專利名稱：自瞄準(zhǔn)滅火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種能夠探測(cè)火場(chǎng)、自動(dòng)瞄準(zhǔn)火場(chǎng)并實(shí)施滅火的裝置。
和本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)(1)英國大不列顛專利技術(shù)2173100(UK Patent Application GB2173100)自滅火裝置。其特點(diǎn)是用兩個(gè)火災(zāi)紅外探頭沿經(jīng)向和緯向掃描防護(hù)空間來探測(cè)火場(chǎng)的出現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)火場(chǎng)后利用兩個(gè)紅外探頭共同確定火場(chǎng)的具體位置，驅(qū)動(dòng)滅火機(jī)構(gòu)實(shí)施滅火。(2)日本國特許廳，平1-268575專利裝置，其特點(diǎn)是火災(zāi)探頭探測(cè)到火焰后，驅(qū)動(dòng)攝像機(jī)構(gòu)攝取一幅火場(chǎng)圖像信號(hào)，經(jīng)過一段延時(shí)，再攝取一幅火場(chǎng)圖像信號(hào)，用兩幅圖像信號(hào)比較的差別判斷確認(rèn)火焰和火焰中心位置，最后發(fā)出驅(qū)動(dòng)滅火信號(hào)，實(shí)施滅火動(dòng)作。(1)裝置不能探測(cè)出火場(chǎng)的范圍，這樣對(duì)火勢(shì)的控制是不利的。(2)裝置能發(fā)現(xiàn)火場(chǎng)，尋找火場(chǎng)中心，測(cè)定火場(chǎng)范圍，滅火，但(2)裝置需安有紅外攝像儀，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的自瞄準(zhǔn)滅火裝置。


圖1是信號(hào)流向圖，1空間區(qū)域火災(zāi)探頭，2為輸入檢測(cè)單元，3為控制單元，4為報(bào)警機(jī)構(gòu)，5為滅火機(jī)構(gòu)，6為瞄準(zhǔn)探頭，7為位置反饋機(jī)構(gòu)，8為瞄準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
圖2是空間區(qū)域火災(zāi)探頭結(jié)構(gòu)及空間區(qū)域分布示意圖，a1，a2，a3為火災(zāi)探頭，1，2，3為三個(gè)空間探測(cè)區(qū)域。
圖3是瞄準(zhǔn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，1瞄準(zhǔn)探頭，2滅火劑噴口，3瞄準(zhǔn)槍，4電機(jī)，5光碼盤，6槽形光偶，7減速機(jī)構(gòu)，8檔片。
圖4是瞄準(zhǔn)探頭及視野示意圖。
圖5是輸入檢測(cè)單元示意圖，1為并行接口芯片，2為門電路，a為空間探頭、瞄準(zhǔn)探頭和反饋機(jī)構(gòu)發(fā)出的脈沖信號(hào)，b為門電路輸出信號(hào)，c為門電路的清零信號(hào)。
圖6是滅火劑噴口在滅火過程中的運(yùn)動(dòng)軌跡。
本裝置的工作過程如圖1。由1探測(cè)空間區(qū)域，信號(hào)通過3輸入4中，4對(duì)輸入的信號(hào)比較計(jì)算確定是否有火焰信號(hào)和火焰出現(xiàn)的區(qū)域，確認(rèn)后啟動(dòng)8驅(qū)動(dòng)7沿最短路徑對(duì)準(zhǔn)火場(chǎng)。在7移動(dòng)過程中由4、8和6共同完成對(duì)火場(chǎng)范圍和火場(chǎng)中心的探測(cè)，同時(shí)完成滅火劑噴口對(duì)準(zhǔn)火場(chǎng)，然后由4啟動(dòng)5實(shí)施滅火，在噴射過程中噴口是往復(fù)、上下運(yùn)動(dòng)以達(dá)到覆蓋全火場(chǎng)的目的。
本裝置各組成部分的結(jié)構(gòu)及其功能。
1 空間區(qū)域火災(zāi)探頭本機(jī)構(gòu)由三個(gè)火災(zāi)探頭構(gòu)成把空間分為1、2、3、三個(gè)區(qū)域，如圖2所示(a1，a2，a3為火災(zāi)探頭)。探測(cè)信號(hào)由相應(yīng)區(qū)域的空間火災(zāi)探頭輸入到控制單元。
2 瞄準(zhǔn)裝置圖3(1)瞄準(zhǔn)探頭(圖3中1)本機(jī)構(gòu)由經(jīng)度瞄準(zhǔn)探頭，緯度瞄準(zhǔn)探頭和擋片構(gòu)成，探頭通過擋片形成一個(gè)類似球瓣形的視野(如圖4)。
控制單元依據(jù)火災(zāi)探頭的信號(hào)判斷有火時(shí)，啟動(dòng)瞄準(zhǔn)裝置，瞄準(zhǔn)探頭隨瞄準(zhǔn)槍運(yùn)動(dòng)，瞄準(zhǔn)槍起始位置位于圖1中1號(hào)區(qū)域，3號(hào)區(qū)域有火焰出現(xiàn)時(shí)，瞄準(zhǔn)槍逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，反之2號(hào)區(qū)域有火時(shí)，瞄準(zhǔn)探頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)過程由反饋機(jī)構(gòu)把火場(chǎng)在經(jīng)度探頭視野出現(xiàn)和消失的位置反饋回控制單元確定火場(chǎng)緯向?qū)挾?，并?qū)動(dòng)瞄準(zhǔn)槍指向緯向?qū)挾鹊闹行?。然后瞄?zhǔn)槍縱向轉(zhuǎn)動(dòng)同樣根據(jù)火焰在緯度探頭的視野中出現(xiàn)和消失確定火場(chǎng)經(jīng)向?qū)挾?。最后使瞄?zhǔn)槍對(duì)準(zhǔn)火場(chǎng)中心。
(2)位置反饋機(jī)構(gòu)(圖3中5.6)位置反饋機(jī)構(gòu)由安裝于驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸上的光碼盤(圖3中5)和槽形光偶(圖3中6)構(gòu)成。光碼盤與電機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)制槽形光偶間的光信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，控制單元對(duì)瞄準(zhǔn)槍從起始位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)起進(jìn)行脈沖信號(hào)累計(jì)(正轉(zhuǎn)加、反轉(zhuǎn)減)以計(jì)算瞄準(zhǔn)槍所指方位。
(3)瞄準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖3中4)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由經(jīng)向和緯向驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)及減速機(jī)構(gòu)構(gòu)成。用于驅(qū)動(dòng)瞄準(zhǔn)裝置和噴口沿經(jīng)向緯向運(yùn)動(dòng)。
(4)瞄準(zhǔn)槍(圖3中3)是滅火噴口和瞄準(zhǔn)探頭的支架。
3 輸入檢測(cè)單元圖3本單元由門電路和并行接口芯片組成。圖3中a為空間探頭，瞄準(zhǔn)探頭和反饋機(jī)構(gòu)發(fā)出的脈沖信號(hào)。當(dāng)有a輸入時(shí)經(jīng)門電路形成b信號(hào)輸入并行接口芯片的輸入端口，控制單元讀入后由接口芯片c信號(hào)使門電路清零，為下一個(gè)脈沖信號(hào)輸入做準(zhǔn)備。
4 滅火劑噴口和啟動(dòng)機(jī)構(gòu)滅火劑噴口與瞄準(zhǔn)裝置安裝在一起，瞄準(zhǔn)裝置對(duì)準(zhǔn)火場(chǎng)，噴口也相應(yīng)對(duì)準(zhǔn)了火場(chǎng)，啟動(dòng)機(jī)構(gòu)就是一個(gè)電機(jī)。瞄準(zhǔn)后，啟動(dòng)機(jī)構(gòu)打開閥門實(shí)施滅火。在噴射過程中噴口在瞄準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下按圖4所示的路徑往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以使滅火劑覆蓋全場(chǎng)。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)瞄準(zhǔn)探頭隨瞄準(zhǔn)槍運(yùn)動(dòng)，通過兩條互相垂直的窄縫觀測(cè)火場(chǎng)并由控制單元記錄下火場(chǎng)在瞄準(zhǔn)探頭視野中出現(xiàn)和消失的位置，應(yīng)用此方法替代現(xiàn)有技術(shù)中利用紅外攝像儀確定火場(chǎng)范圍及中心，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本降低了。
利用紫外光敏元件作為空間火災(zāi)探頭和瞄準(zhǔn)探頭，得到的信號(hào)是脈沖電信號(hào)，這使輸入檢測(cè)單元只由門電路和并行接口芯片組成就可以了。
權(quán)利要求
1.一個(gè)由空間區(qū)域火災(zāi)探頭，瞄準(zhǔn)裝置(包括瞄準(zhǔn)探頭，位置反饋機(jī)構(gòu)，瞄準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和瞄準(zhǔn)槍)，輸入檢測(cè)單元，控制單元，滅火劑噴射啟動(dòng)機(jī)構(gòu)，報(bào)警機(jī)構(gòu)組成的自瞄準(zhǔn)滅火裝置，其特征是瞄準(zhǔn)探頭通過空間正交的兩條窄縫探測(cè)火場(chǎng)區(qū)域，瞄準(zhǔn)裝置裝有位置反饋機(jī)構(gòu)，輸入檢測(cè)單元由并行接口與門電路組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1敘述的裝置，其特征是瞄準(zhǔn)起始位置位于一個(gè)確定的空間火災(zāi)探測(cè)區(qū)域，當(dāng)火災(zāi)出現(xiàn)在這個(gè)探測(cè)區(qū)域左側(cè)區(qū)域時(shí)瞄準(zhǔn)槍被驅(qū)動(dòng)左轉(zhuǎn)，反之右轉(zhuǎn)，以使瞄準(zhǔn)槍沿最短路徑瞄準(zhǔn)火場(chǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1敘述的裝置，其特征是瞄準(zhǔn)槍在尋找火場(chǎng)過程中是通過光碼盤，光偶將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)并反饋到控制單元，計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)以得到瞄準(zhǔn)槍的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，3敘述的裝置其特征是控制單元依據(jù)探頭觀察火場(chǎng)出現(xiàn)和消失計(jì)算出火場(chǎng)范圍大小，用以確定滅火劑噴射范圍和劑量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，4敘述的裝置其特征是滅火劑噴口與瞄準(zhǔn)槍安裝在一起，在滅火過程中噴口與瞄準(zhǔn)槍在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下作方波形運(yùn)動(dòng)(方波縱向長(zhǎng)度和橫向?qū)挾扔煽刂茊卧鶕?jù)火場(chǎng)范圍決定)，以使滅火劑能覆蓋全火場(chǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1敘述的裝置，其特征是并行接口芯片輸入端口與門電路輸出端口相連，并行接口芯片輸出端口與門電路清零端相連，而探測(cè)到的脈沖信號(hào)作為門電路控制信號(hào)輸入到門電路的控制端口。
全文摘要
本發(fā)明要解決的主要問題是用較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)火場(chǎng)的探測(cè)、瞄準(zhǔn)和范圍的測(cè)定，以及實(shí)施滅火。本發(fā)明裝置的主要特征是裝有能夠按經(jīng)緯線正交軌跡運(yùn)動(dòng)的瞄準(zhǔn)探頭，瞄準(zhǔn)探頭通過窄縫形成球瓣?duì)钜曇?，瞄?zhǔn)探頭隨瞄準(zhǔn)槍轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，視野掃瞄大半球空間。依據(jù)視野中火場(chǎng)出現(xiàn)和消失的經(jīng)緯度來確定火場(chǎng)方位及范圍。撲火過程中噴口運(yùn)動(dòng)使滅火劑覆蓋全火場(chǎng)。
文檔編號(hào)A62C37/00GK1079918SQ9310019
公開日1993年12月29日 申請(qǐng)日期1993年1月12日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月12日
發(fā)明者閻德剛, 蘭瑞興, 林平 申請(qǐng)人:北京市海淀區(qū)思凱自動(dòng)化研究所