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1、自动巡航消防报警系统分布式控制1987年5月6日，黑龙江省大兴安岭地区的西林吉、图强、阿尔木和塔河4个林业局所属的几处林场，同时起火，引起建国以来最严重的一次特大森林火灾。据初步统计，过火面积达101万公顷，其中有林面积近70。烧毁房舍61.4万平方米。内含居民住房40万平方米，贮木场4处半，林场9处，存材85.5万立方米，烧毁各种设备2488台，粮食650万斤。受灾群众5万多人，死亡193人，受伤226人。这次森林火灾是由于黑河市组织点燃“防火线”跑火之后火势失控引起的。防火线点燃以后工人需要撤离现场，所以当发现火势失控时，或是已经迅速蔓延，成为火灾。如果当时已经具有成熟的自动巡航消防车能实
2、时监测火灾，及时发现火情，发现出火警警报，将有可能使火灾损失减小到最小，避免人身财产的损害和环境危害。近年来随着自动化产业的迅速发展，使得自动巡航车的实现成为可能。很多企业都在研制开发智能自动无人驾驶车。而自动巡航消防报警系统就是基于无人驾驶的理念设计的。分布式巡航消防报警系统针对其中的巡航消防车 这种巡航车，可以通过光电引导系统实现自动巡航功能，来辨别消防报警车的路径，调整车的路径。 通过红外反射式传感器感测障碍物，进行调整行车状态停下或前进。 通过温度传感器和光敏电阻模块来实现对火灾的探测，根据温度和火光的数据分析火情的大小。 用无线收发模块与主机进行无线通讯，并将火灾分析数据传输至终端设
3、备。 使用单片机作为远程终端设备的控制器，同时根据长期巡航的数据分析火灾易发点。 系统整体框图 寻迹传感器的选择 光电传感器作导航，通过感测黑线来判断小车的位置并反馈到单片机来控制小车的行进路线。设计中我们采用两个光电传感器模块并将其放置在车体两边，实行同时检测。 电磁传感器作导航，通过感测道路上的导线，来判断小车的位置并反馈到单片机来控制小车的行进路线。这样就需要对要行进的道路铺设通有一定大小的交变电流。相比而言，成本较高！温度传感器的选择 采用热敏电阻来感受小车沿途的温度。但是一般的热敏电阻不容易控制，并且不容易把温度的变化准确的转化为摄氏温度的数字量输出。且一般的温度传感器没有那么精确，
4、所以使用起来误差会比例较大，而且还要使用A/D转换。A/D转换本身对算法的要求很高，会有较大的误差，从而不能可靠地对火灾现场的温度进行准确的反映。采用数字温度传感器DS18B20。DS18B20数字温度传感器提供9位温度读数,对应的可分辨温度为0.5C。并且其采用独特的单线接口方式，它与单片机连接时只需要一条口线即可实现单片机与DS18B20的双向通信。测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给单片机，同时可传送CRC校验码，具有较强的抗干扰纠错能力。 同时DS18B20还可组成功能多点温度巡回监测系统。无线通讯模块 采用无线通讯设备。我们使用的是编码解码芯片PT2262和SC22
5、72。PT2262和SC2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262和SC2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从Dout串行输出，可用于无线通讯。在这里，可以设定终端和车载系统之间一种协议，即特定地址码所对应的含义。从而实现通讯的目的！避障模块 避障部分是用的红外对管，基本原理就是电路通过红外管发射红外线，接收管接收，当前面有障碍物的时候，红外线会被反射回来，同时就会被在一起的接收管接收到，并将相应单
6、片机I/O口置为高电平，通过程序检测红外管的编号，来控制电机的转动情况（减速、停止等），从而实现避障。红外对管的电路图如下：巡航控制原理巡航控制原理 在本系统中，采用闭环控制实现车道的准确定位。控制原理图如图6所示，单片机接收光电传感器的信号，产生一个误差信号，由该误差信号来控制电机的运行方式，进而控制小车的移动。图6软件设计软件设计模拟试验场地至此，对于分布式控制系统中的数据采集和传输两级已经构建完成。终端处理对于终端来说，作为决策层，既需要对各个巡航子系统传回的数据进行处理，又要对火情大小，地点，范围大小进行分析并启动相应的灭火方案。这样对于总体的情况进行掌握之后做出最佳决策，并执行的控制方式，对于控制的成本节省，控制的最优化都有很大的帮助。Thank you ！ Finished by zc
