[发明专利]一种应用于国内机场安全防范的煤气驱鸟炮保护系统

说明书

技术领域

本发明属于通信电子类技术领域。

背景技术

煤气驱鸟炮是应用于机场的重要的驱鸟设备，对各种鸟类有着明显的驱除作用。它的结构包括炮管、炮架、电磁阀、点火器和逻辑控制电路，其特征是：煤气通过喷嘴进入炮膛里，与炮膛内空气混合，电子打火后发生爆炸，所产生的音频声音从炮管方向传出。而应用于国内机场的煤气驱鸟炮均采用时序控制逻辑技术，使用一个控制单元控制一个电磁阀的控制结构。其控制逻辑是首先开阀1秒附近，使煤气喷入，然后关闭电磁阀，最后电磁打火达到放炮的目的。驱鸟炮的控制技术90年代采用时序逻辑电路，如555定时电路，数字钟定时控制技术。2000年以后，由于单片机抗电磁干扰能力不断地增强，出现了采用单片机进行的逻辑控制。总体来说，如上的逻辑控制电路通过控制单个电磁阀的通断来控制煤气进入炮膛，通过延时控制放炮的间隔。这种逻辑控制如果其控制电路或者电磁阀出现故障，将导致煤气泄漏和持续燃烧，这是老式驱鸟炮的隐患和缺陷，尤其是对安全系数要求非常高的国内各大机场，更是存在重大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的就是提供一种提高机场飞行区驱鸟炮的安全等级，在保证驱鸟效果的前提下，杜绝煤气炮的漏气和自燃的现象的应用于国内机场安全防范的煤气驱鸟炮保护系统。

本发明的技术解决方案是，采用基于单片机的嵌入式技术控制进气电磁阀的时序，并设计了电磁阀专用的双逻辑驱动电路。

这种高安全系数的驱鸟炮保护系统，安装在机场驱鸟炮的前端，且与之串联。

电磁阀11、电磁阀22和驱鸟炮炮膛3依次连接，保护系统逻辑控制单元4与电磁阀11连接，驱鸟炮逻辑控制单元5与电磁阀22连接；

本发明的结构是，以89S51单片机为核心微处理器组成驱鸟炮保护系统，进气电磁阀的开关时序均由89S51控制完成。该保护系统安装在煤气罐和驱鸟炮之间，根据驱鸟炮工作的时间间隔控制进气电磁阀的开与关，进而控制气源。这样整个系统就形成了双电磁阀结构。两个电磁阀分别由89S51单片机控制和原驱鸟炮控制系统控制，原驱鸟炮工作方式不变，按照自行设定的时序控制系统放气和打火。当系统放炮时即煤气在腔体内与空气充分混合点火爆炸时，保护系统的软硬件保证了气源气路与腔体完全分离，从而保证了系统的安全性。

本发明的控制单元的电路原理是，89S51单片机是时下最流行和使用频率较高的一种单片机，可以采用多种晶振，内嵌FLASH性能稳定可靠，广泛应用到工业场合。可以使用汇编或C语言编程，有两个16位定时器供选用，输入输出口可以直接驱动MOS门电路，故可以达到驱鸟炮保护系统的时序控制要求。为了避免电磁干扰所产生的单片机死机的可能，外接看门狗电路，当单片机死机的时候，看门狗电路自动复位，保证单片机的工作正常和进气电磁阀的工作正常。驱动电路采用两个MOS开关管串联驱动进气电磁阀，驱动电平由89S51的I/O口输出，一个经非门电路取反接MOS开关管的栅极，另一个直接与第二个MOS开关管的栅极相连。这种设计方法从两个方面提高了驱鸟炮保护系统的安全系数，减小放气电磁阀误操作的可能性。看门狗电路采用MAX813，其输入端与89S51一I/O相连，89S51定时向看门狗电路提供喂狗信号。其输出与89S51复位端直接相连，当89S51出现故障不能及时提供喂狗信号时，看门狗电路输出复位信号使89S51电路可靠复位，保护系统进入正常工作状态。

反向双逻辑双开光管的电磁阀控制驱动电路是由两个串联的IRF630。

开关管组成，当两个管子同时导通的时候，12V电压被接入，电磁阀闭合。89S51的两个输出端，一端直接与IRF630开关管连接，另一端通过非门后与另一个IRF630开关管相连接。这样的设计有两个特点，第一、如果单片机故障或者复位，由于非门的作用，两个IRF630被加入了相反的电平，不会同时导通。这时电磁阀不会打开，这样就避免了电磁阀持续放气的可能。第二、双开关管结构的采用，避免了由于单个IRF630被击穿或损坏造成的电磁阀持续放气的可能。

本发明的有益效果是：第一、本发明可以方便的安装在原驱鸟炮的前端，增加了一个电磁阀及其控制系统，在不改变原驱鸟器的电路和气路的情况下提高原驱鸟炮的安全等级；第二、89S51单元电路可以替代原驱鸟炮的逻辑控制单元，提供对电磁阀的双逻辑控制。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构图。

图2是本发明的控制单元的电路原理图。

图3是本发明的系统软件流程框图。