专利名称：一种乘用车自动灭火装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种灭火装置，特别是一种乘用车自动灭火装置。 技术背景随着人类社会的不断进步，人们的生活水平日益提高，汽车已成为人类不可或缺 的生活必需品。当今世界上绝大部分汽车的消防装备都是手提式灭火器，一但发生火灾，只 能用手提式灭火器去灭火。但汽车火灾的发生多由引擎盖内电器线路或油路引起，如不能 及时打开引擎盖，灭火剂将无法喷洒到燃烧部位进行彻底地灭火，这势必对驾驶人员以及 乘客生命和财产安全造成巨大的威胁。目前汽车生产厂家生产的车辆，其引擎盖大多数不 能在车内一次性打开，必须经过人工手动操作才能完全开启，而发生火灾时引擎盖内火势 猛烈，引擎盖迅速升温，灭火人员如用手开启引擎盖时将被烧伤。即使灭火人员打开了引擎 盖，其开启瞬间空气进入引擎仓，仓内火势更加猛烈，故灭火不能达到很好的效果。如果车 辆发生碰撞起火，致使乘员昏迷或卡在车内无法动弹时将失去灭火自救能力。对于目前市 场的出现的电控自动灭火器和悬挂式自动灭火器，由于乘用车，特别是高档乘用车的引擎 仓内空间狭小，安装不便。且当汽车发生碰撞或则翻引起火灾时，若蓄电池破损或铅桩头、 搭铁线受损、电启动装置就会不起作用，自然不能达到灭火的效果，所以形成了汽车生产厂 商不愿安装、驾驶员(车主)不愿配备的格局。
发明内容为了克服现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种便于安 装在引擎仓内且独立电源的乘用车自动灭火装置，本实用新型的乘用车自动灭火装置采用 独立的太阳能电源，在引擎仓内温度大于120°C时提醒驾驶员手动灭火，大于170°C时单片 机向驱动电路发出控制信号，驱动电路驱动开启电磁干粉喷头，电磁干粉喷头在引擎仓内 均勻喷洒干粉灭火。实现了引擎仓温度可视、高温预警、自动切断车载电源和自动灭火。为了达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案一种乘用车自动灭火装置，包括以下单元供电单元，用来提供本装置工作电源；语音报警单元，用来在温度超过120°C时发出提示语音；温度显示单元，用来显示乘用车引擎仓内温度；温度检测单元，用来实时检测乘用车引擎仓内的温度，并向单片机输出与温度相 对应的电压信号；电磁干粉喷头，用来接收驱动电路的控制信号，根据接收到的控制信号喷射干 粉；单片机，用来接收温度检测单元的电压信号并对其进行A/D转换，根据设定的阀 值温度向驱动电路输出控制信号；驱动电路，用来接收单片机输出的控制信号，控制继电器和电磁干粉喷头的通断；继电器，用于接收驱动电路的控制信号，根据控制信号切断乘用车的车载电源；继 电器与车载电源串联；防高温压力容器，用来盛装干粉；耐高温干粉导管，用来连接电磁干粉喷头和防高温压力容器；输送干粉；隔热套管，用来保护驱动电路和耐高温干粉导管；所述的温度检测单元的信号输出端连接单片机的信号输入端；单片机的信号输出 端分别连接温度显示单元、语音报警单元、驱动电路的信号输入端；驱动电路的信号输出端 分别连接电磁干粉喷头、继电器的信号输入端；所述的电磁干粉喷头与防高温压力容器通 过耐高温干粉导管相连，所述的隔热套管套在耐高温干粉导管和驱动电路上。本实用新型还包括以下其他特征，所述的电磁干粉喷头包括壳体，所述的壳体尾部接口为干粉接头，该干粉接头与 位于壳体内部的弹簧、铁心、阀体依次相接且形成中空的干粉通道；所述的弹簧上套有电磁 线圈，所述的铁心的头部套在阀体内部，阀体尾部与铁心接触部分是调整垫片，铁心进入阀 体内部的一部分形成凸缘部；阀体的内部有中空的针阀，阀体的头部是喷口 ；壳体尾端安 装有接线端子，该接线端子与壳体内部的电磁线圈相连。所述的供电单元采用25v太阳能电池。所述的温度检测单元采用PT100温度传感器。所述的语音报警单元采用DSP控制的语音报警模块。所述的温度显示单元采用4位8段数码管。所述的单片机为飞思卡尔9S12DG128，驱动电路采用2803A芯片。所述的单片机采用5V供电，25MHZ的总线速度。所述的防高温压力容器能够容纳6升ABC干粉灭火剂。所述的温度检测单元采用PT100。本实用新型有如下有益效果(1)灭火剂量足，速度快。本实用新型的防高温压力容器可容纳6L ABC干粉灭火 剂，并可在15秒内将干粉灭火剂均勻的喷洒在引擎仓内，灭火快速彻底。(2)有独立电源。本实用新型以太阳能电池为独立电源且置于汽车尾部，当汽车发 生火灾时，仍可以为本实用新型提供稳定电源。(3)引擎仓温度可视。本实用新型具有引擎仓温度可视功能，驾驶员可通过数码管 显示屏直接观测引擎仓温度。(4)车辆火灾提前预警。本实用新型具有火灾提前预警功能，当发动机仓温度发生 异常(高于120°C )，语音报警单元发出声音预警，提醒驾驶员停车检查。(5)灭火方式灵活。当驾驶员被语音报警单元提示后，确认引擎仓内发生火情且 引擎仓内温度没有达到自动灭火的阀值温度170°C时，可通过手动灭火开关进行手动灭火。 当发动机仓温度上升至170°C，而驾驶员还未对火情进行有效处理时，驱动电路在第一时间 自动启动灭火装置，启动电磁干粉喷口喷洒干粉灭火剂进行灭火。(7)自动切断车载电源。电磁于粉喷头启动的同时，驱动电路驱动直接与车载蓄电 池串联的继电器打开，自动切断车载电源。
图1为本实用新型的电路连接示意图。图2为本实用新型的安装示意图。图3为本实用新型的温度检测电路图。图4为本实用新型的电磁干粉喷头结构图。图5为飞思卡尔9S12DG128引脚图。图6为2803A芯片引脚图。图7为本实用新型的程序流程图。以下结合具体实施方式
对本实用新型作进一步地解释说明。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的乘用车自动灭火装置包括以下单元供电单元，采用25v太阳能电池，经LM7805降压后为单片机及驱动电路提供独立 电源。太阳能电池安装在乘用车尾部。语音报警单元，当引擎仓内的温度高于阀值温度120°C时发出提示语音；采用DSP 控制的语音报警模块。温度显示单元，用来显示乘用车引擎仓内温度；温度显示单元采用4位8段数码管。温度检测单元，用来实时检测乘用车引擎仓内的温度，并向单片机输出与温度相 对应的电压信号；温度检测单元采用PT100温度传感器。电磁干粉喷头，用来接收驱动电路的控制信号，根据接收到的控制信号喷射干 粉；单片机，用来接收温度检测单元的电压信号并对其进行A/D转换，根据设定的阀 值温度向驱动电路输出控制信号；单片机为飞思卡尔9S12DG128，驱动电路采用2803A芯 片。单片机采用5V供电，25MHZ的总线速度。驱动电路，用来接收单片机输出的控制信号，控制继电器和电磁干粉喷头的通 断；继电器，用于接收驱动电路的控制信号，根据控制信号切断乘用车的车载电源；防高温压力容器，用来装盛干粉，能够容纳6LABC干粉灭火剂。耐高温干粉导管，用来连接电磁干粉喷头和防高温压力容器；输送干粉；隔热套管，用来保护驱动电路和耐高温干粉导管；所述的温度检测单元的信号输出端连接单片机的信号输入端；单片机的信号输出 端分别连接温度显示单元、语音报警单元、驱动电路的信号输入端；驱动电路的信号输出端 分别连接电磁干粉喷头、继电器的信号输入端；继电器与乘用车的车载电源串联；参见图2，实际应用时，将电磁干粉喷头、温度检测单元安装在乘用车引擎仓内，将 温度显示单元、语音报警单元、单片机以及手动灭火开关安装在乘用车的驾驶仓内，以便将 实时检测到的情况通知驾驶员；将防高温压力容器和太阳能电池安装在乘用车的车尾，电 磁干粉喷头与防高温压力容器通过耐高温干粉导管相连，隔热套管套在耐高温干粉导管和驱动电路上。参见图3，本实用新型的温度检测单元采用PT100，这是一种稳定性和线性都比较 好的钼丝热电阻传感器，可以工作在-200°C至650°C的范围。本电路选择其工作在_19°C 至500°C范围。传感器的接入非常简单，从系统的5V供电端通过一支3K92的电阻连接到 PT100。按照PT100的参数，其在0°C到500°C的区间内，电阻值为100至280. 9 Q，按照其 串联分压的揭发，使用公式VCC/(PT100+3K92)*PT100 =输出电压(mV)，可计算出其在整 百。C时的输出电压，见表1 :表1输出电压表 单片机的10位A/D在满度量程下，最大显示为1023字，为了得到PT100传感器输 出电压在显示500字时的单片机A/D转换输入电压，必须对传感器的原始输出电压进行放 大。计算公式为(500/1023*Vcc)/传感器两端电压(mV/°C )，(Vcc =系统供电=5V)，可 以得到放大倍数为10.466。运算放大器分为两级，后级固定放大5倍(原理图中12K/3K+1 =5)，前级放大为10. 465922/5 = 2. 0931844倍，为了防止调整时的元器件及其他偏差，使 用了一只精密微调电位器对放大倍数进行细调，可以保证比较准确地调整到所需要的放大 倍数。参见图4，电磁干粉喷头包括壳体1，所述的壳体1尾部接口为干粉接头2，该干粉接头2与位于壳体1内部的弹簧3、铁心5、阀体6依次相接且形成中空的干粉通道；所述的 弹簧3上套有电磁线圈7，所述的铁心5的头部套在阀体6内部，阀体6尾部与铁心5接触 部分是调整垫片(9)，铁心进入阀体6内部的一部分形成凸缘部10 ；阀体6的内部有中空的 针阀8，阀体6的头部是喷口 4 ；壳体1尾端安装有接线端11，该接线端11与壳体1内部的 电磁线圈7相连。电磁干粉喷头相当于电磁阀，通电时电磁线圈产生电磁力，将铁心5及针阀8吸 起，干粉喷头开启后，干粉从干粉接头2经中空的管道，从喷口 4均勻喷到引擎仓内。断电 时电磁力消失，铁心5及针阀8在弹簧3的弹力作用下复位，喷口 4关闭。电磁干粉喷头的干粉接头2内接入干粉导管，接线端子11连接驱动电路；参照图5，单片机MC9S12DG128采用5V供电，25MHZ的总线速度，主要用于工业控 制，适合用在汽车上。该单片机的特点是丰富的I/O和工业控制专用的通信模块。Flash容 量为128KB，通信模块有SCI、SPI、IIC、CAN、J1850等。其112引脚封装的有91个I/O引 脚，16路10位A/D转换引脚，8路8位PWM引脚及8路16位TIM引脚。参照图6，通过2803A可以实现继电器的闭合动作。其中9引脚为接地，1、18引脚， 2、17引脚，3、16引脚，4、15引脚，5、14引脚，6、13引脚，7、12引脚，8、11引脚为一对输入输 出引脚，共8对。本实用新型中利用其中的1、18引脚，2、17引脚，即从1、2引脚中低电流的 输入信号，即可从18、17引脚中得到高电流的信号，从而达到提高电流的目的，即而实现继 电器的闭合动作。参见图7，实际应用中，本实用新型的工作流程包括如下步骤1)系统初始化；2)温度检测单元实时检测温度，读取检测温度并将向单片机发出与温度相对应的 电压信号；3)单片机接收到电压信号并判断检测到的温度是否大于120°C，如果大于120°C， 则单片机向语音报警单元发出控制信号，语音报警单元根据接收到的控制信号发出语音报 警，提醒驾驶员手动灭火，驾驶员通过温度显示单元判断温度未超过170°C时，开启手动灭 火开关进行手动灭火，同时单片机执行步骤4)；如果不大于120°C，则继续实时检测温度并 读取温度；4)单片机判断温度是否大于170°C，如果大于170°C，则单片机向驱动电路发送控 制信号，驱动电路驱动开启干粉喷头并驱动继电器打开，切断乘用车的车载电池；如果不大 于170°C则执行步骤3)。
权利要求一种乘用车自动灭火装置，其特征在于，包括以下单元供电单元，用来提供本装置工作电源；语音报警单元，用来在温度超过120℃时发出提示语音；温度显示单元，用来显示乘用车引擎仓内温度；温度检测单元，用来实时检测乘用车引擎仓内的温度，并向单片机输出与温度相对应的电压信号；电磁干粉喷头，用来接收驱动电路的控制信号，根据接收到的控制信号喷干粉；单片机，用来接收温度检测单元的电压信号并对其进行A/D转换，根据设定的阀值温度向驱动电路输出控制信号；驱动电路，用来接收单片机输出的控制信号，控制继电器和电磁干粉喷头的通断；继电器，用于接收驱动电路的控制信号，根据控制信号切断乘用车的车载电源；防高温压力容器，用来盛装干粉；耐高温干粉导管，用来连接电磁干粉喷头和防高温压力容器；输送干粉；隔热套管，用来保护驱动电路和耐高温干粉导管；所述的温度检测单元的信号输出端连接单片机的信号输入端；单片机的信号输出端分别连接温度显示单元、语音报警单元、驱动电路的信号输入端；驱动电路的信号输出端分别连接电磁干粉喷头、继电器的信号输入端；所述的电磁干粉喷头与防高温压力容器通过耐高温干粉导管相连，所述的隔热套管套在耐高温干粉导管和驱动电路上。
2.如权利要求1所述的乘用车自动灭火装置，其特征在于，所述的电磁干粉喷头包括 壳体(1)，所述的壳体⑴尾部接口为干粉接头(2)，该干粉接头⑵与位于壳体⑴内部 的弹簧(3)、铁心(5)、阀体(6)依次相接且形成中空的干粉通道；所述的弹簧(3)上套有电 磁线圈(7)，所述的铁心(5)的头部套在阀体(6)内部，阀体(6)尾部与铁心(5)接触部分 是调整垫片(9)，铁心进入阀体(6)内部的一部分形成凸缘部(10)；阀体(6)的内部有中空 的针阀(8)，阀体(6)的头部是喷口⑷；壳体⑴尾端安装有接线端子(11)，该接线端子 (11)与壳体(1)内部的电磁线圈(7)相连。
3.如权利要求1所述的乘用车自动灭火装置，其特征在于，所述的供电单元采用25v太 阳能电池。
4.如权利要求1所述的乘用车自动灭火装置，其特征在于，所述的温度检测单元采用 PT100温度传感器。
5.如权利要求1所述的乘用车自动灭火装置，其特征在于，所述的语音报警单元采用 DSP控制的语音报警模块。
6.如权利要求1所述的乘用车自动灭火装置，其特征在于，所述的温度显示单元采用4 位8段数码管。
7.如权利要求1所述的乘用车自动灭火装置，其特征在于，所述的单片机为飞思卡尔 9S12DG128，驱动电路采用2803A芯片。
8.如权利要求1或7所述的乘用车自动灭火装置，其特征在于，所述的单片机采用5V 供电，25MHZ的总线速度。
9.如权利要求1所述的乘用车自动灭火装置，其特征在于，所述的防高温压力容器能 够容纳6LABC干粉灭火剂。
专利摘要本实用新型公开了一种乘用车自动灭火装置，包括供电单元，语音报警单元，温度显示单元，温度检测单元，电磁干粉喷头，单片机，驱动电路，继电器，防高温压力容器，耐高温干粉导管，隔热套管；温度检测单元的信号输出端连接单片机的信号输入端；单片机的信号输出端分别连接温度显示单元、语音报警单元、驱动电路的信号输入端；驱动电路的信号输出端分别连接电磁干粉喷头、太阳能电池的信号输入端；电磁干粉喷头与防高温压力容器通过耐高温干粉导管相连，隔热套管套在耐高温干粉导管和驱动电路上。本实用新型有独立电源，引擎仓温度可视，车辆火灾提前预警，具有灭火方式灵活，灭火剂量足和速度快等优点。
文档编号A62C37/00GK201631950SQ20092027481
公开日2010年11月17日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者吴初娜, 张硕, 田新宇, 虎忠, 韩毅 申请人:长安大学