馬鑫

摘要：當下，社會經(jīng)濟發(fā)展，加快城市化建設(shè)，科學技術(shù)水平不斷提升，科技化電器產(chǎn)品的應用已普及化，相應的日常生活工作中火災發(fā)生的頻率增加，做好防火、滅火措施是面對的重要問題之一。以往主要依靠人力開展防火、滅火動作，該方案存在大量風險，而在先進科技應用的背景下，可以設(shè)計制作以單片機為基礎(chǔ)只能避障滅火小車執(zhí)行滅火工作。該智能滅火小車應用先進科技技術(shù)能夠執(zhí)行尋找火源、躲避障礙物、實時監(jiān)控現(xiàn)場火情，以及滅火等任務，從而實現(xiàn)安全高效滅火。

關(guān)鍵詞：單片機；避障；滅火

一、智能避障滅火小車應用的必要性

當下，科技技術(shù)水平不斷提高，科技電子產(chǎn)品的應用已普遍化，但在使用過程中，因設(shè)備老舊、失修等因素影響，導致引發(fā)火宅。特別是在物流倉儲情況下的火災，導致的損失情況更為嚴重，大型火災不但會造成嚴重的經(jīng)濟損失，更有可能導致人員傷亡情況的發(fā)生。但現(xiàn)階段仍是以人力滅火、防火為主要手段，其受到個人能力限制、執(zhí)行效率低、人為發(fā)現(xiàn)火災情況的及時性較弱等不利因素的影響，常常不利于火災的救援撲滅工作，造成較大的經(jīng)濟物質(zhì)損失和人員傷亡情況。所以，科學合理的應用先進技術(shù)，設(shè)計安全穩(wěn)定高效的智能化滅火小車是順應生活需求和社會需求的，在智能化小車的應用過程中，能夠及時高效的找到火源、撲面火源，降低因火災造成的經(jīng)濟損失和人員傷亡。

二、硬件設(shè)計

以單片機為基礎(chǔ)智能避障滅火小車的硬件部分主要是由紅外線避障模塊、光源敏感尋找火源的模塊、滅火模塊、電源供電模塊、電機驅(qū)動模塊，以及主控制器模塊等六大模塊組成。

紅外線避障模塊的應用是以紅外線發(fā)射反射為原理，小車在運行過程中，該模塊會不斷地向外發(fā)射紅外線，當紅外線接觸到障礙物時，紅外線會被反射回小車，紅外接收管會根據(jù)反饋回的信息將其轉(zhuǎn)化為電子信號傳輸至小車的主控制器，主控制器則根據(jù)電子信號，判斷小車周邊的障礙物分布情況，做出相應躲避障礙物運行的指令，并且主控制器模塊將該指令傳輸至電機驅(qū)動模塊，從而改變智能小車的運行軌跡，進而達到躲避障礙物的效果。光源敏感尋找火源的模塊的應用主要是以應用光源敏感設(shè)備分辨火源方位的原理，該模塊中光源敏感設(shè)備獲取周邊火源信息時，會將該火源的方位、火勢大小等信息傳輸至主控制器，主控制器根據(jù)所反饋的火源信息，綜合分析小車前往火源的最優(yōu)路徑、滅火的方式方法等等，并發(fā)布小車行動路徑、滅火措施等指令，行動路徑指令被傳輸至電機驅(qū)動模塊，電機驅(qū)動模塊控制小車及時調(diào)整運動方向。滅火模塊則根據(jù)主控制器下達的指令選擇最優(yōu)的滅火措施，在當智能小車接近火源至合適距離時則立即執(zhí)行滅火任務，對火勢情況進行控制，并且在執(zhí)行滅火指令的同時，也會啟動對周邊火情監(jiān)控的程序，保證實時能夠掌握小車周邊的火勢情況。

常見的基礎(chǔ)型單片機主控芯片基本能夠滿足智能小車的需求，并且對于單片機型號的選擇應充分考慮智能小車的生產(chǎn)成本。電源模塊一般使用簡單的便攜式電池，基本能夠滿足智能小車各功能正常運行的電量需求。電機驅(qū)動模塊，電機可根據(jù)小車的實際設(shè)計需求及實際情況的針對性需求進行選型和安裝，沒有特定的要求，不同的設(shè)計安裝擁有不同的運動驅(qū)動指令和方式。

三、軟件設(shè)計

以單片機為基礎(chǔ)智能避障滅火小車的軟件部分日常應用較多的是Keil軟件，該軟件通常被應用于以八位控制器單片機中，其擁有較為優(yōu)質(zhì)的可視化界面。通常采用模塊化程序進行智能小車的軟件開發(fā)，即為將小車的執(zhí)行程序均是由若干個子程序組成的，進行逐個編寫所需要的模塊程序，在各個模塊程序編寫完成之后，必須對各個模塊分隔單獨進行調(diào)試，這樣便利于模塊程序后續(xù)的檢查完善工作。當模塊程序調(diào)試運行出現(xiàn)錯誤時，該類操作模式能夠及時了解錯誤出處，便于及時修改調(diào)整。

以單片機為基礎(chǔ)智能避障滅火小車在初始的使用過程中，小車接通電源后，單片機開始運轉(zhuǎn)，第一步即為對小車的所有模塊程序進行初始化，分別對紅外線避障模塊、光源敏感尋找火源的模塊、滅火模塊、電源供電模塊、電機驅(qū)動模塊進行程序初始化，智能小車則啟動運行。

智能小車在運行過程中，紅外線避障模塊在不斷運轉(zhuǎn)，不斷地向外部發(fā)射紅外線，不斷地接收反射回來的紅外線，不斷地掃面智能小車運動周邊的障礙物情況，從而保證智能小車運動的通暢性。只有到紅外線避障模塊運行監(jiān)控未發(fā)現(xiàn)小車周邊存在障礙物時，其才會自動結(jié)束運轉(zhuǎn)狀態(tài)。于此同時，光源敏感尋找火源的模塊也在不斷運轉(zhuǎn)，其不斷感應周邊的火勢情況，在發(fā)現(xiàn)火源時該模塊會立即將信息發(fā)至控制器，控制器做出指令反饋，在小車運行到距離火源一定距離時，會啟動滅火模塊，執(zhí)行滅火程序，并且同時進行周邊火勢情況的監(jiān)控。當火勢得到有效控制并且完全熄滅時，滅火任務完成，則會自動關(guān)閉滅火程序。

四、結(jié)束語

智能滅火小車主要是以單片機作為主控制器，應用紅外線避障模塊、光源敏感尋找火源的模塊、滅火模塊等科技設(shè)備完成滅火任務，使用電源供電模塊、電機驅(qū)動模塊等科技設(shè)備執(zhí)行小車運行任務。該以單片機為基礎(chǔ)智能避障滅火小車擁有現(xiàn)場火情監(jiān)控、救援路徑探索、躲避障礙物、火源尋找、滅火等多項工作，其任務執(zhí)行的準確性高，能夠高效的尋找到火源，進而迅速撲滅火源，能夠保證安全高效的完成滅火任務，便于開展救火救援工作。所以以單片機為基礎(chǔ)智能避障滅火小車擁有設(shè)計簡便、工作耗能較低、操作簡單方便、任務執(zhí)行精準度較高等特點，若廣泛應用于日常的救火救援工作，能夠大大的提高完成救火救援的工作效果，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失，進而為社會穩(wěn)定發(fā)展貢獻一份力量。

參考文獻：

[1]盛彬，喬棟.智能滅火機器人自動避障和火焰搜索的設(shè)計方案[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（12）：130-131.

[2]俞凡.基于單片機的廠區(qū)智能循跡滅火車模型的設(shè)計和實現(xiàn)[D].安徽農(nóng)業(yè)大學，2016.

[3]萬軍，呂值敏.基于HT46RU232單片機智能滅火小車系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].邢臺職業(yè)技術(shù)學院學報，2015，32（03）：86-88+91.