一种汽车火灾早期防御系统及其工作方法

摘要

本发明提供一种汽车火灾早期防御系统，包括控制模块、报警模块、冷却模块以及分布在汽车本体各个易产生高温区域的监测模块；监测模块包括温度传感器以及热解粒子传感器，温度传感器、热解粒子传感器均与控制模块电性连接；冷却模块包括氮气瓶，氮气瓶的出口处设有管路结构，管路结构包括延伸至各个监测模块所在区域的排放口，排放口处设有与控制模块电性连接的控制阀；报警模块包括与控制器电性连接的蜂鸣器以及LED灯。本发明中，通过对汽车上容易产生高温的区域的温度以及粒子浓度进行实时监测，进而判断是否有火灾发生的迹象，然后对该区域进行降温处理，在火灾早期进行预判、防御，有效避免了汽车火灾的发生，确保了人们的生命、财产安全。

说明书

技术领域

本发明涉及火灾探测技术领域，具体涉及一种汽车火灾早期防御系统及其工作方法。

背景技术

进入21 世纪以来，随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，汽车工业获得蓬勃发展，作为一种便捷的出行工具，汽车广泛地出现在人们的生活中，普及到城市和乡村的各个角落。但是随着汽车保有量的上升，汽车发生火灾的事故也在不断增加，且涉及长途客车、公交车、微型面包车、家庭轿车等各种车辆，造成巨大的人员伤亡和财产损失。

传统的汽车火灾报警一般是通过烟雾探测的方式进行，而烟雾探测一般是在某些物质出现燃烧后才能检测出来，此种方式在检测出火灾发生时一般为时已晚，扑救起来不仅困难，而且危险性也比较大。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供一种汽车火灾早期防御系统，具体方案如下：

一种汽车火灾早期防御系统，包括控制模块、报警模块、冷却模块以及分布在汽车本体各个易产生高温区域的监测模块；所述监测模块包括温度传感器以及热解粒子传感器，所述温度传感器、热解粒子传感器均与所述控制模块电性连接；所述冷却模块包括氮气瓶，所述氮气瓶的出口处设有管路结构，所述管路结构包括延伸至各个所述监测模块所在区域的排放口，所述排放口处设有与所述控制模块电性连接的控制阀；所述报警模块包括与所述控制器电性连接的蜂鸣器以及LED灯。

基于上述，上述监测模块、报警模块、冷却模块均通过CAN总线协议与所述控制模块电性连接。

基于上述，所述LED灯包括绿色、黄色和红色三个指示灯。

基于上述，所述热解粒子浓度传感器采用AT89C51单片机作为主控芯片。

基于上述，所述控制阀包括阀体和控制阀体内部通断的阀芯，所述阀芯通过步进电机控制其转动。

基于上述，所述温度传感器的型号为DS18B20。

基于上述，所述热解粒子传感器用于对碳氢链热解粒子的浓度进行监测，其型号为LDT9220/RJ。

根据上述汽车火灾早期防御系统的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：通过控制模块设定粒子浓度传感器检测到的粒子浓度阈值为1500ppm，设定温度传感器检测到的温度阈值为70℃；

步骤2：温度传感器和热解粒子传感器对所在区域的温度以及热解粒子的浓度进行实时监测，并将监测到的数据实时传输给控制模块；

步骤3：当热解粒子传感器检测到的粒子浓度以及温度传感器检测到的温度值均低于控制器设定的阈值，蜂鸣器保持安静，绿色指示灯处于点亮状态；

当热解粒子传感器检测到的粒子浓度超过控制模块设定的阈值后，黄色指示灯亮起，蜂鸣器以500Hz的频率报警，操作人员可以通过手动操作控制模块使得相应的控制阀打开对相应区域进行降温处理；

当温度传感器所检测到的温度值超过控制模块设定的阈值后，黄色指示灯亮起，蜂鸣器也以500Hz的频率报警，操作人员可以通过手动操作控制模块使得相应的控制阀打开对相应区域进行降温处理；

当热解粒子传感器检测到的粒子浓度以及温度传感器检测到的温度值均高于控制器设定的阈值，蜂鸣器以1000Hz的频率发出报警，红色指示灯亮起，控制模块自动打开相应的控制阀进行降温处理；

步骤4：步骤3中控制阀打开后，当粒子浓度温度或者温度低于相应的阈值后，控制模块自动关闭控制阀。

本发明相对现有技术具有实质性特点和进步，具体地说，本发明具有以下优点：

本发明中，通过对汽车上容易产生高温的区域的温度以及粒子浓度进行实时监测，进而判断是否有火灾发生的迹象，然后对该区域进行快速降温处理，在火灾早期进行预判、防御，有效避免了汽车火灾的发生，确保了人们的生命、财产安全。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的整体电路设计图。

图3是本发明中蜂鸣器的接线电路设计图。

图中：图中：1.外壳；2.壳体；3.隔板；4.旋风分离器；5.引风管；6.引风机；7.过滤组件；8.导流管；9.制冷装置；10.湿度传感器；11.排风管；12.振动器；13.连接管；14.储水箱；15.液位计；16.超声波雾化器；17.排雾口；18.控制器；19.粒子发生器；20.固定脚；21.收集箱；22.箱门；23.观察窗。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例

如图1-3所示，本发明提供一种汽车火灾早期防御系统，包括控制模块、报警模块、冷却模块以及分布在汽车本体各个易产生高温区域的监测模块；所述监测模块包括温度传感器以及热解粒子传感器，所述温度传感器、热解粒子传感器均与所述控制模块电性连接；所述冷却模块包括氮气瓶，所述氮气瓶的出口处设有管路结构，所述管路结构包括延伸至各个所述监测模块所在区域的排放口，所述排放口处设有与所述控制模块电性连接的控制阀；所述报警模块包括与所述控制器电性连接的蜂鸣器以及LED灯。

上述监测模块、报警模块、冷却模块均通过CAN总线协议与所述控制模块电性连接，可以确保各个模块之间数据实时通信，提高预警系统的可靠性和灵活性。

为更好对车况是否有火灾迹象进行指示，上述LED灯包括绿色、黄色和红色三个指示灯。

上述热解粒子浓度传感器采用AT89C51单片机作为主控芯片，通过CAN总线的方式将传感器的融合数据输送给单片机，采用滑动变阻器模拟热解粒子浓度变化，用AD模块将数据传送给主控芯片AT89C51单片机，利用 IO 口读取温度值，实现检测数据的传输。

上述控制阀包括阀体和控制阀体内部通断的阀芯，所述阀芯通过步进电机控制其转动。

上述温度传感器的型号为DS18B20，DS18B20是数字温度传感器，其输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样。

上述热解粒子传感器用于对碳氢链热解粒子的浓度进行监测，其工作原理是：物质在受热时分解出粒子和气体，此种粒子是能够以自由状态存在的小物质组分，无论何种原因引起的电气火灾，早期都体现为物体发热，释放粒子，气体，产生异味。热解粒子传感器的型号选用LDT9220/RJ，其能够监控聚氯乙烯绝缘电缆、铅酸电池、断路器、符合开关等用电设备过热分解产生粒子和气体的浓度，在视觉可见烟雾产生之前实时报警，判断绝缘体发热，实现电气火灾的极早期监控，防患于未然。

根据上述汽车火灾早期防御系统的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：通过控制模块设定粒子浓度传感器检测到的粒子浓度阈值为1500ppm，设定温度传感器检测到的温度阈值为70℃；

步骤2：温度传感器和热解粒子传感器对所在区域的温度以及热解粒子的浓度进行实时监测，并将监测到的数据实时传输给控制模块；

步骤3：当热解粒子传感器检测到的粒子浓度以及温度传感器检测到的温度值均低于控制器设定的阈值，蜂鸣器保持安静，绿色指示灯处于点亮状态；

当热解粒子传感器检测到的粒子浓度超过控制模块设定的阈值后，黄色指示灯亮起，蜂鸣器以500Hz的频率报警，操作人员可以通过手动操作控制模块使得相应的控制阀打开对相应区域进行降温处理；

当温度传感器所检测到的温度值超过控制模块设定的阈值后，黄色指示灯亮起，蜂鸣器也以500Hz的频率报警，操作人员可以通过手动操作控制模块使得相应的控制阀打开对相应区域进行降温处理；

当热解粒子传感器检测到的粒子浓度以及温度传感器检测到的温度值均高于控制器设定的阈值，蜂鸣器以1000Hz的频率发出报警，红色指示灯亮起，控制模块自动打开相应的控制阀进行降温处理；

步骤4：步骤3中控制阀打开后，当粒子浓度温度或者温度低于相应的阈值后，控制模块自动关闭控制阀。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。