專利名稱：一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本實(shí)用新型涉及一種汽車運(yùn)行安全狀態(tài)綜合監(jiān)控預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，即特殊設(shè)計(jì)的煙霧探 測(cè)裝置與信息采集和處理設(shè)備集成后形成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行安 全狀況監(jiān)控，并提供預(yù)警功能。
技術(shù)背景
所有的煙霧探測(cè)器都由兩個(gè)基本的部分組成 一個(gè)傳感器感應(yīng)煙霧，以及一個(gè)非常響 的電子喇叭用于喚醒人們。根據(jù)工作原理不同常用的煙霧探測(cè)器可分為兩種光電探測(cè)器 和電離探測(cè)器。其技術(shù)和工作環(huán)境特征可概括如下環(huán)境溫度-10。 ~50°左右，多采用吸 頂式結(jié)構(gòu)，設(shè)備安裝位置離煙霧源大約3~4m，安裝位置通常能夠保證清潔、常溫、無振動(dòng)， 設(shè)備工作環(huán)境條件較好。因此在高溫、振動(dòng)較多、常有各種灰塵侵?jǐn)_的環(huán)境條件下，現(xiàn)有 的煙霧探測(cè)器無法滿足技術(shù)和使用要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，以滿足汽車在運(yùn)行環(huán)境 下檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)艙中煙霧濃度的需要，克服了現(xiàn)有煙霧探測(cè)器不能在高溫、振動(dòng)多、灰塵大 的環(huán)境條件下使用的缺陷。
本實(shí)用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，結(jié)合
如下
一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，包括煙霧探測(cè)裝置、ADAM模塊、控制處理單元、 穩(wěn)壓電源和報(bào)警裝置，所述的煙霧探測(cè)裝置30主要由固定箱9和其內(nèi)的減振箱12組成， 減振箱12內(nèi)腔為煙霧探測(cè)室1，室內(nèi)裝有煙霧濃度和溫度傳感器，固定箱9壁上設(shè)有與煙 霧探測(cè)室1連通的煙霧采集管6和排氣管2;所述的ADAM模塊25輸出端連接控制處理 單元的輸入端，控制處理單元的輸出信號(hào)連接到報(bào)警裝置。
所述的控制處理單元采用嵌入式工控機(jī)26，工控機(jī)26對(duì)來自ADAM模塊25傳來的 數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過處理后識(shí)別出煙霧的特征，視情況決定是否發(fā)送相關(guān)信號(hào)給報(bào)警控制裝置。
所述的煙霧濃度和溫度傳感器包括煙霧濃度傳感器4和熱敏傳感器13，煙霧濃度傳感 器4和熱敏傳感器13安裝在電路板14上，電路板14安裝在減振箱底座15上，電路板14 上裝有直流電源19。
所述的報(bào)警裝置包括報(bào)警控制器28、報(bào)警設(shè)備29兩部分，報(bào)警控制器28接收工控機(jī) 26發(fā)出的信號(hào)，確定報(bào)警信號(hào)后發(fā)出指令控制報(bào)警設(shè)備29響應(yīng)。所述的減振箱12與固定箱9之間的頂部裝有吊式減振器或阻尼器8，側(cè)面裝有減振彈 簧5，.減振箱底座15下裝有多個(gè)彈簧墊圈或橡膠墊17。
所述的煙霧采集管6和排氣管2與減震箱12之間采用活動(dòng)連接，與固定箱9之間采用 固定密封連接；煙霧采集管6的端部裝有檔塵端蓋7，排氣管2的外側(cè)端口裝有抽氣泵3。
所述的排氣管2位于減震箱12外壁與固定箱9內(nèi)壁之間部分的管體上，開有排除泄露 到兩箱體之間煙霧的適量小孔。
所述的煙霧采集管6或與多頭歧管連接，或與加長管連接。采用多頭歧管形式連接時(shí)， 以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)表面多點(diǎn)采集煙霧；當(dāng)設(shè)備安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)艙外時(shí)，煙霧采集管可以連接加長 管。
所述的固定箱9可以采用兩種形式，既由單一箱體或雙層箱體構(gòu)成，雙層箱體的夾層 內(nèi)充填隔熱材料ll。其中一種適用于非高溫環(huán)境，如駕駛室等，由單一箱體構(gòu)成，將起到 安裝固定煙霧探測(cè)裝置、作為減振箱有關(guān)減振設(shè)備基座等作用；另一種適用于高溫環(huán)境， 如發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，由兩層箱體和隔熱層構(gòu)成隔熱箱，不僅起到安裝固定作用、減振設(shè)備基座 作用，最重要的是還將起到隔熱、保證探測(cè)設(shè)備在高溫環(huán)境下能夠正常工作。
本實(shí)用新型開發(fā)屬于一種主動(dòng)安全技術(shù)， 一種能夠在高溫、易振動(dòng)、多塵環(huán)境下使用 的煙霧探測(cè)系統(tǒng)，利用信號(hào)識(shí)別方法準(zhǔn)確判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)空間煙霧濃度，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī) 存在潛在自燃危險(xiǎn)時(shí)提前預(yù)警的功能，為汽車安全運(yùn)營提供保障。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)構(gòu)成原理示意圖。
圖2是安裝于高溫環(huán)境下的煙霧探測(cè)裝置示意圖。
圖3是安裝于非高溫環(huán)境下的煙霧探測(cè)裝置示意圖。
圖4是預(yù)警信息處理流程圖。
圖中l(wèi).煙霧探測(cè)室2.排氣管3.抽氣泵4.煙霧濃度傳感器5.減振彈簧6.煙霧采 集管7.檔塵端蓋8.吊式減振器或阻尼器9.固定箱IO.隔熱內(nèi)箱ll.隔熱材料12.減 振箱13.熱敏傳感器14.電路板 15.減振箱底座 16.隔熱內(nèi)箱底座 17.彈簧墊圈或橡 膠墊18.隔熱外箱底座19.直流電源20.在減振箱上用于安裝煙霧采集管的小孔21.在 減振箱上用于安裝排氣管的小孔22、 23、 24.分別為減振箱底座、隔熱內(nèi)箱底座、隔熱外 箱底座上的走線小孔25.ADAM模塊26.工控機(jī)27.穩(wěn)壓電源28.報(bào)警控制器29.報(bào) 警設(shè)備30.煙霧探測(cè)裝置
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述
煙霧濃度傳感器4、熱敏傳感器13安裝于電路板14上，從而固定于減振箱底座15上;煙霧探測(cè)裝置30將通過數(shù)據(jù)傳輸線從減振箱12和固定箱底座18的小孔使電路板與ADAM 模塊25相連，ADAM模塊25輸出端將連接工控機(jī)26的輸入端，工控機(jī)26的輸出信號(hào)連 接到報(bào)警控制器28的輸入端，檔塵端蓋7安裝在煙霧采集管6的起始端，抽氣泵3安裝在 排氣管2外側(cè)端口。
其中煙霧探測(cè)裝置安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)艙或者駕駛室等地方，通過其內(nèi)部的傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng) 機(jī)表面空間的煙霧特征；ADAM卡輸入端與煙霧探測(cè)裝置30中的煙霧濃度傳感器4和熱 敏傳感器13相連，輸出端與工控機(jī)26相連，將傳感器檢測(cè)所得數(shù)據(jù)傳輸給工控機(jī)26;工 控機(jī)26安裝在車輛上，采用嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，用于完成系統(tǒng)中信息的識(shí)別、數(shù)據(jù)處理、 向報(bào)警控制器發(fā)出指令；報(bào)警控制器接收工控機(jī)發(fā)出的信號(hào)，確定報(bào)警信號(hào)后發(fā)出指令控 制報(bào)警設(shè)備響應(yīng)。
使用時(shí)，煙霧在抽氣泵的作用下，從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙通過檔塵端蓋過濾處理后吸入到煙 霧探測(cè)室；煙霧濃度傳感器4檢測(cè)煙霧濃度、熱敏傳感器13檢測(cè)煙霧溫度變化率，傳感器 信號(hào)通過數(shù)據(jù)線傳輸給ADAM模塊25; ADAM模塊25輸出信號(hào)傳送給工控機(jī)26，經(jīng)過 工控機(jī)26內(nèi)部程序處理后，與事先設(shè)定好的閾值進(jìn)行比較，判斷所檢測(cè)到的煙霧指標(biāo)參數(shù) 是否達(dá)到或超過閾值范圍； 一旦指標(biāo)超過閾值范圍，報(bào)警控制器28獲得指令后觸發(fā)報(bào)警設(shè) 備29報(bào)警。
本實(shí)用新型采用多層箱體結(jié)構(gòu)構(gòu)成煙霧探測(cè)裝置，保證設(shè)備在高溫、振動(dòng)頻繁、灰塵 較多的環(huán)境下能夠正常使用。采用兩層箱體中間填充隔熱材料，形成隔熱體，可以避免在 較高溫度下使用時(shí)傳感器、電路系統(tǒng)失效；通過減震箱外加裝各種減振裝置，使箱體得到 充分的減振，可以保護(hù)其內(nèi)部的傳感器及電路系統(tǒng)，從而保證設(shè)備在振動(dòng)多、顛簸大的環(huán) 境下正常發(fā)揮其功效；在煙霧采集管口設(shè)置檔塵端蓋，充分過濾掉灰塵等粒度較大的雜質(zhì)， 使較純潔的煙霧進(jìn)入煙霧探測(cè)室，保證傳感器所檢測(cè)到的有關(guān)煙霧信號(hào)的準(zhǔn)確性，使得設(shè) 備能夠在灰塵較多的環(huán)境下正常使用。
參閱圖1~4，煙霧探測(cè)室1由減振箱12及減振箱底座15所形成的內(nèi)部空間構(gòu)成；煙 霧探測(cè)傳感器4、熱敏傳感器13安裝于電路板14上，由12V直流電源19供電；減振箱底 座四角對(duì)稱安裝四個(gè)橡膠墊或彈簧墊圈17，頂面中心處安裝一個(gè)吊式減振器或阻尼器8， 側(cè)壁外側(cè)每一個(gè)表面中心處安裝柱式減振彈簧5，該彈簧以固定箱9箱體內(nèi)壁為底座；固 定箱分為兩種，如果該裝置安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)部，則固定箱由隔熱外箱代替，如果該裝置 安裝于其他環(huán)境溫度較低的場(chǎng)所，固定箱由一個(gè)獨(dú)立的單層箱體構(gòu)成；隔熱箱由內(nèi)外兩層 箱體構(gòu)成，在隔熱外箱9和隔熱內(nèi)箱10中間填充隔熱材料11，箱體的底座也同樣由兩層 且填充隔熱材料構(gòu)成，使放置于隔熱箱內(nèi)部的傳感器得到充分的隔熱；前面所述傳感器、 隔熱箱(或固定箱)、減振箱、煙霧采集管6、排煙管2、抽氣泵3—起構(gòu)成煙霧探測(cè)裝置 30;數(shù)據(jù)處理和報(bào)警控制部分包括ADAM模塊25、工控機(jī)26、穩(wěn)壓電源27、報(bào)警控制器 28、報(bào)警設(shè)備29 (如顯示器、警報(bào)鈴、警示燈等)和數(shù)據(jù)線構(gòu)成。煙霧濃度傳感器4采用煙霧氣體濃度檢測(cè)傳感器MS5100，用于檢測(cè)所采集氣體樣本 的煙霧濃度；熱敏傳感器13采用半導(dǎo)體二極管或三極管，用于檢測(cè)所采集氣體樣本的溫度 變化率；ADAM模塊25采用ADAM4017模塊，通過數(shù)據(jù)線接收前述傳感器所傳來的模擬 信號(hào)。
煙霧探測(cè)裝置30采集到發(fā)動(dòng)機(jī)表面空間的煙霧后，煙霧濃度傳感器4、熱敏傳感器13 采集相關(guān)信息傳輸給ADAM模塊25，經(jīng)轉(zhuǎn)化后送入嵌入式工控機(jī)26進(jìn)行處理。工控機(jī)26 內(nèi)置的程序?qū)⒏鶕?jù)煙霧濃度、溫度變化率兩種參數(shù)的具體特征值，與事先設(shè)定好的相關(guān)閾 值進(jìn)行比較，分析判斷煙霧指標(biāo)的具體狀態(tài)，從而決定是否發(fā)送信號(hào)給報(bào)警控制器28。
本實(shí)用新型對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)具體的安全狀態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了溫度高、振動(dòng)多、灰塵大等惡 劣環(huán)境下煙霧狀態(tài)探測(cè)，為汽車安全狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供了一種有效的手段。
權(quán)利要求1、一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，包括煙霧探測(cè)裝置、ADAM模塊、控制處理單元、穩(wěn)壓電源和報(bào)警裝置，其特征在于所述的煙霧探測(cè)裝置(30)主要由固定箱(9)和其內(nèi)的減振箱(12)組成，減振箱(12)內(nèi)腔為煙霧探測(cè)室(1)，室內(nèi)裝有煙霧濃度和溫度傳感器，固定箱(9)壁上設(shè)有與煙霧探測(cè)室(1)連通的煙霧采集管(6)和排氣管(2)；所述的ADAM模塊(25)輸出端連接控制處理單元的輸入端，控制處理單元(26)的輸出信號(hào)連接到報(bào)警裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的控制處 理單元采用嵌入式工控機(jī)(26)，工控機(jī)(26)對(duì)來自ADAM模塊(25)傳來的數(shù)據(jù)信號(hào) 經(jīng)過處理后識(shí)別出煙霧的特征，視情況決定是否發(fā)送相關(guān)信號(hào)給報(bào)警控制裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的煙霧濃 度和溫度傳感器包括煙霧濃度傳感器(4)和熱敏傳感器(13)，煙霧濃度傳感器(4)和熱 敏傳感器(13)安裝在電路板(14)上，電路板(14)安裝在減振箱底座(15)上，電路 板(14)上裝有直流電源(19)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的報(bào)警裝 置包括報(bào)警控制器(28)、報(bào)警設(shè)備(29)兩部分，報(bào)警控制器(28)接收工控機(jī)(26)發(fā) 出的信號(hào)，確定報(bào)警信號(hào)后發(fā)出指令控制報(bào)警設(shè)備(29)響應(yīng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的減振箱 (12)與固定箱(9)之間的頂部裝有吊式減振器或阻尼器(8)，側(cè)面裝有減振彈簧(5)，.減振箱底座(15)下裝有多個(gè)彈簧墊圈或橡膠墊(17)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的煙霧采 集管(6)和排氣管(2)與減震箱(12)之間采用活動(dòng)連接，與固定箱(9)之間采用固定 密封連接；煙霧采集管(6)的端部裝有檔塵端蓋(7)，排氣管(2)的外側(cè)端口裝有抽氣 泵(3)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的排 氣管(2)位于減震箱(12)外壁與固定箱(9)內(nèi)壁之間部分的管體上，開有排除泄露到 兩箱體之間煙霧的適量小孔。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的煙 霧采集管(6)或與多頭歧管連接，或與加長管連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的固定箱 (9)由單一箱體或雙層箱體構(gòu)成，雙層箱體的夾層內(nèi)充填隔熱材料(11)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)，屬于汽車運(yùn)行安全狀態(tài)綜合監(jiān)控預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域。其目的是滿足汽車在運(yùn)行環(huán)境下檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)艙中煙霧濃度的需要，克服了現(xiàn)有煙霧探測(cè)器不能在高溫、振動(dòng)多、灰塵大的環(huán)境條件下使用的缺陷。解決方案是該系統(tǒng)包括煙霧探測(cè)裝置、ADAM模塊、控制處理單元、穩(wěn)壓電源和報(bào)警裝置，所述的煙霧探測(cè)裝置主要由固定箱和其內(nèi)的減振箱組成，減振箱內(nèi)腔為一煙霧探測(cè)室，室內(nèi)裝有煙霧濃度和溫度傳感器，固定箱壁上設(shè)有與煙霧探測(cè)室連通的煙霧采集管和排氣管；所述的ADAM模塊輸出端連接控制處理單元的輸入端，控制處理單元的輸出信號(hào)連接到報(bào)警裝置。
文檔編號(hào)G01N21/47GK201322713SQ20082007303
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者周茹波, 孫文才, 張景海, 李世武, 楊志發(fā), 楊斯淇, 王云鵬, 田晶晶, 董勝武, 隗海林 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)