專利名稱：防護控制盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
防護控制盒技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種可安裝在坦克、裝甲戰(zhàn)車動力倉內(nèi)的防護控制盒。
技術(shù)背景[0002]現(xiàn)代坦克和裝甲運輸車的發(fā)動機和傳動系統(tǒng)安裝在體積很小的裝甲艙里，燃料箱緊臨發(fā)動機，因此由發(fā)動機系統(tǒng)引起火災的危險性很大，如果火災發(fā)生而不能迅速有效的撲滅，將直接造成坦克失去動力而喪失戰(zhàn)斗力。由于發(fā)動機和傳動系統(tǒng)過熱，加之燃料溢出這種現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，因此動力室自動滅火系統(tǒng)被認為是現(xiàn)代裝甲車輛必備的重要系統(tǒng)。[0003]現(xiàn)有裝甲戰(zhàn)車動力艙自動滅火裝置通常由火焰探測器、控制盒及滅火瓶組成。坦克裝甲車輛具有得天獨厚的密封車體。在殘酷的戰(zhàn)場環(huán)境下，當車輛中彈時，毒性物質(zhì)來自爆炸物后的產(chǎn)物、燃燒的產(chǎn)物及熱分解產(chǎn)物。爆炸產(chǎn)生的毒性物質(zhì)取決于來襲彈藥的性質(zhì)， 燃燒和熱分解產(chǎn)生的毒性物質(zhì)的多少則取決于感受穿透射流的敏感速度和滅火的持續(xù)時間。實驗證明，如果在130毫秒內(nèi)撲滅坦克內(nèi)的各種火災，就能夠避免各種油氣混合物的爆炸。80年代初，我國引進了“SAFE”系統(tǒng)，該系統(tǒng)由6個光學探測器、控制盒、4個滅火瓶、緊急開關(guān)和電纜組成。其工作方式如下當光學探測器根據(jù)油料燃燒或金屬射流等發(fā)出的火光，在極短的時間內(nèi)探測出火源，并轉(zhuǎn)換相應的電信號送入控制盒，控制盒根據(jù)接收到的火情報警，判斷是一般火警還是爆炸火警，同時發(fā)出相應指令啟動12個滅火瓶噴射滅火劑， 噴一瓶進行滅火、噴二瓶進行抑爆。[0004]目前上海一家研究所生產(chǎn)的三防滅火控制盒，采用的主要結(jié)構(gòu)是極化繼電器和電磁繼電器組成的檢測和控制電路。極化繼電器是永磁極化磁場與控制線圈電流磁場綜合作用而動作的電磁繼電器，它的作用是感受火焰?zhèn)鞲衅靼l(fā)出的電流信號，當電流信號達到一個預定值時，極化繼電器就動作，它的一組常開接點就吸合，從而給控制電路提供電源，控制電路動作，進行滅火和一系列動作。由于裝甲車輛的電磁干擾及電源系統(tǒng)的不穩(wěn)定，這種采用極化繼電器來感受火警信號的三防滅火控制盒，容易在沒有著火的情況下出現(xiàn)誤動作，產(chǎn)生滅火瓶誤爆。這是我國現(xiàn)在動力室滅火系統(tǒng)存在的最大問題。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種能夠有效辨別火焰感受器是火警信號還是干擾信號，能夠提高抗干擾能力和避免誤動作發(fā)生滅火瓶誤爆，運行可靠的防護控制盒。[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實用新型提供的一種防護控制盒，包括，感受火焰?zhèn)鞲泻筒杉鹧娓惺芷骰鹁盘柕男盘枡z測電路，電連接信號檢測電路的電源控制電路和滅火控制電路，其特征在于，所述的信號檢測電路含有多路信號采集電路，該多路信號采集電路通過射極跟隨電路連接單片機處理電路閉環(huán)回路，在射極跟隨電路和單片機處理電路之間還并聯(lián)有實時監(jiān)測單片機系統(tǒng)運行狀態(tài)的看門狗電路。[0007]本實用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。[0008]本實用新型通過單片機處理電路軟件程序部件的控制和線路處理，能夠有效地通過信號檢測電路和單片機處理電路檢測、判斷、辨別火焰感受器是火警信號還是干擾信號， 能夠提高抗干擾能力和避免誤動作發(fā)生滅火瓶誤爆，可靠地進行滅火處理。在自動狀態(tài)下， 當系統(tǒng)已成功啟爆前面的滅火瓶而仍存在火警時，可以自動啟爆后面的滅火瓶進行增援。 在手動方式下，可通過按下滅火瓶1或按下滅火瓶2，立即啟動滅火瓶進行滅火，控制左右步兵室排氣風門電磁鐵、百葉窗電磁鐵工作、停車(發(fā)動機熄火)實現(xiàn)自動滅火。
[0009]圖1是本實用新型防護控制盒結(jié)構(gòu)原理框圖。[0010]圖2是本實用新型的信號檢測電路原理框圖。[0011]圖3是本實用新型的看門狗硬件電路。[0012]圖4是本實用新型的控制線路原理圖。
具體實施方式
[0013]在圖1中，連接火焰感受傳感器的火警信號檢測電路通過電源控制電路連接電源和滅火控制電路。連接電源的手動滅火開關(guān)連接滅火控制電路。與手動滅火開關(guān)并聯(lián)的三防開關(guān)連接三防控制電路。三防控制電路連接濾毒缸電磁鐵，連接百葉窗電磁鐵、停車電磁鐵；滅火控制電路連接并控制第一瓶滅火電爆管、第二瓶滅火電爆管和左右步兵室排氣風門電磁鐵、百葉窗電磁鐵、停車電磁鐵。[0014]信號檢測電路含有單片機處理電路和與火焰感受傳感器數(shù)量對應一致設置的多路信號采集電路，信號采集電路通過射極跟隨電路連接單片機處理電路。在單片機處理電路內(nèi)含有與信號采集電路相同路數(shù)的信號采集通道和循環(huán)采集各通道信號，啟動滅火繼電器和控制排氣風門電磁鐵、百葉窗電磁鐵、停車電磁鐵工作的程序部件?；鹁盘枡z測電路通過單片機處理電路內(nèi)含的程序部件檢測來自火焰感受傳感器的電壓信號。由于火焰感受傳感器傳送出來的電壓信號非常低，容易和干擾信號混淆，因此火警信號檢測電路就必須準確的判斷出接收到的信號是火警信號還是干擾信號。當信號檢測電路判斷出是火警信號時，就控制電源控制電路，接通電源開關(guān)，給滅火控制電路供電，啟動滅火控制電路自動滅火。滅火控制電路首先控制第一瓶滅火電爆管啟動，打開第一瓶滅火瓶進行火，然后啟動左右步兵室排氣風門電磁鐵、百葉窗電磁鐵、停車電磁鐵工作。在打開第一瓶滅火瓶后15秒， 火警信號檢測電路仍檢測得到火警信號，這時會自動啟爆第二瓶滅火瓶進行滅火。無論火警信號是否存在，只要手動按下第一瓶滅火按鈕或第二瓶的滅火按鈕開關(guān)，通過滅火控制電路就可以啟爆滅火瓶滅火，啟動左右步兵室排氣風門電磁鐵、百葉窗電磁鐵、停車電磁鐵工作。按下三防控制開關(guān)，通過三防控制電路，可以啟動濾毒缸電磁鐵、百葉窗電磁鐵、停車電磁鐵工作。[0015]在圖2中，信號檢測電路含有的四路信號采集電路，四路信號采集電路分別由四路線路相同的信號采集電路組成。四路信號采集電路通過射極跟隨電路連接單片機處理電路閉環(huán)回路，硬件看門狗電路連接射極跟隨電路和單片機處理電路。信號采集電路由電阻和電容組成，可以對采集來的信號進行濾波處理。四路信號采集電路輸出的電壓分別給射極跟隨電路，射極跟隨電路由一個四路運放電路LM2M和四個IOu的電容組成。射極跟隨電路輸出的四路信號輸入單片機。單片機處理電路是該電路的核心。單片機可以選用 MICROCHIP公司的PIC16系列，其中PIC12F688單片機通過內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路實時循環(huán)采集來自火焰感受器的4路輸入信號，如果在3秒內(nèi)單片機采集到的任何一路信號電壓的幅度都大于動作電壓時，那么單片機將立即輸出滅火信號，啟動控制電路控制滅火。如果在3 秒內(nèi)單片機采集到的任何一路信號電壓的幅度都大于動作電壓時，那么單片機將立即輸出滅火信號，啟動控制電路控制滅火。[0016]該PIC12F688單片機具有較強的抗干擾能力，適合環(huán)境比較惡劣的場合。 PIC12F688單片機8、9、10、11腳作為采集信號的輸入端，射極跟隨電路輸出的四路輸出信號連接到8、9、10、11腳，5、6腳作為信號的輸出端，連接到電源控制電路，進行自動滅火的控制。[0017]通常車輛上安裝有多少個火焰感受傳感器，單片機處理電路就需設置幾路信號采集電路和相同路數(shù)的采集通道。單片機處理電路循環(huán)采集四個通道的信號，提供一個判斷標準電壓，判斷是否大于啟動電壓，通過動作計數(shù)器加或清零，判斷四個動作計數(shù)器是否大于設定值，產(chǎn)生啟動電壓和停止電壓。只要有任一路火警信號被采集到，就立刻啟動滅火繼電器1，控制第一瓶滅火瓶啟動滅火，并同時開始計時。當計時器達到一個設定值，而火警信號依然存在時，就啟動滅火繼電器2，控制第二瓶滅火瓶啟動滅火。對于火警信號還是干擾信號的判斷是通過單片機處理電路來處理的。由于火警信號是一個連續(xù)的信號，而干擾信號是瞬時和無規(guī)律的，當采集到的信號在一定時間內(nèi)一直存在，即動作計數(shù)器計到某個設定值采集的信號一直大于啟動電壓時，這個信號就被判斷為火警信號。[0018]圖3描述了硬件看門狗電路原理?？撮T狗硬件電路可便于根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)，給單片機提供啟動電壓。上述單片機處理電路可以連接有實時監(jiān)測單片機系統(tǒng)運行狀態(tài)的硬件看門狗電路?？撮T狗電路中的兩個三五定時器U5、U6可以是型號為NE555芯片，它們輸出端分別通過并聯(lián)電阻R11、R12和電阻并聯(lián)R13、R14及電連接三極管Q4基極的電阻R15， 分別通過NE555芯片腳5連接，電容C20、C22，分別通過NE555芯片腳4連接電容C19、三極管Q2，并聯(lián)回路和電容C21、三極管Q4并聯(lián)回路和分別連接NE555芯片輸入端腳3的三極管Ql、Q3構(gòu)成兩路定時脈沖發(fā)生器。正常情況下，單片機系統(tǒng)輸出復位脈沖信號到三極管Q2和Q4的基極，監(jiān)測電路處于復位狀態(tài)，三五定時器U5和U6的腳3輸出高電平。當單片機系統(tǒng)受干擾出現(xiàn)異常情況時，則不能輸出復位脈沖信號到三極管Q2和Q4的基極，此時監(jiān)測電路開始工作，經(jīng)過一定的延時后，三五定時器U5或TO的腳3轉(zhuǎn)為低電平，這將導致單片機系統(tǒng)立刻重新啟動。當單片機系統(tǒng)正常運行后，監(jiān)測電路又處于復位狀態(tài)。在出現(xiàn)異常情況導致單片機內(nèi)部看門狗電路失效時，立刻重新啟動單片機系統(tǒng)，同時給單片機提供啟動電壓的標準。[0019]參閱圖4?？刂齐娐分饕捎昧巳舾蓚€繼電器組成，分別實現(xiàn)滅火、控制左右步兵室排氣風門電磁鐵工作，停車電磁鐵工作(發(fā)動機熄火)，百葉窗電磁鐵工作等一系列動作。[0020]手動滅火工作原理[0021]按下外部的滅火按鈕，通過按鈕接點接至E^V電源，使電爆管電爆絲接正^V電源通電爆破，打開滅火瓶噴藥滅火。同時電爆絲被燒斷，繼電器J3繞組由于第一瓶電爆絲燒斷，接地點斷開無電流而釋放。繼電器J3斷開，繼電器J4控制繞組也由于繼電器J3斷開，接地點斷路而釋放，繼電器J4的觸頂K2斷開，繼電器J4的觸點Kl恢復閉合。按鈕的另一觸點通過電連接器接至正26V電源，繼電器J8吸合，繼電器J8的觸點K閉合。停車電磁鐵通過繼電器J8觸點K接正2明電源通電工作，使發(fā)動機熄火。通過繼電器J8的常開點和繼電器J12使左右風門電磁鐵通電工作，從而控制了左右步兵室排氣風扇[0022]停止運轉(zhuǎn)。[0023]自動滅火工作原理[0024]當有火警發(fā)生時，信號檢測電路一旦檢測到火焰感受器的火警信號，便立即將^V 電源通過電連接器加至繼電器J5控制繞組，繼電器J5觸點K閉合。正26V電壓通過繼電器 J5觸點K1、繼電器J4觸點Kl閉合的常開接點，給電爆管加正26N電壓，電爆絲通電爆破， 電爆絲被燒斷，繼電器J3斷電釋放，繼電器J3觸點K斷開。雖然繼電器J3觸點K斷開，由于此時繼電器J5吸合繼電器J5觸點K2閉合接通，繼電器J4仍然維持通電吸合狀態(tài)。[0025]由于有火警信號，繼電器J7控制繞組加正^V電壓吸合，繼電器J7常閉接點斷開，常開接點閉合，繼電器J8通過百葉窗手動常閉開關(guān)接正^V電源通電吸合，繼電器J8 觸點K閉合，停車電磁鐵通電工作(發(fā)動機熄火)，百葉窗電磁鐵工作(百葉窗關(guān)閉)。通過繼電器J12使左右風門電磁鐵工作，控制了左右步兵室風扇停止運轉(zhuǎn)。[0026]防原子、防化學控制原理[0027]按防化學按鈕按下防化學按鈕，通過電連接器使繼電器J12工作，繼電器J12觸點K2的兩組常閉接點同時斷開，兩組常開接點同時接至正電源，使左右風門電磁鐵不受繼電器J8K控制而通電啟動，控制左右步兵室風扇停止運轉(zhuǎn)，使濾毒缸電磁鐵通電工作。[0028]按防原子按鈕按下防原子按鈕，通過電連接器使繼電器J12工作，原理與防化學按鈕的情況完全一樣。同時，啟動繼電器J7工作，繼電器J7觸點K控制繼電器J8觸點K吸合啟動停車電磁鐵使發(fā)動機熄火，啟動百葉窗電磁鐵使百葉窗關(guān)閉。由于繼電器J8觸點K 接通正^V電源，使繼電器J12觸點K2的兩組常閉接點也接正電源，使左右風門電磁鐵通電工作，控制左右步兵室風扇停止運轉(zhuǎn)。[0029]由于通過電連接器接正26V電源，繼電器J9、繼電器Jl 1吸合，繼電器Jl 1觸點K閉合使自鎖在正26V電壓，按鈕放開仍維持在工作狀態(tài)，要停止工作，必須斷開防原子開關(guān)。
權(quán)利要求1.一種防護控制盒，包括，感受火焰?zhèn)鞲泻筒杉鹧娓惺芷骰鹁盘柕男盘枡z測電路，電連接信號檢測電路的電源控制電路和滅火控制電路，其特征在于，所述的信號檢測電路含有多路信號采集電路，該多路信號采集電路通過射極跟隨電路連接單片機處理電路閉環(huán)回路，在射極跟隨電路和單片機處理電路之間還并聯(lián)有實時監(jiān)測單片機系統(tǒng)運行狀態(tài)的看門狗電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護控制盒，其特征在于，連接火焰感受傳感器的火警信號檢測電路通過電源控制電路連接電源和滅火控制電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防護控制盒，其特征在于，所述射極跟隨電路由一個四路運放電路LM2M和四個IOu的電容組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護控制盒，其特征在于，所述的信號采集電路分別由至少四路線路相同的信號采集電路組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護控制盒，其特征在于，車輛上安裝有多少個火焰感受傳感器，單片機處理電路就需設置幾路信號采集電路和相同路數(shù)的采集通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護控制盒，其特征在于，看門狗電路中的兩個三五定時器的輸出端分別通過并聯(lián)電阻Rll、R12和電阻并聯(lián)R13、R14及電連接三極管Q4基極的電阻R15,分別通過NE555芯片連接電容C20、C22，分別通過NE555芯片連接電容C19、三極管Q2并聯(lián)回路和電容C21、三極管Q4并聯(lián)回路和分別連接NE555芯片輸入端的三極管Ql、Q3構(gòu)成兩路定時脈沖發(fā)生器。
專利摘要本實用新型公開的一種防護控制盒，包括，感受火焰?zhèn)鞲泻筒杉鹧娓惺芷骰鹁盘柕男盘枡z測電路，電連接信號檢測電路的電源控制電路和滅火控制電路，所述的信號檢測電路含有多路信號采集電路，該多路信號采集電路通過射極跟隨電路連接單片機處理電路閉環(huán)回路，在射極跟隨電路和單片機處理電路之間還并聯(lián)有實時監(jiān)測單片機系統(tǒng)運行狀態(tài)的看門狗電路。本實用新型通過單片機處理電路的控制和線路處理，能夠有效地通過信號檢測電路和單片機處理電路檢測、判斷、辨別火焰感受器是火警信號還是干擾信號，能夠提高抗干擾能力和避免誤動作發(fā)生滅火瓶誤爆，可靠地進行滅火處理。
文檔編號A62C37/00GK202315030SQ20112043912
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者白文莉 申請人:四川海天儀表電器開發(fā)有限公司