新型消防车正文.pdf

1 引言 1.1 问题的提出 国家相关部门统计资料显示，我国的消防车保有量约为 2.3 万辆，近年新增和更 新消防车近 3000 辆。但我国的消防车车型结构不尽合理，特种车比例过低，水罐消 防车约占总量的 70％，而特种车（除水罐、干粉、泡沫以外的车辆）仅占 10％，且 车型较老。 有专家预测：目前，我国消防车市场，从总体上看正处于一个高增长的阶段。在 未来的 5 年之内，这种增长的势头一直不会减弱。每年平均增长量会维持在 2000 台 左右。一方面我国的消防车有待更新，市场前景看好；另一方面国内消防车生产厂家 却在产量小、效益少的低谷中徘徊不前。 现有消防车只是将少数人接救到车顶的平台处，或者从车壁上的云梯下到地面， 这种传统的解救方式有两大缺点，首先平台空间有限，不足以容纳太多的逃生人员， 当遇到着火楼层逃生人员多时，解救速度太慢，势必会拖延时间，造成原本可以避免 的伤亡。再者消防车高空作业，逃生人员通过云梯向下攀爬，可能产生晕厥现象，不 仅逃生速度慢而且安全系数小。但遇到弱势群体时，比如老人，妇孺，残疾人等请况， 会给营救工作带来很大困难。 经过改装后的消防车可以有效的解决上述问题，皮带传动装置和可升降逃生电梯 的应用，不仅解决救生空间的问题，而且提高了增强了消防车的救援速度。因此设计 了新型消防车系统。 1.2 课题研究的意义 本作品设计出了一种新型的消防车，在现有消防车的基础上，设计缓冲装置以增 加消防车的救援功能。具体如下： 1．营救部分采用皮带传送和电梯装置。皮带上固定营救箱，并箱内安装有保险 带；电梯装置类似吊篮装置，竖直上升和下降，加快了营救人员的速度，同时电梯门 设计巧妙，通过一个简易阀门实现电梯的闭合和打开，大大的提高了工作效率。 2．消防车上安装有摄像头，在一些特定场所消防人员难以进入到事故现场，在 消防车上安装摄像头，不仅可以实时监测事故现场的状况，而且可以通过无线模块实 现对消防车的远程控制。 1 2 系统概述 2.1 系统功能要求 1．设计并制作消防车的车体结构、车轮的制作、电机的选择安装等； 2．设计并制作可完成人机交互工作的控制电路板； 3．消防车上安装有摄像头，在一些特定场所消防人员难以进入到事故现场，不 仅可以实时监测事故现场的状况，而且可以通过无线模块实现对消防车的远 程控制。 4．设计控制板的程序。 2.2 系统组成 经过分析系统功能的要求，可以将各部分功能分别由硬件完成，或硬件与软件共 同完成。 硬件部分应该包含：底盘电机控制电路，转盘电机和升降电机控制电路，键盘输 入电路，电源电路。 步进电机驱动 系统电源 直流电机驱动 步进电机 MCU 直流电机 无线摄像头 键盘 无线模块 图2-1 系统组成 2 软件部分应该实现：键盘按键的捕捉识别，底盘电机的控制，转盘电机和升降电 机的控制，无线数据发送与接收，电脑视频数据的显示，得出系统的框图如图 2-1 所示。 3 3 方案论证 3.1 控制器的方案论证与选择 方案 1：采用可编程逻辑器件 CPLD 作为控制器。CPLD 可以实现各种复杂的逻辑 功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO 资源丰富、易于进行功能扩展。采 用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核 心。但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从 使用及经济的角度考虑我们放弃了此方案。 方案 2：采用凌阳公司的 16 位单片机，它是 16 位控制器