智能灭火
智能灭火
【教学时段】2019学年下期通用技术二阶段
【教学对象】高二
【授课教师】黄敏
【教材分析】本堂课是高中通用技术选修3的一个综合实践项目，是综合机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术等多项水平的整合型内容，要求学生理解机器人的基本构成，会组装、拆卸机器人，理解机器人的基本感知功能，根据机器人的功能要求选择、安装和调试传感器，熟练的实行程序设计和调试。本堂课以任务引领的项目教学为主，从生活实际出发，设计并使用提供的器材设计并制作一个智能灭火机器人，并通过调试使其达到预期的效果
【学情分析】通过一阶段《技术与设计二》的学习，学生能够基本掌握结构、流程、系统、控制这四个专题的主要知识点，能够利用mBlock 软件编程实现机器人的简单运动，为这个阶段的学习打好了基础。但是一个组4个同学只有一套机器人限制了大家的参与水准。
【教学设计思路】以“如果教室突然着火，你该怎么灭火？这个真实情景出发，在了解燃烧的定义和条件的基础上，布置了难度递增的三个任务：智能灭火器就近灭火、智能灭火机器人赴远灭火、围绕灭火学生自拟的创意任务。
【教学目标】
1、知识与技能：
(1)进一步熟悉机器人的结构和功能，尤其是根据机器人的功能选择、安装与调试传感器。
(2)利用mBlock软件编程实现机器人简单的路径规划和运动控制。
(3) 体会机器人设计与制作中软硬件协调、系统控制及路径规划的思想和方法，增强机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术等的综合使用水平。
2、过程与方法：以项目学习的方式实行问题解决与科技创新，使学生能综合使用多学科的知识、方法，系统地分析和解决现实中的科学、技术与工程问题，发展工程思维，提升创新水平，发展综合素养。
3、情感态度价值观：通过机器人项目的实施，培养学生的探索精神、团队意识和合作精神，同时还实行了消防教育。
【教学重难点】
重点：
1、根据机器人的功能选择、安装与调试传感器。
2、利用mBlock软件编程实现机器人简单的路径规划和运动控制。
难点：mBlock软件编程
【教法与学法】
教法：讲授法、任务引领、启发式教学
学法：项目学习、探究学习、合作学习
【课时安排】共四课时，第一课时完成任务1：智能灭火器；第二课时完成任务2：智能灭火机器人；第三、四课时完成任务3：围绕灭火学生自拟的创意任务。
【教学资源】机器人套件、mBlock软件
【教学过程】
第一课时
(创设问题情境，引入新课)
问题情境：如果教室突然着火，我们该怎么灭火？
学生回答后教师总结：发现着火应首先断电。如果火势较小，能够用灭火器实行灭火，也能够用湿拖把扑打，窒息灭火，将火灾消灭在初起阶段；如果火势较大，自行扑救有困难或不能扑灭，应迅速跑出着火教室并关闭房门，然后拨打119报警。
你看过《西游记》吧？还记得“三借芭蕉扇”吗？假的芭蕉扇
越扇火越旺；真的芭蕉扇，能将火扑灭。现实生活中你有扇风灭火的经历呢？风究竟是助火还是灭火呢？
(新课)
一、探究：风究竟是助火还是灭火？
1、燃烧的定义
燃烧俗称着火，指可燃物与氧化剂发生的放热反应，常伴有火焰、发光或发烟现象。
2、燃烧必须同时满足的三个条件
（1）物质具有可燃性。
（2）可燃物与氧气接触。
（3）可燃物达到着火点。
3、分析与总结
用扇子扇烛火，使环境温度降到蜡烛的着火点以下，所以一扇就灭了。而往煤炉内吹风，供给了燃烧所需要的足量氧气。冷空气虽能使炉内燃料降温，但却不能使炉内环境温度低到煤的着火点以下，所以会越扇越旺。
风是助火还是灭火，主要取决于风的大小和可燃物的温度。当风使可燃物降温到着火点以下时，风便灭火；当风无法使可燃物温度降至着火点以下时，风便助火。
二、动手动脑，完成任务
问题延伸：没人的教室突然着火，我们能预先采取哪些措施来降低损失？
我们能够设计一个发现火情自动灭火的智能风力灭火器，同学们想一想需要哪些零件？
机械元件： 130电机（含扇叶）、梁、连接片、螺丝、螺母、塑料垫片等。
电子模块：Orion主控板、火焰传感器、双电机驱动等。
学生利用mBlock软件的“熊猫说”程序理解火焰传感器反馈的着火、未着火的数字信号，为理解火焰传感器的工作原理打下基础。
火焰传感器的工作原理：远红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变化，通过A/D转换器反映为数值的变化。外界红外光越强，数值越小；红外光越弱，数值越大。
任务1（单一）：
试一试，搭建智能灭火器，利用mBlock软件编程，实现原地灭
火。比一比哪个组最先完成任务。
提醒：
1、火焰传感器、130电机模块安装时位置要合理，并且要用垫片，以免造成电子模块的损坏。
2、软硬件要协调。
第二课时
提问：请说说“搭建智能灭火器，实现原地灭火”的流程。
这个流程能够进一步优化吗？
优化后的流程：结构搭建、硬件连接的同时，实行程序设计，最后检测调试。
掌握好全班的完成进度，如果过半的小组完成了任务，就请一个任务失败的小组展示他们的智能灭火器及其程序，大家协助他们找出失败的原因。
第三课时
任务2（综合）：
试一试，搭建智能灭火机器人，利用mBlock软件编程，实现赴远灭火。比一比哪个组最先完成任务。
掌握好全班的完成进度，如果过半的小组完成了任务，就请一个任务失败的小组展示他们的智能灭火器及其程序，大家协助他们找出失败的原因。
第四课时
任务3（拓展）：
?当火灾发生时，智能灭火系统能否提醒人们赶快逃生？
?前往失火建筑路况复杂，智能灭火系统如何顺利到达？
……
比一比哪个组完成的任务更有创意，能够灵活选择各种零件。
三、交流提升
谈谈你在设计与制作智能灭火机器人过程中的体会。
最后上交活动记录表、归还器材。
【教学反思】
智能灭火机器人一课是对上阶段结构、流程、系统、控制知识的综合使用。结构搭建除了考虑稳定性与强度以外，还要兼顾火焰传感器与130电机模块位置的合理性。还要引导学生归纳设计流程并实行优化。程序上传后要反复调试，提升控制的精度。
以后要是能够参照“灭火机器人”国际比赛，各班有个规范的竞赛场地就更好了。
民用建筑高大空间的自动喷水灭火系统设计
民用建筑高大空间的自动喷水灭火系统设计 摘要：民用建筑高大空间的自动喷水灭火系统设计和自动扫描射水高空水炮灭 火装置的广泛应用。 关键词：民用建筑、高大空间、流量、扬程 根据《建筑设计防火规范》的规定，需设自动灭火系统的场所，一般宜采用 自动喷水灭火系统，对于难以设置自动喷水灭火系统的高大空间场所可设置大空 间智能型主动喷水灭火系统或固定消防炮等灭火系统，下面就自动喷水灭火系统、大空间智能型主动喷水灭火系统、固定消防炮系统做个分析。 一、采用自动喷水灭火系统的情况 随着《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017的实施，对于民用建筑高 度8~18m的高大空间提出了新的规定。 对比GB50084-2001版老规范，民用建筑高度12
消防水喷雾灭火系统和细水雾灭火系统的区别
水喷雾灭火系统与细水雾灭火系统在其作用、设置的场所、组成及工作原理上均有不同： 1、水喷雾灭火系统 （1）水喷雾灭火系统的作用。 水喷雾灭火系统是利用水雾喷头在较高的水压力作用下，将水流分离成0.2mm~2mm 甚至更小的细小水雾滴，喷向保护对象，由于雾滴受热后很容易变成蒸汽，因此，水喷雾灭火系统的灭火机理主要是通过表面冷却、窒息、稀释、冲击乳化和覆盖等作用。 在实际应用中，水喷雾的灭火作用往往是几种作用的综合结果，对某些特定部位，可能是其 中一两 个要素 起主要 作用，而 其他灭 火作用 是辅助 的。水喷雾灭火系统的防护目的有灭火和防护冷却两种。 （2）水喷雾灭火系统的设置场所。 现行国家标准《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）、《钢铁冶金企业设计防火规范》(GB50414)以及《石油天然气工程设计防火规范》（GB50183）规定，下列场所和部位宜设置水喷雾灭火系统。 ①、高层民用建筑内的可燃油油浸电力变压器、充可燃油的高压电容器和多油开关室等房间。
②、单台容量在40MVA及以上的厂矿企业油浸电力变压器、单台容量在90MVA及以上的油浸电厂电力变压器，或单台容量在125MVA及以上的独立变电所油浸电力变压器。 ③、飞机发动机试验台的试车部位。 ④、钢铁冶金企业内的单台设备油量100kg以上的配电室、大于等于8MVA且小于40MVA的油浸变压器室、油浸电抗器室、有可燃介质的电容器室，单台容量在40MVA及以上的油浸电力变压器，单台容量在125MVA及以上的总降压变电所油浸电力变压器； ⑤、天然气凝液、液化石油气罐区总容量大于50m3或单罐容量大于20m3时。 （3）水喷雾灭火系统的组成及工作原理。 水喷雾灭火系统是由水源、供水设备、管道、雨淋阀组、过滤器、水雾喷头和火灾自动探测控制设备等组成，如图所示。系统的自动开启雨淋阀装置，可采用带火灾探测器的电动控制装置和带闭式喷头的传动管装置。 该系统在组成上与雨淋系统的区别主要在于喷头的结构和性能不同，而工作原理与雨淋系统基本相同。它是利用水雾喷头在较高的水压力作用下，将水流分离成细小水雾滴，喷向保护对象实现灭火和防护冷却作用的。 2、细水雾灭火系统。 （1）细水雾灭火系统的作用。 细水雾灭火系统是指通过细水雾喷头在适宜的工作压力范围内将水分散成细水雾，在发生火灾时向保护对象或空间喷放进行扑灭、抑制或控制火灾的自动灭火系统。 细水雾灭火系统的灭火机理主要通过吸收热量(冷却)、降低氧浓度(窒息)、阻隔辐射热三种方式达到控火、灭火的目的。与一般水雾相比较，细水雾的雾滴直径更小，水量也更少。因此，其灭火有别于水喷雾灭火系统，类似于二氧化碳等气体灭火系统。 （2）细水雾灭火系统的设置场所。
大空间智能消防灭火系统
大空间智能消防灭火系统 大空间场所的定义： 大空间场所是指民用和工业建筑物内净空高度大于8m，仓库建筑物内净空大于12m的场所。 大空间灭火系统的分类： 大空间智能灭火系统分为自动射流灭火系统和固定消防炮灭火系统。 自动射流灭火系统是利用红外线、数字图像或其他火灾探测组件对火、温度等的探测进行早期火灾的自动跟踪定位，并运用自动控制方式来实现灭火的各种室内外固定射流灭火系统。系统由带探测组件及自动控制部分的灭火装置和消防供液部分组成。 固定消防炮灭火系统是由固定消防炮和相应配置的系统组件组成的固定灭火系统。（说明：系统组件包括探测、控制等器件，因制造厂家不同而不同）下面以萃联（中国）消防设备制造有限公司制造的自动射流灭火系统和数字图像自动消防炮灭火系统作介绍： 自动射流灭火系统 一、工作原理 当发生火灾时，先由紫外、红外火灾探测器探测到火源报警；并将火灾报警信号通过网络通讯系统传输给控制中心或直接传输给灭火装置的现场控制箱，启动自动射流灭火装置水平定位系统和垂直定位系统，将炮嘴对准火源，启动电磁阀喷水灭火，火被扑灭后，灭火装置自动关闭电磁阀，停止灭火，并自动重复巡视一周，确认无火点后，待机监视，如火复燃，自动射流灭火装置将重新启动，循环灭火。 二、产品特点 ★自动准确定位、定点喷射 ★发现火情到定位喷水时间短（≤30S） ★采用红外、紫外复合探测技术 ★模块化结构，安装、布线简单 ★现场手动、中心手动、自动控制功能、中心图像监控、实现可视化操作★免除水渍损失
三、产品用途 随着社会经济的蓬勃发展，各类高大建筑不断兴起，而高大空间的防火成为人们广泛关注的话题，运用自动射流灭火系统能够有效地解决这类场所的灭火难题，也能对早期火灾起到良好的抑制作用。 典型应用场所：会展中心、展览馆、大型商场、机场、火车站、汽车站大厅、文化中心、艺术馆、歌剧院、礼堂、体育场馆、高架厂房、物流仓库等。 四、自动射流灭火系统的分类 1、自动消防炮灭火装置 ZDMS0.9/20SCX型自动射流灭火装置性能参数表 2、自动射流灭火装置（喷射型） ZDMS0.6/5SCX型自动射流灭火装置性能参数表 ZDMS0.6/10SCX型自动射流灭火装置性能参数表 3
ZSD-40A大空间智能灭火装置喷洒型
共安智能科技有限公司https://www.360docs.net/doc/2a5389961.html,/ ZSD-40A大空间智能灭火装置是将探测与喷水机构分体设置的一种新产品。该装置由控制器和喷头两部分组成，控制器完成对所保护范围内的火情的监测及一些联动控制。控制器一旦探测到火灾，立即输出控制信号进行报警、启动水泵、打开阀门，智能喷头便会在水力的直接驱动下进行360度全方位旋转射水灭火。火灾扑灭后，装置自动停止射水。若有新的火源，灭火装置将重复上述过程，待全部火源被扑灭后重新回到监控状态。由于本装置的喷头射水方式为360度全方位喷水，具有很强的灭火和防止火灾蔓延的能力，适合安装在火灾危险较大、火灾时蔓延较快的场所。
共安智能科技有限公司https://www.360docs.net/doc/2a5389961.html,/ zsd-40a大空间智能灭火装置特点 具有灵敏度高，响应速度快，智能化、自动化水平高，灭火时间短等众多优点，全方位监控，无死角、无盲区、误报误动率极低的特性。 zsd-40a大空间智能喷头灭火装置配套部分 主要是由智能喷头，现场区域控制箱，电磁阀，智能末端试水装置，智能火焰探测器，消防联动报警主机等。根据项目需要来进行配置所需要的设备。
共安智能科技有限公司https://www.360docs.net/doc/2a5389961.html,/ zsd-40a大空间智能喷头灭火装置参数 最大保护半径6m 额定流量5L/S 安装高度6m-22m 接口尺寸DN50内螺纹 额定工作压力0.25MPa 喷洒角度360° 喷洒方式均匀洒水
共安智能科技有限公司https://www.360docs.net/doc/2a5389961.html,/ zsd-40a大空间智能喷头灭火装置布线 （1）智能解码器到现场区域控制箱：RVV3x1.5(电源线220V)+RVSP2x1.5(信号总 线） （2）智能解码器到红紫外火焰探测器：RVV4x1.5(电源线+探测器信号线） （3）智能解码器到电磁阀：RVV2x1.5(电磁阀电源线）
智能消防机器人
智能消防机器人 目录 第一章引言 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2 Intelligent Design and manufacture of electric cars Fire..2 1.3 实现功能 (3) 1.4 模拟房子介绍 (3) 第二章系统整体方案设计 (4) 2.1系统硬件设计 (4) 2.2系统软件设计 (4) 第三章硬件设计 (5) 3.1 电源管理模块 (5) 3.11稳压芯片LM7805、7806CV (5) 3.12电源模块电路原理图 (5) 3.2 电机驱动芯BTS7960 (6) 3.21 BTS7960的逻辑功能 (6) 3.22 外形及封装 (6) 3.23BTS7960电路原理图 (7) 3.3地面灰度检测传感器 ST188 (7) 3.3.1 ST188特点 (7) 3.3.2 检测原理 (7) 3.3.3 应用范围 (7) 3.3.4 外形尺寸（单位mm） (7) 3.3.5 ST188原理图 (8) 3.4火焰传感器 (8) 3.4.1火焰传感器使用 (8) 3.5报警电路 (8) 第四章软件设计 (9) 4.1 灭火机器人行进路线分析 (9) 4.2 软件流程图 (11) 4.3软件开发平台介绍 (11) 第五章调试记录及实验心得 (12) 5.1 调试记录 (12) 参考文献 (13) 附录: 程序清单 (13)
第一章引言 1.1课题背景 如今国内外对消防设备的研究越来越重视，投入也越来越多。慢慢趋向于自动化、智能化。实现灭火、火场侦查、危险物品泄露探测、破拆等功能。本文设计主要完成的功能是扑火救人。 本设计是基于STC89C52单片机对电动车进行控制的自动控制系统，研究的内容有：主要方案论证、硬件设计、软件设计、系统实物调试。硬件设计主要有电机驱动电路、热光源采集电路、声音采集电路、电风扇驱动电路、停车信号采集电路、LCD显示电路、电源电路及单片机最小系统。本系统以STC89C52单片机作为控制核心，通过接受到热光源采集电路传送的信号和声音采集电路传送的信号，对电动车电机进行控制，从而实现对电动车的转向控制。当两处着火，一处是物品，另一处是人着火；电动车通过声音识别，优先将人身上的火扑灭。其所实现的功能相当于简易消防机器人。 【关键词】消防车热光源 STM32单片机 LM298 ST178 1.2Intelligent Design and manufacture of electric cars Fire Abstract Today, fire-fighting equipment at home and abroad more and more emphasis on the study, input more and more. Slowly tends to automation and intelligence. To achieve fire fighting, fire detection, hazardous materials leak detection, ripper and other functions. This function is primarily designed to complete fire fighting to save people. The design is based STC89C52 microcontroller to control for electric vehicle control system to study the contents of the following: the main program feasibility studies, hardware design, software design, system debugging in kind. Hardware design, main motor drive circuit, thermal light source acquisition circuit, the sound collection circuit, fan drive circuit, stopping the signal acquisition circuit, LCD display circuit, power circuit and microcontroller minimum system. The system STC89C52 microcomputer as the control core, through the acquisition circuit receives light transmitted thermal signal and voice signal acquisition circuit transmission of electric vehicle motors to be controlled in order to achieve steering control for electric vehicles. When the two fire, one is the items, another is a human on fire; electric vehicle through voice recognition, give priority to the human body fire. They achieve the functional equivalent of simple fire-fighting robot. 【Key words】：fire engine 、hot light、STM32 MCU 、LM298ST178
灭火机器人程序
红外传感器接法 前红外：数字9 左红外：数字15 左45度角红外：数字10 右45度角红外：数字8 右红外：数字14 火焰传感器接法 左火焰：模拟3 中火焰：模拟5 右火焰：模拟4 （底部）灰度传感器：模拟2 声控传感器：模拟6 程序说明 #define p 120 //定义火焰传感器检测到火焰的返回值int k,j,i=0,n,b=1,c=1; //程序控制变量，不必更改 int m=i; int pro,end=1; void main() //主程序 { while(analog(6)>100) //声控启动 { } while(!(analog(2)>100)) //走出白色超始区 { motor(0,80); motor(1,80); } pro=start_process(test()); //启动地面标志线检测进程 while(1) //灭火与迷宫程序切换 { if (analog(3) { fire(); } else //没有发现火焰，进入迷宫子程序 { migong(); }
} void migong() //迷宫子程序 { if(digital(8)==0 II digital(9)==0) //如果前方或右45度角红外检测到障碍物，左转 { motor(0,-70); //根据情况，调节功率参数，以下雷同 motor(1,70); } else if(digital(14)==0 && digital(9)==1 && digital(8)==1) //如果只右方有障碍物，直行 { motor(0,100); motor(1,100); } else //如果没有障碍物，右转 { motor(0,100); motor(1,-100); motor(1,10); motor(0,90); } if((i>2)&&(i>m)) //如果标志线数大于2且标志线有变化(针对1、2、3号房间) { stop(); while(analog(3)>150 && analog(5)>150 && analog(4)>150) //如果没有检测到火焰 { motor(0,70); //右转 motor(1,-70); if(digital(14)==0) //右红外检测到障碍物，停止转动 break; } m=i+1; //更改标志线的对比变量 } if(i==1 && b && (analog(3)>150 && analog(5)>150 && analog(4)>150)) //4号房间，检测到第1条标志线，且没有火焰 { while(digital(9)==0 II digital(8)==0 II digital(14)==0) //任意右手红外传感器有障碍物，右转
未来消防系统发展的趋势——智能消防炮
火灾的发生给国家和人民的生命财产造成很大损失，特别是在一些无人值守的大空间场合，火灾一旦发生，其造成的损失将更加惨重。仅仅依赖传统的防火警戒和扑救模式，对于大型工矿企业和建筑是远远不够的。 目前很多国家对展览厅、体育馆、仓库等大空间建筑物内的灭火系统进行论证研究，认为：采用与火灾探测器联动的自动消防炮是解决这一问题的较好方案。 （一）什么是智能消防炮？ 指在无人工干预的情况下自动发现火灾，判断火源点的位置，自动调整消防炮的回转和俯仰角度，使其喷射口对准起火点，并展灭火作业的消防炮灭火系统。 与固定消防炮的区别：主动探测、主动定位、自动控制。 与电动固定消防炮的区别：主动探测、主动定位。是远控炮的升级换代产品。 （二）设置场所 1、按国家标准要求需设置自动喷水灭火系统； 2、火灾类别为A类； 3、空间高度较高，采用自动喷水灭火系统难以有效探测、扑灭及控制火灾的大空间场所。如大剧院、体育馆、美术馆、艺术馆和候机楼厅等大空间环境。 4、PS：高大空间场所是指民用和工业建筑物（或构筑物）内净空高度大于8米，仓库建筑物类净空高度大于12米的场所。
（三）类型 1、寻的式智能消防炮灭火系统 大空间自动寻的消防炮灭火系统具有主动探测、自动定位和有效控制的灭火功能，既实现自动喷水灭火，又解决常规自动喷水系统感温部件在大空间场所内反应不及时的问题，灭火后自动关闭系统，能够重复启闭和多次使用，是一种经济和高效的智能灭火系统。 2、扫射式智能消防炮灭火系统 多应用在室外危险场所。 江西西河机械设备有限公司，是一家集科研、设计、开发、生产安装、服务、技术培训为一体的专业化企业。目前主要消防产品包含消防炮、炮塔、泡沬灭火系统、防撞调压消火栓、炮座、石化专用消火栓箱、船用消防炮、船用泡沬灭火系统等。所有系列产品均经公安部消防产品检测中心的认可，并取得型式认可证书。
智能灭火机器人的设计与实现
第１８卷第３期电子设计工程２０１０年３月Ｖ０１．１８Ｎｏ．３ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｒ．２０１０ 智能灭火机器人的设计与实现 李小燕，陈帝伊，马孝义 （西北农林科技大学水利与建筑工程学院电气系，陕西杨凌７１２１００） 摘要：根据国际灭火机器人的比赛规则，给出灭火机器人的软硬件设计。该系统硬件设计是以嵌入式ＡＲＭ９６６Ｅ．Ｓ为核心，科学布置６个红外测距传感器，实现远红外火焰传感器组．能够快速精确检测环境。并采用双电源供电，直流电机驱动。而系统软件设计采用优化的避障、灭火算法。实验证明．该设计大大提高系统的实时性、快速性和可靠性。机器人搜寻４个房间并完成灭火用时８Ｓ左右．达到国际先进水平。 关键词：机器人；嵌入式系统；传感器；灭火机器人 中图分类号：ＴＰ３１ｌ文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－６２３６（２０１０）０３—００５ｌ—０４ Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｆｉｒｅ－ｎｇｈｔｉｎｇｒｏｂｏｔ ＬＩＸｉａｏ－ｙａｎ。ＣＨＥＮＤｉ－ｙｉ，ＭＡＸｉａｏ－ｙｉ （ＥｌｅｃｔｒｉｃＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｌｌｅｇｅｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＷｅｓｔＡ＆ＦＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｙａｎｓｔｉｎｇ７１２１００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｕｌｅｏｆｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｆｉｒｅ—ｆｉｇｈｔｉｎｇｒｏｂｏｔｒａｃｅ．ｔｈｅｈａ”ｄｗ呲ａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｆｉｒｅ－ｆｉｇｈｔ－ ｉｎｇｒｏｂｏｔａ地ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．’ｎｌｅｈｌＬｒｄｗａｌ陀ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｂａｓｅｄｏｎｅｍｂｅｄｄｅｄＡＲＭ９６６Ｅ－Ｓ．Ｓｉｘｉｎｆｒａｒｅｄｄｉｓｔａｎｃｅｓｅｎ￥ｏｌ暗ａ弛ｄｉｓ—ｔｒｉｂｕｔｅｄｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙａｎｄｔｈｅｓｅｃｔｉＯＨｏｆｆａｒ－ｉｎｆｒａｒｅｄｆｌａｍｅｓｅｎｓｏｌｔ篙ｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｃｒｅａｔｉｖｅｌｙ，ｗｈｉｃｈｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｄｅ－ｔｅｅｔｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｑｕｉｃｋｌｙａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙ．Ｄｕａｌｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｓｏｌｕｔｉｏｎｉｓａｄｏｐｔｅｄ，ａｎｄＤＣｍｏｔｏｒｉｓｔａｋｅｎｆｉｔｓｄｒｉｖｅｒ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｆｏｒｏｂｓｔａｃｌｅ－ａｖｏｉｄａｎｃｅａｎｄｆｉｒｅ?ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ ａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎ ｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔｔｈｅｒｅａｌ－ｔｉｍｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ｒａｐｉｄｉｔｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｈｔｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｌａｒｇｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｔｈｉｓｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅｒｏｂｏｔｔａｋｅｓｅｉｇｈｔｓｅｃｏｎｄｓｔｏｓｅａｒｃｈｆｏｒｆｏｕｒｒｏｏｎｌｆｌａｎｄｆｉｎｉｓｈｅｓｆｉｒｅ．ｆｉｇｈｔｉｎｇ．ｗｈｉｃｈｒｅａｃｈｅｓｔｈｅｉｎｔｅｍａｔｉｏｎａｌａｄｖａｎｃｅｄｌｅｖｅｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｏｂｏｔ；ｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍ；ｓｅｎｓｏｒ；ｆｉｒｅ－ｆｉｇｈｔｉｎｇｒｏｂｏｔ 近年来。随着科技的迅速发展．智能机器人的研究在实 际应用中具有很大发展空间。机器人技术涉及人工智能、计 算机视觉、自动控制、精密仪器、传感和信息技术等领域，是 一门综合性很强的学科。代表一个国家的高科技发展水平【－１。 智能机器人是各国科学研究的重要方向删。机器人灭火比赛 是近几年国内外广泛开展的一项机器人竞赛。本文针对基于 嵌入式ＡＲＭ９内核的智能灭火机器人系统进行优化设计。 １系统硬件设计 机器人灭火比赛的目的是在图ｌ（尺寸单位：ｒａｍ）所示的 平面结构房子模型里。将蜡烛代替的火源随机地放于其中一 间．要求机器人快速无碰撞找到火源并将其熄灭。 为满足比赛的功能要求，本设计的灭火机器人硬件结构 由控制器、传感器模块、电源模块、驱动模块、灭火装置以及 声音模块等组成．其总体结构如图２所示。 １．１嵌入式系统 由于该系统设计所用传感器较多，传感器系统在整个灭火过程中不断采集环境信息，故要求控制器的核心必须对实收稿日期：２００９＿０７—２４稿件编号：２００９０ｒ７０８３ 基金项目：国家“８６３”计划（２００６ＡＡｌ００２０９） 图１比赛场地平面图 时任务具有很强的支持能力。因此。选用以嵌入式ＣＰＵＡＲＭ９６６Ｅ—Ｓ为核心的ＳＴＲ９１ｌＦＡＭ４４控制器．该器件具有３２位高端ＡＲＭ９处理器。实时处理信息的能力强，处理速度为１．１ＭＩＰＳ／ＭＨｚ，达到２倍以上ＡＲＭ７处理器的处理能力嘲。为 作者简介：李小燕（１９８５一），女，四川成都人。研究方向：智能机器人。 一５ｌ一
消防机器人通用技术条件
前言 本部分的第4、5、6、9章为强制性，其余为推荐性。 GAX X《消防机器人》目前拟分为9个部分： 一一第1部分：消防机器人通用技术条件； 一一第2部分：消防灭火机器人： 一一第3部分：消防侦察机器人； 一一第4部分：消防排烟机器人； 一一第5部分：消防救援机器人； 一一第6部分：消防洗消机器人； 一一第7部分：消防照明机器人； 一一第8部分：防暴机器人； 一一第9部分：排爆机器人： 本部分为GAXX的第1部分。 根据国内目前消防机器人的生产、使用情况以及今后较长时期内我国消防机器人的发展规划，编制了本部分标准。本部分标准首次发布。 本部分由中华人民共和国公安部提出。 本部分由全国消防标准化技术委员会第四分技术委员会(SAC／TCll3／SC4)归口。 本部分负责起草单位：公安部上海消防研究所。 本部分主要起草人
消防机器人通用技术条件 General specification for fire robot GAXX.－XXXX 1 范围 本标准规定了消防机器人的术语、分类、型号编制、功能、性能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等。 本标准适用于在陆地上行走的各类消防机器人，不适用于在空中或水面、水下等执行消防作业的其它特种机器人。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文 件，其最新版本适用于本标准。 GB／T 156—2007 标准电压 GB／T 191—2008 包装储运图示标志 GB／T 699—1999 优质碳素结构钢 GB／T 1173—1995 铸造铝合金 GB／T 1176—1987 铸造铜合金技术条件 GB／T 1348—1988 球墨铸铁件 GB／T 3766—2001 液压系统通用技术条件 GB 3836.1—2000 爆炸性气体环境用电器设备第一部分：通用要求 GB 4208—2007 外壳防护等级(1P代码) GB／T 4237—2007 不锈钢热轧钢板和钢带 GB 5083—1999 生产设备安全卫生设计总则 GB／T 7251.8—2005 低压成套开关设备和控制设备智能型成套设备通用技术要求 GB 7258—2004 机动车运行安全技术条件 GB／T 7932—2003 气动系统通用技术条件 GB／T 9439—1998 灰铸铁件 GB 12325—2003 电能质量供电电压允许偏差 GB 14097—1999 中小功率柴油机噪声限值 GB 15540—2006 陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法 GB 17478—2004 低压直流电源设备的性能特性 GB 18296—2001 汽车燃油箱安全性能要求和试验方法 GB 20891—2007 非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国I、II阶段) GB 50171—1992 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB 50257—1996 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 GB／T 13384—1992 机电产品包装通用技术条件 JB／T 9773.2—1999 柴油机起动性能试验方法 3 术语 下列术语适用于本标准： 3.1消防机器人fire robot
消防炮跟大空间智能灭火系统的区别
消防炮和大空间智能灭火系统作为不同类型的灭火装置，在应用和设备组成上都是有所不同的。虽然二者的作用与目的都是进行消防工作，但是却还是有一定区别的。 一、定义 消防炮是远距离扑救火灾的重要消防设备，消防炮分为消防水炮（PS）、消防泡沫炮（PP）两大系列。消防水炮是喷射水，远距离扑救一般固体物质的消防设备，消防炮沫炮是喷射空气泡沫，远距离扑救甲、乙、丙类液体火灾的消防设备。 大空间智能定位灭火装置系统将红外传感技术、信号处理技术、通讯控制技术、计算机技术和机械传动技术有机地结合在一起，环境监控数据分析单元、环境监控单元、TTL通讯单元、电源监控单元、总成控制单元。可自行监控保护范围内的环境变化，能全天候自动监测保护范围内的火灾。 一旦发生火灾，大空间智能定位灭火装置系统立即启动，对火源进行水平方向和垂直方向的智能扫描，确定火源的两个方位后，中央控制器发出指令，发出火警信号，同时启动水泵、打开阀门，消防水炮对准火源进行射水灭火，火源扑灭后，中央控制器再发出指令停止射水。若有新的火源，水炮将重复上述过程，待全部火源被扑灭后重新回到监控状态。大空间智能定位灭火装
置系统的射水形式为柱状或雾状射水，射程远，保护范围广，灭火能力非常强大。 二、区别 消防炮是一种具体的灭火设备，包括很多种类型的，比如室外固定的消防炮，装在消防车上的消防炮，摇控的消防站，喷水的消防炮，喷泡沫的消防炮等 大空间智能灭火系统是一套系统，它包括对火灾的探测系统，跟踪定位系统，喷射灭火剂（水）系统，自动控制系统；简单的大空间智能灭火系统是一个安装了智能控制的消防炮（这种炮加装了火灾探测器，自动旋转升降装置，定位器，自启动喷水装置等）。 南京睿实消防安全设备有限公司是一家专门从事智能图像火灾探测系统、大空间智能消防炮系统和水/泡沫电动消防炮系统的生产制造商，以“产品专业化、服务诚信化、极高性价比”为服务宗旨，致力于打造中国具专业化的消防产品沟通平台！
灭火机器人设计
灭火机器人设计
毕业设计论文题目灭火机器人 专业名称机电一体化 学生姓名赵志祥 指导教师朱文琦 毕业时间 1
目录 第1章绪论 (2) 1.1 机器人产生的背景 (2) 1.2 灭火机器人设计的目的和意义 (3) 第2章系统设计方案研究 (4) 2.1 整体方案设计 (4) 2.2 硬件实现方案. (5) 2.3 软件总体设计方案......................................................................... (9) 第3章硬件单元电路设计 (10) 3.1 电源电路 (10) 3.2 微控制器模块的设计 (11) 3.3 电机驱动电路的设计 (15) 3.4 寻线电路的设计 (19) 3.5 火焰检测电路的设计 (24) 1
3.6 声音报警与灭火 (25) 第4章软件实现 (27) 4.1 软件开发平台介绍 (27) 4.2 主程序流程图 (28) 4.3 寻线程序流程图 (29) 4.4 灭火程序流程图 (29) 第5章统功能调试 (30) 结论 (33) 致谢 (34) 参考文献 (35) 1
附录 (36) 1
摘要 本设计主要灭火机器人的制作与研究，小车以单片机为控制核心，加以电源电路，机电驱动，光电传感电路，灭火风扇以及其它电路构成。电源电路提供系统所需的工作电源,专用电机驱动芯片驱动电机控制小车的前后移动和左右转向光电对管完成循迹和避障，光敏电阻传感器检测火焰，灭火风扇进行灭火。本设计制作的小车具有灭火功能，达到了实验现场灭火的目的，较好的完成了课题目标 关键词：传感器灭火机器人直流电机风扇 1
大空间灭火系统的组成
大空间智能灭火系统主要由前端探测报警系统、大空间灭火装置、大空间智能灭火系统控制主机、现场区域控制器组成，另外还有信号阀、水流指示器等组件以及管道、供水设施等。 1）火灾探测器的选择 前端探测报警系统，一般采用图像型感烟火灾探测器或图像型火焰火灾探测器。图像型火灾探测器的防护等级根据现场情况确定，其远探测距离参见厂家产品样本。如不能提供全天照明的场所需增加夜间补光设备，保证系统在夜间探测烟雾的能力。 2）大空间灭火装置 大空间灭火装置分为大空间智能灭火装置、自动扫描射水灭火装置和自动扫描射水高空水
灭火喷水面为一个圆形面，能主动探测着火部位并开启喷头喷水灭火的智能型自动喷水灭火装置。由智能型探测组件、大空间大流量喷头、电磁阀组三部分组成。其中，智能型探测组件与大空间大流量喷头及电磁阀组均为独立设置。 安装高度为6 m ~25m，标准保护半径≤6m，喷水流量≥5 L/s。 ①火灾危险等级为中危险级或轻危险级的场所可采用配置各种类型大空间灭火装置的系统。 ②火灾危险等级为严重危险级的场所宜采用配置大空间智能灭火装置的系统。 ③舞台的葡萄架下部、演播室、电影摄影棚的上方宜采用置大空间智能灭火装置的系统。 ④边墙式安装时宜采用配置自动扫描射水灭火装置或自动扫描射水高空水炮灭火装置的系统。 灭火射水面为一个扇形面的智能型自动扫描射水灭火装置。由智能型探测组件、扫描射水喷头、机械传动装置、电磁阀组四大部分组成。其中，智能型探测组件、扫描射水喷头和机械传动装置为一体化设置。 安装高度为2.5 m ~6m，标准保护半径≤6m，喷水流量≥2 L/s。 自动扫描射水高空水炮灭火装置 灭火射水面为一个矩形面的智能型自动扫描射水高空水炮灭火装置。由智能型探测组件、自动扫描射水高空水炮、机械传动装置、电磁阀组四大部分组成。其中，智能型红外探测组件、自动扫描射水高空水炮和机械传动装置为一体化设置。
国内智能消防水炮有哪几种
目前，智能消防水炮灭火系统使用的算是较多的了，不过对于明确要安装智能消防水炮灭火系统的客户来说，往往在查看安装图纸的时候，会发现有型号标记，而经过询问对应的生产厂家才了解到智能水炮分为好几种。 消防水炮有：普通自动消防水炮、电控消防水炮、防爆消防水炮、水/泡沫两用消防水炮。 普通自动消防水炮 这种自动水炮的型号ZDMS0.6/5S-ZQ/ZTZ-125、ZDMS0.8/10S-ZQ/ZTZ-212、ZDMS0.8/20S-ZQ/ZTZ-42、ZDMS0.9/30S-ZQ/ZTZ-600、ZDMP0.25/5S-ZQ/ZTP-190、ZDMP0.25/10S-ZQ/ZTP-380 电控消防水炮 具有结构新颖，性能稳定可靠，操作灵活、方便、入口压力低、流量大、射程远、重量轻、体积小等特点，可实现远距离有线控制、无线控制及现场手动控制，是进行远距离操控灭火的理想消防设备。本产品安装在工矿企业、油田、储罐区、港口码头、机库、仓库等场所作为固定式消防设备，也适用于配套主战消防车、消防舰艇等机动消防车。
防爆消防水炮 采用防爆电机，具有世界先进水平的消防产品。用于扑灭固体物质火灾，适合安装在消防车，消防艇、石油化工、油轮、码头等场所，是目前较为理想的灭火设备。该炮具有射程远，操作简单灵活，实施水平和仰俯回转，并可实现定位，以利于消防人员安全撤离火场。 消防泡沫炮 炮沫炮是喷射空气泡沫，远距离扑救甲、乙、丙类液体火灾的消防设备。不仅适用于石油化工企业、储罐区、飞机场、仓库、港口码头，而且适用于船舶和海上固定平台以及消防车等设施。 南京睿实消防安全设备有限公司是一家专门从事高压细水雾灭火系统、智能图像火灾探测系统、大空间智能消防炮系统和水/泡沫电动消防炮系统的专业生产制造企业。公司拥有“睿实”自主品牌消防产品，以“产品专业化、服务优质化、极高性价比”为服务宗旨，致力于打造中国专业化的消防产品沟通平台!
基于STM32的智能灭火机器人设计方案
143 电子技术 1 系统整体方案设计 智能灭火机器人在声音或人工启动后 ，左右两侧的电机被驱动旋转，小车在前进的过程中，通过两侧夹角固定红外传感器，来调整两轮的转速，是车体达到前行方向，前行过程中实时监测是否有火源存在，若火焰传感器检测到有火源时，向火源靠拢，当与货源达到一定距离时，温度传感器接收到信号，在单片机处理下使风扇转动，直至火源被灭才停止旋转，然后继续寻找下一火源。系统总体设计框图如图1。 基于 STM32 的智能灭火机器人设计方案 杨 斌,刘思美 （山东科技大学 电气与自动化工程学院 自动化系,山东 青岛 266590） 摘 要: 本系统以stm32微控制器为核心控制单元，以安装在车体两侧红外传感器来循迹，通过声音传感器启动，使用火焰传感器来检测火焰，以温度传感器检测与火源的距离，并用风扇来灭火。车身主要以相隔30度的五个红外传感器来调整车身的角度，实现了对运动方向的控制，进而躲避障碍物，实现了在规定区域能自主搜索火源并实施灭火的功效。关键词：stm32；传感器；灭火机器人DOI:10.16640/https://www.360docs.net/doc/2a5389961.html,ki.37-1222/t.2016.10.127 图1 系统总体设计框图 2 系统硬件设计 2.1 结构设计 在综合考虑工作受地面摩擦、机器人惯性、机器人电机的转数差、齿轮箱与轮子的摩擦、电压变化等多个因素影响后，为了方便小车在前进过程中，能够直线前进，且没有左右较大的晃动，而且能够平稳转弯，我们采用圆形车体，两电机驱动，前后各安装一个万向轮。 车体主要由电路板，车底盘，风扇架，车轮等构成，为了更加节省车体空间，我们在设计电路板时，将稳压芯片，电机驱动，stm32芯片都焊接在一块板子上，使整个车体看起来更整洁更美观。在车体前方安装5个红外传感器，并且距中心红外各岔开30度，将两个传感器放在车盘后面，距中心岔开60度。这样能够使探测的范围更大，有利于对墙壁的探测。红外的距离大概8cm，经过检测，这样车体能够最快修正，更加平稳。电池放于车底盘下面，将车的重心降低，更有利于车体稳定。将风扇提高能够略高于火源，而温度传感器与火焰传感器一般与火源同等高度，风扇要有大概10度的向下倾角，这样就能保证最大范围的灭火。2.2 电源管理模块设计 电源管理模块包括稳压模块与驱动模块。由于单片机及所有的传感器系统供电采用的是5V 的电源，而车体要良好的运行电机的供电电压应该达到12V，所以在电源的处理上采用了稳压芯片，LM2596来稳5V，以供传感器使用，电机驱动模块使用直流12V，使用一款MC34063 升压芯片。由于传感器数量较多，尤其红外传感器所消耗的电流较大，这便是我们使用LM2596的原因。 电机驱动芯片我们采用的是 LR7843 ，电机驱动电路为一个由分立元件制作的直流电动机可逆双极型桥式驱动器，其功率元件由4片 N 沟道功率 MOS 管组成，额定工作电流可以轻易达到 100A 以上，大 大提高了电动机的工作转矩和转速。该驱动器主要由以下部分组成：功率 MOS 管栅极驱动电路、 IR2104驱动芯片、74HC08D 与门芯片等。2.3 传感器模块设计 红外传感器采用E18-D80NK，传感器具有探测距离远、受可见光干扰小、价格便宜、易于装配、使用方便等特点。红外发射管发射出经过调制过的38KHZ 的红外光，当前方没有障碍物时，接收器收不到红外光，相反当前方有障碍物时，接受器可以收到红外光。根据此原理，机器人可以感知前方的路况从而决定是否前行。声音传感器是固定频率声控的，内部含有鉴频器，可以对固定频率音频信号识别；放大器对麦克风的声音进行100倍放大，并从接口插针输出，可以精密多圈电位器调节频率。这样我们就可以更加准确的控制小车，不至于在杂音下启动。温度传感器采用的是DS18B20 测温模块，其板载DS18B20芯片，同时留有3P 圆孔座，方便插拔DS18B20芯片，芯片引脚已经全部引出，内置上拉电阻，方便使用，价格便宜，能够精确检测与火源距离，使小车实现完全自动化。火焰传感器与风扇模块选材，满足需求即可，但其位置有较为严格要求，火焰传感器最好使用5路，分布原理与红外传感器分布原理相似，方便在检测火源后校正角度。风扇最好选用大功率空心杯等，能够保证足够的风力灭火，使用继电器控制其开关。 3 软件设计 程序的开发是在Keil 开发环境下进行的，包括源程序的编写、编译和链接，并最终生成可执行文件。软件设计部分包括系统初始化、 数据采集与处理、 电机控制、灭火等部分。 在小车接收到信号启动后，实时监测是否有火源存在，在红外传感器没有检测到物体时，小车则向两边斜向靠拢，以便贴近障碍物行驶。若检测到火源，根据火焰传感器来判别火源的方向，并逐渐向火源靠拢，靠近过程中及时修正车体方向，在距火源达到一定距离后，温度传感器接收到信号，通过单片机控制继电开通，促使风扇转动，直至检测不到火源时风扇停止。为防止火复燃，需小车在原地静定几秒钟，确定无火源时再离开，继续寻找下一火源。 4 结论 顺应于现代灭火技术的理念，基于stm32核心处理器，合理搭建小车机械结构，使用红外传感器避障，声音传感器启动，火焰传感器检测火源，温度传感器控制与火源距离，用风扇灭火，我们设计出一种运行稳定，价格低廉，可靠且可行的全自动智能灭火机器人。参考文献： [1] (美)麦库姆.小型智能机器人制作全攻略[M].（第4版）北京：人民邮电出版社,2013(06). [2]蔡自兴等编.机器人学基础[M].（第2版）北京：机械工业出版社，2015(03). [3]刘火良,杨森编.STM32库开发实战指南[M].北京:机械工业出版社,2013(06). 作者简介：杨斌（1993-），男，河南卢氏人，本科。
最新4消防炮灭火系统
4消防炮灭火系统
精品好文档，推荐学习交流 ICS13.220.99 C80 26311—2009 内蒙古自治区建筑消防设施检验规程 第4部分：消防炮灭火系统 Testing Code for Fire Protection Systems in Inner Mongolia Autonomous Region —Part4： Fire monitor extinguishing systems 内蒙古自治区质量技术监督局 发布 DB15
目次 前言.............................................................................. III 1 范围 (1) DB15/353的本部分规定了消防炮灭火系统的要求、检验方法和检验规则。 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 要求 (1) 3.1 一般要求 (1) 3.2 消防炮灭火装置 (1) 3.3 消防水炮灭火系统 (2) 3.4 泡沫消防炮灭火系统 (2) 3.5 干粉消防炮灭火系统 (4) 3.6 控制装置 (6) 3.7 控制与操作要求 (7) 3.8 系统功能 (7) 4 检验方法 (8) 4.1 一般要求 (8) 4.2 消防炮灭火装置 (8) 4.3 消防水炮灭火系统 (8) 4.4 泡沫炮灭火系统 (8) 4.5 干粉炮灭火系统 (9) 4.6 灭火控制装置 (9) 4.7 控制与操作要求 (10) 4.8 系统功能 (11) 5 检验规则 (11) 5.1 检验类别 (11) 5.2 检验项目分类 (11) 5.3 检验结果判定 (11) 附录A (12) 消防炮灭火系统的检验项目分类见表A.1。 (13)