小型智能消防车设计.doc

摘要:在大型物资仓库等大空间场所存在着许多火灾隐患，如何在发生火灾时有效地控火、灭火对保证大空间的火灾安全起着重要的作用，目前智能消防设备越来越受到人们的青睐，智能消防系统是近年来国内一些火灾危险性大的一些场合应用得最广泛的、智能化程度较高的消防灭火装置。小型智能消防车用于大型物资仓库火灾的检测、报警及智能灭火，在发生火灾时迅速的定位火源的位置，同时通过AGV系统找到离火源最近的水源，通过单片机控制水枪的方向进行准确定位，达到迅速灭火的效果，减少财产的损失。本设计结合了AGV系统和大空间智能水炮系统的设计方案。本文对小型智能消防车进行了小型智能消防车行走系统的设计、供水系统的设计和车载水炮系统的设计。

第一，小型智能消防车行走系统的设计

小型智能消防车行走系统的设计包括消防车车体的机械结构设计、消防车的驱动转向系统设计和消防车的控制系统与行走策略的设计。

第二，供水系统的设计

    供水系统的设计包括管牙接口对接的设计、蓄水箱的设计和消防泵的设计。

第三，车载水炮系统的设计

车载水炮系统的设计包括火源定位系统的设计、水炮机械结构的设计和水炮转动的设计。

关键词 消防车；智能；单片机；机械；水炮；AGV

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1课题背景-1

1.1.1消防设施现状及发展-1

1.1.2大空间智能消防水炮概况-2

1.1.3国内AGV(Automatic Guided Vehicle)发展情况-2

1.2课题研究的目的-2

1.3研究课题的意义-3

1.4论文的研究内容-3

1.5论文结构-3

2 小型智能消防车总体设计-5

2.1 总体设计-5

2.2小型智能消防车运动分析-6

2.3小型智能消防车导向方案的比较选择-7

2.3.1 红外传感器导向原理-7

2.3.2智能消防车导向方案比较选择-7

2.3.3具体设计与实践-8

2.4 炮体转动机构方案的选择-8

2.4.1现有炮体转动机构的结构分析-8

2.4.2 对智能水炮机械结构的改进-8

2.5 火源定位方案的设计-9

2.6 超声波传感器壁障原理-10

2.6.1超声波传感器测距模块实物图片-10

2.6.2超声波模块具体功能简介-10

2.6.3规格参数-11

2.7本章小结-11

3小型智能消防车行走系统的设计-12

3.1 智能消防车机械结构的设计-12

3.1.1 车体尺寸结构设计-12

3.1.2  消防车驱动方式的选择和车轮的选择-12

3.1.3 传感器的布置-13

3.2驱动系统部件的选择与校核-14

3.2.1直流电机的选择-14

3.2.2行走系统的驱动装置-15

3.2.3  智能消防车行驶阻力的计算-16

3.3  控制系统与行走策略的设计-17

3.3.1 驱动芯片模块-17

3.3.2电源模块-17

3.3.3光电耦合器（TLP521-4）-18

3.3.4 电路的设计-18

（1）电路设计的主要思想-18

3.3.6 传感器采样-19

3.3.7 动作类型-19

3.3.8 行走方式-20

3.4  电源部分选择-21

3.5 本章小节-21

4 供水系统的设计-22

4.1 水源连接的设计-22

4.1.1 管牙接口的选择-22

4.1.2 管牙接口的对接-22

4.1.3 电磁阀的选择-23

4.2 消防水泵-23

4.3 蓄水箱的外观设计-24

5 车载水炮系统的设计-25

5.1 火源定位的设计-25

5.1.1 热红外传感器-25

5.1.2 烟雾传感器-26

5.1.3 光敏电阻光强比较法-28

5.1.4 水炮射流的轨迹理论模型设计-28

5.2步进电动机及驱动电路-31

5.2.1步进电动机介绍-31

5.2.2步进电机的主要特性-31

5.2.3步进电机的选择-32

5.2.4驱动电路-32

结论-34

致谢-35

参考文献-36