专利名称：高层建筑智能救生器及微机监测控制系统的制作方法
随着社会的进步和经济的发展，各式各样的高层建筑拔地而起，高层建筑既给人们提供了舒适的生活空间，同时又潜伏着巨大的火灾隐患，这是高层建筑的特点和功能所决定的。1、楼层多。现在高层建筑少则十几层，高则几十层，上百层。2、内装饰材料多。大多数装饰材料遇火分解大量毒气。3、电器设备多。4、楼内容纳人员多。5、管道竖井多。楼层之间主要通道靠电梯和楼梯，一旦发生火灾，疏散通道进火、进烟、进毒气，疏散极为困难，此时大部分楼内人员利用现有的通道无法以最快的速度逃生而被困、窒息死亡。在此基础上，我们发明了适应现代高层建筑特点的“高层建筑智能救生器及微机监测控制系统”。
高层建筑智能救生器及微机监测控制系统是在高层建筑发生火灾时，为建筑内人员提供了逃生自救通道。智能救生器安装在高层建筑物每个房间内距窗口0.5米处，一旦发生火灾，被困人员可以利用安装在每个房间内的智能救生器安全迅速地逃离现场，微机(即中央计算机)安装在建筑物的监控室内。
本发明的技术方案是采用集中监测控制的方式，它由一台中央计算机和多台分布在建筑物内的智能救生器组成。中央计算机监控多台智能救生器的工作状态及故障诊断。当智能救生器被使用或有故障时，中央计算机有闪烁和声音报警，同时中央计算机屏幕界面显示出报警时间、房间号、距地面距离、电源、通讯等情况。当有火情，市电被切断，系统通讯被破坏，智能救生器能独立工作50分钟，以保证人员安全逃离现场，降至地面。智能救生器被非法使用时，中央计算机发出锁定命令，单片机执行锁定动作，使智能救生器不能运行。
智能救生器及微机监测控制系统的主要组成部分摆线针轮减速机构(18)、电磁制动器(28)、绕绳轮(29)(30)、绕绳滚筒(32)、钢丝绳(33)、底板(34)、单片机(N)、备用电源(R)、中央计算机(M)、通讯线(L)。
智能救生器及微机监测系统的工作过程简要概述如下当高层建筑失火时，逃生自救人员打开智能救生器的活动盖，系好安全带从窗口下滑降落。安全带与钢丝绳连接，自救人员自重通过钢丝绳作用于绕绳轮，绕绳轮带动摆线针轮减速机构转盘，摆线针轮减速机构带动摆线轮，摆线轮带动偏心套，使高速轴增速，使离心盘高速运转，甩块与箱体产生磨擦阻力，保证下落人员速度在0.6～1.5米/秒范围之内。当被非法使用时，中央计算机给单片机指令，单片机控制电磁制动器锁定摆线针轮减速机构的高速轴，使其不能运转，使用者不能降落。
每个智能救生器中设单片机一个，智能救生器工作状态受单片机监控，单片机用RS-485通讯方式与中央计算机(M)联网，并可受中央计算机(M)控制，中央计算机(M)监控多台单个智能救生器n1。见附
图1。
在失火情况下，市电被切断，通讯中断，每个智能救生器均可独立工作50分钟，保证人员逃生自救的降落速度在0.6～1.5米/秒之内。
下面叙述本发明的一个实施例。
一、智能救生器单片机主要技术指标1、单片机与中央计算机采用RS-485通讯，单片机将自检结果送中央计算机。
2、在智能救生器运行中，如果机械控制速度不在0.6～1.5米/秒范围之内，单片机能将下降速度控制到0.6～1.5米/秒之内。
3、智能救生器被非法使用时，中央计算机控制单片机，锁定智能救生器，使其不能运行。
4、在失火情况下，市电被切断，中央计算机与单片机通讯中断，智能救生器可独立工作50分钟，能保证使用人员在0.6～1.5米/秒速度范围内安全逃离现场，降至地面。
5、单片机所监控的设备应实现智能救生器被使用时报警(1)；与中央计算机通讯(2)；对智能救生器速度检测(3)；速度控制执行机构(4)；市电异常报警(5)；智能救生器内备用电源充电(6)。见附图2。
6、单片机采用AT89C2051，片内程序存储器2k，数据存储器128bit，满足使用的情况下保证以后功能扩展需要。
7、速度检测采用霍尔器件，具有与被测物体不接触，灵敏度高，长时间作用可靠性高的特点。
8、单片机与中央计算机通讯采用RS-485专用芯片65LS184，器件本身具有抗雷击功能。
9、市电检测，单片机程序监控共用一片硬件监控芯片1MP813。
当智能救生器未被使用时，单片机控制备用电源充电，保持容量，并且在中央计算机发出自检命令后对各个功能自检，并将自检结果传给中央计算机，在市电异常时，通过电压检测，单片机向中央计算机报警，提示维护当智能救生器被使用时，单片机给中央计算机报警，并监测下降速度，当机械速度不在0.6～1.5米/秒范围之内时，执行减速动作，控制速度在0.6～1.5米/秒范围内，保证自救人员安全降落。
当值班人员发现智能救生器为非法使用时，通过中央计算机发出锁定命令，单片机执行锁定动作，使智能救生器不能运行，待查明情况后，中央计算机发出解锁命令时，单片机控制执行机构松开，使智能救生器能继续运行。
二、中央计算机主要技术指标1、中央计算机采用开放式编程接口，可扩展监控的单片机数量。
2、中央计算机与单片机通讯系统采用RS-485方式，工业抗干扰能力强，通讯距离远。
3、中央计算机可响应多台智能救生器报警，并在其被非法使用时可锁定智能救生器。
4、能将单片机上的各种自检结果显示在前台屏幕操作界面上。
中央计算机采用工业控制计算机，485通讯接口卡，以提高系统的可靠性，同时保证受控单片机数量的可扩充性。
软件采用C语言编程，直接控制硬件底层，响应可靠，控制能力强，同时移植性强，可适应不同用户需要，前台操作界面采用中文窗口形式，简单明了，易操作。
中央计算机前台屏幕操作界面智能救生器的中央计算机监控(M)，房间号(7)，距地面距离(8)，设备(9)，查询(10)，锁定(11)，解锁(12)，结束(13)，全面自检(14)，单项自检(15)，输入认可(16)，参数(17)。见附图3。
中央计算机监控系统工作过程简要概述如下在智能救生器未被使用时，中央计算机监控值班人员可按全面自检(14)按钮对所有智能救生器内设的单片机自检，如有异常，可在中央计算机屏幕界面对话框中显示有异常的智能救生器(房间号)(7)，更多的可在屏幕界面右下角的对话框中显示。这时值班人员根据前台屏幕操作界面提示内容对各个智能救生器作相应维护。
在智能救生器被使用时，单片机向中央计算机报警，在中央计算机声音提示的同时，屏幕界面上出现相应的智能救生器(房间号)(7)、报警时间(1)、设备(9)状态，如未有火情，智能救生器则为非法使用，值班人员可按相应框内的锁定(11)按钮锁住智能救生器，使智能救生器无法运行，查明情况后，可按解锁(12)按钮，解除锁定状态，使其恢复正常。
在智能救生器调整和通讯线路维护时，可按参数(17)按钮，依据提示输入新的各个智能救生器内设单片机对应参数、通讯波特率等，然后按输入认可(16)按钮，完成系统参数的修改。
三、智能救生器机械主要组成部分摆线针轮减速机构(18)，针齿壳(19)，转盘(20)，偏心套(21)，离心甩块(22)，离心盘(23)，轴承(24)(25)(26)(27)，电磁制动器(28)，绕绳轮(29)(30)，箱体(31)，绕绳滚筒(32)、钢丝绳(33)、底板(34)。见附图4。
自救人员的自重通过钢丝绳(33)作用于绕绳轮(29)(30)，绕绳轮(29)(30)带动摆线针轮减速机构(18)转盘(20)，摆线针轮减速机构(18)带动摆线轮，摆线轮带动偏心套(21)，使高速轴增速，使离心盘(23)高速轴运转，离心甩块(22)与箱体(31)产生磨擦阻力，当磨擦阻力与自救人员的自重平衡时，下降速度达到衡定值。当被非法使用时，电磁制动器实现锁定功能。
四、智能救生器及微机监控系统具有以下功能1、逃生自救功能。高层建筑在失火情况下，被困人员利用该系统可安全逃生自救。
2、监控功能。中央计算机对智能救生器进行实时监控，适应高层建筑管理的需要，有效防止不法分子利用其进行违法活动。单片机可调控机械部分的速度。采用高强度钢丝绳，它具备耐火、抗磨、安全性能高的特点。外壳采用隔热阻燃耐火材料，保证设备零件在失火情况下正常运行。智能救生器结构合理，使用方便，实用性广，使用者无须专门训练，均可利用智能救生器安全平稳地降落至地面。如被非法使用，中央计算机指令单片机锁定智能救生器，使其不能运行。
3、装饰功能。不仅是常备物品，而且可美化环境，利用智能救生器微机监控系统，配专业清洁设备，可完成高层建筑的清洁工作。
4、中央计算机前台屏幕界面操作友好管理功能强。通过中央计算机与各个智能救生器的通讯，实现监控报警数据管理，实时与单片机进行通讯，以及时诊断出系统故障，并提醒值班人员进行维护。若被非法使用，中央计算机发出指令，锁定智能救生器，使其不能运行。实时记录智能救生器的运作信息，定期打印该系统的有关记录，以备查询。
权利要求
1.高层建筑智能救生器及微机监测控制系统其特征是由一台中央计算机和多台智能救生器组成。每个智能救生器中设单片机一个，其工作状态受单片机监控，所有的智能救生器中单片机采用RS-485通讯方式与中央计算机联网，并可受中央计算机实时监控。在通讯和供电系统中断情况下，智能救生器可独立完成救生工作。智能救生器被非法使用时，中央计算机控制单片机，单片机控制电磁制动器锁定智能救生器，使其不能运行。1.1智能救生器及微机监测控制系统的主要组成部分摆线针轮减速机构(18)、电磁制动器(28)、绕绳轮(29)(30)、钢丝绳(33)、绕绳滚筒(32 )，底板(34)、单片机(N)、备用电源(R)，上述设备均组装在底板(34)上，并有外壳盖于底板(34)上。中央计算机(M)、通讯线(L)。1.2智能救生器机械主要组成部分摆线针轮减速机构(18)、针齿壳(19)、转盘(20)、偏心套(21)、离心甩块(22)、离心盘(23)、轴承(24)(25)(26)(27)、电磁制动器(28)、绕绳轮(29)(30)、箱体(31)、绕绳滚筒(32)、钢丝绳(33)、底板(34)。
2.如权利要求1所述，智能救生器及微机监测控制系统的单片机应实现智能救生器被使用时报警；与中央计算机通讯；检测控制智能救生器速度，保证速度在0.6～1.5米/秒范围之内；市电通讯异常情况下报警；给备用电源充电；非法使用时可锁定智能救生器。2.1单片机采用AT89C2051，片内程序存储器2k，数据存储器128bit。2.2速度检测采用霍尔器件。2.3单片机与中央计算机通讯采用RS-485专用芯片65LS184。2.4市电检测，单片机程序监控共用一片硬件监控芯片IMP813。
3.如权利要求1或2所述，中央计算机其特征是采用开放式编程接口，其与单片机通讯采用RS-485方式，可响应多台智能救生器报警，在报警时发出声音提示；智能救生器被非法使用时可锁定。中央计算机软件采用C语言编程，直接控制硬件底层，响应可靠，控制能力强，移植性强，其屏幕界面采用中文窗口形式，简单明了，易操作。
4.如权利要求1所述，摆线针轮减速机构(18)其特征是自救人员的自重通过钢丝绳(33)作用于绕绳轮(29)(30)，绕绳轮(29)(30)带动摆线针轮减速机构(18)转盘(20)，摆线针轮减速机构(18)带动摆线轮，摆线轮带动偏心套(21)，使高速轴增速，使离心盘(23)高速轴运转，离心甩块(22)与箱体(31)产生磨擦阻力，当磨擦阻力与自救人员的自重平衡时，下降速度达到衡定值。当智能救生器被非法使用时，电磁制动器(28)吸合实现锁定功能。
5.如权利要求1或4所述，电磁制动器(28)的特征是吸合后锁定摆线针轮减速机构(18)高速轴，使该轴不能运转。
全文摘要
本发明涉及的高层建筑智能救生器及微机监测控制系统，是高层建筑有火灾情况下，为建筑物内人员提供了自救逃生通道。它由一台中央计算机和多台智能救生器组成，每台智能救生器中设单片机一个，智能救生器的工作状态受单片机控制，单片机采用RS－485通讯方式与中央计算机联网，并受中央计算机控制。智能救生器被非法使用时，中央计算机能控制单片机锁定智能救生器，使其不能工作。当市电和通讯被中断，智能救生器可独立工作50分钟，保证使用人员安全降落至地面。
文档编号A62B1/10GK1404889SQ0112413
公开日2003年3月26日 申请日期2001年8月16日 优先权日2001年8月16日
发明者张海楠 申请人:张海楠