CN112642074A - 一种基于三轴加速度传感器的灭火弹及控制方法 - Google Patents

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张建新
汪先超
裴文祥
徐建
梁宛玉
王新标
赵路旭
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Abstract

本发明公开了一种基于三轴加速度传感器的灭火弹的控制方法，包括如下步骤：S1.首先设置灭火弹的控制电路板供电后延时100毫秒；S2.等待外围设备工作稳定后，控制电路板首先检测控制电路状态，如果控制电路所有状态正常，则控制电路板供电后延时1000毫秒作为安全时间；S3.之后，控制电路板开始实时检测三轴加速度传感器过载值，当三轴加速度传感器过载值超过设定的阈值时，控制电路板输出点火起爆能量，点燃中心爆药完成干粉抛洒。本发明采用三轴加速度传感器作为敏感器件，实时监测弹体落地时的过载信号，作为碰炸策略的依据，炸点精度高，能够在弹体解体前引燃中心爆药完成干粉抛洒，提高了灭火弹作用的可靠性。

Description

一种基于三轴加速度传感器的灭火弹及控制方法
技术领域
本发明涉及森林火灾灭火技术领域，特别涉及一种基于三轴加速度传感器的灭火弹及控制方法。
背景技术
森林火灾具有突发性强、破坏性大、难以处置的特点，一旦发生则势不可挡，是主要的自然灾害之一。为此，从森林火灾发生的源头及时对火种进行扑灭，是森林防火的重要措施。常用的灭火器具包括机载细水雾森林灭火弹、航空飞机装备灭火器、细水雾云团灭火弹等。当出现火灾时，需要使用上述灭火装置对火情进行灭火。
论文《基于微控制器的远程森林灭火弹延时控制方法》提出了一种灭火弹，采用单兵火箭式发射器发射，发射器上装有4节AA电池，通过扣动发射器上的扳机，给灭火弹延时控制电路供电，灭火弹延时控制电路通过检测环境信息，点燃灭火弹发动机的电点火头，发动机作用后灭火弹获得加速并迅速离膛，同时灭火弹延时控制电路开始计时延期，到达预定延期时间后电路输出点火能量给点火头，引燃中心爆药完成干粉抛洒。
上述延时控制方法具有如下不足之处：
1、弹体发射时灭火弹控制电路即开始固定延时，由于弹速差异，在相同时间内弹体飞行距离也会产生差异，从而引起炸点精度低；
2、由于采用固定延时起爆控制策略，弹体须在火场上方空炸，如果射角出现偏差，弹体在延时时间到达前落入火场，则弹体会解体，造成起爆失效。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种基于三轴加速度传感器的灭火弹，包括灭火弹壳体及安装在所述灭火弹壳体上的控制电路外壳，所述灭火弹壳体内填装有灭火干粉，所述控制电路外壳内安装有电连接的控制电路板及三轴加速度传感器，所述控制电路板电连接至所述灭火弹壳体内的点火头。
本发明还提供了一种基于上述灭火弹的控制方法，包括如下步骤：
S1.首先设置灭火弹的控制电路板供电后延时100毫秒；
S2.等待外围设备工作稳定后，控制电路板首先检测控制电路状态，如果控制电路所有状态正常，包括：点火头电阻值是否正常、供电状态是否正常、三轴加速度传感器状态等是否正常，则控制电路板供电后延时1000毫秒作为安全时间；
S3.之后，控制电路板开始实时检测三轴加速度传感器过载值，当三轴加速度传感器过载值超过设定的阈值时，控制电路板输出点火起爆能量，点燃中心爆药完成灭火干粉的抛洒。
通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1、采用三轴加速度传感器作为敏感器件，实时监测弹体落地时的过载信号，作为碰炸策略的依据，炸点精度高；
2、以传感器过载为基础的碰炸控制策略，能够在弹体解体前引燃中心爆药完成干粉抛洒，提高了灭火弹作用的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的一种灭火弹剖视结构示意图；
图2为本发明实施例所公开的灭火弹的控制方法流程图。
图中数字表示：10.灭火弹壳体；20.控制电路外壳；30.灭火干粉；40.控制电路板；50.三轴加速度传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参考图1，本发明提供了一种基于三轴加速度传感器的灭火弹，包括灭火弹壳体10及安装在灭火弹壳体10上的控制电路外壳20，灭火弹壳体10内填装有灭火干粉30，控制电路外壳20内安装有电连接的控制电路板40及三轴加速度传感器50，控制电路板40电连接至灭火弹壳体10内的点火头。
参考图2，上述灭火弹的控制方法，包括如下步骤：
S1.首先设置灭火弹的控制电路板40供电后延时100毫秒；
S2.等待外围设备工作稳定后，控制电路板40首先检测控制电路状态，如果控制电路所有状态正常，包括：点火头电阻值是否正常、供电状态是否正常、三轴加速度传感器50状态等是否正常，则控制电路板40供电后延时1000毫秒作为安全时间；
S3.之后，控制电路板40开始实时检测三轴加速度传感器50过载值，当三轴加速度传感器50过载值超过设定的阈值时，控制电路板40输出点火起爆能量，点燃中心爆药完成灭火干粉30的抛洒。
本发明采用三轴加速度传感器50作为敏感器件，实时监测弹体落地时的过载信号，作为碰炸策略的依据，炸点精度高，能够在弹体解体前引燃中心爆药完成干粉抛洒，提高了灭火弹作用的可靠性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种基于三轴加速度传感器的灭火弹，其特征在于，包括灭火弹壳体(10)及安装在所述灭火弹壳体(10)上的控制电路外壳(20)，所述灭火弹壳体(10)内填装有灭火干粉(30)，所述控制电路外壳(20)内安装有电连接的控制电路板(40)及三轴加速度传感器(50)，所述控制电路板(40)电连接至所述灭火弹壳体(10)内的点火头。
2.一种基于权利要求1所述灭火弹的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.首先设置灭火弹的控制电路板(40)供电后延时100毫秒；
S2.等待外围设备工作稳定后，控制电路板(40)首先检测控制电路状态，如果控制电路所有状态正常，则控制电路板(40)供电后延时1000毫秒作为安全时间；
S3.之后，控制电路板(40)开始实时检测三轴加速度传感器(50)过载值，当三轴加速度传感器(50)过载值超过设定的阈值时，控制电路板(40)输出点火起爆能量，点燃中心爆药完成灭火干粉(30)的抛洒。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制电路状态包括：点火头电阻值是否正常、供电状态是否正常、三轴加速度传感器(50)状态是否正常。
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