消防装备智能化自动控制技术的研究

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【摘要】本文以智能化自动控制技术为基础，着眼于提高消防灭火、抢险救援装备的整体能力，通过对远程控制的虚拟技术、人机友好操作界面、数据采集和处理、运性平台控制技术、远程智能故障诊断和排除技术的分析、致力于消防协调、指挥和控制的公共智能化管理平台的研究。

【关键词】智能自动化；通用管理平台；消防装备

绪论

近年来国内频发的高楼火灾、自然灾害和突发事件，引起对于灭火、抢险、救灾的特殊装备的关注和需求。灭火、抢险、救灾装备需要在及其复杂和恶劣的操作环境下，能够完成各项灭火、抢险救灾的作业，其中包括灭火、抢险、救灾、应急通讯、医疗抢救、消毒，桥梁和道路修复，甚至人员转移等等。而有效的完成上述作业则对消防装备的性能等智能化指标提出了更高的要求。

1、消防装备智能化控制技术研究的意义及必要性

和国外车载消防装备行业相比，虽然近年来国内的研发能力有了明显的进步，但是对于一些关键设备和零部件还是依赖进口，整车技术更是如此，基本上还没有走出仿制的阶段，主要体现在：

1）我国汽车行业起步晚，技术不完善，缺乏自身技术核心，特别是为特种车提供特种底盘的性能达不到要求；

2）缺乏人性化的操作界面，只是基于传统的技术，满足设备的基本功能要求，使得操作繁琐化，技术操作培训时间长，缺乏考虑宜人化，简单操作化；

3）系统的集成度低，运用简单的开关设备进行操作，信号的采集不完善，数据单一化，整车的配置响应速度慢，出现故障频繁；

4）整车的控制系统缺乏整体机电一体化，机电在整体的协调性较差；

在实际的抢险救灾应用过程中，上述的问题在运用中严重地影响特种车消防装备的性能。因此本文的研究成果拟在提高消防装备整车性能，为国家在特种汽车领域提供高性能的自动化技术及信息融合的消防装备。

2、消防装备智能化控制技术研究内容

新一代基于自动化和信息化技术的消防装备智能化控制技术实现装备智能化、人性化、操作简易化，增强装备的机动性、快速响应能力和可靠性。新一代产品具有友好的触摸屏操作界面、性能优越的移动控制器、应用于汽车的总线通讯局域网等自动化技术设备进行组合控制的特征，通过高度集成的可视化信息系统，使整机的操作、信息的显示、数据的采集、数据的分析、数据的处理和控制，更为稳定，更加简便和直观[1]。

2.1基于虚拟技术的远程控制

虚拟技术的远程控制的运用，主要有以下方面的考虑：

1）虚拟技术的高可靠性，能够处理特殊事件，以保护人员的安全。从而确保特种车面临灾难的正常运行。

2）虚拟技术主要是以电脑的模拟界面要远程的控制，通过数据的高速采集，分析，处理可以稳定的控制特种车的部分设备的运转，甚至整车的控制。

3）可进行远程的故障检测、诊断、修护设备。

因此虚拟技术的远程控制是需要以计算机技术、人机交互技术、信息处理技术、通讯技术为基础，实现特种车的整车的快速响应、高可靠性、高安全性。

2.2友好的人机界面

人机界面（Human-Computer Interface，简写HCI，又称用户界面或使用者界面）：是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换[2]。

友好的人机界面将是特种车辆性能领域的重要研究的课题。系统研究必须考虑系统响应时间、用户求助机制、错误信息处理和命令方式四个方面。此外，显示出错信息时，若再辅以听觉（铃声）、视觉（特种颜色）刺激，则效果更佳；命令方式最好是菜单与键盘命令并存。

2.3特种车辆通用的管理平台

建立特种车辆的通用管理机制，特别对特殊部件的定期的维护、检查和维修，信息数据的采集与对比、分析[3]。如对水泵管路的检查，先采集进液口的流量，压力的数据，再测出液口的流量和压力的数据，扣去水泵本身的机械损耗及前期数据的对比，可以分析出是水泵的性能受损，还是管路的影响，并可以依据数据进行水泵回路的维修，从而大大的节省了维修的时间和对不确因素的干扰，延长水泵管路系统的使用期限。同时也减少了在紧急事件中出现不必要的“小问题”而导致的“大麻烦”。

2.4特种运动平台控制技术

运动控制平台，在扩展硬件资源，优化软件资源配置基础上，充分利用成熟而完备的运动控制技术，将嵌入式结构、PC技术和专业运动控制技术有机结合。其紧凑的嵌入式结构带来的高可靠性和稳定性以及PC强大的扩展能力和兼容能力提高了速度、精度、执行效率，可实现软硬件加密，为设备独立工作和车辆网络化、自动化提供了整体解决方案。特种运动平台控制技术的人工智能自动化技术是基于嵌入系统融合在特种装备上运行的控制系统；大大提高基于虚拟技术的远程控制的稳定性，安全性[4]。

3、消防装备智能化控制技术研究方法及技术路线

消防装备智能化控制技术研究的方法主要依据理论研究与实际应用相结合、理论分析与实验相结合、成熟技术与先进适应技术相结合的方法。

消防装备智能化控制技术研究的技术路线经过9个阶段来实现智能化控制技术的研发和产业化，其中包括：市场调研与需求分析、研究方案确定、关键技术重点突破、研究方案设计、各功能部件模块开发、样机试制与测试、产品优化设计、产品定型测试和产品产业化及示范推广。

结论

消防装备智能化控制技术研究为研发能够应对突发事件并具有高机动性、高稳定性，高可靠性以及具备快速响应能力的智能化特种消防装备奠定基础，并为现代特种车发展提供了新的发展方向，为故障处理及特种装备管理提出新的解决方案。

参考文献

[1]王万良.人工智能及其应用[M].北京：高等教育出版社，2008

[2]孟祥旭.人机交互技术原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2004

[3]崔宏巍.汽车远程故障诊断系统研究.汽车电器[J].2012年第2期

[4]阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].北京：清华大学出版社，2003