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車載智能消防系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):2397507閱讀:258來源:國(guó)知局
專利名稱:車載智能消防系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及車輛的消防系統(tǒng),尤其涉及一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)艙、乘員艙、箱體等火災(zāi)高發(fā)區(qū)的車載智能消防系統(tǒng)。
背景技術(shù)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,運(yùn)輸工具數(shù)量不斷增多,運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜,同時(shí)汽車火災(zāi)現(xiàn)象也頻繁出現(xiàn),且呈上升趨勢(shì),每年各中等以上城市發(fā)生的汽車火災(zāi)都在幾十起以上,在高速公路等火災(zāi)消防困難地段發(fā)生火災(zāi)次數(shù)更多,并且汽車火災(zāi)80%以上都造成車輛報(bào)廢,甚至是車毀人亡,給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重?fù)p失。車輛起火的原因主要有三個(gè)方面,一是人為因素造成的車廂內(nèi)部著火,例如客車乘員攜帶可燃性物質(zhì)(汽油、香蕉水、火藥類爆炸物等);二是由于道路交通事故而導(dǎo)致的起火事故(二次事故形態(tài)),例如車輛碰撞、側(cè)翻等事故均可能引起著火事故;三是由于燃料泄漏而引起的自燃著火事故。現(xiàn)有車輛滅火技術(shù)中,只有在發(fā)現(xiàn)起火時(shí),才進(jìn)行滅火,而不能提前主動(dòng)預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生,也有一些滅火技術(shù)是在判斷車輛加速度達(dá)到一定門檻值時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)滅火,但此時(shí)事故已經(jīng)發(fā)生,很可能立即引發(fā)起火二次事故形態(tài)。如何在車輛一次起火事故、二次著火事故之前進(jìn)行主動(dòng)預(yù)防尚未見深入研究。
發(fā)明內(nèi)容因此,為解決車輛在一次起火事故、二次著火事故之前就能夠主動(dòng)預(yù)警、實(shí)時(shí)控制的問題,本實(shí)用新型目的是針對(duì)火災(zāi)高發(fā)區(qū)的車輛部位,提供一種車載智能消防系統(tǒng)。該系統(tǒng)可及時(shí)向駕駛員發(fā)出警報(bào),避免火災(zāi)事故的發(fā)生。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種車載智能消防系統(tǒng),安裝于整車控制系統(tǒng)之中,其特征在于它包括一基于單片機(jī)的嵌入式處理器,以及由處理器連接的報(bào)警指示燈、蜂鳴器、應(yīng)急按鈕、顯示器、繼電器、陀螺儀、溫度傳感器、CAN接口 ;所述繼電器至少為兩個(gè),分別連接一滅火器;所述CAN接口連接顯示模塊和環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊,CAN接口同時(shí)與整車系統(tǒng)相連;所述處理器中包含有溫度信號(hào)處理單元,傾角信號(hào)處理單元,加速度信號(hào)處理單元,起火監(jiān)測(cè)單元、側(cè)翻監(jiān)測(cè)單元,CAN通訊單元,碰撞危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)單元,碰撞程度監(jiān)測(cè)單元,決策控制單元;溫度信號(hào)處理單元將信號(hào)發(fā)送給起火監(jiān)測(cè)單元,同時(shí)發(fā)給CAN 通訊單元,起火監(jiān)測(cè)單元將溫度信號(hào)處理后發(fā)送給決策控制單元;傾角信號(hào)處理單元將信號(hào)發(fā)送給側(cè)翻監(jiān)測(cè)單元,同時(shí)發(fā)給CAN通訊單元,側(cè)翻監(jiān)測(cè)單元對(duì)傾角信號(hào)處理后發(fā)送給決策控制單元;加速度信號(hào)處理單元將信號(hào)發(fā)送給CAN通訊單元,CAN通訊單元將信號(hào)依次發(fā)送給碰撞危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)單元及碰撞程度監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行判斷,然后發(fā)送給決策控制單元;決策控制單元負(fù)責(zé)總控,并向外發(fā)出指令。各滅火器由處理器通過繼電器獨(dú)立控制,當(dāng)有危險(xiǎn)出現(xiàn)時(shí),處理器按順序接通繼電器,相應(yīng)滅火器被順序弓I爆,每次危險(xiǎn)只弓I爆一個(gè)滅火器。[0008]所述陀螺儀采集三軸向加速度信號(hào)以及傾角信號(hào),三軸向角速度量程為士 300° /S,三軸加速度計(jì)量程為士 12g,橫滾角量程為士 180° ;所述溫度傳感器量程為-40°C 300°C,精度為0. 3%,輸出電壓為0 5V。本實(shí)用新型采取以上技術(shù)方案,其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型基于單片機(jī)的嵌入式處理器,連接溫度傳感器、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊、顯示模塊、陀螺儀、繼電器(繼電器控制滅火器),對(duì)車輛行駛過程中監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度、加速度、側(cè)傾角、車距及相對(duì)車速進(jìn)行監(jiān)控,建立異常狀態(tài)識(shí)別,當(dāng)有危險(xiǎn)發(fā)生時(shí),通過各個(gè)繼電器順序引爆滅火器,實(shí)現(xiàn)車輛一次起火事故、 二次著火事故的主動(dòng)預(yù)防和智能滅火,保障人員和車輛安全。是一種事前預(yù)防措施,較以前的事后彌補(bǔ)更具有實(shí)用性,能提高早期滅火的及時(shí)性和可靠性。2、系統(tǒng)可根據(jù)是否已經(jīng)有事故發(fā)生,改變溫度報(bào)警閾值,如出現(xiàn)異常,立即引爆滅火器;如無異常,進(jìn)一步對(duì)車輛側(cè)翻進(jìn)行判斷、對(duì)車輛碰撞危險(xiǎn)進(jìn)行判斷、對(duì)碰撞程度進(jìn)行判斷,在各判斷時(shí)期發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)都可引爆滅火器。3、在沒有達(dá)到滅火閾值時(shí),也可由駕駛員根據(jù)具體情況通過應(yīng)急按鈕手動(dòng)觸發(fā)滅火器。4、當(dāng)有一種危險(xiǎn)發(fā)生時(shí),系統(tǒng)通過一個(gè)繼電器引爆一個(gè)滅火器進(jìn)行滅火,多種危險(xiǎn)發(fā)生時(shí),系統(tǒng)可通過多個(gè)繼電器順序引爆滅火器,實(shí)現(xiàn)車輛一次起火事故、二次著火事故的主動(dòng)預(yù)防和智能滅火。由于滅火器被獨(dú)立控制,只需對(duì)引爆的滅火器進(jìn)行更換,從而節(jié)省了成本。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)總體框圖;圖2是本實(shí)用新型的處理器各模塊關(guān)系圖;圖3是CAN網(wǎng)絡(luò)連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示,本實(shí)用新型提供的車載消防系統(tǒng)包括一基于單片機(jī)的嵌入式處理器 1、報(bào)警指示燈2、蜂鳴器3、應(yīng)急按鈕4、至少兩個(gè)繼電器5、6,陀螺儀7、溫度傳感器8、CAN接口 9、顯示模塊10、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊11。處理器1與陀螺儀7、溫度傳感器8,以及通過CAN接口 9與顯示模塊10、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊11進(jìn)行信息交互,并將采集到的各種信號(hào)處理后,向報(bào)警指示燈2、蜂鳴器3、應(yīng)急按鈕4和各繼電器發(fā)送控制信號(hào),完成對(duì)車載消防系統(tǒng)的控制。 因此,如圖2所示,處理器1對(duì)系統(tǒng)整體資源進(jìn)行計(jì)算、控制和管理,其中包含有溫度信號(hào)處理單元12,傾角信號(hào)處理單元13,加速度信號(hào)處理單元14,起火監(jiān)測(cè)單元15、側(cè)翻監(jiān)測(cè)單元 16,CAN通訊單元17,碰撞危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)單元18,碰撞程度監(jiān)測(cè)單元19,決策控制單元20。溫度信號(hào)處理單元12將信號(hào)發(fā)送給起火監(jiān)測(cè)單元15,起火監(jiān)測(cè)單元15將溫度信號(hào)處理后發(fā)送給決策控制單元20 ;傾角信號(hào)處理單元13將信號(hào)發(fā)送給側(cè)翻監(jiān)測(cè)單元16,側(cè)翻監(jiān)測(cè)單元16對(duì)傾角信號(hào)處理后發(fā)送給決策控制單元20 ;加速度信號(hào)處理單元14將信號(hào)發(fā)送給CAN通訊單元17,CAN通訊單元17將信號(hào)依次發(fā)送給碰撞危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)單元18及碰撞程度監(jiān)測(cè)單元19進(jìn)行判斷,然后發(fā)送給決策控制單元20 ;決策控制單元20負(fù)責(zé)總控,并向外發(fā)出指令。本實(shí)用新型中處理器1只要具備上述接口資源和相應(yīng)的處理能力,均可以等同采用。比如某一實(shí)施例中處理器1可采用LM3S2948微控制器。報(bào)警指示燈2和蜂鳴器3用于對(duì)駕駛員進(jìn)行警示,應(yīng)急按鈕4用于危險(xiǎn)時(shí)駕駛員應(yīng)急啟動(dòng)滅火器,它們都通過I/O端口與處理器1相連。兩個(gè)繼電器5、6分別連接一滅火器,發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)由處理器1順序觸發(fā),從而順序引爆相應(yīng)的滅火器。本實(shí)用新型中至少設(shè)置兩個(gè)繼電器(即兩個(gè)滅火器),實(shí)際中可擴(kuò)展為多個(gè),4個(gè)最佳,只是要考慮經(jīng)濟(jì)以及車載空間等因素,發(fā)生火災(zāi)時(shí),率先引爆其中一個(gè)滅火器,其它備用,當(dāng)有二次、三次著火時(shí)順序引爆其它滅火器。陀螺儀7用于采集車輛側(cè)傾角信號(hào)以監(jiān)測(cè)車輛的側(cè)翻狀態(tài),采集X、Y、Z三個(gè)方向的加速度信號(hào)以監(jiān)測(cè)碰撞程度。陀螺儀7三軸向角速度量程為士300° /S,三軸加速度計(jì)量程士 12g,橫滾角量程士 180°。溫度傳感器8用于測(cè)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度,由于發(fā)生燃燒時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)溫度較高,采用量程范圍_40°C 300°C,精度0. 3%,輸出電壓0 5V耐高溫的溫度傳感器。預(yù)警顯示模塊10、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊11通過CAN接口 9與處理器1相連,并通過CAN 接口 9掛接到整車網(wǎng)絡(luò),如圖3所示。預(yù)警顯示模塊10具有實(shí)時(shí)顯示功能;環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊 11具有通過圖像處理和雷達(dá)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車距及相對(duì)車速檢測(cè)的功能,環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊將車距及相對(duì)車速通過CAN接口 9傳給處理器1,處理器1將溫度、傾角、加速度、車距、相對(duì)車速以及各種危險(xiǎn)狀態(tài)等信息通過CAN接口 9傳給預(yù)警顯示模塊,預(yù)警顯示模塊接收后實(shí)時(shí)顯示溫度、傾角、加速度、車距、相對(duì)車速等值,當(dāng)危險(xiǎn)出現(xiàn)時(shí)以文字顯示對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)狀態(tài)。系統(tǒng)通過CAN接口 9作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)掛接到整車網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)信息交互與數(shù)據(jù)共享。在各處理單元中都寫有相應(yīng)功能的程序,處理器1通過溫度、傾角、加速度信號(hào)采集程序、CAN通訊程序?qū)崿F(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)溫度、車輛傾角、加速度、車距、相對(duì)車速等采集功能。側(cè)翻監(jiān)測(cè)程序根據(jù)車輛傾角實(shí)現(xiàn)了側(cè)翻危險(xiǎn)的監(jiān)測(cè);碰撞危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)程序根據(jù)車距、相對(duì)車速實(shí)現(xiàn)了碰撞危險(xiǎn)的監(jiān)測(cè);碰撞程度監(jiān)測(cè)程序根據(jù)車輛加速度實(shí)現(xiàn)了碰撞程度的監(jiān)測(cè); 決策控制程序?qū)崿F(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的綜合處理,完成碰撞預(yù)警和滅火器的引爆。本實(shí)用新型基于以上控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了車輛智能防火的預(yù)警,其具體控制流程如下1、首先是系統(tǒng)初始化。2、采樣溫度、傾角、三軸加速度信號(hào),通過CAN總線接收環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的車距和相對(duì)車速,同時(shí)向顯示模塊發(fā)送信息,顯示模塊接收后顯示當(dāng)前時(shí)刻溫度、傾角、加速度、 車距、相對(duì)速度以及各種危險(xiǎn)狀態(tài)。3、檢測(cè)是否已經(jīng)有事故發(fā)生。4、根據(jù)事故是否發(fā)生,調(diào)整溫度報(bào)警閾值。對(duì)車輛監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度進(jìn)行判斷,如果發(fā)現(xiàn)超過監(jiān)測(cè)點(diǎn)預(yù)設(shè)的溫度閾值,則啟動(dòng)預(yù)警指示燈和蜂鳴器,進(jìn)行預(yù)警,引爆滅火器,系統(tǒng)同時(shí)重新開始采樣。5、如果溫度正常,則通過傾角信號(hào)對(duì)車輛側(cè)翻狀態(tài)進(jìn)行判斷,如發(fā)現(xiàn)異常,則啟動(dòng)預(yù)警指示燈和蜂鳴器,進(jìn)行預(yù)警,并引爆滅火器,同時(shí)重新開始采樣。6、如果車輛未發(fā)生側(cè)翻危險(xiǎn),檢測(cè)是否接收到車距和相對(duì)車速信息,如果接收到信息,則根據(jù)車距及相對(duì)車速判斷是否有碰撞危險(xiǎn),如果未接收到車距和相對(duì)車速信息,則跳過這一步,不進(jìn)行碰撞危險(xiǎn)判斷,直接根據(jù)加速度值判斷碰撞是否發(fā)生及發(fā)生的程度,達(dá)到危險(xiǎn)閾值時(shí)立即引爆滅火器。7、如果未發(fā)生碰撞危險(xiǎn),則重新開始采樣。如果發(fā)生了碰撞危險(xiǎn),則啟動(dòng)預(yù)警指示燈和蜂鳴器,進(jìn)行預(yù)警,此時(shí),駕駛員可根據(jù)具體情況按下應(yīng)急按鈕引爆滅火器,實(shí)現(xiàn)在碰撞事故發(fā)生之前進(jìn)行防火;同時(shí),系統(tǒng)采樣Χ、γ、ζ三軸加速度信號(hào),經(jīng)過三軸向合成加速度算法,計(jì)算碰撞發(fā)生的程度,與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較,如果大于預(yù)設(shè)值引爆滅火器;如果小于預(yù)設(shè)值,則顯示當(dāng)前時(shí)刻的車距、相對(duì)車速、溫度、傾角、加速度值,系統(tǒng)重新開始采樣。此外,當(dāng)系統(tǒng)完成初始化后,在上述任意階段,駕駛員可根據(jù)具體情況隨時(shí)觸發(fā)應(yīng)急按鈕,進(jìn)行引爆滅火器,同時(shí)啟動(dòng)預(yù)警指示燈和蜂鳴器,進(jìn)行報(bào)警。處理器順序接通各繼電器,相應(yīng)滅火器被順序弓I爆,每次操作只弓I爆一個(gè)滅火器。以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體說明,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此, 其中各部件的結(jié)構(gòu)、位置、連接都是可以有所變化的。任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi),進(jìn)行的個(gè)別改進(jìn)和變換,都應(yīng)受到保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種車載智能消防系統(tǒng),安裝于整車控制系統(tǒng)之中,其特征在于它包括一基于單片機(jī)的嵌入式處理器,以及由處理器連接的報(bào)警指示燈、蜂鳴器、應(yīng)急按鈕、顯示器、繼電器、陀螺儀、溫度傳感器、CAN接口 ;所述繼電器至少為兩個(gè),分別連接一滅火器;所述CAN接口連接顯示模塊和環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊,同時(shí)與整車系統(tǒng)相連;所述處理器中包含有溫度信號(hào)處理單元,傾角信號(hào)處理單元,加速度信號(hào)處理單元,起火監(jiān)測(cè)單元、側(cè)翻監(jiān)測(cè)單元,CAN通訊單元,碰撞危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)單元,碰撞程度監(jiān)測(cè)單元,決策控制單元;溫度信號(hào)處理單元將信號(hào)發(fā)送給起火監(jiān)測(cè)單元,同時(shí)發(fā)給CAN通訊單元,起火監(jiān)測(cè)單元將溫度信號(hào)處理后發(fā)送給決策控制單元;傾角信號(hào)處理單元將信號(hào)發(fā)送給側(cè)翻監(jiān)測(cè)單元,同時(shí)發(fā)給CAN通訊單元,側(cè)翻監(jiān)測(cè)單元對(duì)傾角信號(hào)處理后發(fā)送給決策控制單元;加速度信號(hào)處理單元將信號(hào)發(fā)送給CAN通訊單元,CAN通訊單元將信號(hào)依次發(fā)送給碰撞危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)單元及碰撞程度監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行判斷,然后發(fā)送給決策控制單元;決策控制單元負(fù)責(zé)總控,向外發(fā)出指令。
2.如權(quán)利要求1所述的車載智能消防系統(tǒng),其特征在于各所述繼電器與滅火器組合由處理器獨(dú)立控制,按順序引爆。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車載智能消防系統(tǒng),其特征在于所述陀螺儀采集三軸向加速度信號(hào)以及傾角信號(hào),三軸向角速度量程為士300° /S,三軸加速度計(jì)量程為士 12g, 橫滾角量程為士 180° ;所述溫度傳感器量程為-40°C 300°C,精度為0.3%,輸出電壓為 0 5V。
專利摘要一種車載智能消防系統(tǒng),安裝于整車控制系統(tǒng)之中,其特征在于它包括一基于單片機(jī)的嵌入式處理器,以及由處理器連接的報(bào)警指示燈、蜂鳴器、應(yīng)急按鈕、顯示器、繼電器、陀螺儀、溫度傳感器、CAN接口;所述繼電器至少為兩個(gè),分別連接一滅火器;所述CAN接口連接顯示模塊和環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊,同時(shí)與整車系統(tǒng)相連;所述處理器中包含有溫度信號(hào)處理單元,傾角信號(hào)處理單元,加速度信號(hào)處理單元,起火監(jiān)測(cè)單元、側(cè)翻監(jiān)測(cè)單元,CAN通訊單元,碰撞危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)單元,碰撞程度監(jiān)測(cè)單元,決策控制單元;溫度信號(hào)處理單元將信號(hào)發(fā)送給起火監(jiān)測(cè)單元,同時(shí)發(fā)給CAN通訊單元,起火監(jiān)測(cè)單元將溫度信號(hào)處理后發(fā)送給決策控制單元;傾角信號(hào)處理單元將信號(hào)發(fā)送給側(cè)翻監(jiān)測(cè)單元,同時(shí)發(fā)給CAN通訊單元,側(cè)翻監(jiān)測(cè)單元對(duì)傾角信號(hào)處理后發(fā)送給決策控制單元;加速度信號(hào)處理單元將信號(hào)發(fā)送給CAN通訊單元,CAN通訊單元將信號(hào)依次發(fā)送給碰撞危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)單元及碰撞程度監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行判斷,然后發(fā)送給決策控制單元;決策控制單元負(fù)責(zé)總控,向外發(fā)出指令。
文檔編號(hào)A62C37/00GK202136714SQ20112023699
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者劉占查, 周小鈞, 周煒, 尤寧, 李文亮 申請(qǐng)人:周小鈞
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