一種應用于空調公共汽車的應急逃生窗的設計

覃智廣　陳洪容　張信禹

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

關鍵字：公共汽車；生命安全；逃生窗

一、研究的背景

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

二、機械 裝置的設計

本系統主要由3個主要機構構成，即連桿機構、滑輪機構、折疊式機構。

（1）將空調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轉軸，轉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。

（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推動窗戶的開關。空氣發生器為氣源接到調壓閥，調壓閥接到電磁換向法，電磁閥接雙向氣缸。工作過程：氣體從空壓機中導出通入調壓閥，使空氣中的雜質得到進化，水汽的到過濾，從調壓閥中導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現車窗的打開。如果電磁換向閥電磁控制部分失效，可以通過復位彈簧控制實現手動打開車窗。氣動裝置如圖1示。

逃生窗基本結構設計主要有以下幾個部分：

（1）窗戶密封的設計：空調公共汽車帶給城市交通一種高檔的感受，與目前非空調公共汽車相比，一般城市空調公共汽車都采用了密封車窗的形式，即將側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，這從設計來說是為了防止乘客擅自打開車窗，保障空調車的保溫性能，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）窗框的穩定性設計：用來固定窗框的電插鎖和“工字型”密封封條，滿足了設計逃生窗的要求，又保證了窗框的穩定性。

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

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

（5）語音、顯示、報警系統的設計：當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備。當火災時的煙霧達到一定的濃度煙霧傳感器報警。

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

（7）手動打開窗戶的設計：電插鎖所連接的電路在火災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，如發現氣壓缸無法工作，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、電氣控制設計

1、單片機控制系統設計，本設計的主要采用AT89S52單片機控制窗戶打開。其性能穩定，價格便宜，可靠性高。通過它實現自動打開逃生窗、顯示、報警等功能。

2、 語音報警系統設計

語音報警系統主要是當汽車發生火災時通過語音報警器會發出提示音，提示司機和乘客及時逃生。語音報警采用APR9600全功能應用電路板模塊，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、傳感器設計

在本設計中主要運用了溫度傳感器和煙霧傳感器對火災進行檢測，在較寬的濃度范圍內對可燃氣體有良好的靈敏度。當傳感器所處環境中存在可燃氣體時，傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。溫度傳感器可檢測到車內溫度的變化，從而實現火災的監測。

該裝置的結構如圖2示。

四、市場推廣價值

（1）本設計結構簡單，功能多樣，能夠實現報警，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，該系統即使遇到汽車電源無電也能夠手動打開，系統可靠性高、操作方便 。

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

（4）本設計的汽車應急逃生窗性價比高。使用元器件價格便宜，結構安全可靠。

通過上述分析：這款空調公交車火災逃生窗的市場推廣前景較廣闊。

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