CN118004077A - 一种公交车火灾应急响应系统 - Google Patents

Abstract

本发明设计了一种公交车火灾应急响应系统，主要包括中心处理模块、传感器模块、应急响应模块和辅助功能模块。通过传感器模块监测车内状况，一旦发现异常，中心处理模块发送相应指令到应急响应模块，声光报警器先一步工作，警醒车内乘客准备应急疏散，默认时间内，公交车司机可以根据车厢实际情况选择是否打开其余应急响应单元以便乘客逃生，极大的缩短了应急救援处置的时间，减少人员伤亡和财产损失。本发明专利在现有技术基础上，将直流永磁驱动电机与中心处理模块进行电连接，达到控制车门开启、车窗下降的效果，结合现有的细水雾喷水降温以及消防救生气垫进行简易改动布置于公交车上，达到应急救援效果。

Description

一种公交车火灾应急响应系统

技术领域

本发明涉及公交车应急技术领域，具体涉及一种公交车火灾应急响应系统。

背景技术

公交车已经成为我们生活中不可获取的交通工具之一。它的使用极大的便捷了人们的短程出行，不仅节约了人们的出行时间、成本，同时在国家低碳出行的口号下，选择乘坐公共交通工具也积极响应了国家的大力号召，为应变全球气候变暖贡献了一份力量。公交车为人们带来便利、减轻国家碳排放量负担之时，也存在着一些不安全因素。在发挥公交车最大优势的同时，确保车内乘客和司机的人身安全也是一个需要重点考虑的因素。

虽然目前公交车门窗相比过去无论是智能化、安全性都有了很大的提升，但是目前市面上大部分公交车采用内摆式车门，遇到紧急情况下，需要司机按钮控制车门开启，车窗也需配备的安全锤击碎后才能逃生，但是一旦公交车遇见紧急情况，例如火灾时，司机乘客在紧急情况下需要有意识的主动操作打开门，击碎窗，且不能在内摆门前聚集，安全性差，跳窗逃生时容易摔伤。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明对现有的公交车设计一种能够实时监测车内是否有火灾紧急情况，并能够自行启动的应急响应系统，为车内人员疏散逃生准备充足条件。该系统为更准确更安全，设定了一个默认时间，默认时间内操控解除应急按钮可解除应急响应，防备传感器误报情况。其他紧急情况下，司机也可直接进行一键启动应急响应，以达到紧急情况下车内人员在最短的时间内通过疏散门窗安全逃离的目的。

为达到上述目的，本发明提出的技术方案为一种公交车火灾应急响应系统，包括中心处理模块、传感器模块、应急响应模块和辅助功能模块；其中所述传感器模块、应急响应模块和辅助功能模块均与中心处理模块进行电连接。

所述中心处理模块包括单片机及配套开发板；该模块与独立于公交车外的专用电源进行电连接，保证其正常运行。

所述传感器模块包括烟雾传感器和温度传感器，从火灾的两个特征——温度和烟气两个方面来更全面的监控车内火灾发生情况；二者呈逻辑或门关系。

所述应急响应模块包括塞拉门直流永磁驱动电机、车窗直流永磁驱动电机、气垫床充气泵、细水雾电磁阀、GSM通信组件、蜂鸣报警器、LED灯，该模块中各单元在接收到单片机的动作指令后迅速进行相应动作，并发执行。

所述辅助功能模块包括启动按钮、解除警报按钮和GPS定位单元。

本发明利用上述相关技术设计这样一种公交车火灾应急响应系统，通过两种传感器对车内火灾情况进行检测，察觉公交车内火灾温度烟气情况。一旦检测到异常，蜂鸣报警器响起同时LED灯闪烁提醒车内人员可能存在火灾险情，之后进入默认时间，该阶段可自行调整时长，公交车司机可根据车内具体情况自行判断，是否存在误报，若存在误报，按下接触按钮，声光报警关闭，其余应急响应单元不会收到启动命令；经判断确有险情在车内，司机可在静默时间按下启动按钮，发送启动命令到其余应急单元，命令其立即启动。而后车窗开车门启，逃生气垫充气并弹出，细水雾喷淋进行降温灭火工作。

附图说明

图1为本发明的主要模块关系框图；

图2为本发明的基本电路示意图；

图3为本发明的执行流程图；

图4为本发明的实施实际效果图；

附图中的标记如下：1、单片机及配套开发板；2、温度传感器；3、烟雾传感器；4、塞拉门直流永磁驱动电机；5、车窗直流永磁驱动电机；6、气垫床充气泵电磁开关；7、细水雾电磁阀；8、GSM通信组件；9、蜂鸣器；10、LED灯；11、启动按钮；12、解除警报按钮；13、GPS定位装置；14、IGBT开关。

具体实施方式

以下结合附图以及本发明专利具体的实施方式和整体实现流程进行进一步详尽的描述。对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1、图2，一种公交车火灾应急响应系统，包括中心处理模块、传感器模块、应急响应模块和辅助功能模块；其中所述传感器模块、应急响应模块和辅助功能模块均与中心处理模块进行电连接，中心处理模块接收来自传感器模块和辅助功能模块的信息，进行处理后将处理结果发送到应急响应模块，使其作出相应动作。

所示中心处理模块由单片机及配套开发板1组成，优选51单片机，型号为AT89C51。

所示传感器模块包括温度传感器2和烟雾传感器3，温度传感器2优选为K型热电偶，型号为WRNK-135；烟雾传感器3优选型号为GQQ5。温度传感器2和烟雾传感器3通过引脚与单片机及配套开发板1相连，同时由单片机及配套开发板1供电。合理的设置二者的监测阈值，其中车厢顶部空调处二者阈值设置偏低，由于车头电路处存在热源，所以车头处温度本身略高，所以设置温度传感器2阈值略高，烟雾传感器3阈值正常，而车尾发动机处由于发动机工作温度高，且可能会有一定尾气，所以设置温度传感器2阈值最高，烟雾传感器3阈值略高。

所示温度传感器2和烟雾传感器3为逻辑或门关系，只要单片机及配套开发板1监测到一个异常值，会立即进行处理，并将处理结果发送给应急响应模块。

所示应急响应模块由塞拉门直流永磁驱动电机4、车窗直流永磁驱动电机5、气垫床充气泵电磁开关6、细水雾电磁阀7、GSM通信组件8、蜂鸣器9、LED灯10组成。

所示塞拉门直流永磁驱动电机4、车窗直流永磁驱动电机5所分别控制逃生的门窗，电机4、5并联接入H桥电路中，电路与电源连接并接地。三组IGBT开关14分别通过引脚与单片机及配套开发板1进行连接，接收单片机及配套开发板1传来的信号。当单片机及配套开发板1传送来命令，14-1、14-3为高电平，14-2、14-4为低电平时，若电源接通，则电机4正转，塞拉门向两侧开启，此时若14-5也接收到高电平，则电机5正转，车窗降下，若14-5为低电平，电机5没有任何动作；当单片机及配套开发板1传送来命令，14-1、12-3为低电平，14-2、14-4为高电平时，若电源接通，则电机4反转，塞拉门由开启状态变为关闭，此时若14-5也接收到高电平，则电机5反转，控制车窗上升；所述两个过程中，若14-5为低电平，电机5也没有任何动作，实现了塞拉门在该电路下正常开关门的使用。

所示气垫床充气泵电磁开关6与单片机及配套开发板1电连接，在收到指令后，开关开启，充气泵启动，迅速给气垫床充气。

所示细水雾电磁阀7与单片机及配套开发板1电连接，在收到指令后，阀门关闭，细水雾开始喷洒降温。

所示GSM通信组件8与单片机及配套开发板1电连接，优选型号为SIM800，并由单片机及配套开发板1供电，当接收到来自单片机及配套开发板1的紧急响应指令后，立即发送短信到事先设置好的终端设备，向相关人员进行紧急求助。

所示蜂鸣器9与单片机及配套开发板1引脚连接，由单片机及配套开发板1供电。当接收到单片机及配套开发板1的紧急响应指令后，立即启动，发出持续声响报警，提醒车内人员有紧急情况发生，让车内人员做好紧急疏散准备。

所示LED灯10与单片机及配套开发板1引脚连接，由单片机及配套开发板1供电。当接收到单片机及配套开发板1的紧急响应指令后，立即启动，规律性闪烁，提醒车内人员有紧急情况发生，让车内人员做好紧急疏散准备。

所示辅助功能模块由启动按钮11、解除警报按钮12、GPS定位装置13组成。

所示启动按钮11与单片机及配套开发板1电连接。当上述传感器异常，单片机及配套开发板1会立即发送启动指令给蜂鸣器9和LED灯10，车内声光报警开启，经过默认时间后，优选为5s，单片机及配套开发板1发送启动指令到应急响应模块其余单元。在该时间段内，车内司机若判断传感器信息无误，车内确有险情发生，则可以按下启动按钮11，单片机及配套开发板1接到命令后跳过默认时间，直接将应急响应信号传达给应急响应模块其余单元。此外，司机可以根据实际情况判断是否有传感器漏报或者其他险情，需要立即疏散车内人员时，也可直接按下启动按钮11，立即开启应急响应系统，便于疏散乘客。

所示解除警报按钮12，其与单片机及配套开发板1电连接，在单片机及配套开发板1得到传感器监测异常信号开启蜂鸣器9和LED灯10报警后，在默认阶段，由司机判断车内实际情况，判断是否有火情，是否适合5秒后启动应急响应系统。若实际情况为误报，或现阶段不具备开启应急响应系统条件，则司机可以选择按下解除警报按钮12，发送一个电信号传给单片机及配套开发板1，单片机及配套开发板1停止启动应急响应系统，同时解除声光报警。

所示GPS定位装置13，优选型号为ATGM336，在收到单片机及配套开发板1的请求指令后，回传给单片机及配套开发板1此时的位置信息。

参考图3，所示为本发明的执行流程图。当车内的传感器模块检测到异常值后，单片机及配套开发板1立即发送指令开启声光报警器，提示司机和乘客有火灾险情发生。在默认时间5s内，如果无其他操作，默认时间结束后，单片机及配套开发板1向应急响应模块的其余单元发送启动指令，应急系统全部启用。若在默认时间内，司机或其余人员判断车内确有险情发生，且具备应急逃生的条件，可以按下启动按钮11，单片机及配套开发板1解除默认时间限制，立即发送启动指令到应急响应模块的其余单元，开启整个应急响应系统；若经判断为传感器误报或者目前不具备逃生条件，可以按下解除警报按钮12，单片机及配套开发板1停止发送启动指令，同时声光报警关闭。

参考图4，所示为本发明实际效果图。传统的公交车能够自动开启的只有两0.75m宽的前后门，且多数车门为内摆式，疏散逃生时，很容易在车门口处形成乘客扎堆无法开门的情形，车窗则多数需要手推/拉或者小锤击碎来实现开放性出口，机动性差，且损坏无法挽回。本新型的塞拉门向外水平开启，车内人员基本不会影响车门的开启，车窗则是通过降下来实现开放性逃生出口，二者均能自动化实现，反应灵敏，为车内乘客争取更多逃生时间。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种公交车火灾应急响应系统，其特征在于，包括中心处理模块、传感器模块、应急响应模块和辅助功能模块，其中，所述传感器模块、应急响应模块和辅助功能模块均与中心处理模块进行电连接，中心处理模块负责接收信息并进行处理和反馈。

2.根据权利要求1所述的一种公交车火灾应急响应系统，其特征在于，中心处理模块由单片机及配套开发板（1）组成，接收所述信息包括传感器模块信息、辅助功能模块信息；所述信息处理和反馈是根据接收到的信息进行处理并将结果反馈给应急响应模块。

3.根据权利要求1所述的一种公交车火灾应急响应系统，其特征在于，传感器模块包括温度传感器（2）和烟雾传感器（3），所述温度传感器（2）根据采集信息部位的温度形成温度数据，并将得到的数据回传给中心处理模块；所述烟雾传感器（3）用于采集车内的火灾烟气情况，并将得到的烟雾浓度信号传递回给中心处理模块。

4.根据权利要求1所述的一种公交车火灾应急响应系统，其特征在于，应急响应模块包括塞拉门直流永磁驱动电机（4）、车窗直流永磁驱动电机（5）、气垫床充气泵（6）、细水雾电磁阀（7）、GSM通信组件（8）、蜂鸣报警器（9）、LED灯（10），在遇到突发火灾状况时，由中心处理模块发送信息到应急响应模块的各控制单元；收到信息后，蜂鸣报警器（9）、LED灯（10）迅速工作，进行声光报警；默认时间未解除响应，塞拉门直流永磁驱动电机（4）紧急启动，塞拉门开启；车窗直流永磁驱动电机（5），逃生窗紧急下降；救生气垫连接的气垫床充气泵（6）开始工作，迅速充气；GSM通信组件（8）迅速生成相关位置信息并发送给终端设备进行求救；细水雾电磁阀（7）开启，细水雾喷头进行喷雾降温灭火。

5.根据权利要求1所述的一种公交车火灾应急响应系统，其特征在于，辅助功能模块包含启动按钮（11）、解除警报按钮（12）和GPS定位装置（13）；所述启动按钮（11）能够根据实际状况进行提前启动或直接启动；解除警报按钮（12）能够在默认时间内及时解除误报情况下的应急动作指令；所述GPS定位装置（13）在紧急情况下将所处位置信息回传给中心处理模块。