專利名稱：汽車火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
汽車火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一套汽車火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，適用于各種汽車，主要對汽車上發(fā)動機(jī)機(jī)艙、 乘員廂和輪胎等易發(fā)自燃的重點(diǎn)部位進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時在燃燒階段的初期就發(fā)出警報(bào)，并通過數(shù)碼管顯示的數(shù)字表明火災(zāi)發(fā)生的具體位置，實(shí)現(xiàn)極早期報(bào)警，以便駕駛員極早采取合理措施，最大限度減少火災(zāi)導(dǎo)致的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
背景技術(shù)：
[0002]汽車工業(yè)在中國迅速發(fā)展，隨著家用汽車的普及以及汽車在交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)揮著越來越重要的作用，汽車火災(zāi)帶來的危害和造成的人員及財(cái)產(chǎn)的損失也逐漸變得不可小覷。 眾所周知，火災(zāi)是可防可控的，然而從以往已經(jīng)發(fā)生的汽車火災(zāi)來看，當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)發(fā)生時往往火焰已經(jīng)蔓延開來，尤其是由后面輪胎引發(fā)的汽車火災(zāi)駕駛員更不容易早期發(fā)現(xiàn)，待到火勢兇猛之時僅憑一個車載滅火器和駕駛員的一已之力很難有效控制，即便及時報(bào)火警119，待消防隊(duì)到來將大火撲滅時往往是車輛已經(jīng)報(bào)廢，對于滿載貨物的重型卡車而言損失則是更加巨大。其實(shí)火災(zāi)是有一個發(fā)展過程的，一般將火災(zāi)分為初始階段、悶燒階段、火焰階段及散熱階段。[0003]初始階段散發(fā)出不可見的微粒物質(zhì)，尚未出現(xiàn)可見的煙霧、火焰和相應(yīng)的熱散發(fā)。[0004]悶燒階段可以看到大量像煙霧一樣的微粒，尚未出現(xiàn)火焰和相應(yīng)的熱散發(fā)，因此，也被稱作陰燃階段。[0005]火焰階段實(shí)際的火焰已存在，相應(yīng)的熱尚未散發(fā)，但立即將出現(xiàn)熱散發(fā)。[0006]散熱階段不可控的熱量迅速散發(fā)到空氣中。[0007]在火災(zāi)發(fā)展的每一個階段，都有專門的傳感器。在火災(zāi)爆發(fā)的前期，首先出現(xiàn)的是可見的煙霧和CO、C02等標(biāo)志性氣體，煙霧探測和氣體檢測可以早期預(yù)報(bào)火情，從而挽救人員的生命，減少損失，拯救車輛免遭報(bào)廢。在火焰階段可以使用火焰探測器，在散熱階段可以應(yīng)用溫度傳感器。因此，可靠的火災(zāi)探測器往往采用三參量或四參量的復(fù)合探測器。發(fā)明內(nèi)容[0008]本發(fā)明能對汽車上容易形成初始起火點(diǎn)的發(fā)動機(jī)機(jī)艙、乘員廂和輪胎等重點(diǎn)部位進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，在發(fā)動機(jī)機(jī)艙采用煙霧探測器和火焰探測器進(jìn)行綜合監(jiān)測，當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時，在陰燃階段煙霧探測器就能檢測到火災(zāi)警情，其感應(yīng)出的電信號經(jīng)濾波放大后輸送到 A/D轉(zhuǎn)換電路，在單片機(jī)的控制下對傳感器信號進(jìn)行分時采集，當(dāng)系統(tǒng)判斷出有火災(zāi)發(fā)生并處于悶燒階段時，單片機(jī)控制預(yù)警系統(tǒng)工作，黃燈閃爍并發(fā)出普通警報(bào)聲；當(dāng)火焰探測器檢測到有火焰發(fā)生時說明火焰已經(jīng)存在，雖然此時還沒有出現(xiàn)熱散發(fā)，但火災(zāi)已成事實(shí)，因此單片機(jī)控制報(bào)警系統(tǒng)工作，紅燈閃爍并發(fā)出緊急警報(bào)聲。在輪胎位置同樣也布置煙霧探測器和火焰探測器或者是多參量的復(fù)合探測器，對輪胎部位引發(fā)的火災(zāi)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，傳感器信號同樣由單片機(jī)分時采集、處理并判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，及時作出正確判斷，并控制預(yù)3警系統(tǒng)或報(bào)警系統(tǒng)的工作。基本系統(tǒng)可以處理八個通道的模擬信號，若傳感器數(shù)量多于八個可以進(jìn)行擴(kuò)展。當(dāng)系統(tǒng)判斷有火情發(fā)生時，除系統(tǒng)能夠聲光報(bào)警外，還可以通過數(shù)碼管顯示發(fā)生火災(zāi)的通道標(biāo)號，以指明火災(zāi)發(fā)生的具體位置。


[0009]
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明[0010]圖I是系統(tǒng)組成框圖。系統(tǒng)由傳感器、調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換、鎖存器、單片機(jī)及擴(kuò)展電路、聲光報(bào)警電路以及火災(zāi)區(qū)域指示七部分組成。[0011]圖2是調(diào)理電路。左側(cè)部分為一個通道的調(diào)理電路原理圖；右側(cè)部分為LM324引腳圖。兩片LM324即可組成八通道模擬傳感器信號調(diào)理電路。[0012]圖3是ADC0809轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的連接電路。[0013]圖4是聲光報(bào)警電路。左側(cè)部分為聲音報(bào)警電路；右側(cè)部分為光報(bào)警電路。[0014]圖5是火災(zāi)區(qū)域顯不電路。[0015]圖6是主程序流程圖。
具體實(shí)施方式
[0016]I硬件設(shè)計(jì)[0017]I. I傳感器的選擇及布置[0018]有研究表明汽車火災(zāi)初始起火點(diǎn)多發(fā)生在發(fā)動機(jī)機(jī)艙、乘員廂和輪胎等部位，因此應(yīng)重點(diǎn)對這些部位進(jìn)行監(jiān)測。由于發(fā)動機(jī)機(jī)艙溫度較高、冷車熱車溫差變化范圍也很大， 且在汽車行駛過程中輪胎部位溫度易受空氣流動的影響，因此汽車火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)傳感器的選用及布置會因車輛類型的不同而有所差異，對于轎車和貨車，只在發(fā)動機(jī)機(jī)艙、輪胎等部位布置煙霧探測器和火焰探測器；對于客車而言除在發(fā)動機(jī)機(jī)艙、輪胎等部位布置煙霧探測器和火焰探測器之外，還應(yīng)在乘客廂底部布置溫度傳感器及在車廂頂部布置煙霧探測器；對于同軸多輪胎的車輛可以考慮選用線型傳感器；考慮到車輛行駛中空氣對火焰及煙霧的影響，輪胎上部的傳感器應(yīng)在正上方偏后一定角度安裝。[0019]I. 2調(diào)理電路[0020]傳感器輸出信號均選擇電壓信號，由于信號幅度非常微弱，必須對其進(jìn)行放大濾波等處理，這里采用高性能集成運(yùn)放LM324，該芯片可同時對四路信號進(jìn)行處理，兩片 LM324可構(gòu)成八路傳感器信號調(diào)理電路。附圖中圖2左側(cè)電路是由LM324的部分器件和外圍元件搭建的同相交流放大器，可對一路傳感器信號進(jìn)行放大。其中的Rl、R2組成1/2V+ 分壓電路，通過R3對運(yùn)放進(jìn)行偏置。電路的電壓放大倍數(shù)Av也僅由外接電阻決定Av = 1+Rf/R4，電路輸入電阻為R3。R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。兩片LM324可組成八通道模擬傳感器信號調(diào)理電路。[0021]1.3A/D轉(zhuǎn)換電路[0022]轉(zhuǎn)換電路采用逐次逼近型8位A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809轉(zhuǎn)換器，該芯片有8個模擬信道輸入端INO IN7，最多可接兩片LM324，即8路傳感器的輸出信號。[0023]路地址輸入端ADDA、ADDB, ADDC在ALE端的作用下將三位路地址信號送入地址鎖存器并在ALE低電平時鎖存，經(jīng)譯碼器得到地址并輸出，以選擇相應(yīng)的模擬輸入信道。[0024]系統(tǒng)原理圖如附圖中圖3所示，ADC0809芯片的ALE高電平時，CPU送出的路地址選擇信號ADDA、ADDB和ADDC存入鎖存器；ALE低電平時，路地址被鎖存，經(jīng)過譯碼器選擇模擬輸入通道。START脈沖的上升沿使ADC0809復(fù)位，下降沿則啟動A/D轉(zhuǎn)換器開始轉(zhuǎn)換。 ADC0809轉(zhuǎn)換期間，EOC = O ;E0C經(jīng)反相器連接至單片機(jī)的中斷1，轉(zhuǎn)換結(jié)束時，EOC = 1，產(chǎn)生中斷，CPU使OE變?yōu)楦唠娖酱蜷_三態(tài)門輸出鎖存器，終端服務(wù)程序取出轉(zhuǎn)換結(jié)果送到指定的存儲單元。[0025]I. 4報(bào)警模塊[0026]報(bào)警模塊包括聲、光報(bào)警兩部分電路，如附圖中圖4所示。當(dāng)系統(tǒng)判斷有火情時， 由Pl. O輸出IKHz的方波信號，維持I秒(其中高電平500 μ S，低電平500 μ S)，然后輸出 2ΚΗζ的方波信號，也維持I秒，兩種不同頻率的方波信號驅(qū)動三極管的導(dǎo)通與截止，從而使小喇叭發(fā)出緊急“嘀嗒”警報(bào)聲；若系統(tǒng)判斷火災(zāi)處于預(yù)警狀態(tài)，則將兩種頻率的方波信號都延長到3秒，從而生成普通警報(bào)聲。光報(bào)警電路如圖4右側(cè)電路所示，由Pl. I Pl. 3分別控制綠(正常)、黃(預(yù)警)、紅(火災(zāi))3個發(fā)光二極管，進(jìn)行報(bào)警。當(dāng)PL I PL 3輸出為低電平時，其所控制的發(fā)光二極管就會發(fā)光報(bào)警。[0027]I. 5火災(zāi)區(qū)域顯示電路[0028]電路如附圖中圖5所示。由一個7段碼數(shù)碼管驅(qū)動芯片74LS47和一位數(shù)碼管組成，通過74LS47解碼將報(bào)警通道編號在數(shù)碼管上顯示出來，從而指明發(fā)生火災(zāi)的具體位置。[0029]通道號由PO 口送出，火災(zāi)區(qū)域顯示電路僅在系統(tǒng)報(bào)警時工作，為了防止在非報(bào)警時段數(shù)碼管異常工作，數(shù)碼管驅(qū)動芯片74LS47及數(shù)碼管的供電電源VCC均受常開繼電器的控制，只有當(dāng)警報(bào)發(fā)生時，系統(tǒng)使PO. 4置0，PNP型三極管導(dǎo)通，繼電器吸合，接通火災(zāi)區(qū)域顯示電路的供電，從而使火災(zāi)區(qū)域顯示電路投入工作。[0030]2軟件設(shè)計(jì)[0031 ] 系統(tǒng)程序流程圖如附圖中圖6所示。權(quán)利要求1.一種汽車火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，可應(yīng)用于轎車、客車及各種貨車，系統(tǒng)基于單片機(jī)構(gòu)成，傳感器采用感煙探測器和火焰探測器，視車型不同決定傳感器的數(shù)量、形式及安裝位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，其特征是能實(shí)現(xiàn)兩段式報(bào)警，在火災(zāi)初期，即悶燒階段由感煙探測器感應(yīng)出電信號，系統(tǒng)控制預(yù)警報(bào)警電路工作，通過普通警報(bào)聲和黃色發(fā)光二極管發(fā)出警報(bào)；當(dāng)火焰探測器檢測到火焰時，系統(tǒng)控制火災(zāi)報(bào)警電路工作，通過緊急的“嘀嗒”報(bào)警聲和紅色發(fā)光二極管發(fā)出警報(bào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)包含8通道傳感器信號采集，當(dāng)火災(zāi)警情發(fā)生時通過數(shù)碼管顯示發(fā)生火災(zāi)的通道標(biāo)號，以指明火災(zāi)發(fā)生的具體位置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種汽車火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，適用于各種汽車，主要對汽車上發(fā)動機(jī)機(jī)艙、乘員廂和輪胎等易發(fā)自燃的重點(diǎn)部位進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時在燃燒的初期階段就發(fā)出警報(bào)，并通過數(shù)碼管顯示的數(shù)字標(biāo)明火災(zāi)發(fā)生的具體位置，實(shí)現(xiàn)及早報(bào)警，以便駕駛員及早采取合理措施，最大限度減少火災(zāi)導(dǎo)致的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
文檔編號G08B17/10GK202748902SQ20122022340
公開日2013年2月20日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者孔慶奎 申請人:孔慶奎