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1、J I A N G S U U N I V E R S I T Y本 科 毕 业 论 文 高楼逃生调速缓降器及测控系统A speed-adjustable slow down equipment for tall building escape with measurement and control system学院名称： 机械工程学院 专业班级： 测控 0602 学生姓名： 姚钦 指导教师姓名： 张西良 指导教师职称： 教授 2010 年 06 月江 苏 大 学毕业设计(论文)任务书 机械 学院 测控06（ 02 ） 班级 姚钦 学生设计(论文)题目 高楼逃生调速缓降器及测控系统 课题来源
2、 自选 起讫日期 2010 年 03 月 15 日至 2009 年 06 月 18 日共 14 周指导教师(签名) 张西良 系(教研室)主任(签名) 课题依据:针对现有产品的缺陷和不足，设计一种结构简单、使用方便、性能可靠价格适中的高楼逃生缓降器。要求: 装置能够巧妙地将人体向下的重力转化为重力矩，依次产生转速、离心力、正压力，增加滑动摩擦力和摩擦阻力矩，实现降落减速，使降落过程达到动态平衡，而使人安全地降落至地面；为了确保人员安全、不受伤，当人员即将到达地面时自动制动，进一步降低降落速度，安全舒适着地；装置可多人重复使用，安装方别、控制可靠快捷。任务要求:1开题/专题综述报告（3000字左右
3、）2专业译文工作（10000汉字左右）3调研报告（1000字左右）4总体要求：采用合适的结构和速度控制方法，设计高楼逃生缓降器总体结构，并采用单片机、传感器、执行器和人机接口，设计高楼逃生缓降器测控系统。1）高楼逃生缓降器总体结构设计。2）单片机测控系统、传感器信号采集电路、执行器驱动电路设计。3）单片机测控系统软件设计。5毕业设计说明书/论文（20000字）毕业设计(论文)进度计划:起 讫 日 期工 作 内 容备 注3.13.143.153.283.294.114.124.254.265.95.105.235.246.66.76.136.146.18明确任务，收集资料，外文翻译，外出调研。（
4、2周）外文翻译，文献综述，提出总体方案，提交开题报告，撰写调研报告。（2周）外文翻译，进行理论研究。（2周）总体结构设计。（2周）硬件设计。（2周）硬件调试，软件编程。（2周）系统调试、改进与完善（2周）编写毕业设计说明书（毕业论文）。（1周）资料总结、打印、归档，毕业设计答辩（1周）毕业实习备 注高楼逃生调速缓降器及测控系统专业班级：测控0602 学生姓名：姚钦指导教师：张西良 职称：教授摘要高楼火灾逃生问题越来越为公众所关注。当高楼发生火灾时，火势迅速扩散，大火封住了房门，威胁人们的生命。这时候，如果设置了相应的逃生装置，可以实现自救，从而大大减少人员伤亡。针对目前高楼逃生装置速度调节困难
5、，要求人员的逃生技术高，安全系数低等不足，设计了一种高楼逃生调速缓降器。它分为机械系统和测控系统，机械系统是装置的主体，由离心机构、制动机构、绳索回收机构组成；测控系统对运行的过程进行监测和控制，核心是单片微机。该装置通过离心机构限制人员下降的速度；通过制动机构，控制人着陆的速度，使人缓慢平稳着陆；通过绳索回收机构，快速回收绳索，进行循环利用；运用微机控制技术，根据楼高和人员的重量，自动控制制动器制动高度和制动力，对运行过程实时速度监测，当发生高楼火灾时，实现人员快速安全逃生。该装置经过软硬件的调试以及大量的试验后，取得满意的效果。关键词：高楼逃生 缓降器 调速 自动控制A speed-adj
6、ustable slow down equipment for tall building escape with measurement and control systemAbstract People pay more and more attention to the problem of Building fire escape now. When building fire happen， the fire spread quickly， and block the door， peoples life are threatened. At that time， if there
7、is a device which can achieve self-rescue， thus greatly reducing the casualty.Aiming at the building escape devises have problems with speed-unadjustable， high skills required， and low safety coefficient， we developed a speed-adjustable slow down equipment for tall building escape. It is divided int
8、o mechanical system and control system. Mechanical system is the subject of the device， includes centrifugal mechanism， brake mechanism， and rope recycle mechanism. The control system for real-time monitoring and control， has core with a single chip microcomputer.This device limits the speed when pe
9、ople drop through centrifugal mechanism； it controls the speed of landing， make people land smoothly and slowly， through the braking mechanism； it recycle the rope rapidly for recycling ， through the rope recycle mechanism； Using microcomputer control technology， it controls the brake height and bra
10、ke power automatically according to the building height and the weight of the people， also it monitors the real-time speed in operation process. When there is a fire， people can safe themselves quickly and safely. After software debugging， hardware tests， and a large number of experiments， we achiev
11、ed satisfactory results.Keywords： Tall escape Slow down equipment Speed adjustable Automatic control目 录第一章 绪论11.1 研究目的和意义11.2 国内外产品现状11.3 设计思路3第二章 总体方案设计42.1 功能要求42.2 技术方案论证4第三章 机械系统设计93.1 整体设计93.2 机架设计103.3 离心机构设计103.4 绳收回机构设计183.5 制动机构设计21第四章 控制系统设计244.1 控制方案244.2 控制器硬件结构设计254.3 控制器电路设计254.4 控制程序设
12、计28第五章 调试与试验345.1 调试及试验方法345.2 控制系统调试345.3 机械系统调试365.4 逃生器试验37第六章 总结与展望396.1 总结396.2 展望39致谢40参考文献41附录A 机械设计图纸清单43附录B 程序项目文件清单45第一章 绪论1.1 研究目的和意义随着社会经济的发展，居民楼、办公楼越建越高，人民群众对生活工作环境的安全保障日益重视，迫切希望有一个安全的生活、工作空间。然而，生活中有时候会遇到意外情况，当高楼发生火灾时，大火能在一分钟内迅速扩散至整个房间，大火封锁了房间的门，电梯和楼道也不能通行，而且消防人员还不能及时赶到，大火威胁到人们的生命。一些人在等
13、待救援的过程中难以忍受大火和浓烟的熏烤，选择跳楼；还有些人蜷缩在角落里，很快被大火吞噬。这时候，如果设置了相应的逃生装置可以实现自救，将大大减少人员的伤亡。高楼火灾的逃生要能够实现逃生快速安全，可多人逃生，操作方便。为此，研究高楼火灾逃生问题，具有非常重要的意义。1.2 国内外产品和技术现状及发展趋势1. 便携式逃生绳如图1-1所示，使用时一端固定于支撑物体上，人员握紧绳子另一端下滑。缺点：速度调节困难，逃生技术要求高。 （a） （b）图1-1 便携式逃生绳2. 防火梯如图1-2所示，主要有永久固定于外墙的和临时从窗台放下的绳梯（或折叠梯）两种形式，发生火灾时人员沿梯子到达地面。缺点：使用高度太低。 （a） （b）图1-2 防火梯3. 各种缓降器如图1-3所示，原理是通过各种手段，增加绳索与装置之间的摩擦力或人为制造升力，降低绳索下降的速度，人员通过绳索或者吊篮缓慢降落至地面。缺点：装置体积大，价格高。 （a） （b）图1-3 逃生缓降器4. 离心式高楼逃生器如专利高楼安全逃生器（专利号：ZL012 55973.3），如图1-4所示，该高楼逃生装置巧妙地将人体向下的重力，转化为转速，依次产生转速、离心力、正压力、滑动摩擦力、摩
