[实用新型]用四象限探测器自动跟踪火源的智能消防沙喷射灭火装置

说明书

为解决现有技术的不足，本专利提供了用四象限探测器自动跟踪火源的智能消防沙喷射灭火装置，包括开关电源U1，DC‑DC电源芯片U2，四象限探测器U3，主控芯片U4，步进电机驱动器U5，步进电机驱动器U6，步进电机M2，步进电机M3，固态继电器U7和固态继电器U8，皮带电机M1，喷沙泵PUMP，光耦U9至光耦U14；本装置特点：四象限探测器内部高密度集成信号电路,节约了成本,提高了可靠性,云台采用步进电机驱动,喷射精度较常规技术高,特别适合B或E类火灾,如特高压油浸式变压器。

技术领域

本装置主要涉及自动灭火装置，具体涉及用四象限探测器自动跟踪火源的智能消防沙喷射灭火装置。

背景技术

四象限探测器利用光刻技术将探测光敏面按笛卡尔坐标等分成形状相同、面积相等的四块，形成四个象限。当光线经过滤光片和鱼眼透镜形成光斑映射在四象限探测器光敏面上时，探测器各个象限将光信号转换成电信号，四路电信号经过滤波、放大、信号处理后，可得到光斑的质心位置，从而实现定位功能。

四象限探测器可用于设计高精度、自适应的快速智能定位系统，也可以应用于需要精密定位的激光准直、测角、自动跟踪等精密测量系统中。四象限光电探测器最早应用于军事领域的定位跟踪，比如1991 年美国空军首次使用了代号为“铜斑蛇”的导弹，该导弹使用的是激光半主动制导模式。炮弹的组成就是由制导炮弹、激光指示器、通信指挥和控制器材组成，其中的激光指示器就是采用的四象限探测器作为激光探测接收器。铜斑蛇的命中精度能够达到 0.4 m，这对于制导炮弹来说已经达到了很高的精准度，在战争中能够实施精准打击，摧毁敌方的主要力量，在战争中掌握主动权。又如，以色列的 MBT公司研制的“拉哈特”炮射导弹，其配备在坦克上可以增强坦克的威力。“拉哈特”采用了半自动激光制导模式，其导弹头重要的光接收模块为四象限光电探测器。

消防领域中，主要采用紫外或红外四象限探测器对火源进行跟踪。近几年，美国、德国、法国、日本等发达国家的一些公司成功研发了智能型消防水炮系统，例如日本报知机HOCHIKI株式会社、日本能美防灾株式会社、法国巴黎博克POK专业消防装备有限公司。目前，国内也有多家消防设备公司自主研制了针对室内大空间建筑的消防产品，它们可以与报警系统联动，均能实现自动探测和自动定位。

消防沙是一种比较廉价的应对油、燃料、化学火灾的消防用具，对于油库柴油、润滑油、食堂厨房、经常动火的修造车间等而言，消防沙箱是必备的消防器材。在应急救火时，工作人员先搬开消防沙箱的顶部盖板，打开箱体上部，使得干沙靠重力自行流出，之后，工作人员再用铁锹把沙子由消防沙箱运送到火灾处，并将沙子覆盖在油或易燃液体上，以通过窒息作用灭火，从而消除火灾。目前的大部分消防沙箱取沙时需要人工取沙，不能对距离稍远的着火点进行灭火，浪费了宝贵的灭火时间。

国内论文方面：

唐彦琴.《基于四象限探测器的激光定位系统研究》.南京理工大学.2016。

孙晓林.《基于四象限探测器的高精度定位算法研究》.大连海事大学.2012。

郭国辉.《黑硅PIN四象限探测器研究》.电子科技大学.2017。

黄诗丰.《基于四象限探测器的光纤定位技术研究》.南京理工大学.2013。

吴佳彬.《基于四象限探测器的高精度激光光斑位置检测技术研究》.中国科学院大学.2016。

谷野.《基于四象限探测器的跟踪与通信复用技术研究》.长春理工大学.2016。

杨兆龙.《基于四象限探测器的光斑位置检测数据采集与处理系统的设计及实现》.中国科学院大学.2015。

李睿智.《硅APD四象限探测器近红外增强技术研究》.电子科技大学.2018。

王磊; 张海军.《不同自动消防炮的定位方法对比及实际应用探讨》.《消防技术与产品信息》.2017，（第8期）。