消防裝備智能化自動(dòng)控制技術(shù)的研究

【摘要】本文以智能化自動(dòng)控制技術(shù)為基礎(chǔ)，著眼于提高消防滅火、搶險(xiǎn)救援裝備的整體能力，通過對(duì)遠(yuǎn)程控制的虛擬技術(shù)、人機(jī)友好操作界面、數(shù)據(jù)采集和處理、運(yùn)性平臺(tái)控制技術(shù)、遠(yuǎn)程智能故障診斷和排除技術(shù)的分析、致力于消防協(xié)調(diào)、指揮和控制的公共智能化管理平臺(tái)的研究。

【關(guān)鍵詞】智能自動(dòng)化；通用管理平臺(tái)；消防裝備

緒論

近年來國(guó)內(nèi)頻發(fā)的高樓火災(zāi)、自然災(zāi)害和突發(fā)事件，引起對(duì)于滅火、搶險(xiǎn)、救災(zāi)的特殊裝備的關(guān)注和需求。滅火、搶險(xiǎn)、救災(zāi)裝備需要在及其復(fù)雜和惡劣的操作環(huán)境下，能夠完成各項(xiàng)滅火、搶險(xiǎn)救災(zāi)的作業(yè)，其中包括滅火、搶險(xiǎn)、救災(zāi)、應(yīng)急通訊、醫(yī)療搶救、消毒，橋梁和道路修復(fù)，甚至人員轉(zhuǎn)移等等。而有效的完成上述作業(yè)則對(duì)消防裝備的性能等智能化指標(biāo)提出了更高的要求。

1、消防裝備智能化控制技術(shù)研究的意義及必要性

和國(guó)外車載消防裝備行業(yè)相比，雖然近年來國(guó)內(nèi)的研發(fā)能力有了明顯的進(jìn)步，但是對(duì)于一些關(guān)鍵設(shè)備和零部件還是依賴進(jìn)口，整車技術(shù)更是如此，基本上還沒有走出仿制的階段，主要體現(xiàn)在：

1）我國(guó)汽車行業(yè)起步晚，技術(shù)不完善，缺乏自身技術(shù)核心，特別是為特種車提供特種底盤的性能達(dá)不到要求；

2）缺乏人性化的操作界面，只是基于傳統(tǒng)的技術(shù)，滿足設(shè)備的基本功能要求，使得操作繁瑣化，技術(shù)操作培訓(xùn)時(shí)間長(zhǎng)，缺乏考慮宜人化，簡(jiǎn)單操作化；

3）系統(tǒng)的集成度低，運(yùn)用簡(jiǎn)單的開關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作，信號(hào)的采集不完善，數(shù)據(jù)單一化，整車的配置響應(yīng)速度慢，出現(xiàn)故障頻繁；

4）整車的控制系統(tǒng)缺乏整體機(jī)電一體化，機(jī)電在整體的協(xié)調(diào)性較差；

在實(shí)際的搶險(xiǎn)救災(zāi)應(yīng)用過程中，上述的問題在運(yùn)用中嚴(yán)重地影響特種車消防裝備的性能。因此本文的研究成果擬在提高消防裝備整車性能，為國(guó)家在特種汽車領(lǐng)域提供高性能的自動(dòng)化技術(shù)及信息融合的消防裝備。

2、消防裝備智能化控制技術(shù)研究?jī)?nèi)容

新一代基于自動(dòng)化和信息化技術(shù)的消防裝備智能化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)裝備智能化、人性化、操作簡(jiǎn)易化，增強(qiáng)裝備的機(jī)動(dòng)性、快速響應(yīng)能力和可靠性。新一代產(chǎn)品具有友好的觸摸屏操作界面、性能優(yōu)越的移動(dòng)控制器、應(yīng)用于汽車的總線通訊局域網(wǎng)等自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備進(jìn)行組合控制的特征，通過高度集成的可視化信息系統(tǒng)，使整機(jī)的操作、信息的顯示、數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的分析、數(shù)據(jù)的處理和控制，更為穩(wěn)定，更加簡(jiǎn)便和直觀[1]。

2.1基于虛擬技術(shù)的遠(yuǎn)程控制

虛擬技術(shù)的遠(yuǎn)程控制的運(yùn)用，主要有以下方面的考慮：

1）虛擬技術(shù)的高可靠性，能夠處理特殊事件，以保護(hù)人員的安全。從而確保特種車面臨災(zāi)難的正常運(yùn)行。

2）虛擬技術(shù)主要是以電腦的模擬界面要遠(yuǎn)程的控制，通過數(shù)據(jù)的高速采集，分析，處理可以穩(wěn)定的控制特種車的部分設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至整車的控制。

3）可進(jìn)行遠(yuǎn)程的故障檢測(cè)、診斷、修護(hù)設(shè)備。

因此虛擬技術(shù)的遠(yuǎn)程控制是需要以計(jì)算機(jī)技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、信息處理技術(shù)、通訊技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)特種車的整車的快速響應(yīng)、高可靠性、高安全性。

2.2友好的人機(jī)界面

人機(jī)界面（Human-Computer Interface，簡(jiǎn)寫HCI，又稱用戶界面或使用者界面）：是人與計(jì)算機(jī)之間傳遞、交換信息的媒介和對(duì)話接口，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換[2]。

友好的人機(jī)界面將是特種車輛性能領(lǐng)域的重要研究的課題。系統(tǒng)研究必須考慮系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、用戶求助機(jī)制、錯(cuò)誤信息處理和命令方式四個(gè)方面。此外，顯示出錯(cuò)信息時(shí)，若再輔以聽覺（鈴聲）、視覺（特種顏色）刺激，則效果更佳；命令方式最好是菜單與鍵盤命令并存。

2.3特種車輛通用的管理平臺(tái)

建立特種車輛的通用管理機(jī)制，特別對(duì)特殊部件的定期的維護(hù)、檢查和維修，信息數(shù)據(jù)的采集與對(duì)比、分析[3]。如對(duì)水泵管路的檢查，先采集進(jìn)液口的流量，壓力的數(shù)據(jù)，再測(cè)出液口的流量和壓力的數(shù)據(jù)，扣去水泵本身的機(jī)械損耗及前期數(shù)據(jù)的對(duì)比，可以分析出是水泵的性能受損，還是管路的影響，并可以依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行水泵回路的維修，從而大大的節(jié)省了維修的時(shí)間和對(duì)不確因素的干擾，延長(zhǎng)水泵管路系統(tǒng)的使用期限。同時(shí)也減少了在緊急事件中出現(xiàn)不必要的“小問題”而導(dǎo)致的“大麻煩”。

2.4特種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制技術(shù)

運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，在擴(kuò)展硬件資源，優(yōu)化軟件資源配置基礎(chǔ)上，充分利用成熟而完備的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，將嵌入式結(jié)構(gòu)、PC技術(shù)和專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合。其緊湊的嵌入式結(jié)構(gòu)帶來的高可靠性和穩(wěn)定性以及PC強(qiáng)大的擴(kuò)展能力和兼容能力提高了速度、精度、執(zhí)行效率，可實(shí)現(xiàn)軟硬件加密，為設(shè)備獨(dú)立工作和車輛網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化提供了整體解決方案。特種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制技術(shù)的人工智能自動(dòng)化技術(shù)是基于嵌入系統(tǒng)融合在特種裝備上運(yùn)行的控制系統(tǒng)；大大提高基于虛擬技術(shù)的遠(yuǎn)程控制的穩(wěn)定性，安全性[4]。

3、消防裝備智能化控制技術(shù)研究方法及技術(shù)路線

消防裝備智能化控制技術(shù)研究的方法主要依據(jù)理論研究與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合、理論分析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、成熟技術(shù)與先進(jìn)適應(yīng)技術(shù)相結(jié)合的方法。

消防裝備智能化控制技術(shù)研究的技術(shù)路線經(jīng)過9個(gè)階段來實(shí)現(xiàn)智能化控制技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，其中包括：市場(chǎng)調(diào)研與需求分析、研究方案確定、關(guān)鍵技術(shù)重點(diǎn)突破、研究方案設(shè)計(jì)、各功能部件模塊開發(fā)、樣機(jī)試制與測(cè)試、產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品定型測(cè)試和產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化及示范推廣。

結(jié)論

消防裝備智能化控制技術(shù)研究為研發(fā)能夠應(yīng)對(duì)突發(fā)事件并具有高機(jī)動(dòng)性、高穩(wěn)定性，高可靠性以及具備快速響應(yīng)能力的智能化特種消防裝備奠定基礎(chǔ)，并為現(xiàn)代特種車發(fā)展提供了新的發(fā)展方向，為故障處理及特種裝備管理提出新的解決方案。

參考文獻(xiàn)

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[3]崔宏巍.汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)研究.汽車電器[J].2012年第2期

[4]陽憲惠.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003