较早，技术相对成熟。例如，美国Honeywell公司开发的气体检测系统，通过集成多种传感器和无线通信技术，实现了对多种气体的实时监测和远程报警。德国Siemens公司则推出了基于物联网的智能燃气监测系统，通过大数据分析和云计算技术，提高了监测的准确性和响应速度。此外，日本和韩国在燃气泄漏监测技术上也取得了不少进展，特别是在传感器技术和数据处理算法方面。

国内方面，随着物联网和智能传感器技术的快速发展，国内在燃气泄漏监测领域的研究也取得了显著进展。例如，中国科学院自动化研究所开发了一种基于ZigBee无线通信技术的燃气泄漏监测系统，通过分布式传感器网络实现了对大面积区域的实时监测。清华大学则研究了基于机器学习的燃气泄漏检测算法，通过分析传感器数据，提高了泄漏检测的准确性和实时性。此外，国内一些企业如华为、中兴等也在积极研发基于5G技术的智能燃气监测系统，通过高速通信网络和边缘计算技术，进一步提升了系统的性能和可靠性。

总体来看，国内外在燃气泄漏监测领域的研究主要集中在传感器技术、数据处理算法、通信技术和系统集成等方面。随着技术的不断进步，燃气泄漏监测系统的性能和功能也在不断提升，为城市安全管理提供了有力支持。未来，随着物联网、人工智能和大数据技术的进一步发展，燃气泄漏监测系统将更加智能化、高效化和可靠化，为城市燃气安全管理提供更加全面和有效的解决方案。

1.3 课题主要内容

本设计是基于STM32的车载市政管网燃气泄漏报警系统，主要实现以下功能：

1、采集烟雾浓度和温度；

2、可通过按键设置烟雾阈值；

3、当检测到的烟雾大于烟雾阈值，指示灯 (两个)红灯-->1s间隔闪烁 (报警)绿灯，蜂鸣器报警；

4、同时可以查看电机的转速；

5、可通过WIFI把数据上传到云平台来查看；