作品名稱：智能循跡滅火裝置
學校名稱：武漢商學院
參賽隊伍：林林總總隊
參賽學生：田毅林 劉天昊 陳碩
指導老師：高俊
火災，作為一種具有突發性和強破壞性的災害現象，嚴重危害人類生命財產安全和自然環境。據統計，在眾多的災種中，火災造成的直接損失約為地震的5倍，僅次于干旱和洪澇，而火災發生的頻度則居于各災種之首。千百年來，人類和火災進行了長期的斗爭，積累了許多防火、滅火的經驗教訓。隨著社會的不斷發展，人們對于火災的認識不斷加深，針對火災初期不同特征的各種探測方法越來越多。人類逐步掌握了火的燃燒機理，燃燒條件和燃燒發展的過程，創造了各種各樣防火、滅火的方法。
在上世紀70年代后期，開始出現一門新興的多學科交叉應用基礎科學，火災科學，其中心內容就是用現代高科技手段研究火災發生、發展和防治的機理和規律，為火災防治提供新的思想、理論和方法，使得人類對火災的研究進入了科學化、系統化的軌道，并促進了防火、滅火技術的進步。
自動報警滅火系統。美國現在已制定了相關規范對其推廣，英國、澳大利亞、也在使用，實踐證明倉安裝該系統能夠撲救初期火災，保護財產安全，降低火災損失以及為搶救貨物提供足夠的時間并能及時報警。
隨著我國自動報警滅火系統的不斷發展，自動報警滅火系統大大的降低了火災的危害性，把火災給人們帶來的經濟損失將到了最低，為確保人的生命及財產安全提供了保障。
自動滅火系統作為我國80年代新興的技術密集型產品，實際上是從“七五”才開始開發的。至今短短的十幾年中，特別是改革開放以來，由于社會主義建設的迅速發展，有關部門的重視和支持，自動滅火系統的市場需求量不斷增大，促進了這一產業的 蓬勃發展。 通過各方面的共同努力，使得我國自動滅火系統的研制、 開發、生產和應用等方面取得了令人矚目的成就。
我們團隊研發的自主滅火器可以在火災發生時，通過煙霧報警系統，來啟動滅火器的安全閥門，從而使滅火器能夠噴出滅火粉末或者滅火泡沫氣體，與此同時，滅火器所位于的自定循跡平臺，能夠通過小車所帶的紅外感受器識別火災發生地點，使得小車能夠在一定時間，滅掉大范圍的火情。
自主滅火小車的特色功能很多實用性強，可塑性也很強，不論是紅外感應技術，還是溫感技術都是小車所具有的特色體系。
設計原理
設計小車使用火焰傳感器來尋找火源，主要是利用紅外線，煙霧感受器對火焰的亮度極其敏感的特點，當紅外火焰傳感器檢測到火焰的亮度信息后，通過亮度的變化來電平信號的高低， 再經過單片機做出相應的程序處理。自動滅火裝置主要由探測器（熱能探測器、煙感探測器）、滅火器（二氧化碳撲滅裝置）、數字化溫度控制報警器和通訊模塊四部分組成?？梢酝ㄟ^裝置內的數字通訊模塊，針對防火區域內的實時溫度變化、警報狀態及滅火器信息進行遠程監測和控制，不僅可以遠程監視自動滅火裝置的各種狀態，而且可以掌握防火區域內的實時變化，火災發生時能夠最大限度地減少生命和財產損失。
1：在防護區域（汽車發動機艙，電池艙，線路箱，輪胎等）發生火災后，首先火災探測器（主分為紅外線探測器 感溫感煙探測器 火焰探測器等)感知，并向火災報警系統報警。
2：確認后發出信號，同時啟動聯動裝置和運動裝置，小車接收信號循跡運動，隨后啟動氣瓶的閥門，將滅火劑瓶體的容器閥打開 ，隨后滅火劑經管道輸送到各個噴頭，實現快速滅火。
自動滅火裝置接觸明火后動力裝置啟動，使整個滅火裝置裂開，滅火劑以霧狀噴射出來滅火，首先能起到隔絕氧氣的作用，通過滅火裝置啟動后的一定沖擊力使燃點缺氧而滅火；其次能降低溫度，滅火裝置內置的滅火液爆炸后擴散到可燃物四周和表面，使溫度迅速降低到燃點以下，實現滅火；最后能減少可燃面積，通過化學反應和物理作用使可燃性物質分離，且滅火劑使得可燃物性能發生變化由易燃物質變成難燃物質，阻止了可燃物的繼續燃燒，實現滅火。
該裝置的特點具有主動預防功能，同時也具有便攜式的特點，具體特點如下：
1. 主動預防火災，接觸明火即可啟動滅火。
2. 啟動迅速，接觸火源3-5秒啟動，使活在被控制在萌芽狀態
3. 滅火高效，滅火能力是普通手提式滅火器的5倍
4. 性能穩定，維護成本低廉。
設計方案
1. 總體方案設計：智能小車有遙控、自動兩種工作模式，智能車的開機模塊使用的是自動模式，啟動完成之后要用手動按鍵的方式選擇是否需要進入遙控模式，進入遙控模式后通過遙控器的紅 外發射器控制智能車的移動。使用者可依據相應狀況選擇小車的不同工作模式。本文所研制的智能滅火小車主要由循跡模塊、火焰探測模塊、紅外遙控模塊、避障模塊、滅火模塊、 電機驅動模塊、電源模塊組成。在制定小車運動方案時，在左右兩輪處分別放置一個電機，分別驅動左右兩輪，后輪使用單獨萬向輪，為了保證小車的運行平穩，位于左右兩輪的電機必須在各方面是一致的。后輪使用的是萬向輪，這樣的好處在于，當兩個直流電機轉向相反，并且轉速相同時就可以令小車原地旋轉，有利于小車實現大幅度的轉彎，減小所需空間，便于操控。
2. 硬件設計：
2.1 電源模塊；
考慮到小車的成本和性能，電源模塊使用2節14500可充電鋰電池，經過穩壓后為系統提供 7.4V 的供電，既能滿足系統正常運行，又具有重量輕、自放電少、放電性能優越的優點
2.2 控制模塊：
本設計采用 STC89C52RC 單片機作為智能車的核心控制器，該單片機的主要特點是集成度高、易于操作、低功耗而高性能。若單片機接收到了遙控信號，則會判斷小車處于遙 控模式，小車的前進轉向等運動將由外部紅外遙控操作；若單片機未收到遙控信號，則通過小車上固定的紅外傳感器檢測路況，自動沿著制定線路運行。
2.3電機驅動模塊：
該智能小車使用的是三輪結構，前輪采用左右兩輪驅動，后輪則采用萬向轉輪。驅動電機使用 L293D 型電機，由單片機控制其轉速和轉向 ?？梢酝ㄟ^調整兩個電機的轉速實現 小車的前進，后退和原地打轉等動作。L293D型電機便于使用， 可以降低組裝難度。
2.4 傳感器模塊：
智能循跡滅火車完成循跡和避障等動作依賴的是它的傳感器模塊。傳感器模塊的組成部分是紅外光電傳感器，通過 收集路面信息，完成動作。本設計中，傳感器采用近似橫向 并列式分布，將循跡，避障，火焰探測單元進行集成，有利 于控制的高效化與便利性。
2.5 感應器模塊；
滅火系統通過多個傳感器對周圍環境進行檢測，滅火系統配備有煙霧感受器，溫度感受器以及紅外感受器，只要其中的一個感受器能識別，就能觸發滅火器的滅火裝置。使得滅火系統的準確性大大的提高，對于火災的處理更加及時。
創新點
小車的主要創新點在于利用 了 PWM 電機調速系統設計，以及電路模塊的集成設計，使得小車功能強大，具有很好的實用價值。同時自主滅火所具備的感應系統具有很高的實用價值，他能很好的減少因火災所造成的損失，保護人們的生命財產安全。
滅火系統將傳統固定式滅火器改變，將滅火器固定在智能循跡小車上，從而使得滅火器能夠進行多方方面的滅火，同時，對滅火器進行了改裝，使得滅火器不需要人為打開，當滅火器檢測到有火情時，就會自動打開閥門，通過智能小車的配合使得滅火裝置能夠快速移動到指定位置進行滅火工作。
