一種應(yīng)用于空調(diào)公共汽車的應(yīng)急逃生窗的設(shè)計

覃智廣　陳洪容　張信禹

摘要：本設(shè)計利用氣動裝置使逃生窗折疊打開，逃生空間較大；一旦車內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，溫度傳感器和煙霧傳感器會自動檢測到信號，并通過單片機(jī)控制顯示當(dāng)前溫度及報警字幕、報警器發(fā)出報警信號、語音提示火災(zāi)隱情，同時能控制電插鎖得電，斷開對窗戶的鎖定，實(shí)現(xiàn)自動控制系統(tǒng)失電情況下可手動輕松地打開應(yīng)急逃生窗，實(shí)現(xiàn)乘客在緊急情況下自救、逃生。

關(guān)鍵字：公共汽車；生命安全；逃生窗

一、研究的背景

隨著社會的迅速發(fā)展，人們對公共汽車的依賴越來越強(qiáng)，對公共汽車的安全系數(shù)也有很高的要求。以前的公共汽車只配有安全錘、滅火器等一些單調(diào)的救生、逃生設(shè)備，急需設(shè)計和普及一種新型可靠的逃生窗、提高乘客逃生效率。

二、機(jī)械 裝置的設(shè)計

本系統(tǒng)主要由3個主要機(jī)構(gòu)構(gòu)成，即連桿機(jī)構(gòu)、滑輪機(jī)構(gòu)、折疊式機(jī)構(gòu)。

（1）將空調(diào)車四扇車窗從左到右分別為A，B，C，D四個部分，在A窗的左邊和D窗的右邊窗框上分別安裝一可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上焊接一根鐵棒與氣缸連桿連接，形成活動連接。

（2）在A窗上下左邊窗框和D窗上下右邊窗框上分別安裝一個滑輪，用以減小摩擦，以防車窗打開使被卡住，增大安全系數(shù)。

（3）主要是在A，B和C，D兩窗之間用兩片合頁連接，讓逃生窗能夠更快捷的開啟。

考慮到安全、快捷、可靠性高可使用氣動系統(tǒng)推動窗戶的開關(guān)?？諝獍l(fā)生器為氣源接到調(diào)壓閥，調(diào)壓閥接到電磁換向法，電磁閥接雙向氣缸。工作過程：氣體從空壓機(jī)中導(dǎo)出通入調(diào)壓閥，使空氣中的雜質(zhì)得到進(jìn)化，水汽的到過濾，從調(diào)壓閥中導(dǎo)出以后分別通到兩個換向閥中，換向閥出來以后可以通到兩個氣缸中去實(shí)現(xiàn)車窗的打開。如果電磁換向閥電磁控制部分失效，可以通過復(fù)位彈簧控制實(shí)現(xiàn)手動打開車窗。氣動裝置如圖1示。

逃生窗基本結(jié)構(gòu)設(shè)計主要有以下幾個部分：

（1）窗戶密封的設(shè)計：空調(diào)公共汽車帶給城市交通一種高檔的感受，與目前非空調(diào)公共汽車相比，一般城市空調(diào)公共汽車都采用了密封車窗的形式，即將側(cè)面的每一扇車窗玻璃都采用整幅粘貼及“工字型”密封膠條封閉，這從設(shè)計來說是為了防止乘客擅自打開車窗，保障空調(diào)車的保溫性能，同時又能夠降低制造成本，而且從外觀看，整幅車窗比開啟式車窗會更美觀一些。

（2）窗框的穩(wěn)定性設(shè)計：用來固定窗框的電插鎖和“工字型”密封封條，滿足了設(shè)計逃生窗的要求，又保證了窗框的穩(wěn)定性。

（3）氣壓裝置的氣壓桿和窗戶上的轉(zhuǎn)軸通過連桿相接，氣壓桿工作時窗戶上的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動窗戶則向外折疊打開。

（4）通過溫度傳感器檢測火災(zāi)信號：當(dāng)汽車在溫度傳感器檢測到火災(zāi)事故隱情時就會接通單片機(jī)控制電路使窗戶打開。

（5）語音、顯示、報警系統(tǒng)的設(shè)計：當(dāng)溫度傳感器檢測到的信號時會接通語音提示并通過屏幕顯示出字幕來，提醒乘客做好逃生準(zhǔn)備。當(dāng)火災(zāi)時的煙霧達(dá)到一定的濃度煙霧傳感器報警。

（6）自動打開裝置設(shè)計：在火災(zāi)事故時蜂鳴器報警經(jīng)過10秒鐘，司機(jī)仍未按下開窗按鈕時控制電路控制折疊窗打開。

（7）手動打開窗戶的設(shè)計：電插鎖所連接的電路在火災(zāi)中損壞而無法使電插鎖和窗框相離，可以手動使它們斷開連接，如發(fā)現(xiàn)氣壓缸無法工作，通過電磁閥的手動按鈕使氣壓缸工作迅速打開逃生窗戶。

三、電氣控制設(shè)計

1、單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計，本設(shè)計的主要采用AT89S52單片機(jī)控制窗戶打開。其性能穩(wěn)定，價格便宜，可靠性高。通過它實(shí)現(xiàn)自動打開逃生窗、顯示、報警等功能。

2、 語音報警系統(tǒng)設(shè)計

語音報警系統(tǒng)主要是當(dāng)汽車發(fā)生火災(zāi)時通過語音報警器會發(fā)出提示音，提示司機(jī)和乘客及時逃生。語音報警采用APR9600全功能應(yīng)用電路板模塊，其語音錄放控制有多種操作模式，為普通用戶使用提供了極大的方便。

3、傳感器設(shè)計

在本設(shè)計中主要運(yùn)用了溫度傳感器和煙霧傳感器對火災(zāi)進(jìn)行檢測，在較寬的濃度范圍內(nèi)對可燃?xì)怏w有良好的靈敏度。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。溫度傳感器可檢測到車內(nèi)溫度的變化，從而實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的監(jiān)測。

該裝置的結(jié)構(gòu)如圖2示。

四、市場推廣價值

（1）本設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，功能多樣，能夠?qū)崿F(xiàn)報警，車窗自動打開，玻璃窗自動折疊開口大，疏散方便，逃生迅速。

（2）緊急逃生窗打開時間短，該系統(tǒng)即使遇到汽車電源無電也能夠手動打開，系統(tǒng)可靠性高、操作方便 。

（3）應(yīng)用范圍比較廣，不僅在空調(diào)公共汽車上適用，而且在普通公共汽車上也可以使用。

（4）本設(shè)計的汽車應(yīng)急逃生窗性價比高。使用元器件價格便宜，結(jié)構(gòu)安全可靠。

通過上述分析：這款空調(diào)公交車火災(zāi)逃生窗的市場推廣前景較廣闊。

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