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原文传递 汽车火灾预警自动灭火系统的研究与设计
论文题名: 汽车火灾预警自动灭火系统的研究与设计
关键词: 汽车发动机舱;汽车火灾;多级预警;自动灭火系统;防灭火方案
摘要: 近年来,由于人民生活水平的提高,民众的购车需求旺盛,我国汽车保有量不断增加。然而人们享受汽车带来的交通便利的同时,随之而来的汽车火灾事故也频繁发生,汽车火灾的发生会造成大量经济损失以及人员伤亡。因此提出一种节能,安全,可靠的汽车防灭火方案,对降低汽车火灾发生频率,减少汽车火灾造成的经济损失以及人员伤亡具有十分重要的意义。
  本论文通过对汽车火灾特性分析,提出了一种能够实现多级预警和自动灭火的汽车防灭火方案,并通过汽车发动机舱模拟火灾试验,在证明了其工作可靠性的同时优化了系统的报警功能和灭火功能。
  主要研究结果如下:
  (1)结合火灾三要素和汽车组成特点发现,汽车火灾的发生是由电气系统的故障、排气系统及机械摩擦引发的过热、高温或者外来火源,引燃了因故障泄漏的燃油或汽车油脂、汽车内部其他的可燃材料等导致的。
  (2)根据引发汽车火灾的可燃物种类不同将汽车火灾分为A类(可燃固体物质),B类(可燃液体物质),C类(可燃气体物质),E类(电气)四类火灾。
  (3)汽车火灾具有以下五个特点:a.突发性;b.起火快、燃烧猛、蔓延迅速;c.发动机部位易着火;d.易产生有毒烟气造成人员中毒;e.易造成较大损失。
  (4)汽车火灾的处置难点主要为初起火灾探测困难,扑救难度大,缺乏有效灭火设备。
  (5)根据之前的理论分析结合实际需求确定了汽车火灾预警及自动灭火系统的功能要求以及总体方案设计,然后对该系统进行了原型设计。该系统由汽车火灾预警系统和汽车火灾自动灭火装置组成,其中汽车火灾预警系统是由汽车火灾探测模块和汽车火灾预警控制器组成。其中汽车火灾探测模块由138℃的不可恢复式感温电缆和DS18B20温度传感器构成,具备多级预警功能。汽车火灾预警控制器的核心为STC15W4K60S4的单片机,预警显示模块采用的是3.2寸USARTHMI触摸屏,主备电源分别使用车辆蓄电池提供+12V电源经过转换电压变成系统正常工作的+5V电压和使用可太阳能充电的充电宝提供稳定的+5V电压。汽车火灾自动灭火装置根据汽车发动机舱特点选择的是S型热气溶胶自动灭火装置。
  (6)对设计出的汽车火灾预警及自动灭火系统进行了汽车发动机舱模拟火灾试验,通过不同工况下的火灾试验,分析了灭火剂用量、喷放方式、火源位置及数量对系统灭火效果的影响以及分析了布置方式、火源位置及数量对报警时间的影响。通过试验结果,验证了其工作可靠性的同时优化了系统的报警功能和灭火功能,为汽车的防灭火自动化提出了一种节能,安全,可靠的方法。
作者: 胡逸君
专业: 安全工程
导师: 赵乘寿
授予学位: 硕士
授予学位单位: 西南交通大学
学位年度: 2017
正文语种: 中文
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