[發(fā)明專利]一種基于計算機的高層樓宇滅火彈電磁彈射控制系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111366036B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 曹增強;鄭國;魏凌峰;張銘豪;黨成龍;常亞南
• 申請（專利權）人: 陜西大工旭航電磁科技有限公司
• 主分類號: F41B6/00
• 分類號: F41B6/00;F42B12/46;A62C19/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

1.一種基于計算機的高層樓宇滅火彈電磁彈射控制系統(tǒng)，其特征在于包括測量模塊、調平模塊、動作模塊、發(fā)射模塊、指示模塊、可編程控制器和計算機，所述的測量模塊包括一號傾角測量儀(4)、二號傾角測量儀(5)、三號傾角測量儀(6)、四號傾角測量儀(8)、距離測量儀(19)和五號傾角測量儀(20)，一號傾角測量儀(4)、二號傾角測量儀(5)、三號傾角測量儀(6)、四號傾角測量儀(8)分別固定在工作臺(2)上表面的四條邊上，用于測量工作臺(2)的傾斜角度，四臺傾角測量儀將所測角度實時反饋給可編程控制器和計算機，用于工作臺(2)的調平；距離測量儀(19)和五號傾角測量儀(20)安裝在發(fā)射架(1)上，依次測量發(fā)射點距離著火點的直線距離l和發(fā)射點與著火點所在直線與水平線的夾角θ，計算機根據(jù)所測數(shù)據(jù)l和θ計算出發(fā)射點距著火點的水平距離s和豎直距離h，再根據(jù)炮彈質量M，空氣阻力系數(shù)C，空氣密度ρ，炮彈直徑D，重力加速度g，使用迭代的方式在計算機內演算炮彈發(fā)射角度α和炮彈發(fā)射速度V，之后根據(jù)公式計算充電電壓，其中A-炮彈截面積，ρ₀-炮彈密度，c₀-應力波在炮彈中的傳播速度，K-RLC振蕩回路的系統(tǒng)常數(shù)；所述的調平模塊包括一號調平電機(10)、二號調平電機(11)、三號調平電機(12)、四號調平電機(13)、五號調平電機(14)、六號調平電機(15)、七號調平電機(16)、八號調平電機(17)和九號調平電機(18)，所有電機用于對工作臺(2)進行調平，使其處于水平面上；所述的動作模塊包括俯仰電機(7)、旋轉電機(9)和接觸傳感器(23)，在測量著火點位置之前，首先驅動俯仰電機(7)和旋轉電機(9)，使距離測量儀(19)瞄準著火點位置，然后進行測距，而計算機計算發(fā)射角度α后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇删幊炭刂破髦校删幊炭刂破鲗⑿盘柊l(fā)送給俯仰電機(7)，俯仰電機(7)根據(jù)得到的數(shù)據(jù)旋轉到指定位置，之后進行裝彈，將滅火彈(21)裝入炮筒(24)內，滅火彈尾部的定位銷與接觸傳感器(23)接觸，接觸傳感器(23)得到信號后反饋給可編程控制器，發(fā)射模塊處于待充電狀態(tài)，否則無法進行充電；所述的發(fā)射模塊包括變壓器TM1、第一二極管D1、第二二極管D2、第一晶閘管M1、第二晶閘管M2、第三晶閘管M3、限流電阻R1、平波電感L1、脈沖電容C1、電流傳感器TA1、電壓傳感器TV1和溫度傳感器ST1；變壓器TM1升壓后經(jīng)過由第一二極管D1、第二二極管D2、第一晶閘管M1、第二晶閘管M2組成整流橋后對脈沖電容C1進行充電，限流電阻R1和平波電感L1用于防止電流過大，保護電路，充電過程中電流傳感器TA1，電壓傳感器TV1，溫度傳感器ST1用于測量電路中數(shù)據(jù)，充電完成后，通過導通晶閘管M3使脈沖電容的能量瞬間釋放到與炮筒(24)固連的發(fā)射線圈(22)中；所述的指示模塊包括充電完成指示、調平完成指示、旋轉完成指示、俯仰完成指示、電機故障指示以及充電故障指示，用于操作人員實時觀察系統(tǒng)的動作狀態(tài)。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于計算機的高層樓宇滅火彈電磁彈射控制系統(tǒng)，其特征在于還包括HMI人機交互設備，其與計算機和可編程控制器之間通過以太網(wǎng)進行通訊。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于計算機的高層樓宇滅火彈電磁彈射控制系統(tǒng)，其特征在于所述的調平模塊具體如下：

計算機接收到一號傾角測量儀(4)、二號傾角測量儀(5)、三號傾角測量儀(6)、四號傾角測量儀(8)測量的數(shù)據(jù)后，判斷工作臺(2)是否以及水平，若不處在水平位置，則判斷向哪個方向傾斜，若向前傾斜，則驅動一號調平電機(10)，六號調平電機(15)、七號調平電機(16)運動，電機通過絲杠驅動工作臺(2)使工作臺(2)前部升高并實時監(jiān)測四臺測量儀數(shù)據(jù)，直至工作臺(2)處于水平位置為止；同理若向后傾斜則驅動三號調平電機(12)、四號調平電機(13)和九號調平電機(18)運動，若向左傾斜則驅動一號調平電機(10)，二號調平電機(11)和三號調平電機(12)，向右傾斜則驅動七號調平電機(16)、八號調平電機(17)、九號調平電機(18)。