CN105261139A - 一种基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统。包括有主控模块、启动模块、喷淋模块、报警模块、上位机，其中启动模块分别与主控模块和上位机连接，主控模块分别与报警模块、喷淋模块和上位机相连接，上位机分别与报警模块及喷淋模块相连接。每个模块包含一个微控制器，各模块之间通过串口使用定制的协议进行通信。还具有上位机软件可以对整套系统进行监测和控制。所述的消火系统具有灵活性和适应性强，可智能化控制等特点。其启动模块具有可多次重复使用，维护简便、维护成本低、兼容性好、功耗低等特点。

Description

一种基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统

技术领域

本发明是一种基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统，属于基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统的创新技术。

背景技术

消火系统在我们的日常生活中扮演着重要的角色，特别对于一些人员密集的场所或一些易燃易爆场所和高层建筑，消火系统的好坏显得尤为重要。在消火系统中能否及早地发现火灾，并及时采取相关措施主要是依靠火灾探测器。可以说火灾探测器在整个防火系统起着举足轻重的作用。目前的火灾探测器主要有感烟探测器，感温探测器，感光探测器和可燃气体探测器等。由于这些火灾探测器都是比较精密的电子产品，经过火灾后会出现不同程度的损坏，影响探测精度，而且在维护方面往往需要专业人员，这无疑增加了维护的时间和成本。此外消火系统是否能准确分析火灾现场的具体情况并采取最有效的措施也是能及时控制火灾的重要条件。现有的消火系统大都是采用大面积喷淋灭火的方式，存在不能定位集中扑救的问题，同时消火系统都是自动操作的，不能通过人为调控，欠缺操作的灵活性。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统。本发明操作简单，测量精度高，方便实用。

本发明的技术方案是：本发明的基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统,包括有主控模块、启动模块、喷淋模块、报警模块、上位机，其中启动模块分别与主控模块和上位机连接，主控模块分别与报警模块、喷淋模块和上位机相连接，上位机分别与报警模块及喷淋模块相连接。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1）本发明由于镍钛记忆合金具有形状记忆﹑耐磨损﹑抗腐蚀﹑高阻尼和超弹性等特点，所以制作的启动模块可重复多次使用﹑稳定性好﹑环境适应性强﹑维护简便且成本低﹑兼容性好﹑功耗低；

2）本发明通过对防火系统进行智能化设计使系统能够实时全面掌握火灾现场的情况，并进行分析从而采取最有效的解决方法，能够针对着火区域进行有效的封锁和采取分区集中喷水灭火的方式，而不是传统的全区大面积喷水方法，这样既能提高喷水的效率，及时控制火情还能最大限度地保护现场物品。而且可以根据现场的实际情况进行方案设计，大大提高了该防火系统的灵活性和适应性。

本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作原理图；

图3为本发明的工作流程图；

图4为本发明启动模块的结构示意图。

具体实施方式

实施例：

本发明的结构示意图如图1所示，本发明的基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统,包括有主控模块、启动模块、喷淋模块、报警模块、上位机，其中启动模块分别与主控模块和上位机连接，主控模块分别与报警模块、喷淋模块和上位机相连接，上位机分别与报警模块及喷淋模块相连接。每个模块包含一个微控制器，各模块之间通过串口使用定制的协议进行通信。

本实施例中,上述喷淋模块包括有可旋转的喷头和电控水阀。可旋转的喷头能旋转360度，喷淋模块根据接收到主控模块的灭火命令改变可旋转的喷头的旋转角度和水阀的通断。

本实施例中,上述喷淋模块包括有4个可旋转的喷头和4个电控水阀。

本实施例中,上述报警模块包括有GSM模块、报警灯和语音模块。通过GSM模块可发送系统报警信息到特定用户手机中，用户也可发短信到GSM模块控制系统进行相应的操作，实现远程控制，语音模块可以自定制语音内容，火灾发生时可指导群众快速疏散。报警灯为LED灯。

本实施例中,上述启动模块以镍钛形状记忆合金为核心，由一根镍钛合金弹簧和一根普通弹簧组成，两根弹簧的其中一端分别固定在支架的两侧，另一端连接在一起，构成一个连接点可随弹簧的伸缩而移动的系统，两根弹簧的连接点与滑动变阻器相连，将将滑动变阻器位移通过单片机AD(模数)转换为电压值，通过采集一组电压和温度的数据，拟合出电压和温度的转换函数，从而最终实现将位移转化为对应的温度信息的目的。该模块包含四个启动器装置，分布在区域的四个不同地点。由于火灾使环境温度升高，启动模块的镍钛合金弹簧受热收缩，位移发生变化，使连接的滑动变阻器阻值发生变化，将其位移通过单片机AD转换转化为电压值，再通过之前实验拟合出电压和温度的转换函数转换为温度并发送到主控模块。如果得到的温度值超过设置的预警温度，主控模块就会发信号到GSM报警模块，使GSM报警模块发出声光和语音报警信号，疏散群众逃离火灾现场。并根据预置方案控制喷淋模块进行灭火，用户也可以切换到手动模式，然后通过触摸屏或上位机软件手动控制喷淋模块进行灭火。火灾后，由于环境温度降低，当温度值低于设置的预警温度，主控模块发送信号到喷淋模块停止灭火，并通过GSM模块报告用户，同时关闭声光和语音报警信息，以及进行一些系统的重新初始化工作。

本实施例中,上述主控模块包括有触控显示屏。用户可以通过触控显示屏设定消火报警系统的管理权限和设定消火报警系统中主控模块控制、上位机控制、用户手动控制和远程控制的响应优先级。

本实施例中,上述主控模块包括有自检系统。

上述上位机实时监测主控模块、启动模块、喷淋模块、报警模块，当主控模块出现故障时，上位机可以接管主控模块所有工作。

每个启动模块实时发送温度信息和位置信息至主控模块和上位机,主控模块和上位机比较接收到的温度信息是否超过阀值温度，当温度超过阀值温度，主控模块和上位机发送灭火指令到喷淋模块和GSM模块并根据启动模块的位置信息发送灭火指令到相应位置的喷淋模块；所述GSM模块接收到主控模块或上位机发出的灭火指令后发送短信给指定用户，用户可以发送短信指令到GSM模块进而远程控制主控模块；所述触控模块实时显示当前系统状态，用户可以通过触控模块控制主控模块。所述启动模块发送的温度低于阀值温度时，主控模块发送关闭指令至相应位置喷淋模块，当所有的启动模块发送的温度都低于阀值温度时，主控模块发送关闭指令至GSM模块、喷淋模块和报警模块。

上述主控模块主要功能是进行灭火方案的制定以及实施。包含两个方面，一是火灾发生时，对采集到的温度信息进行分析，并根据预置方案控制各个模块进行灭火和报警。二是当火灾结束时，对整套防火系统进行自检和恢复。该模块包含一个5寸的TFT（ThinFilmTransistor即薄膜场效应晶体管）彩屏，可提供操作界面，方便用户进行相关的设定和操作，还可以实时显示系统的运行状态。系统运行有自动和手动两种方式，自动模式下系统会根据预定方案进行灭火；手动模式下可由用户自主控制喷淋模块进行灭火，灵活性更高，在不进入火场的情况下可以根据火场环境进行比较有针对性的灭火，从而在一定程度上保障了灭火人员的安全。

本发明利用镍钛记忆合金具有感温形状记忆效应和疲劳寿命高的特点，制作一个可多次重复使用启动器装置，并通过对消火系统进行一些新的智能化设计，灵活定制方案，从而达到有效快速灭火的目的。

本发明所述消火系统中还包含一个上位机软件，该上位机软件除可以实时显示系统运行的状态，还提供了更加友好的界面和更加细致的方案定制，该软件还具有权限管理模块，对消火系统而言安全性更高。

Claims (8)

1.一种基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统,其特征在于包括有主控模块、启动模块、喷淋模块、报警模块、上位机，其中启动模块分别与主控模块和上位机连接，主控模块分别与报警模块、喷淋模块和上位机相连接，上位机分别与报警模块及喷淋模块相连接。

2.根据权利要求1所述的基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统,其特征在于上述喷淋模块包括有可旋转的喷头和电控水阀。

3.根据权利要求1所述的基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统,其特征在于上述喷淋模块包括有4个可旋转的喷头和4个电控水阀。

4.根据权利要求1所述的基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统,其特征在于上述报警模块包括有GSM模块、报警灯和语音模块。

5.根据权利要求1所述的基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统,其特征在于上述每个模块包含一个微控制器，各模块之间通过串口使用定制的协议进行通信。

6.根据权利要求1至5任一项所述的基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统,其特征在于上述启动模块由一根镍钛合金弹簧和一根普通弹簧组成，两根弹簧的其中一端分别固定在支架的两侧，另一端连接在一起，构成一个连接点可随弹簧的伸缩而移动的系统，两根弹簧的连接点与滑动变阻器相连，将滑动变阻器位移通过单片机模数转换为电压值。

7.根据权利要求6所述的基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统,其特征在于上述主控模块还包括有触控显示屏。

8.根据权利要求6所述的基于镍钛形状记忆合金的消火报警系统,其特征在于上述主控模块还包括有自检系统。