[发明专利]车辆智能防火预警决策方法及车载消防系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的消防方法及控制系统，尤其涉及包括发动机舱、乘员舱、箱体等火灾高发区的车辆智能防火预警决策方法及车载消防系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，运输工具数量不断增多，运输网络越来越复杂，同时汽车火灾现象也频繁出现，且呈上升趋势，每年各中等以上城市发生的汽车火灾都在几十起以上，在高速公路等火灾消防困难地段发生火灾次数更多，并且汽车火灾80％以上都造成车辆报废，甚至是车毁人亡，给人民群众生命财产和国民经济造成了严重损失。

车辆起火的原因主要有三个方面，一是人为因素造成的车厢内部着火，例如客车乘员携带可燃性物质(汽油、香蕉水、火药类爆炸物等)；二是由于道路交通事故而导致的起火事故(二次事故形态)，例如车辆碰撞、侧翻等事故均可能引起着火事故；三是由于燃料泄漏而引起的自燃着火事故。

现有车辆灭火技术中，只有在发现起火时，才进行灭火，而不能提前主动预防火灾的发生，也有一些灭火技术是在判断车辆加速度达到一定门槛值时自动启动灭火，但此时事故已经发生，很可能立即引发起火二次事故形态。如何在车辆一次起火事故、二次着火事故之前进行主动预防尚未见深入研究。

发明内容

因此，为解决车辆在一次起火事故、二次着火事故之前就能够主动预警、实时控制的问题，本发明目的是针对火灾高发区的车辆部位，提供一种智能防火预警决策方法及车载消防系统。该系统和方法可及时向驾驶员发出警报，避免火灾事故的发生。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种车载消防系统，安装于整车控制系统之中，其特征在于：它包括一基于单片机的嵌入式处理器，以及由处理器连接的报警指示灯、蜂鸣器、应急按钮、显示器、继电器、陀螺仪、温度传感器、CAN接口；所述继电器至少为两个，分别连接一灭火器；所述CAN接口连接显示模块和环境监测模块，CAN接口同时与整车系统相连；所述处理器中包含有温度信号处理单元，倾角信号处理单元，加速度信号处理单元，起火监测单元、侧翻监测单元，CAN通讯单元，碰撞危险监测单元，碰撞程度监测单元，决策控制单元；温度信号处理单元将信号发送给起火监测单元，同时发给CAN通讯单元，起火监测单元将温度信号处理后发送给决策控制单元；倾角信号处理单元将信号发送给侧翻监测单元，同时发给CAN通讯单元，侧翻监测单元对倾角信号处理后发送给决策控制单元；加速度信号处理单元将信号发送给CAN通讯单元，CAN通讯单元将信号依次发送给碰撞危险监测单元及碰撞程度监测单元进行判断，然后发送给决策控制单元；决策控制单元负责总控，并向外发出指令。

各灭火器由处理器通过继电器独立控制，当有危险出现时，处理器按顺序接通继电器，相应灭火器被顺序引爆，每次危险只引爆一个灭火器。

所述陀螺仪采集三轴向加速度信号以及倾角信号，三轴向角速度量程为±300°/S，三轴加速度计量程为±12g，横滚角量程为±180°；所述温度传感器量程为-40℃～300℃，精度为0.3％，输出电压为0～5V。

利用上述系统实现的一种车辆智能防火预警决策方法，包括以下步骤：

1)系统初始化；

2)采样温度、倾角、三轴加速度信号，通过CAN总线接收环境监测节点发送的车距和相对车速，同时向显示模块发送信息，显示模块接收后显示当前时刻温度、倾角、加速度、车距、相对速度以及各种危险状态；

3)检查是否已经有事故发生；

4)根据事故是否发生，调整温度报警阈值，对车辆监测点温度进行判断，

如果发现超过监测点预设的温度阈值，则启动预警指示灯和蜂鸣器，进行预警，引爆灭火器，系统同时重新开始采样；

5)如果温度正常，则通过倾角信号对车辆侧翻状态进行判断，如果发现侧翻危险，则启动预警指示灯和蜂鸣器，进行预警，并引爆灭火器，系统同时重新开始采样；

6)如果车辆未发生侧翻危险，则检查是否接收到车距和相对车速信息，如果接收到信息，则根据车距及相对车速判断是否有碰撞危险；如果未接收到车距和相对车速信息，则跳过这一步，不进行碰撞危险判断；

7)如果未发生碰撞危险，则重新开始采样；

如果发生了碰撞危险，则启动预警指示灯和蜂鸣器，进行预警；同时，系统采样X、Y、Z三轴加速度信号，计算三轴向速度合成积分量，判断碰撞发生的程度，当积分量大于预设的阈值时，则引爆灭火器，小于阈值时则重新采样。

所述温度、侧翻、碰撞中任意一项危险状况出现，驾驶员均可触发应急按钮，引爆灭火器。

所述步骤4)中，对车辆监测点温度进行判断的方法为：