自動(dòng)跟蹤定位射流消防炮系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，室內(nèi)外大空間、大曠場(chǎng)火災(zāi)消防要求越來越高，現(xiàn)有的消防裝備已經(jīng)無(wú)法滿足性能要求。自動(dòng)跟蹤定位射流消防炮系統(tǒng)能夠快速高效進(jìn)行滅火，將火災(zāi)遏制在萌芽階段，防止火災(zāi)蔓延。因此在室內(nèi)外大空間、大曠場(chǎng)消防滅火中發(fā)揮的作用越來越大。具有自動(dòng)跟蹤定位功能的消防炮系統(tǒng)能夠主動(dòng)對(duì)火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、自動(dòng)定位火源位置、自動(dòng)噴射滅火劑進(jìn)行滅火，從而保證人員和財(cái)產(chǎn)的安全。目前我國(guó)自動(dòng)跟蹤定位射流消防炮系統(tǒng)的研制還處于借鑒模仿階段，設(shè)計(jì)方法相

2、對(duì)比較落后，設(shè)計(jì)規(guī)范也不夠完善，設(shè)計(jì)成本居高不下，設(shè)計(jì)周期比較長(zhǎng)，與國(guó)外相比，設(shè)計(jì)的自動(dòng)跟蹤定位射流消防炮系統(tǒng)性能不足，這將制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。因此，對(duì)動(dòng)跟蹤定位射流消防炮系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)具有非常重要的社會(huì)價(jià)值和工程意義。
　　論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、依據(jù)GB25204-2010《自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》中的設(shè)計(jì)要求，對(duì)自動(dòng)跟蹤定位射流消防炮系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)主要是由前端火災(zāi)探測(cè)感知器、

3、控制器、水平定位儀、垂直定位儀以及相應(yīng)驅(qū)動(dòng)器組成。重點(diǎn)對(duì)比了雙波段火焰探測(cè)器和三波段火焰探測(cè)器作為自動(dòng)跟蹤定位射流消防炮系統(tǒng)的前級(jí)探測(cè)感知器裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，由于雙波段火焰探測(cè)器作為自動(dòng)跟蹤定位射流消防炮系統(tǒng)的前級(jí)探測(cè)感知器存在探測(cè)距離近、誤報(bào)率高，因此選擇三波段火焰探測(cè)器作為自動(dòng)自動(dòng)跟蹤定位射流消防炮系統(tǒng)的前級(jí)探測(cè)感知器裝置。
　　2、根據(jù)自動(dòng)跟蹤定位射流消防炮系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)要求，對(duì)其中的前端火災(zāi)探測(cè)感知器、控制器、水平定位儀、垂直

4、定位儀部分提出了硬件電路設(shè)計(jì)方案，利用Altium Designer15.0軟件設(shè)計(jì)硬件電路，包括單片機(jī)控制電路、紅外火焰?zhèn)鞲衅餍盘?hào)調(diào)理電路、電源電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、JTAG電路。
　　3、對(duì)自動(dòng)跟蹤定位射流消防炮系統(tǒng)軟件模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)，軟件模塊部分主要包括一級(jí)檢測(cè)模塊、水平驅(qū)動(dòng)模塊、二級(jí)檢測(cè)模塊、水平定位模塊、垂直驅(qū)動(dòng)模塊、三級(jí)檢測(cè)模塊、垂直定位模塊、定位模塊以及主控制系統(tǒng)模塊。
　　4、根據(jù)自動(dòng)跟蹤定位射流消防炮系統(tǒng)的主

5、要設(shè)計(jì)要求及性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)器與炮體的動(dòng)力傳遞方式，對(duì)主要結(jié)構(gòu)部件蝸輪、蝸桿進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，并對(duì)壓力水管壁的強(qiáng)度以及壓力水管拉伸強(qiáng)度進(jìn)行了校核計(jì)算，壓力水管壁徑向應(yīng)力和周向應(yīng)力分別為56kg/cm2和520kg/cm2均小于不銹鋼水管壁的許用應(yīng)力1733.3kg/cm2；壓力水管拉伸的最大拉伸應(yīng)力為56kg/cm2小于不銹鋼水管壁的許用應(yīng)力1733.3kg/cm2。利用Pro/E軟件對(duì)主要結(jié)

6、構(gòu)部件蝸輪蝸桿進(jìn)行了實(shí)體建模并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬裝配。
　　5、對(duì)自動(dòng)跟蹤定位消防炮系統(tǒng)水流的軌跡曲線建立了數(shù)學(xué)模型，建立了水流的軌跡方程，推導(dǎo)了俯仰角和射程的關(guān)系方程。采用MATLAB軟件建模仿真模擬水流的軌跡，重點(diǎn)研究在工作壓力 p=0.8MPa，流量分別為q=20L/s、30L/s、40L/s，安裝高度分別為H=10m、15m、20m，噴頭直徑分別為d=24.3mm、29.7mm、34.3mm不同的工藝參數(shù)情況下，射程與