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智能疏散装置的设计与开发

张子辰  
【摘要】:疏散装置是现代建筑普遍配备的消防设备之一,其性能优劣直接影响到火灾发生时的人群安全逃生,具有重大的社会意义。传统的疏散装置普遍采用单体形式交流供电疏散灯具,效率低下、安全性差,还严重影响大型建筑的形象。本文在分析疏散装置的发展历程后,研究了基于现场总线的智能化疏散装置的设计架构与控制方案,开发了综合现场总线技术与电力电子技术的智能疏散装置样机。 (1)通过分析疏散装置的市场现状,对比国内外先进疏散装置的优劣,针对现有产品的维护难、安全性差、规模小等不足,提出智能疏散装置的设计架构。 (2)在分析GB17945-2010国标的基础上,根据智能疏散装置的功能需求与技术指标,阐述智能疏散装置总体设计方案,包括疏散硬件设计方案、装置软件设计方案。论述了智能疏散装置的系统拓扑图、硬件设计系统架构图以及通信控制软件设计方案。 (3)根据智能疏散装置硬件设计方案。本课题设计了基于TMS320F2812的主控电路,以STC12C5A60S2单片机为核心的中继电路,采用STC12C5410AD单片机的终端节点电路,基于XY·CN-PDC的现场总线通信接口,反激隔离电源。给出了直流电源结构和各部分硬件电路原理图,并阐述各模块的实现原理与功能。 (4)在CCS与Keil平台上,结合硬件电路,开发各部分软件系统。按照功能划分,进行模块化设计,首先制定主站从站通信协议,并开发自动分配地址功能程序,接着设计终端模块巡检程序与中继模块数据转发程序,然后开发主控与上位机串行通信程序,最后详述了功率变换电路的无源控制模型,并推导出直流源的稳压输出控制率。 (5)根据GB17945-2010,对样机进行雷击浪涌、静电、环境耐受度、机械耐受度、通信成功率、自动地址分配成功率等标准测试与性能测试。测试结果表明,智能疏散装置样机能够稳定运行并实现各项功能,可靠性高,所有指标均符合设计期望,本课题所设计的智能疏散装置优于国标各项规定。


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