[发明专利]一种基于计算机的高层楼宇灭火弹电磁弹射控制系统

权利要求书

1.一种基于计算机的高层楼宇灭火弹电磁弹射控制系统，其特征在于包括测量模块、调平模块、动作模块、发射模块、指示模块、可编程控制器和计算机，所述的测量模块包括一号倾角测量仪(4)、二号倾角测量仪(5)、三号倾角测量仪(6)、四号倾角测量仪(8)、距离测量仪(19)和五号倾角测量仪(20)，一号倾角测量仪(4)、二号倾角测量仪(5)、三号倾角测量仪(6)、四号倾角测量仪(8)分别固定在工作台(2)上表面的四条边上，用于测量工作台(2)的倾斜角度，四台倾角测量仪将所测角度实时反馈给可编程控制器和计算机，用于工作台(2)的调平；距离测量仪(19)和五号倾角测量仪(20)安装在发射架(1)上，依次测量发射点距离着火点的直线距离l和发射点与着火点所在直线与水平线的夹角θ，计算机根据所测数据l和θ计算出发射点距着火点的水平距离s和竖直距离h，再根据炮弹质量M，空气阻力系数C，空气密度ρ，炮弹直径D，重力加速度g，使用迭代的方式在计算机内演算炮弹发射角度α和炮弹发射速度V，之后根据公式计算充电电压，其中A-炮弹截面积，ρ₀-炮弹密度，c₀-应力波在炮弹中的传播速度，K-RLC振荡回路的系统常数；所述的调平模块包括一号调平电机(10)、二号调平电机(11)、三号调平电机(12)、四号调平电机(13)、五号调平电机(14)、六号调平电机(15)、七号调平电机(16)、八号调平电机(17)和九号调平电机(18)，所有电机用于对工作台(2)进行调平，使其处于水平面上；所述的动作模块包括俯仰电机(7)、旋转电机(9)和接触传感器(23)，在测量着火点位置之前，首先驱动俯仰电机(7)和旋转电机(9)，使距离测量仪(19)瞄准着火点位置，然后进行测距，而计算机计算发射角度α后将数据传输到可编程控制器中，可编程控制器将信号发送给俯仰电机(7)，俯仰电机(7)根据得到的数据旋转到指定位置，之后进行装弹，将灭火弹(21)装入炮筒(24)内，灭火弹尾部的定位销与接触传感器(23)接触，接触传感器(23)得到信号后反馈给可编程控制器，发射模块处于待充电状态，否则无法进行充电；所述的发射模块包括变压器TM1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一晶闸管M1、第二晶闸管M2、第三晶闸管M3、限流电阻R1、平波电感L1、脉冲电容C1、电流传感器TA1、电压传感器TV1和温度传感器ST1；变压器TM1升压后经过由第一二极管D1、第二二极管D2、第一晶闸管M1、第二晶闸管M2组成整流桥后对脉冲电容C1进行充电，限流电阻R1和平波电感L1用于防止电流过大，保护电路，充电过程中电流传感器TA1，电压传感器TV1，温度传感器ST1用于测量电路中数据，充电完成后，通过导通晶闸管M3使脉冲电容的能量瞬间释放到与炮筒(24)固连的发射线圈(22)中；所述的指示模块包括充电完成指示、调平完成指示、旋转完成指示、俯仰完成指示、电机故障指示以及充电故障指示，用于操作人员实时观察系统的动作状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算机的高层楼宇灭火弹电磁弹射控制系统，其特征在于还包括HMI人机交互设备，其与计算机和可编程控制器之间通过以太网进行通讯。

3.根据权利要求1所述的一种基于计算机的高层楼宇灭火弹电磁弹射控制系统，其特征在于所述的调平模块具体如下：

计算机接收到一号倾角测量仪(4)、二号倾角测量仪(5)、三号倾角测量仪(6)、四号倾角测量仪(8)测量的数据后，判断工作台(2)是否以及水平，若不处在水平位置，则判断向哪个方向倾斜，若向前倾斜，则驱动一号调平电机(10)，六号调平电机(15)、七号调平电机(16)运动，电机通过丝杠驱动工作台(2)使工作台(2)前部升高并实时监测四台测量仪数据，直至工作台(2)处于水平位置为止；同理若向后倾斜则驱动三号调平电机(12)、四号调平电机(13)和九号调平电机(18)运动，若向左倾斜则驱动一号调平电机(10)，二号调平电机(11)和三号调平电机(12)，向右倾斜则驱动七号调平电机(16)、八号调平电机(17)、九号调平电机(18)。