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消防车多通道集聚供液装置及控制系统设计
| 论文题名： | 消防车多通道集聚供液装置及控制系统设计 |
| 关键词： | 消防车;多通道集聚供液装置;控制系统;结构设计 |
| 摘要： | 在消防救援过程中，城市主战消防车消防炮供水的持续与稳定对于消防灭火的效果起着至关重要的作用。但是，在实际消防灭火过程中供液消防车的载水量有限，一台或多台供液消防车的载水量很难满足消防灭火的用水量要求，因此在供液消防车的水量耗尽时，需要其它供液消防车能够进入供水现场继续为城市主战消防车供水，消防车多通道集聚供液装置的作用就是实现供液消防车的切换。现有的消防集聚供液装置多以简单的机械结构设计为主，采用手动阀门控制供水支路的切换，主要依赖消防员的手动操控，缺少自动控制系统，很难保证城市主战消防车供水的持续与稳定。 为了提高传统消防集聚供液装置的切换效果和降低操作难度，降低灭火水剂的损耗和提高火场的灭火效率，将机械设计理论与控制技术相结合设计出一套消防车多通道集聚供液装置，消防员可以根据火灾救援现场供液消防车的载水量一键控制供水支路电动蝶阀的开度，完成供水支路的切换过程，提升消防救援灭火效率。 首先，根据消防车多通道集聚供液装置的功能需求完成了装置整体方案的设计，对装置样机的相关控制硬件进行选型，概述了控制系统的整体架构，基于WinCC组态软件开发了人机交互界面。 其次，对消防车多通道集聚供液装置的集聚结构进行了详细设计，运用ANSYS Workbench软件对消防车多通道集聚供液装置进行了流场仿真分析和静力学仿真分析，为消防车多通道集聚供液装置的设计提供了理论依据，保证了装置样机的安全使用。 然后，对消防车多通道集聚供液装置样机的控制系统进行了详细设计，设计了模糊-PID复合控制器，通过与PID控制器和模糊控制器的仿真结果对比表明所设计的模糊-PID复合控制器既具有模糊控制响应速度快的优点，又具有PID控制鲁棒性强、稳定性高的优点。 最后，制作出装置样机并搭建好试验平台，对样机的相关功能进行了试验，试验结果表明消防车多通道集聚供液装置样机能够顺利实现平滑切换的预期功能。 论文最终对所做工作进行了总结，并对未来消防车多通道集聚供液装置的研究方向进行了展望。 |
| 作者： | 周晓琳 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 李伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学(江苏) |
| 学位年度： | 2021 |
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