室内大空间喷水灭火系统自动寻的关键技术研究
发布时间：2021-06-15 14:28
随着我国社会经济的快速发展，大空间建筑室内火灾消防要求越来越高，现有的室内消防装备已经无法满足要求。室内大空间喷水灭火系统能够快速高效进行灭火，将火灾遏制在萌芽阶段，防止火灾蔓延。因此它在室内大空间建筑消防灭火中发挥的作用越来越大。在人员密集或物品繁多的室内大空间场合，具有自动寻的功能的室内大空间喷水灭火系统能够主动监测室内火情、自动语音报警和扫描定位火源、主动喷射灭火，保证了人员和财产的安全。目前我国室内大空间喷水灭火系统的研制还处在借鉴模仿阶段，设计规范不够完善，设计方法相对落后，试制成本居高不下、试制周期较长，与国外相比，设计出来的室内大空间喷水灭火系统性能不足，在很大程度上滞后于我国社会经济发展。因此，对室内大空间喷水灭火系统自动寻的关键技术研究就显得尤为重要。论文的主要研究内容如下：第一章，介绍了论文研究的背景、意义以及大空间建筑室内火灾的分类和特点；阐述了目前国内外室内大空间喷水灭火系统的关键技术研究现状和趋势；最后提出了论文研究的内容和技术方案。第二章，设计出一种基于火焰传感器探测的室内大空间自动寻的喷水灭火系统。包括水平传动机构、俯仰传动机构等主要机械结构的设计，并利用...
【文章来源】：华东交通大学江西省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号说明
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 大空间建筑的分类及火灾特点
1.2.1 大空间建筑的分类
1.2.2 大空间建筑火灾特点
1.3 国内外自动喷水灭火系统及其关键技术发展现状和趋势
1.3.1 国外自动喷水灭火系统发展现状和趋势
1.3.2 国内自动喷水灭火系统发展现状和趋势
1.3.3 大空间智能型主动喷水灭火系统发展现状和趋势
1.3.4 火灾探测定位技术和水射流技术研究现状和趋势
1.4 课题主要研究内容
1.5 课题研究方法、技术路线及技术关键
1.5.1 研究方法
1.5.2 技术路线
1.5.3 技术关键
第二章 室内大空间喷水灭火系统结构设计及理论计算
2.1 主要设计要求及性能指标
2.2 机械结构设计方案的确定
2.3 基本结构组成和工作原理
2.4 主要结构部件的设计
2.4.1 蜗轮蜗杆的设计计算
2.4.2 齿轮的设计计算
2.5 密封形式的确定和电机的选型
2.5.1 密封形式的确定
2.5.2 电机的选型
2.6 主要承力件的强度校核
2.7 出口流速的理论计算
2.8 虚拟装配及干涉检查
2.9 本章小结
第三章 室内大空间喷水灭火系统自动寻的硬件电路设计
3.1 硬件电路总体方案
3.2 主控制器电路
3.2.1 SPCE061A 结构与性能
3.2.2 SPCE061A 最小系统
3.2.3 SPCE061A 引脚及其功能
3.3 系统时钟电路和复位电路
3.4 电源电路
3.5 报警电路
3.5.1 语音报警电路
3.5.2 蜂鸣器报警电路
3.6 传感器及其驱动电路
3.7 通讯电路
3.8 步进电机驱动
3.9 本章小结
第四章 室内大空间喷水灭火系统自动寻的控制程序设计
4.1 灭火主程序设计
4.2 初始化程序设计
4.3 步进电机复位程序设计
4.4 火源扫描定位程序设计
4.4.1 水平方向扫描定位子程序
4.4.2 俯仰方向扫描定位子程序
4.5 语音报警程序设计
4.6 手动遥控键盘程序设计
4.7 本章小结
第五章 水流轨迹建模仿真和分析
5.1 水流轨迹的影响因素
5.2 水流轨迹方程的理论建模
5.2.1 水流的受力分析
5.2.2 空气阻力系数的确定
5.2.3 水流轨迹方程的推导
5.2.4 射程和俯仰角关系式的求解
5.3 水流轨迹仿真
5.3.1 初始条件子系统
5.3.2 空气阻力子系统
5.3.3 运动子系统
5.3.4 水流轨迹仿真模型
5.3.5 水流轨迹仿真结果
5.4 水流轨迹分析
5.5 本章小结
第六章 控制程序优化和调试
6.1 程序优化方法
6.2 硬件电路调试
6.3 程序在线调试
6.4 现场调试
6.5 本章小结
第七章 结论和展望
7.1 主要结论
7.2 工作展望
参考文献
附录 A 装配图
附录 B 三维图
附录 C 电路图
附录 D PCB 板图
附录 E 部分源程序
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]2007年美国火灾形势分析[J]. 司戈. 消防技术与产品信息. 2009(01)
[2]消防炮水射流轨迹拟合方程[J]. 万峰,陈晓阳,闵永林,王伟民. 消防科学与技术. 2007(06)
[3]浅析大空间智能灭火系统[J]. 马丽,金秀芬,李树林. 消防科学与技术. 2006(S1)
[4]大空间建筑消防系统的设计[J]. 杨民. 中国给水排水. 2005(11)
[5]基于图像处理的火灾定位研究[J]. 郭厚焜,蔡卫平,林向方. 华东交通大学学报. 2005(04)
[6]基于CCD图像的火灾空间定位方法[J]. 陈涛,袁宏永,苏国锋,刘炳海. 光学技术. 2003(03)
[7]智能建筑自动扫描定位灭火装置的研究[J]. 张春萍,童桂英,方世杰. 现代机械. 2003(01)
[8]液压缸内O形密封圈产生的磨擦力的计算[J]. 肖士珩. 南方冶金学院学报. 2001(01)
硕士论文
[1]大空间火灾接触式感烟探测仿真研究[D]. 陈曦.清华大学 2009
[2]消防炮射流轨迹的研究[D]. 孙健.上海交通大学 2008
[3]基于图像处理的火灾探测系统的研究[D]. 董墨.沈阳理工大学 2008
[4]自动喷水灭火系统可靠性应用研究[D]. 张勇明.南华大学 2008
[5]建筑消防中自动喷水灭火系统及其水力计算的研究[D]. 苏文龙.合肥工业大学 2007
[6]基于数据融合技术的火灾探测算法研究[D]. 傅剑锋.重庆大学 2007
[7]图像处理与模式识别在火灾探测领域的应用[D]. 都俊松.沈阳工业大学 2007
[8]消防炮自动控制集成系统开发[D]. 闫淑霞.西华大学 2007
[9]基于图像处理的火灾探测技术的研究[D]. 王本西.东华大学 2006
[10]大空间图像型火灾探测和自动灭火技术的研究[D]. 陈莹.天津大学 2006
本文编号：3231227
【文章来源】：华东交通大学江西省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号说明
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 大空间建筑的分类及火灾特点
1.2.1 大空间建筑的分类
1.2.2 大空间建筑火灾特点
1.3 国内外自动喷水灭火系统及其关键技术发展现状和趋势
1.3.1 国外自动喷水灭火系统发展现状和趋势
1.3.2 国内自动喷水灭火系统发展现状和趋势
1.3.3 大空间智能型主动喷水灭火系统发展现状和趋势
1.3.4 火灾探测定位技术和水射流技术研究现状和趋势
1.4 课题主要研究内容
1.5 课题研究方法、技术路线及技术关键
1.5.1 研究方法
1.5.2 技术路线
1.5.3 技术关键
第二章 室内大空间喷水灭火系统结构设计及理论计算
2.1 主要设计要求及性能指标
2.2 机械结构设计方案的确定
2.3 基本结构组成和工作原理
2.4 主要结构部件的设计
2.4.1 蜗轮蜗杆的设计计算
2.4.2 齿轮的设计计算
2.5 密封形式的确定和电机的选型
2.5.1 密封形式的确定
2.5.2 电机的选型
2.6 主要承力件的强度校核
2.7 出口流速的理论计算
2.8 虚拟装配及干涉检查
2.9 本章小结
第三章 室内大空间喷水灭火系统自动寻的硬件电路设计
3.1 硬件电路总体方案
3.2 主控制器电路
3.2.1 SPCE061A 结构与性能
3.2.2 SPCE061A 最小系统
3.2.3 SPCE061A 引脚及其功能
3.3 系统时钟电路和复位电路
3.4 电源电路
3.5 报警电路
3.5.1 语音报警电路
3.5.2 蜂鸣器报警电路
3.6 传感器及其驱动电路
3.7 通讯电路
3.8 步进电机驱动
3.9 本章小结
第四章 室内大空间喷水灭火系统自动寻的控制程序设计
4.1 灭火主程序设计
4.2 初始化程序设计
4.3 步进电机复位程序设计
4.4 火源扫描定位程序设计
4.4.1 水平方向扫描定位子程序
4.4.2 俯仰方向扫描定位子程序
4.5 语音报警程序设计
4.6 手动遥控键盘程序设计
4.7 本章小结
第五章 水流轨迹建模仿真和分析
5.1 水流轨迹的影响因素
5.2 水流轨迹方程的理论建模
5.2.1 水流的受力分析
5.2.2 空气阻力系数的确定
5.2.3 水流轨迹方程的推导
5.2.4 射程和俯仰角关系式的求解
5.3 水流轨迹仿真
5.3.1 初始条件子系统
5.3.2 空气阻力子系统
5.3.3 运动子系统
5.3.4 水流轨迹仿真模型
5.3.5 水流轨迹仿真结果
5.4 水流轨迹分析
5.5 本章小结
第六章 控制程序优化和调试
6.1 程序优化方法
6.2 硬件电路调试
6.3 程序在线调试
6.4 现场调试
6.5 本章小结
第七章 结论和展望
7.1 主要结论
7.2 工作展望
参考文献
附录 A 装配图
附录 B 三维图
附录 C 电路图
附录 D PCB 板图
附录 E 部分源程序
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]2007年美国火灾形势分析[J]. 司戈. 消防技术与产品信息. 2009(01)
[2]消防炮水射流轨迹拟合方程[J]. 万峰,陈晓阳,闵永林,王伟民. 消防科学与技术. 2007(06)
[3]浅析大空间智能灭火系统[J]. 马丽,金秀芬,李树林. 消防科学与技术. 2006(S1)
[4]大空间建筑消防系统的设计[J]. 杨民. 中国给水排水. 2005(11)
[5]基于图像处理的火灾定位研究[J]. 郭厚焜,蔡卫平,林向方. 华东交通大学学报. 2005(04)
[6]基于CCD图像的火灾空间定位方法[J]. 陈涛,袁宏永,苏国锋,刘炳海. 光学技术. 2003(03)
[7]智能建筑自动扫描定位灭火装置的研究[J]. 张春萍,童桂英,方世杰. 现代机械. 2003(01)
[8]液压缸内O形密封圈产生的磨擦力的计算[J]. 肖士珩. 南方冶金学院学报. 2001(01)
硕士论文
[1]大空间火灾接触式感烟探测仿真研究[D]. 陈曦.清华大学 2009
[2]消防炮射流轨迹的研究[D]. 孙健.上海交通大学 2008
[3]基于图像处理的火灾探测系统的研究[D]. 董墨.沈阳理工大学 2008
[4]自动喷水灭火系统可靠性应用研究[D]. 张勇明.南华大学 2008
[5]建筑消防中自动喷水灭火系统及其水力计算的研究[D]. 苏文龙.合肥工业大学 2007
[6]基于数据融合技术的火灾探测算法研究[D]. 傅剑锋.重庆大学 2007
[7]图像处理与模式识别在火灾探测领域的应用[D]. 都俊松.沈阳工业大学 2007
[8]消防炮自动控制集成系统开发[D]. 闫淑霞.西华大学 2007
[9]基于图像处理的火灾探测技术的研究[D]. 王本西.东华大学 2006
[10]大空间图像型火灾探测和自动灭火技术的研究[D]. 陈莹.天津大学 2006
本文编号：3231227
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