厨房自动灭火闭气系统
Sc en end i ce Techn o l oveton ol gy nn i Her d al
Q Q: ! 业
工 程 技 术
厨 房 自动 灭 火 闭气 系统
张 琦 ( 中国地质 大学 ( 武汉 ) 电学院 湖 北武汉 机
407) 3 0 4
摘 要: 了克服 现有的煤 气灶 台不具备 自动探潮和 灭火功能等不足 , 为 拳设 计提 供一种煤 气灶 台自动灭火装 置, 诙装 置通过烟雾传 惑嚣来 检 测空气中的可燃 气体含量 , 并通过 声光警报来提醒人 们注意安全 ; 同时, 当发现 有火灾发生时 , 谈装置不仅可 以及 时切断煤气阀门 , 而且 还 可 以喷射 出灭火 物质 ,进行 灶 台局部灭 火 .这样一 来 可 以有效战 少 因为灶 台煤 气泄 满 而引起 火灾 .爆炸 等事 故 . 关 键词 : 厨房 灭火 闭气 温度 自动控制 中图分类号 : u8 T 9 文献标识码 : A 文章编号 : 6 4 0 8 ( 0 9 0 () 0 7 — 2 1 7 - 9 x 2 0 ) 3c一 0 4 0
统原理
本 装 置是 通 过 传 感 器 探 测 泄 漏 燃 气 或 阀 的 厨 房 自动 灭 火 设 备 .
器侧 壁 ( ) 设 有 电磁 阀 控制 接 口( ) 且 电 7上 8, 炸 等 事故 . 磁阀 控 制接 口( ) 数 量 为三 个 . 在 探测 控 8的 ( 0 , 传感 器安 装 支 架 (O 装有 可 燃 气 体 1 )在 1)
下 面 结 合 附 图 和 实 施 例 对 本 装 置 进 一
【 度 , 控 制 气 源 切 断 阀 以 及 电 机 电 制 器 外 壳 ( ) 下 部 设 有 传 感 器 安 装 支 架 步 说 明 温 来 1的
.
图 中 1 探 测 控 制 器外 壳 , . . 2 悬挂 支 架 , 3支架钉孔 , . . 4 控制 按键 , . 色 报 警 灯 , 5彩
分 两 种 工 作状 态 :
传 感 器 ()且可 燃 气 体 传 感 器 () 数 量 为 9, 9的
1) . 7 探测 控 制 器 侧 壁 , . 磁 8电 ( ) 工 控 制 状 态 , 于 有 人 值 守 时 厨 三 个 .在 传 感 器安 装 支 架 ( 0 的 下 方 还 设 6 警报 扬 声 器 , . 1人 用 灭火 .工 作 人 员可 以通 过 手 动 装 置 进 有 灭 火液 喷 射 口(1.在 使 用时 , 1) 将探 测 控 阀控 制接 E , . 燃 气体 传 感 器 , 0 传 感 l9 可 l. 火 , 时 避 免 了 厨 房 在 使 用 中设 备 的 制 器 外 壳 ( ) 过 支 架 钉 孔 ( ) 同 1通 3 固定 于 厨 房
『 发生 . 的
器安 装 支架 , 1 灭 火液 喷 射 口 , 2 液 晶 显 1. l.
l 探 3 灶 台 的正 前 方 , 后 将 煤 气 管 道 的 电 磁 开 示 器 , . 测 控 制 器 前 端 面 . 然
() 2 自动 控 制 状 态 , 于 无 人 值 守 时 对 关 阀 门 控 制 线 连 接 在 电磁 阀 控 制 接 口( ) 用 8,
和 燃 气 泄 露 等 事 故 的监 控 . 设 备 自动 可 燃 气体 传 感 器 () 9实时 监 测 灶 台周 围的 可 3传感器 选择
信 息 , 断 , 产 生 相 应动 作 . 判 并 燃 气 体 浓 度 和 环 境 温 度 , 探 测 到 可 燃 气 当 火 焰 /温 度 传 感 器 : 用 传 感 器 接 受 使
体 泄 露 , 制 器 就 会 发 出 声 光报 警
, 时 关 火 焰 或温 度信 号 , 传 感 器 电路 信 号 放 大 , 控 同 经
l 术方案
断 电 磁 开 关 阀 门 ; 果 灶 台 处起 火 , 度 升 检 测 处 理 后 传 给 主 机控 制 器 ( 片 机 ) 主 如 温 单 .
本 装 置所 采 用 的技 术 方 案 是 : 测 控 高 , 火 液喷 射 I(1还 会 喷 出灭 火 液 体 将 机 判 断 之 后 , 出 打 开 电 动 球 阀 和 切 断 气 探 灭 = 1) 1 发 喷 产 气 外 壳 ( ) 背 面 设 有 悬挂 支 架 ( ) 悬 挂 火 熄 灭 , 样 就 起 到 了 自动 探 测 和 灭火 的 源 的 信 号 : 幕 管 道 打 开 , 生 喷 幕 ; 源 1的 2, 这 ( ) 设有 支 架钉 孔 ( )且 支 架 钉孔 ( ) 功 能 . 2上 3, 3 量 为 三个 .在 探测 控 制 器外 壳 ( ) 探 1的 制 器 前端 面 ( 3 设 有 液 品显 示 器 ( 2 , 1) 1) 且 控制 按 键 ( ) 4 的数 量 为 三 个 以 上 . 本 装 置 的 有 益 效 果 是 , 过 烟 雾 传 感 通
阀关闭 , 断可燃气体 . 切
可 燃 气体 传 感 器 : 用 气 敏 传 感 器 , 采 对 由控 制 主 机 处 理 发 出 切 断 气 源 的信 号 , 关
器 来 检 测 空 气 中 的 可 燃 气 体 含 量 , 通 燃 气 泄 露 进 行 监 控 . 发 现 泄 露 事 件 之后 , 并 当 发 现 有 火 灾 发 生 时 , 装 置 不 仅 可 以 闭 气 源 切 断 阀 , 时 发 出 警 报 . 该 同
3
同 ! 显 示 器 ( ) 右 侧 设 有 控 制 按 键 过 声 光 警 报 来 提 醒 人 们 注 意 安 全 ; 时 , 晶 1 的 2
并 在 控制 按 键 ( ) 右 侧设 有 彩 色 报 警灯 及 时 切 断 煤 气 阀 门 , 喷 射 出 灭 火 物 质 , 4的
这 在彩 色 报 警 灯( ) 下方 设 有 警 报 扬 声 进 行 灶 台 局 部 灭 火 , 样 一 来 可 以 有 效 5的 ) .在 探 测控 制 器 外 壳 ( ) 探 测 控 制 减 少 因 为 灶 台 煤 气 泄 漏 而 引 起 火 灾 ,爆 I的
:
g 戚
0
f 1 八 』
工 作示 意 图
图 1 原 理 图
图 4 控 制箱 外观
图 5 气 源 切 断阀 工作 示 意 图
图 6 气体 切 断 阀实 物
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! Q: 盟
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工 程 技 术 6结语
对 此 系 统 作 为 立 项 之后 的一 系列 实 验 数据表 明, 如果 面 向 大 中 型用 户设 计 , 可 则 以 增 加 成 本 的 投 入 , 加 系 统 的 安 全 性 及 增 可靠 性 ; 时面 向家 庭 用 户设 计 时 , 在 成 同 存
本方面的一些问题.
总 的 来 说 , 着 科 技 水 平 和 人 们 生 活 随 水 平 提 升 以 及 安 全意 识 的 逐 渐 提 高 , 房 厨
安 全 的 自动 化 控 制 是 一 种 必 然 的 发 展 趋
势
参考文献
【】 l 刘畅 生 , 编著 . 感 器简 明手册 及应 用 等 传 电路 : 度 传 感 器 分 册 . 安 电 子 科 技 温 西
大 学 出版 社 ,
0 6. 20
【 】范 茂 军 主编 . 2 传感 器技 术 一信 息 化武 器
图 4 控 制 电路
装 备 的神 经 元 , 国防 J 业 出版社 , 0 8 二 20 . 【 】液 化 气体罐 车 用弹 簧 安 全阀 液 化气 体 3
4气体切断 阀
罐 车 用 紧 急切 断 阀 , 0 6. 20 电 路 以 及 于 各 个 模块 的 接 I 电路 , 实现 【 】 赵 建领 编 著 . 1 : 1 来 4 5 系列 单 片机 开 发 宝典 . 实 现 现 场 或 远 程 自动 /手 动 紧 急 切 断 起 对环 境 中各 参 数 的检 测 及 对 各 个 模块 的控 电子 工 业 出版 社 , 0 7 20.
使 用 单 片 机 作 为 控 制 核 心 , 上 外 围 加
它 与 主 控 制 系统 控 制 中断 模 块 连 接 ,
源 , 保 用 气 安 全 . 气 体 切 断 阀 已 经 是 制 . 确
一
种 成 熟 的 产 品 , 以 直 接 应 用 干 本 设 可
同时 使 用 L D显 示屏 和 键 盘作 为 人机 C
交 互 的 重要 平 台 , 不 可 少 . 必
计中.
5控 制电路
( 接7 上 3页 )
全 非 结 构 化 网 格 和 混 合 网格 , 中 基 于 解 其 算 的 自适应 网格 技 术 允许 我 们 根 据 数据 计 算 结 果 来 修 改 网格 疏 密 布 置 或 网格 走 向 .
它 提 供 的 非 结 构 网 格 生 成 程 序 , 复 杂 旋 对 流 器 网 格的 生 产 非 常 有效 .可 以 在旋 流 器 特 定 的 区 域 生 成 二 维 三 角 形 和 四 边 形 网 格 , 维的 四面体 ,六面体 及混 合网格 . 三 F u n 还 可 根 据 计 算结 果 调 整 网 格 , 种 le t 这 网格 的 自适 应 能 力 对 于精 确 求 解 旋 流 器大 梯 度 流场 有 很 实 际 作 用 . 由于 网 格 自适 应 和 调 整 只是 在 旋 流 器需 要 加 密 的 流 动 区域 里 实 施 , 非 整个 流 场 , 而 因此 可 以 节 约计 算
时间 . 4 2 丰富 的湍 流模 型 . Fl e t 供 了 丰 富 的 湍 流 模 型 : u n 提 S aa t A l rs 模 型 ,标 准 k e 模 型 , p lr l — ma a - Re o maiain g o p ( n r l t - r u RNG)k e模型 , z o - 带旋流 修正 k e模型 ,k ∽模型 ,标 准 k — 一 一 (模 型 ,压 力修正 k 1模 型 ,雷诺 应 力模 1 ) 一 , 0 型 ,大 涡 模 拟模 型 , 直接 数 值 计 算 模 型等 . 这 其 中一 些 模 型 为重 介 质 旋 流 器最 初 选 择 湍 流模 型 时 起 丁重要 的 对 比 作 用 .随 着 计
4 ,8 计 算 节 点 ) 个 .每 个 子 域 ( 子域 的集 或 合) 会 " 住 在 不 同 的计 算 节点 上 .它 就 居 有 可 能 是 并 行 机 的 计 算 节 点 , 是 运 行 在 或 多个 C U 工 作 平 台上 的 程 序 , 是 运行 在 P 或 用 网络 连接 的 不 同 工作 平 台( I UN X平 台或 是 Wid ws n o 平台 ) 的程 序.计 算信 息传输 上 率 的 增 加 将 导 致 并 行 计 算 效 率 的 降低 , 因 此 在作并行计算时选择 求解问题很重要 . F u n 支 持 并 行 计 算 , 提 供 检 查 和 修
改 le t 且 并 行 配 置 工 具 . 针对 模 拟 的 重 介 质旋 流 器 网格 多和 复 杂 , 可 用一 个 专 用 并 行 机 ( 你 如 多 处 理 器 工 作 站 ) 通 过 修 改 工 作 平 台 的 或 网络 运 行 环 境 运 行 F u n , 重 介 质 旋 流 le t对 器流 场 的求 解 变 得快 很 多 . 4 4 方便快 捷 的后 处理 和可视 化 . F u n 提 供 的 图形 工 具 可 以 使你 很 方 le t 便 的 处 理旋 流 器流 场 求 解 结 果 中 包含 的 信 息 并 观 察 相 应 的结 果 .它 可 以 显示 自定 义 图形 , 改 视 图 , 修 制作 重 介 质 旋 流 器速 度 变 化 动 画并 生 成 视频 文 件 , XY 散 点 图 .它 还 可 以 显 示 网 格 , 得 速 度 矢 量 图 和 迹 线 获 等.
流 场 , 用 耗 费 人 量 人 力物 力 的 实 验 测 量 不 方 法 就 能 对 旋 流 器 的 流 场 研 究 ( 括 速 度 包 场 ,压 力场 ,密度 场 ,粒 度场 等 ) 进行 深 入 的 l解 , 决 重 介 质 旋 流 器 的结 构 参 数 和 『 解 工 艺 参 数 的 定 量 计 算 问题 ; 另一 方 面 通过 对 重 介 质 旋 流 器 流 场 的 数 值 模 拟 , 化 现 优 有 重 介 质 旋 流 器 的 结 构参 数 和 工 艺 参 数 , 提 高 重 介 质 旋 流 器 流 场 的 工作 效 率 和 效 果 , 研 究 成 果 将 直 接 影 响 重 介 质选 煤 技 其 术 的 进 一 步发 展 .Fl e t 件 作 为相 对成 un 软 熟 的 流 体 力学 软 件 , 近二 十 年 来 , 已经 在 土 木 工 程 ,食品 工程 ,工业 制造 ,环 境 工程 , 航 空 航 天 ,海 洋工 程 等 领 域 日益 发 挥 着 重 要 作 用 . 对 重 介 质旋 流 器 的 数值 模 拟 也 在 近 些 年 来 飞 速 发 展 , 来 越 受 到 设 计 研 究 越 人 员 的 重 视 . 当 然 , 于 旋 流 器 内流 体 运 由 动 的 复 杂性 , 些 问题 还 有 待 解 决 , 是 可 有 但 以 坚 信 , 着基 础 研 究 的 深 入 ,数 学 模 型 随 的 完善 ,数 值计 算技 术 的提 高 , le t F u n 在重 介 质 旋 流 器数 值 模 拟 的 应 用 前景 将 是 一片 光 明 , 在 工程 研 究 中 发 挥 越 来 越 重 要 的 将
作 用.
算 机 技 术 的 发 展 , 涡 模 拟 和直 接 数 值 计 大 算 将 在 不 久 的 将 来 变 为 现 实 , 为 旋 流 器 将 流场 的 数值 模 拟 带 来 新 的 突 破 . 4 3 高效 的并行 技术 . F u n 并行 计 算 就 是 利 用 多个 计 算 节 le t 点 ( 理 器 ) 时 进 行 计 算 . 并 行 计 算 可 将 处 同 网 格 分 割 成 多 个 子 域 , 域 的 数 量 是 计 算 子 节 点的 整数 倍 ( 8个子 域 可 对 应干 l , 如 ,2
5结语
参考文献
长 期 以 来 , 介 质 旋 流 器 的 结 构 参 数 [ 刘霞 , 重 1 ] 葛新 锋 . le t 件及 其在我 国的 Fu n 软 和 工 艺 参数 基 本 上 是 采 用试 验和 经 验 法 确 应用 . 能源 研 究 与 利用 .
0 3 ( ) 2 0 ,2 . 定 的 , 这 种 传统 的 实 验 研 究 会 受 到 经 费 【】王福 军 . 算流 体动 力学 分析【 . 但 2 计 M]北京 : 投 入 , 人 力 ,物 力 的 巨大耗 费及 周 期 长 等 清华 大 学 出版 社 , 0 4. 20 困难的制约 , 因而 仅 仅 依 靠 单 纯 实 验 的 方 【】 壬瑞 金 , 3 张凯 , 王刚 . l e t 术基 础与 Fu n 技 法 来 解决 工 程 问 题 或 者 科研 问题 已经 远远 应用 实 例 . 京 : 华 大学 出版 社 , 北 清 20 7. —4 0 33 9. 不 够 .而 数 值 模 拟 计 算 一方 面 具 有 不 干扰
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