專利名稱：一種自動(dòng)消防炮及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于消防設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及機(jī)電一體化自動(dòng)識(shí)別火焰、自動(dòng)定位和自動(dòng)噴水滅火并具有遠(yuǎn)程通訊功能的自動(dòng)化消防裝置。
背景技術(shù)：
據(jù)《光學(xué)技術(shù)》(2003年5月第29卷第3期292～294頁)“基于CCD圖像的火災(zāi)空間定位方法”和《大洋資訊網(wǎng)》(http://www.dayoo.com，2001年4月14日)“我大空間火災(zāi)研究世界領(lǐng)先”綜合報(bào)道現(xiàn)有的消防炮由于自身沒有自動(dòng)識(shí)別火焰、自動(dòng)定位及遠(yuǎn)程通訊功能，一般只能在火災(zāi)發(fā)生發(fā)展到被人或其他火災(zāi)探測(cè)器發(fā)現(xiàn)后，由人工啟動(dòng)按鈕進(jìn)行噴水滅火，在火災(zāi)撲滅后，也需人工手動(dòng)控制消防水炮停止運(yùn)行，這難免會(huì)貽誤滅火的最佳時(shí)機(jī)，也會(huì)造成次生水害的問題，尤其在無人值守的高大空間和需要重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域，特別需要安裝自動(dòng)消防炮；據(jù)《中國消防人網(wǎng)站》(http://www.china-fireren.com)2001年消防論文“深圳會(huì)議展覽中心方案消防給水設(shè)計(jì)論證綜述”一文報(bào)道“國內(nèi)90年代開始消防水炮產(chǎn)品的研制，上海消防科研所″九五″攻關(guān)課題之一即是″消防水炮研制″，但該所研制的水炮只是一種遙控水炮，不能自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)著火點(diǎn)，也不能同報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)”?？梢姮F(xiàn)有的消防炮在控制上還存在很多不足之處，主要靠人工去遙控，不能由系統(tǒng)控制消防炮自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)火焰；專利號(hào)ZL 02 2 20414.8提供了一種帶有滑動(dòng)摩擦片的消防水炮，能夠在噴頭運(yùn)動(dòng)過程中遇到障礙物而被迫停止移動(dòng)時(shí)可以防止電機(jī)損壞，但是，該專利提供的消防水炮也只是一種手動(dòng)控制水炮，無法實(shí)行自動(dòng)操作；不過，該專利提供的消防水炮的機(jī)械結(jié)構(gòu)和消防水炮電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路仍然可以在本發(fā)明中使用，但需要增加與自動(dòng)控制相關(guān)聯(lián)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、供水裝置、控制電路及控制方法，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴水滅火功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種與消防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的自動(dòng)消防炮及其控制方法，能夠在設(shè)定監(jiān)控的空間范圍內(nèi)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制消防炮進(jìn)行火焰識(shí)別、火焰空間定位和自動(dòng)開閥噴水、撲滅火焰。
本發(fā)明的自動(dòng)消防炮，包括炮體1和控制系統(tǒng)2；所述炮體1包括噴頭11、蝸輪12和19、主腔體14、蝸桿13和20、電機(jī)15和16、管體17、法蘭盤18；所述噴頭11是由左側(cè)入口支管和右側(cè)入口支管連接到出口支管構(gòu)成；所述主腔體14是由圓筒及其上部的兩個(gè)支管構(gòu)成的一個(gè)腔體，這兩個(gè)支管分別與噴頭左、右側(cè)入口支管相連接；所述的管體17上端置于主腔體14的圓筒內(nèi)，管體17的下端固定在法蘭盤18上、并由法蘭盤18聯(lián)接到進(jìn)水管道上；安裝在噴頭11右側(cè)入口支管和主腔體14右側(cè)支管連接處的蝸輪12固定在噴頭11右側(cè)入口支管上，與蝸輪12相嚙合的蝸桿13與電機(jī)15的輸出軸固聯(lián)，電機(jī)15固定在主腔體14的右側(cè)支管中部；蝸輪19固定在管體17下部，與蝸桿20相嚙合，蝸桿20與電機(jī)16的輸出軸固聯(lián)，電機(jī)16固定在主腔體14的左側(cè)支管中部；其控制系統(tǒng)2中的解碼器5的功率驅(qū)動(dòng)模塊7，由電阻R1～R20、功率管Q1～Q4、三極管Q5～Q8、光電藕合器U1～U4、穩(wěn)壓二極管DW1～DW4、二極管D1～D8、發(fā)光二極管L1～L4、插座CN2組成；其中，U1、U2、U3、U4的1腳分別和R5、R9、R13、R17的一端一一對(duì)應(yīng)相接，U1、U2、U3、U4的2腳分別和L1、L4、L3、L2的陰極一一對(duì)應(yīng)相接后接外部端子CN2-5、CN2-4、CN2-3和CN2-2，L1、L4、L3、L2的陽極和R6、R10、R14、R18的一端一一對(duì)應(yīng)相接，U1的4腳、Q5的基極和R7的一端相接，U2的4腳、Q6的基極和R11的一端相接，U3的4腳、Q7的基極和R15的一端相接，U4的4腳、Q8的基極和R19的一端相接，R8的一端、R1的一端、D1的陰極和Q5的集電極相接，R12的一端、R2的一端、D2的陰極和Q6的集電極相接，R16的一端、R3的一端、D3的陰極和Q7的集電極相接，R20的一端、R4的一端、D4的陰極和Q8的集電極相接，R1的另一端、D1的陽極、DW1的陰極與Q1的柵極相接，R2的另一端、D2的陽極、DW2的陰極與Q2的柵極相接，R3的另一端、D3的陽極、DW3的陰極與Q3的柵極相接，R4的另一端、D4的陽極、DW4的陰極與Q4的柵極相接，U1的3腳、Q5的發(fā)射極、DW1的陽極、MOT的M+端、Q1的源極、D5的陽極、D6的陰極和Q2的漏極連接在一起，U4的3腳、Q8的發(fā)射極、DW4的陽極、Q4的源極、D8的陽極、MOT的M-端、D7的陰極和Q3的漏極連接在一起，R5、R6、R9、R10、R13、R14、R17、R18的另一端都和+5V電源相接，R7、R8、R11、R12、R15、R16、R19、R20的另一端都和+12V電源相接，Q1的漏極、D5的陰極、Q4的漏極、D8的陰極與+24V電源相接，Q2的源極、Q6發(fā)射極、DW2的陽極、U2的3腳、D6的陽極、D7的陽極、Q3的源極、DW3的陽極、Q7的發(fā)射極、U3的3腳與地相接，MOT的M+和M-端與炮體電機(jī)接線柱相聯(lián)結(jié)；其特征在于安裝在噴頭11左側(cè)入口支管和主腔體14左側(cè)支管連接處的齒輪23固定在噴頭11左側(cè)入口支管上，角度電位器21固定在主腔體14左側(cè)支管上，反饋齒輪22與角度電位器21同軸并和齒輪23相嚙合；齒輪26固定在管體17的中部，角度電位器24固定在主腔體14的圓筒外壁上，反饋齒輪25與角度電位器24同軸并和齒輪26相嚙合；所述控制系統(tǒng)2由供水裝置3、火焰圖像定位器4、解碼器5以及計(jì)算機(jī)6組成；該供水裝置3由泵閥控制盤27、消防泵28、電動(dòng)閥29和進(jìn)水管道30組成；計(jì)算機(jī)6通過RS-485總線與泵閥控制盤27相連，消防泵28與電動(dòng)閥29通過控制電路分別與泵閥控制盤27連接；消防泵28安裝在進(jìn)水管道30的始端，電動(dòng)閥29安裝在進(jìn)水管道30上，炮體法蘭盤18連接在進(jìn)水管道30的另一端；所述泵閥控制盤27由集成電路U14～U25、電阻R35～R53、功率管Q9～Q12和繼電器K1～K4組成；其中，VCC0為+5V電源，VCC1為+24V電源；U14的P10～P13分別與U15的第1、2、6、5引腳相連，U14的RXD和TXD腳分別與U16的第0、3腳相連；U17的第1腳通過電阻R36接至電源VCC0上，第2腳接到U14的P00端口，第3腳接地，第4腳與Q9的基極和R38的一腳相連，R38的另一腳接至電源VCC1上，Q9的發(fā)射極與繼電器K1線圈一腳相連，集電極接地，K1線圈的另一腳接到VCC1上，接線柱A與電動(dòng)閥29相接；U18的第1腳通過電阻R37接至電源VCC0上，第2腳接到U14的P01端口，第3腳接地，第4腳與Q10的基極和R39的一腳相連，R39的另一腳接至電源VCC1上，Q10的發(fā)射極與繼電器K2線圈一腳相連，集電極接地，K2線圈的另一腳接到VCC1上，接線柱A與電動(dòng)閥29相接；U19的第1腳通過電阻R42連接到電源VCC1上，第2腳接至電動(dòng)閥的啟動(dòng)反饋腳，第4腳與U14的P02端口、電阻R40的一腳相連；U20的第1腳通過電阻R43連接到電源VCC1上，第2腳接至電動(dòng)閥的停止反饋腳，第4腳與U14的P03端口、電阻R41的一腳相連；U21的第1腳通過電阻R44接至電源VCC0上，第2腳接到U14的P20端口，第3腳接地，第4腳接到Q11的基極和R46的一腳上，R46的另一腳接至電源VCC1，Q11的發(fā)射極與繼電器K3線圈一腳相連，其集電極接地，K3線圈的另一腳接到VCC1上，接線柱B與消防泵30相接；U22的第1腳通過電阻R45接至電源VCC0上，第2腳接到U14的P21端口，第3腳接地，第4腳接到Q12的基極和R47的一腳上，R47的另一腳接至電源VCC1，Q12的發(fā)射極與繼電器K4線圈一腳相連，其集電極接地，K4線圈的另一腳接到VCC1上，接線柱B與消防泵30相接；U23的第1腳通過電阻R51連接到電源VCC1上，第2腳接至消防泵的啟動(dòng)反饋腳，第4腳與U14的P22、電阻R48的一腳相連；U24的第1腳通過電阻R52連接到電源VCC1上，第2腳接至消防泵的停止反饋腳，第4腳與U14的P23、電阻R49的一腳相連；U25的第1腳通過電阻R53連接到電源VCC1上，第2腳接至消防泵的故障反饋腳，第4腳與U14的P24、電阻R50的一腳相連；所述火焰圖像定位器4由一只紅外攝像機(jī)和一只彩色攝像機(jī)組成，兩只攝像機(jī)水平地固定在炮體1的噴頭11的出口支管上，通過視頻線與計(jì)算機(jī)6的圖像采集卡連接；所述解碼器5的微處理模塊8由集成電路U5、U6，撥碼開關(guān)U7，電阻R21、R22，排組PR2、PR3，發(fā)光二極管L5，電容C1、C2，晶體振蕩器CY1組成；所述通訊模塊9由集成電路U8，電阻R23，跳線夾JP1，2腳插座CN7組成；其中，U5的X2、電容C1的一端和CY1的一端相接，U5的X1、電容C2的一端和CY1的另外一端相接，U5的TXD與U8的DI相接，U5的RXD與U8的R0相接，U5的INT0接在U8的2、3引腳上，U5的P10、P11、P12、P13分別與U6的CS、SO、CK、SI相接，+5V電源通過R22、L5接在U5的INT1上，U8的A、B分別和485的兩根通訊線相接，A、B之間由R23、JP1連接，U5的RESET、R21的一端和U6的RT腳相接，R21的另一端、U6的VCC、WP兩引腳、U5的EA/VP引腳和U8的VCC引腳都接在+5V電源上，PR3一側(cè)八腳和接線端子分別接在U5的P00、P01、P02、P03、P04、P05、P06、P07上，PR3的另一側(cè)八腳接+5V電源，PR2一側(cè)的八腳和U7一側(cè)的八腳、U5的P20、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27一一對(duì)應(yīng)相接，PR2另一側(cè)八腳接+5V電源，U7的另一側(cè)的八腳接地，U5的P04、P05、P06、P07分別與功率驅(qū)動(dòng)模塊7的CN2-2、CN2-3、CN2-4、CN2-5對(duì)應(yīng)相接；所述的數(shù)據(jù)采集模塊10由電阻R24～R34，電位器W1～W4，集成電路U9～U11，三端穩(wěn)壓塊U12、U13，電容E1～E6、C3～C8和電感L9組成；其中，U9的RG-通過R24、W1、R25和U9的RG+相接，U10的RG-通過R28、W3、R29和U10的RG+相接，U9的IN-與W2的調(diào)節(jié)端相接，+5V電源、R26、W2、R27串聯(lián)接地，U10的IN-與W4的調(diào)節(jié)端相接，+5V電源、R30、W4、R31串聯(lián)接地，U9的REF、VS-和U10的REF、VS-都接地，U9的VS+、U10的VS+、C8的一端、C7的一端、E4的正極和E3的正極與+5V電源相接，+12V電源通過L9分別與E1的正極、C3的一端、U12的Vin、E5的正極、C5的一端、U13的Vin相接，U12的Vout、C4的一端、E2的正極相接與+5V電源聯(lián)結(jié)，U13的Vout、C6的一端、E6的正極和R32的一端相接，R32的另一端、R33的一端和端子REF+相接，E1的負(fù)極、C3的另一端、U12的GND、C4的另一端、E2的負(fù)極都接地，U13的GND、E5的負(fù)極、C5的另一端、C6的另一端、E6的負(fù)極、R34的一端都接地，U11的VCC接+5V電源，U11的GND接地，U11的A0和A1腳分別接端子A01和A02，U11的CN6-1、CN6-2、CN6-3、CN6-4、CN6-5分別與微處理模塊8的U5的P00、P01、P02、P03、P04和TO腳對(duì)應(yīng)相接，U9的IN1腳和U10的IN2腳與炮體角度電位器相連接。
本發(fā)明自動(dòng)消防炮的自動(dòng)控制方法，特征在于計(jì)算機(jī)6在接受與消防炮相關(guān)聯(lián)的某一路火災(zāi)探測(cè)器發(fā)出的報(bào)警信號(hào)、由預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)對(duì)火災(zāi)信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)之后，通過解碼器5的通訊模塊9和微處理模塊8，將信息發(fā)送給功率驅(qū)動(dòng)模塊7，由功率驅(qū)動(dòng)模塊7控制炮體1的水平電機(jī)和俯仰電機(jī)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由炮體噴頭帶動(dòng)火焰圖像定位器4進(jìn)行水平方向和俯仰方向上火焰搜索定位，炮體的水平角度電位器和俯仰角度電位器及時(shí)將炮體1的位置角度信號(hào)傳遞給解碼器的數(shù)據(jù)采集模塊10，通過解碼器5的通訊模塊9，將信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)，火焰圖像定位器4的視頻信號(hào)也傳遞給計(jì)算機(jī)；經(jīng)過程序分析之后計(jì)算機(jī)將動(dòng)作指令通過通訊模塊9傳遞給功率驅(qū)動(dòng)模塊7，由功率驅(qū)動(dòng)模塊7控制炮體1的水平電機(jī)和俯仰電機(jī)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將水炮噴頭對(duì)準(zhǔn)火焰面前鋒；另一方面，計(jì)算機(jī)6給泵閥控制盤27發(fā)送查詢指令，泵閥控制盤27將消防泵28和電動(dòng)閥29的狀態(tài)信息及時(shí)反饋給計(jì)算機(jī)；一旦確認(rèn)需要啟動(dòng)消防泵和電動(dòng)閥后，計(jì)算機(jī)6給泵閥控制盤27發(fā)送控制指令，泵閥控制盤27立即啟動(dòng)消防泵和電動(dòng)閥，對(duì)著火點(diǎn)實(shí)施噴水滅火直至火焰熄滅、該路報(bào)警信號(hào)消除為止；與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)6繼續(xù)接受與該自動(dòng)消防炮相關(guān)聯(lián)的其它各路火災(zāi)探測(cè)報(bào)警器的反饋信息，如果還存在另外一路火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，炮體1在熄滅當(dāng)前區(qū)域的火焰之后，在解碼器功率驅(qū)動(dòng)模塊7的控制下，自動(dòng)地對(duì)新的著火點(diǎn)進(jìn)行空間搜索定位并實(shí)施滅火直至其熄滅為止；當(dāng)與該自動(dòng)消防炮相關(guān)聯(lián)的所有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)完全被消除之后，計(jì)算機(jī)6給泵閥控制盤27發(fā)送控制指令，泵閥控制盤27及時(shí)關(guān)閉消防泵和電動(dòng)閥，系統(tǒng)自動(dòng)地恢復(fù)到初始設(shè)定狀態(tài)，等待下一次的報(bào)警信號(hào)。
本發(fā)明自動(dòng)消防炮可以適用各種液體滅火介質(zhì)，但一般使用水作為滅火介質(zhì)。
與現(xiàn)有的消防炮相比較，本發(fā)明自動(dòng)消防炮具有以下主要優(yōu)點(diǎn)1、在本發(fā)明消防炮的炮體1中，采用角度電位器21和24將炮體在水平方向和俯仰方向上的旋轉(zhuǎn)角度信息及時(shí)反饋給解碼器的數(shù)據(jù)采集模塊10，計(jì)算機(jī)6經(jīng)過分析和處理之后，可以及時(shí)調(diào)整炮體1的位置和噴頭11的角度。
2、本發(fā)明中采用的解碼器5是自動(dòng)消防炮的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制設(shè)備，由功率驅(qū)動(dòng)模塊7、微處理模塊8、通訊模塊9和數(shù)據(jù)采集模塊10組成；數(shù)據(jù)采集模塊10通過炮體1的角度電位器21和24能夠及時(shí)獲取炮體1的位置信息；微處理模塊8是解碼器的控制核心，將采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后由通訊模塊9傳遞給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)的控制程序進(jìn)行分析和處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)消防炮實(shí)行遠(yuǎn)程自動(dòng)控制；計(jì)算機(jī)的控制指令再通過RS485通訊接口和通訊模塊傳遞給解碼器的功率驅(qū)動(dòng)模塊7，由功率驅(qū)動(dòng)模塊7驅(qū)動(dòng)炮體1和噴頭11在水平方向和俯仰方向發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
3、由于本發(fā)明自動(dòng)消防炮采用紅外攝像機(jī)和彩色攝像機(jī)組成火焰圖像定位器4固定在炮體1的噴頭11上，可以隨著噴頭11一起運(yùn)動(dòng)，能夠及時(shí)獲取火焰圖像的位置信息，以實(shí)現(xiàn)著火點(diǎn)的空間定位。
4、本發(fā)明自動(dòng)消防炮中的供水裝置3采用由泵閥控制盤27、消防泵28、電動(dòng)閥29和進(jìn)水管道30組成；計(jì)算機(jī)通過RS-485總線與泵閥控制盤相連，由泵閥控制盤27實(shí)現(xiàn)對(duì)消防泵28和電動(dòng)閥29的巡檢、查詢和控制。消防泵啟動(dòng)、停止或故障的三種狀態(tài)以及電動(dòng)閥啟動(dòng)或停止的兩種狀態(tài)通過泵閥控制盤27及時(shí)反饋給計(jì)算機(jī)；同時(shí)，計(jì)算機(jī)需要啟動(dòng)或停止消防泵和電動(dòng)閥的控制指令通過泵閥控制盤及時(shí)執(zhí)行，從而可以實(shí)現(xiàn)供水和停水的自動(dòng)控制。
5、本發(fā)明自動(dòng)消防炮，采用計(jì)算機(jī)軟件來控制炮體的動(dòng)作，通過設(shè)定的程序接受火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，通過角度電位器和火焰圖像定位器來獲取炮體位置和火焰圖像反饋信息，及時(shí)調(diào)整炮體位置和噴頭的角度，將炮體噴頭對(duì)準(zhǔn)火焰面前鋒之后，自動(dòng)打開水泵和電動(dòng)閥，對(duì)著火點(diǎn)實(shí)施噴水滅火直至火焰熄滅、該路報(bào)警信號(hào)消除為止。
本發(fā)明自動(dòng)消防炮特別適合于高大空間和無人值守場(chǎng)合的火災(zāi)安全監(jiān)控與撲救，使用安全方便、系統(tǒng)設(shè)置靈活機(jī)動(dòng)；可極大地提高早期火災(zāi)撲救的自動(dòng)化水平。


附圖1為本發(fā)明自動(dòng)消防炮總裝圖。
附圖2為炮體機(jī)械結(jié)構(gòu)的主視圖，圖3為炮體機(jī)械結(jié)構(gòu)的俯視圖；附圖4為解碼器功率驅(qū)動(dòng)模塊電路圖，附圖5為解碼器微處理模塊和通訊模塊電路圖，附圖6為解碼器數(shù)據(jù)采集模塊電路圖；附圖7為泵閥控制盤電路圖。
附圖8為本發(fā)明自動(dòng)消防炮的工作過程算法流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
實(shí)施例1本發(fā)明自動(dòng)消防炮由炮體1和控制系統(tǒng)2組成；其中控制系統(tǒng)2由供水裝置3、火焰圖像定位器4、解碼器5以及計(jì)算機(jī)6組成。
本實(shí)施例中自動(dòng)消防炮炮體1的機(jī)械結(jié)構(gòu)如下噴頭11由左側(cè)入口支管和右側(cè)入口支管連接到出口支管構(gòu)成；主腔體14由圓筒及其上部的兩個(gè)支管構(gòu)成的一個(gè)腔體，這兩個(gè)支管分別與噴頭左、右側(cè)入口支管相連接；管體17上端置于主腔體14的圓筒內(nèi)，管體17的下端固定在法蘭盤18上、并由法蘭盤18聯(lián)接到進(jìn)水管道30上；安裝在噴頭11右側(cè)入口支管和主腔體14右側(cè)支管連接處的蝸輪12固定在噴頭11右側(cè)入口支管上，與蝸輪12相嚙合的蝸桿13與電機(jī)15的輸出軸固聯(lián)，電機(jī)15固定在主腔體14的右側(cè)支管中部；蝸輪19固定在管體17下部，與蝸桿20相嚙合，蝸桿20與電機(jī)16的輸出軸固聯(lián)，電機(jī)16固定在主腔體14的左側(cè)支管中部；所述炮體1由齒輪23和26、反饋齒輪22和25以及角度電位器21和24組成；安裝在噴頭11左側(cè)入口支管和主腔體14左側(cè)支管連接處的齒輪23固定在噴頭11左側(cè)入口支管上，角度電位器21固定在主腔體14左側(cè)支管上，反饋齒輪22與角度電位器21同軸并和齒輪23相嚙合；齒輪26固定在管體17的中部，角度電位器24固定在主腔體14的圓筒外壁上，反饋齒輪25與角度電位器24同軸并和齒輪26相嚙合；供水裝置3由泵閥控制盤27、消防泵28、電動(dòng)閥29和進(jìn)水管道30組成；計(jì)算機(jī)6通過RS-485總線與泵閥控制盤27相連，消防泵28與電動(dòng)閥29通過控制電路分別與泵閥控制盤27連接；消防泵28安裝在進(jìn)水管道30的始端，電動(dòng)閥29安裝在進(jìn)水管道30上，炮體法蘭盤18安裝在進(jìn)水管道30的另一端；本實(shí)施例中采用的消防泵28的型號(hào)為CB1.0/30，電動(dòng)閥29的型號(hào)為ulli-10；泵閥控制盤27由集成電路U14～U25、電阻R35～R53、功率管Q9～Q12和繼電器K1～K4組成；其中，VCC0為+5V電源，VCC1為+24V電源；U14的P10～P13分別與U15的第1、2、6、5引腳相連，U14的RXD和TXD腳分別與U16的第0、3腳相連；U17的第1腳通過電阻R36接至電源VCC0上，第2腳接到U14的P00端口，第3腳接地，第4腳與Q9的基極和R38的一腳相連，R38的另一腳接至電源VCC1上，Q9的發(fā)射極與繼電器K1線圈一腳相連，集電極接地，K1線圈的另一腳接到VCC1上，接線柱A與電動(dòng)閥29相接，U17、Q9、K1、R36和R38構(gòu)成對(duì)電動(dòng)閥的啟動(dòng)控制；U18的第1腳通過電阻R37接至電源VCC0上，第2腳接到U14的P01端口，第3腳接地，第4腳與Q10的基極和R39的一腳相連，R39的另一腳接至電源VCC1上，Q10的發(fā)射極與繼電器K2線圈一腳相連，集電極接地，K2線圈的另一腳接到VCC1上，接線柱A與電動(dòng)閥29相接，U18、Q10、K2、R37和R39構(gòu)成對(duì)電動(dòng)閥的停止控制；U19的第1腳通過電阻R42連接到電源VCC1上，第2腳接至電動(dòng)閥的啟動(dòng)反饋腳，第4腳與U14的P02端口、電阻R40的一腳相連，提供電動(dòng)閥的啟動(dòng)極限位反饋信號(hào)；U20的第1腳通過電阻R43連接到電源VCC1上，第2腳接至電動(dòng)閥的停止反饋腳，第4腳與U14的P03端口、電阻R41的一腳相連，提供電動(dòng)閥的停止極限位反饋信號(hào)；U21的第1腳通過電阻R44接至電源VCC0上，第2腳接到U14的P20端口，第3腳接地，第4腳接到Q11的基極和R46的一腳上，R46的另一腳接至電源VCC1，Q11的發(fā)射極與繼電器K3線圈一腳相連，其集電極接地，K3線圈的另一腳接到VCC1上，接線柱B與消防泵30相接，U21、Q11、K3、R44和R46構(gòu)成對(duì)消防泵的啟動(dòng)控制；U22的第1腳通過電阻R45接至電源VCC0上，第2腳接到U14的P21端口，第3腳接地，第4腳接到Q12的基極和R47的一腳上，R47的另一腳接至電源VCC1，Q12的發(fā)射極與繼電器K4線圈一腳相連，其集電極接地，K4線圈的另一腳接到VCC1上，接線柱B與消防泵30相接，U22、Q12、K4、R45和R47構(gòu)成對(duì)消防泵的停止控制；U23的第1腳通過電阻R51連接到電源VCC1上，第2腳接至消防泵的啟動(dòng)反饋腳，第4腳與U14的P22、電阻R48的一腳相連，提供消防泵的啟動(dòng)反饋信號(hào)；U24的第1腳通過電阻R52連接到電源VCC1上，第2腳接至消防泵的停止反饋腳，第4腳與U14的P23、電阻R49的一腳相連，提供消防泵的停止反饋信號(hào)；U25的第1腳通過電阻R53連接到電源VCC1上，第2腳接至消防泵的故障反饋腳，第4腳與U14的P24、電阻R50的一腳相連，提供消防泵的故障反饋信號(hào)；本實(shí)施例中的火焰圖像定位器4由型號(hào)分別是BP134和LTC0450的一只紅外攝像機(jī)和一只彩色攝像機(jī)組成，兩只攝像機(jī)水平地固定在炮體1的噴頭11的出口支管上，通過視頻線直接與計(jì)算機(jī)6的圖像采集卡連接；本實(shí)施例中的解碼器5由微處理模塊8、功率驅(qū)動(dòng)模塊7、數(shù)據(jù)采集模塊10、通訊模塊9組成；解碼器5提供了炮體驅(qū)動(dòng)、炮體狀態(tài)反饋、微處理運(yùn)算和遠(yuǎn)程通訊功能。
所述解碼器5的功率驅(qū)動(dòng)模塊7由兩個(gè)相同的電路組成，分別用于控制炮體水平和俯仰方向的旋轉(zhuǎn)；其中，U1、U2、U3、U4的1腳分別和R5、R9、R13、R17的一端一一對(duì)應(yīng)相接，U1、U2、U3、U4的2腳分別和L1、L4、L3、L2的陰極一一對(duì)應(yīng)相接后接外部端子CN2-5、CN2-4、CN2-3和CN2-2，L1、L4、L3、L2的陽極和R6、R10、R14、R18的一端一一對(duì)應(yīng)相接，U1的4腳、Q5的基極和R7的一端相接，U2的4腳、Q6的基極和R11的一端相接，U3的4腳、Q7的基極和R15的一端相接，U4的4腳、Q8的基極和R19的一端相接，R8的一端、R1的一端、D1的陰極和Q5的集電極相接，R12的一端、R2的一端、D2的陰極和Q6的集電極相接，R16的一端、R3的一端、D3的陰極和Q7的集電極相接，R20的一端、R4的一端、D4的陰極和Q8的集電極相接，R1的另一端、D1的陽極、DW1的陰極與Q1的柵極相接，R2的另一端、D2的陽極、DW2的陰極與Q2的柵極相接，R3的另一端、D3的陽極、DW3的陰極與Q3的柵極相接，R4的另一端、D4的陽極、DW4的陰極與Q4的柵極相接，U1的3腳、Q5的發(fā)射極、DW1的陽極、MOT的M+端、Q1的源極、D5的陽極、D6的陰極和Q2的漏極連接在一起，U4的3腳、Q8的發(fā)射極、DW4的陽極、Q4的源極、D8的陽極、MOT的M-端、D7的陰極和Q3的漏極連接在一起，R5、R6、R9、R10、R13、R14、R17、R18的另一端都和+5V電源相接，R7、R8、R11、R12、R15、R16、R19、R20的另一端都和+12V電源相接，Q1的漏極、D5的陰極、Q4的漏極、D8的陰極與+24V電源相接，Q2的源極、Q6發(fā)射極、DW2的陽極、U2的3腳、D6的陽極、D7的陽極、Q3的源極、DW3的陽極、Q7的發(fā)射極、U3的3腳與地相接，MOT的M+和M-端與炮體電機(jī)接線柱相聯(lián)結(jié)；本實(shí)施例中，所述解碼器5的微處理模塊8由集成電路U5、U6，撥碼開關(guān)U7，電阻R21、R22，排組PR2、PR3，發(fā)光二極管L5，電容C1、C2，晶體振蕩器CY1組成；所述通訊模塊9由集成電路U8，電阻R23，跳線夾JP1，2腳插座CN7組成；其中，U5的X2、電容C1的一端和CY1的一端相接，U5的X1、電容C2的一端和CY1的另外一端相接，U5的TXD與U8的DI相接，U5的RXD與U8的RO相接，U5的INT0接在U8的2、3引腳上，U5的P10、P11、P12、P13分別與U6的CS、SO、CK、SI相接，+5V電源通過R22、L5接在U5的INT1上，U8的A、B分別和485的兩根通訊線相接，A、B之間由R23、JP1連接，U5的RESET、R21的一端和U6的RT腳相接，R21的另一端、U6的VCC、WP兩引腳、U5的EA/VP引腳和U8的VCC引腳都接在+5V電源上，PR3一側(cè)八腳和接線端子分別接在U5的P00、P01、P02、P03、P04、P05、P06、P07上，PR3的另一側(cè)八腳接+5V電源，PR2一側(cè)的八腳和U7一側(cè)的八腳、U5的P20、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27一一對(duì)應(yīng)相接，PR2另一側(cè)八腳接+5V電源，U7的另一側(cè)的八腳接地，U5的P04、P05、P06、P07分別與功率驅(qū)動(dòng)模塊7的CN2-2、CN2-3、CN2-4、CN2-5對(duì)應(yīng)相接；所述的數(shù)據(jù)采集模塊10由電阻R24～R34，電位器W1～W4，集成電路U9～U11，三端穩(wěn)壓塊U12、U13，電容E1～E6、C3～C8和電感L9組成；其中，U9的RG-通過R24、W1、R25和U9的RG+相接，U10的RG-通過R28、W3、R29和U10的RG+相接，U9的IN-與W2的調(diào)節(jié)端相接，+5V電源、R26、W2、R27串聯(lián)接地，U10的IN-與W4的調(diào)節(jié)端相接，+5V電源、R30、W4、R31串聯(lián)接地，U9的REF、VS-和U10的REF、VS-都接地，U9的VS+、U10的VS+、C8的一端、C7的一端、E4的正極和E3的正極與+5V電源相接，+12V電源通過L9分別與E1的正極、C3的一端、U12的Vin、E5的正極、C5的一端、U13的Vin相接，U12的Vout、C4的一端、E2的正極相接與+5V電源聯(lián)結(jié)，U13的Vout、C6的一端、E6的正極和R32的一端相接，R32的另一端、R33的一端和端子REF+相接，E1的負(fù)極、C3的另一端、U12的GND、C4的另一端、E2的負(fù)極都接地，U13的GND、E5的負(fù)極、C5的另一端、C6的另一端、E6的負(fù)極、R34的一端都接地，U11的VCC接+5V電源，U11的GND接地，U11的A0和A1腳分別接端子A01和A02，U11的CN6-1、CN6-2、CN6-3、CN6-4、CN6-5分別與微處理模塊8的U5的P00、P01、P02、P03、P04和TO腳對(duì)應(yīng)相接，U9的IN1腳和U10的IN2腳與炮體角度電位器相連接；其自動(dòng)控制模式是按照附圖8的算法流程圖編制的自動(dòng)操作程序第一步是系統(tǒng)初始化，自動(dòng)消防炮處于系統(tǒng)設(shè)定的初始位置；第二步是計(jì)算機(jī)接受報(bào)警信號(hào)，一旦計(jì)算機(jī)接受到與自動(dòng)消防炮相關(guān)聯(lián)的某一火災(zāi)探測(cè)器的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)之后，立即進(jìn)入第三步火警判斷，即對(duì)采集的視頻圖像信號(hào)進(jìn)行圖像處理和分析，由程序進(jìn)行判斷是否存在火警，如果不存在火警，系統(tǒng)停留在初始狀態(tài)；一旦判斷為火警，則進(jìn)入第四步由火焰圖像定位器將火焰的圖像信息傳遞給計(jì)算機(jī)，計(jì)算出著火點(diǎn)坐標(biāo)值，再通過解碼器的功率驅(qū)動(dòng)模塊啟動(dòng)炮體；在啟動(dòng)初期，由于起火點(diǎn)可能不在火焰圖像定位器的視角范圍內(nèi)，解碼器控制炮體以每次30度角自動(dòng)地從左往右、自上而下進(jìn)行掃描，直到找準(zhǔn)著火點(diǎn)；第五步自動(dòng)消防炮瞄準(zhǔn)著火點(diǎn)，第六步計(jì)算機(jī)獲取泵閥控制盤27反饋的消防泵28和電動(dòng)閥29的狀態(tài)信息，通過軟件分析之后，通過泵閥控制盤啟動(dòng)消防泵和電動(dòng)閥，自動(dòng)消防炮對(duì)火焰前鋒實(shí)施噴水滅火；當(dāng)此路火災(zāi)探測(cè)報(bào)警器發(fā)出的報(bào)警信號(hào)消除之后，系統(tǒng)進(jìn)入第七步計(jì)算機(jī)接受其它各路的火災(zāi)報(bào)警，如果其它報(bào)警器仍然存在報(bào)警信號(hào)，系統(tǒng)將自動(dòng)調(diào)整炮體噴頭的方向，對(duì)著火點(diǎn)進(jìn)行定位和實(shí)施滅火；如果在該自動(dòng)消防炮控制范圍內(nèi)所有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)都被消除之后，系統(tǒng)進(jìn)入第八步計(jì)算機(jī)通過泵閥控制盤關(guān)閉消防水泵和電動(dòng)閥，炮體自動(dòng)回復(fù)原位，系統(tǒng)回到巡檢狀態(tài)，對(duì)設(shè)定的空間范圍進(jìn)行火災(zāi)安全監(jiān)控。
自動(dòng)控制的工作過程如下計(jì)算機(jī)6在接受與自動(dòng)消防炮相關(guān)聯(lián)的某一路火災(zāi)探測(cè)器發(fā)出的報(bào)警信號(hào)，由預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)對(duì)火災(zāi)信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)之后，通過解碼器5的通訊模塊和微處理模塊將炮體角度移動(dòng)信息發(fā)送給功率驅(qū)動(dòng)模塊，由功率驅(qū)動(dòng)模塊控制炮體的水平電機(jī)和俯仰電機(jī)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由炮體噴頭帶動(dòng)火焰圖像定位器4進(jìn)行水平方向和俯仰方向上搜索定位，炮體的水平角度電位器和俯仰角度電位器及時(shí)將炮體和火焰圖像定位器的角度信息傳遞給解碼器的數(shù)據(jù)采集模塊，采集的數(shù)字量信號(hào)和模擬量信號(hào)同時(shí)傳輸給微處理模塊進(jìn)行分析和處理，在進(jìn)行火災(zāi)進(jìn)一步確認(rèn)和火焰空間精確定位之后，計(jì)算機(jī)6給泵閥控制盤27發(fā)送控制指令，泵閥控制盤27立即啟動(dòng)消防泵和電動(dòng)閥，炮體對(duì)著火點(diǎn)實(shí)施噴水滅火直至火焰熄滅、該路報(bào)警信號(hào)消除為止；與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)繼續(xù)接受與該自動(dòng)消防炮相關(guān)聯(lián)的其它各路火災(zāi)探測(cè)報(bào)警器的反饋信息，如果還存在其它的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，自動(dòng)消防炮在熄滅當(dāng)前區(qū)域的火焰之后，將在解碼器功率驅(qū)動(dòng)模塊的控制下，自動(dòng)地對(duì)新的著火點(diǎn)進(jìn)行空間搜索定位并實(shí)施滅火直至其熄滅為止；當(dāng)與該自動(dòng)消防炮相關(guān)聯(lián)的所有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)完全被消除之后，系統(tǒng)自動(dòng)地恢復(fù)到初始狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)消防炮，包括炮體1和控制系統(tǒng)2；所述炮體1包括噴頭11、蝸輪12和19、主腔體14、蝸桿13和20、電機(jī)15和16、管體17、法蘭盤18；所述噴頭11是由左側(cè)入口支管和右側(cè)入口支管連接到出口支管構(gòu)成；所述主腔體14是由圓筒及其上部的兩個(gè)支管構(gòu)成的一個(gè)腔體，這兩個(gè)支管分別與噴頭左、右側(cè)入口支管相連接；所述的管體17上端置于主腔體14的圓筒內(nèi)，管體17的下端固定在法蘭盤18上、并由法蘭盤18聯(lián)接到進(jìn)水管道上；安裝在噴頭11右側(cè)入口支管和主腔體14右側(cè)支管連接處的蝸輪12固定在噴頭11右側(cè)入口支管上，與蝸輪12相嚙合的蝸桿13與電機(jī)15的輸出軸固聯(lián)，電機(jī)15固定在主腔體14的右側(cè)支管中部；蝸輪19固定在管體17下部，與蝸桿20相嚙合，蝸桿20與電機(jī)16的輸出軸固聯(lián)，電機(jī)16固定在主腔體14的左側(cè)支管中部；其控制系統(tǒng)2中的解碼器5的功率驅(qū)動(dòng)模塊7，由電阻R1～R20、功率管Q1～Q4、三極管Q5～Q8、光電藕合器U1～U4、穩(wěn)壓二極管DW1～DW4、二極管D1～D8、發(fā)光二極管L1～L4、插座CN2組成；其中，U1、U2、U3、U4的1腳分別和R5、R9、R13、R17的一端一一對(duì)應(yīng)相接，U1、U2、U3、U4的2腳分別和L1、L4、L3、L2的陰極一一對(duì)應(yīng)相接后接外部端子CN2-5、CN2-4、CN2-3和CN2-2，L1、L4、L3、L2的陽極和R6、R10、R14、R18的一端一一對(duì)應(yīng)相接，U1的4腳、Q5的基極和R7的一端相接，U2的4腳、Q6的基極和R11的一端相接，U3的4腳、Q7的基極和R15的一端相接，U4的4腳、Q8的基極和R19的一端相接，R8的一端、R1的一端、D1的陰極和Q5的集電極相接，R12的一端、R2的一端、D2的陰極和Q6的集電極相接，R16的一端、R3的一端、D3的陰極和Q7的集電極相接，R20的一端、R4的一端、D4的陰極和Q8的集電極相接，R1的另一端、D1的陽極、DW1的陰極與Q1的柵極相接，R2的另一端、D2的陽極、DW2的陰極與Q2的柵極相接，R3的另一端、D3的陽極、DW3的陰極與Q3的柵極相接，R4的另一端、D4的陽極、DW4的陰極與Q4的柵極相接，U1的3腳、Q5的發(fā)射極、DW1的陽極、MOT的M+端、Q1的源極、D5的陽極、D6的陰極和Q2的漏極連接在一起，U4的3腳、Q8的發(fā)射極、DW4的陽極、Q4的源極、D8的陽極、MOT的M-端、D7的陰極和Q3的漏極連接在一起，R5、R6、R9、R10、R13、R14、R17、R18的另一端都和+5V電源相接，R7、R8、R11、R12、R15、R16、R19、R20的另一端都和+12V電源相接，Q1的漏極、D5的陰極、Q4的漏極、D8的陰極與+24V電源相接，Q2的源極、Q6發(fā)射極、DW2的陽極、U2的3腳、D6的陽極、D7的陽極、Q3的源極、DW3的陽極、Q7的發(fā)射極、U3的3腳與地相接，MOT的M+和M-端與炮體電機(jī)接線柱相聯(lián)結(jié)；其特征在于安裝在噴頭11左側(cè)入口支管和主腔體14左側(cè)支管連接處的齒輪23固定在噴頭11左側(cè)入口支管上，角度電位器21固定在主腔體14左側(cè)支管上，反饋齒輪22與角度電位器21同軸并和齒輪23相嚙合；齒輪26固定在管體17的中部，角度電位器24固定在主腔體14的圓筒外壁上，反饋齒輪25與角度電位器24同軸并和齒輪26相嚙合；所述控制系統(tǒng)2由供水裝置3、火焰圖像定位器4、解碼器5以及計(jì)算機(jī)6組成；該供水裝置3由泵閥控制盤27、消防泵28、電動(dòng)閥29和進(jìn)水管道30組成；計(jì)算機(jī)6通過RS-485總線與泵閥控制盤27相連，消防泵28與電動(dòng)閥29通過控制電路分別與泵閥控制盤27連接；消防泵28安裝在進(jìn)水管道30的始端，電動(dòng)閥29安裝在進(jìn)水管道30上，炮體法蘭盤18連接在進(jìn)水管道30的另一端；所述泵閥控制盤27由集成電路U14～U25、電阻R35～R53、功率管Q9～Q12和繼電器K1～K4組成；其中，VCC0為+5V電源，VCC1為+24V電源；U14的P10～P13分別與U15的第1、2、6、5引腳相連，U14的RXD和TXD腳分別與U16的第0、3腳相連；U17的第1腳通過電阻R36接至電源VCC0上，第2腳接到U14的P00端口，第3腳接地，第4腳與Q9的基極和R38的一腳相連，R38的另一腳接至電源VCC1上，Q9的發(fā)射極與繼電器K1線圈一腳相連，集電極接地，K1線圈的另一腳接到VCC1上，接線柱A與電動(dòng)閥29相接；U18的第1腳通過電阻R37接至電源VCC0上，第2腳接到U14的P01端口，第3腳接地，第4腳與Q10的基極和R39的一腳相連，R39的另一腳接至電源VCC1上，Q10的發(fā)射極與繼電器K2線圈一腳相連，集電極接地，K2線圈的另一腳接到VCC1上，接線柱A與電動(dòng)閥29相接；U19的第1腳通過電阻R42連接到電源VCC1上，第2腳接至電動(dòng)閥的啟動(dòng)反饋腳，第4腳與U14的P02端口、電阻R40的一腳相連；U20的第1腳通過電阻R43連接到電源VCC1上，第2腳接至電動(dòng)閥的停止反饋腳，第4腳與U14的P03端口、電阻R41的一腳相連；U21的第1腳通過電阻R44接至電源VCC0上，第2腳接到U14的P20端口，第3腳接地，第4腳接到Q11的基極和R46的一腳上，R46的另一腳接至電源VCC1，Q11的發(fā)射極與繼電器K3線圈一腳相連，其集電極接地，K3線圈的另一腳接到VCC1上，接線柱B與消防泵30相接；U22的第1腳通過電阻R45接至電源VCC0上，第2腳接到U14的P21端口，第3腳接地，第4腳接到Q12的基極和R47的一腳上，R47的另一腳接至電源VCC1，Q12的發(fā)射極與繼電器K4線圈一腳相連，其集電極接地，K4線圈的另一腳接到VCC1上，接線柱B與消防泵30相接；U23的第1腳通過電阻R51連接到電源VCC1上，第2腳接至消防泵的啟動(dòng)反饋腳，第4腳與U14的P22、電阻R48的一腳相連；U24的第1腳通過電阻R52連接到電源VCC1上，第2腳接至消防泵的停止反饋腳，第4腳與U14的P23、電阻R49的一腳相連；U25的第1腳通過電阻R53連接到電源VCC1上，第2腳接至消防泵的故障反饋腳，第4腳與U14的P24、電阻R50的一腳相連；所述火焰圖像定位器4由一只紅外攝像機(jī)和一只彩色攝像機(jī)組成，兩只攝像機(jī)水平地固定在炮體1的噴頭11的出口支管上，通過視頻線與計(jì)算機(jī)6的圖像采集卡連接；所述解碼器5的微處理模塊8由集成電路U5、U6，撥碼開關(guān)U7，電阻R21、R22，排組PR2、PR3，發(fā)光二極管L5，電容C1、C2，晶體振蕩器CY1組成；所述通訊模塊9由集成電路U8，電阻R23，跳線夾JP1，2腳插座CN7組成；其中，U5的X2、電容C1的一端和CY1的一端相接，U5的X1、電容C2的一端和CY1的另外一端相接，U5的TXD與U8的DI相接，U5的RXD與U8的R0相接，U5的INT0接在U8的2、3引腳上，U5的P10、P11、P12、P13分別與U6的CS、SO、CK、SI相接，+5V電源通過R22、L5接在U5的INT1上，U8的A、B分別和485的兩根通訊線相接，A、B之間由R23、JP1連接，U5的RESET、R21的一端和U6的RT腳相接，R21的另一端、U6的VCC、WP兩引腳、U5的EA/VP引腳和U8的VCC引腳都接在+5V電源上，PR3一側(cè)八腳和接線端子分別接在U5的P00、P01、P02、P03、P04、P05、P06、P07上，PR3的另一側(cè)八腳接+5V電源，PR2一側(cè)的八腳和U7一側(cè)的八腳、U5的P20、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27一一對(duì)應(yīng)相接，PR2另一側(cè)八腳接+5V電源，U7的另一側(cè)的八腳接地，U5的P04、P05、P06、P07分別與功率驅(qū)動(dòng)模塊7的CN2-2、CN2-3、CN2-4、CN2-5對(duì)應(yīng)相接；所述的數(shù)據(jù)采集模塊10由電阻R24～R34，電位器W1～W4，集成電路U9～U11，三端穩(wěn)壓塊U12、U13，電容E1～E6、C3～C8和電感L9組成；其中，U9的RG-通過R24、W1、R25和U9的RG+相接，U10的RG-通過R28、W3、R29和U10的RG+相接，U9的IN-與W2的調(diào)節(jié)端相接，+5V電源、R26、W2、R27串聯(lián)接地，U10的IN-與W4的調(diào)節(jié)端相接，+5V電源、R30、W4、R31串聯(lián)接地，U9的REF、VS-和U10的REF、VS-都接地，U9的VS+、U10的VS+、C8的一端、C7的一端、E4的正極和E3的正極與+5V電源相接，+12V電源通過L9分別與E1的正極、C3的一端、U12的Vin、E5的正極、C5的一端、U13的Vin相接，U12的Vout、C4的一端、E2的正極相接與+5V電源聯(lián)結(jié)，U13的Vout、C6的一端、E6的正極和R32的一端相接，R32的另一端、R33的一端和端子REF+相接，E1的負(fù)極、C3的另一端、U12的GND、C4的另一端、E2的負(fù)極都接地，U13的GND、E5的負(fù)極、C5的另一端、C6的另一端、E6的負(fù)極、R34的一端都接地，U11的VCC接+5V電源，U11的GND接地，U11的A0和A1腳分別接端子A01和A02，U11的CN6-1、CN6-2、CN6-3、CN6-4、CN6-5分別與微處理模塊8的U5的P00、P01、P02、P03、P04和TO腳對(duì)應(yīng)相接，U9的IN1腳和U10的IN2腳與炮體角度電位器相連接。
2.一種自動(dòng)消防炮的自動(dòng)控制方法，特征在于計(jì)算機(jī)6在接受與消防炮相關(guān)聯(lián)的某一路火災(zāi)探測(cè)器發(fā)出的報(bào)警信號(hào)、由預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)對(duì)火災(zāi)信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)之后，通過解碼器5的通訊模塊9和微處理模塊8，將信息發(fā)送給功率驅(qū)動(dòng)模塊7，由功率驅(qū)動(dòng)模塊7控制炮體1的水平電機(jī)和俯仰電機(jī)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由炮體噴頭帶動(dòng)火焰圖像定位器4進(jìn)行水平方向和俯仰方向上火焰搜索定位，炮體的水平角度電位器和俯仰角度電位器及時(shí)將炮體1的位置角度信號(hào)傳遞給解碼器的數(shù)據(jù)采集模塊10，通過解碼器5的通訊模塊9，將信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)，火焰圖像定位器4的視頻信號(hào)也傳遞給計(jì)算機(jī)；經(jīng)過程序分析之后計(jì)算機(jī)將動(dòng)作指令通過通訊模塊9傳遞給功率驅(qū)動(dòng)模塊7，由功率驅(qū)動(dòng)模塊7控制炮體1的水平電機(jī)和俯仰電機(jī)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將水炮噴頭對(duì)準(zhǔn)火焰面前鋒；另一方面，計(jì)算機(jī)6給泵閥控制盤27發(fā)送查詢指令，泵閥控制盤27將消防泵28和電動(dòng)閥29的狀態(tài)信息及時(shí)反饋給計(jì)算機(jī)；一旦確認(rèn)需要啟動(dòng)消防泵和電動(dòng)閥后，計(jì)算機(jī)6給泵閥控制盤27發(fā)送控制指令，泵閥控制盤27立即啟動(dòng)消防泵和電動(dòng)閥，對(duì)著火點(diǎn)實(shí)施噴水滅火直至火焰熄滅、該路報(bào)警信號(hào)消除為止；與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)6繼續(xù)接受與該自動(dòng)消防炮相關(guān)聯(lián)的其它各路火災(zāi)探測(cè)報(bào)警器的反饋信息，如果還存在另外一路火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，炮體1在熄滅當(dāng)前區(qū)域的火焰之后，在解碼器功率驅(qū)動(dòng)模塊7的控制下，自動(dòng)地對(duì)新的著火點(diǎn)進(jìn)行空間搜索定位并實(shí)施滅火直至其熄滅為止；當(dāng)與該自動(dòng)消防炮相關(guān)聯(lián)的所有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)完全被消除之后，計(jì)算機(jī)6給泵閥控制盤27發(fā)送控制指令，泵閥控制盤27及時(shí)關(guān)閉消防泵和電動(dòng)閥，系統(tǒng)自動(dòng)地恢復(fù)到初始設(shè)定狀態(tài)，等待下一次的報(bào)警信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明的自動(dòng)消防炮及其控制方法，由炮體和控制系統(tǒng)組成，其特征是控制系統(tǒng)由供水裝置、火焰圖像定位器、解碼器以及計(jì)算機(jī)組成；采用計(jì)算機(jī)控制炮體的動(dòng)作，通過設(shè)定的程序接受火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，通過角度電位器和火焰圖像定位器來獲取炮體位置和火焰圖像信息，及時(shí)調(diào)整炮體位置和噴頭的角度，將炮體噴頭對(duì)準(zhǔn)火焰面前鋒后，自動(dòng)打開水泵和電動(dòng)閥，對(duì)著火點(diǎn)實(shí)施噴水滅火直至火焰熄滅、該路報(bào)警信號(hào)消除為止。本發(fā)明的自動(dòng)消防炮能夠與消防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在設(shè)定監(jiān)控的空間范圍內(nèi)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制消防炮進(jìn)行火焰識(shí)別、火焰空間定位和自動(dòng)開閥噴水、撲滅火焰，特別適合于高大空間和無人值守場(chǎng)合的火災(zāi)安全監(jiān)控與撲救，可提高早期火災(zāi)撲救的自動(dòng)化水平。
文檔編號(hào)A62C31/00GK1602978SQ03135090
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2003年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月30日
發(fā)明者袁宏永, 疏學(xué)明, 蘇國鋒, 梁光華, 劉申友, 劉炳海, 陳濤, 馬云, 王進(jìn)軍, 方斌 申請(qǐng)人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)