火灾,作为一种具有突发性和强破坏性的灾害现象,严重危害人类生命财产安全和自然环境。据统计,在众多的灾种中,火灾造成的直接损失约为地震的5倍,仅次于干旱和洪涝,而火灾发生的频度则居于各灾种之首。千百年来,人类和火灾进行了长期的斗争,积累了许多防火、灭火的经验教训。随着社会的不断发展,人们对于火灾的认识不断加深,针对火灾初期不同特征的各种探测方法越来越多。人类逐步掌握了火的燃烧机理,燃烧条件和燃烧发展的过程,创造了各种各样防火、灭火的方法。
在上世纪70年代后期,开始出现一门新兴的多学科交叉应用基础科学,火灾科学,其中心内容就是用现代高科技手段研究火灾发生、发展和防治的机理和规律,为火灾防治提供新的思想、理论和方法,使得人类对火灾的研究进入了科学化、系统化的轨道,并促进了防火、灭火技术的进步。
自动报警灭火系统。美国现在已制定了相关规范对其推广,英国、澳大利亚、也在使用,实践证明仓安装该系统能够扑救初期火灾,保护财产安全,降低火灾损失以及为抢救货物提供足够的时间并能及时报警。
随着我国自动报警灭火系统的不断发展,自动报警灭火系统大大的降低了火灾的危害性,把火灾给人们带来的经济损失将到了最低,为确保人的生命及财产安全提供了保障。
自动灭火系统作为我国80年代新兴的技术密集型产品,实际上是从“七五”才开始开发的。至今短短的十几年中,特别是改革开放以来,由于社会主义建设的迅速发展,有关部门的重视和支持,自动灭火系统的市场需求量不断增大,促进了这一产业的 蓬勃发展。 通过各方面的共同努力,使得我国自动灭火系统的研制、 开发、生产和应用等方面取得了令人瞩目的成就。
我们团队研发的自主灭火器可以在火灾发生时,通过烟雾报警系统,来启动灭火器的安全阀门,从而使灭火器能够喷出灭火粉末或者灭火泡沫气体,与此同时,灭火器所位于的自定循迹平台,能够通过小车所带的红外感受器识别火灾发生地点,使得小车能够在一定时间,灭掉大范围的火情。
自主灭火小车的特色功能很多实用性强,可塑性也很强,不论是红外感应技术,还是温感技术都是小车所具有的特色体系。


设计原理
设计小车使用火焰传感器来寻找火源,主要是利用红外线,烟雾感受器对火焰的亮度极其敏感的特点,当红外火焰传感器检测到火焰的亮度信息后,通过亮度的变化来电平信号的高低, 再经过单片机做出相应的程序处理。自动灭火装置主要由探测器(热能探测器、烟感探测器)、灭火器(二氧化碳扑灭装置)、数字化温度控制报警器和通讯模块四部分组成。可以通过装置内的数字通讯模块,针对防火区域内的实时温度变化、警报状态及灭火器信息进行远程监测和控制,不仅可以远程监视自动灭火装置的各种状态,而且可以掌握防火区域内的实时变化,火灾发生时能够最大限度地减少生命和财产损失。
1:在防护区域(汽车发动机舱,电池舱,线路箱,轮胎等)发生火灾后,首先火灾探测器(主分为红外线探测器 感温感烟探测器 火焰探测器等)感知,并向火灾报警系统报警。
2:确认后发出信号,同时启动联动装置和运动装置,小车接收信号循迹运动,随后启动气瓶的阀门,将灭火剂瓶体的容器阀打开 ,随后灭火剂经管道输送到各个喷头,实现快速灭火。
自动灭火装置接触明火后动力装置启动,使整个灭火装置裂开,灭火剂以雾状喷射出来灭火,首先能起到隔绝氧气的作用,通过灭火装置启动后的一定冲击力使燃点缺氧而灭火;其次能降低温度,灭火装置内置的灭火液爆炸后扩散到可燃物四周和表面,使温度迅速降低到燃点以下,实现灭火;最后能减少可燃面积,通过化学反应和物理作用使可燃性物质分离,且灭火剂使得可燃物性能发生变化由易燃物质变成难燃物质,阻止了可燃物的继续燃烧,实现灭火。
该装置的特点具有主动预防功能,同时也具有便携式的特点,具体特点如下:
1. 主动预防火灾,接触明火即可启动灭火。
2. 启动迅速,接触火源3-5秒启动,使活在被控制在萌芽状态
3. 灭火高效,灭火能力是普通手提式灭火器的5倍
4. 性能稳定,维护成本低廉。

设计方案
1. 总体方案设计:智能小车有遥控、自动两种工作模式,智能车的开机模块使用的是自动模式,启动完成之后要用手动按键的方式选择是否需要进入遥控模式,进入遥控模式后通过遥控器的红 外发射器控制智能车的移动。使用者可依据相应状况选择小车的不同工作模式。本文所研制的智能灭火小车主要由循迹模块、火焰探测模块、红外遥控模块、避障模块、灭火模块、 电机驱动模块、电源模块组成。在制定小车运动方案时,在左右两轮处分别放置一个电机,分别驱动左右两轮,后轮使用单独万向轮,为了保证小车的运行平稳,位于左右两轮的电机必须在各方面是一致的。后轮使用的是万向轮,这样的好处在于,当两个直流电机转向相反,并且转速相同时就可以令小车原地旋转,有利于小车实现大幅度的转弯,减小所需空间,便于操控。
2. 硬件设计:
2.1 电源模块;
考虑到小车的成本和性能,电源模块使用2节14500可充电锂电池,经过稳压后为系统提供 7.4V 的供电,既能满足系统正常运行,又具有重量轻、自放电少、放电性能优越的优点
2.2 控制模块:
本设计采用 STC89C52RC 单片机作为智能车的核心控制器,该单片机的主要特点是集成度高、易于操作、低功耗而高性能。若单片机接收到了遥控信号,则会判断小车处于遥 控模式,小车的前进转向等运动将由外部红外遥控操作;若单片机未收到遥控信号,则通过小车上固定的红外传感器检测路况,自动沿着制定线路运行。
2.3电机驱动模块:
该智能小车使用的是三轮结构,前轮采用左右两轮驱动,后轮则采用万向转轮。驱动电机使用 L293D 型电机,由单片机控制其转速和转向 。可以通过调整两个电机的转速实现 小车的前进,后退和原地打转等动作。L293D型电机便于使用, 可以降低组装难度。
2.4 传感器模块:
智能循迹灭火车完成循迹和避障等动作依赖的是它的传感器模块。传感器模块的组成部分是红外光电传感器,通过 收集路面信息,完成动作。本设计中,传感器采用近似横向 并列式分布,将循迹,避障,火焰探测单元进行集成,有利 于控制的高效化与便利性。
2.5 感应器模块;
灭火系统通过多个传感器对周围环境进行检测,灭火系统配备有烟雾感受器,温度感受器以及红外感受器,只要其中的一个感受器能识别,就能触发灭火器的灭火装置。使得灭火系统的准确性大大的提高,对于火灾的处理更加及时。
创新点
小车的主要创新点在于利用 了 PWM 电机调速系统设计,以及电路模块的集成设计,使得小车功能强大,具有很好的实用价值。同时自主灭火所具备的感应系统具有很高的实用价值,他能很好的减少因火灾所造成的损失,保护人们的生命财产安全。
灭火系统将传统固定式灭火器改变,将灭火器固定在智能循迹小车上,从而使得灭火器能够进行多方方面的灭火,同时,对灭火器进行了改装,使得灭火器不需要人为打开,当灭火器检测到有火情时,就会自动打开阀门,通过智能小车的配合使得灭火装置能够快速移动到指定位置进行灭火工作。