Simulátor hasiaceho prístroja: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Simulátor bol vytvorený, pretože som sledoval, ako spoločnosť vynakladá dosť peňazí na školenie používateľov so živými hasiacimi prístrojmi. Poznamenal som, že školenie sa musí konať vonku, aby sa rozptýlilo uvoľňovanie CO2 (počasie), a každý rok boli náklady na opätovné plnenie hasiacich prístrojov dobrej veľkosti. Myslel som si, že by mal existovať spôsob, ako ušetriť tieto peniaze, a nespoliehať sa na dobré počasie, aby sa toto úsilie dosiahlo. Aj keď existuje niekoľko komerčne dostupných produktov, pretože robím workshopy o mikroprocesoroch Arduino v mojom miestnom makerspace, prečo nenašli spôsob, ako tieto znalosti a prípadne CNC a 3D tlač použiť na výrobu niečoho?

Ukážka simulátora hasiaceho prístroja

Jednoduchý prehľad je, že toto používa skutočný (prázdny) hasiaci prístroj s baterkou v mieste kužeľa na konci hadice. Baterka zasiahne fotobunky pri simulovanom „požiari“z PVC a po prejdení každým senzorom trikrát (3) krát zaznie bzučiak a blikajúca dióda LED, že bolo úsilie dokončené. Užívateľ/účastník výcviku musí simulovať skutočné použitie tak, že vytiahne bezpečnostný kolík, zatvorí rukoväť a pozametá baterku v spodnej časti simulovaného ohňa.

Krok 1: Program Arduino

Tento kód by mal byť pomerne ľahko dodržateľný. Začnem vyhlásením premenných, ktoré som použil na počítanie „svetelných zásahov“; premenné na meranie odchýlky svetla - alebo relatívneho okolitého svetla okolo plameňov. Keď je počítadlo pridané, testujem, či počet dosiahne moje prahové číslo (12), a potom vás pošlem na funkciu, ktorá zazvoní na bzučiak a rozsvieti LED diódu.

Komentoval som kód a vložil som tiež niekoľko súborov „Serial.print“a „Serial.println“, ktoré vám pomôžu pri ladení aj so sériovým monitorom.

Krok 2: Úpravy hasiaceho prístroja

Moja prvá myšlienka bola použiť laserové ukazovátko, ale rozhodol som sa, že na to, aby to fungovalo, použijem veľmi jasnú baterku a fotobunky, takže získate väčšiu vzorku svetla, ktorá ide do fotobuniek.

Namiesto skutočného hasiaceho prístroja môžete použiť alternatívnu položku a stavať od začiatku, ale chcel som, aby to vyzeralo celkom realisticky.

Vyjadril som snahu tým, že som od nášho bezpečnostného tímu získal zastaraný hasiaci prístroj. Zaistili sme, že je prázdny, nerobte túto prácu s plne nabitou jednotkou!

Odstránil som výstupnú trubicu jednotky a potom som preskúmal držadlá a poistný kolík a potom som zistil, kde by som mohol zapojiť vypínač.

Táto časť úsilia si vyžiadala vyvŕtanie ventilovej časti na prevlečenie kabeláže. V tejto oblasti ste mohli drôtovať, ale mal som pocit, že drôty sa dajú pri použití ľahšie zlomiť, ak sa vydáte touto cestou. Chcel som vyrobiť výrobok, ktorý vydrží niekoľko rokov používania.

Na vŕtanie od prednej časti ventilu k zadnej časti som dokázal použiť dva vrtáky rôznych veľkostí, ktoré stačili na prevlečenie dvoch malých drôtov. Urobte ich dostatočne dlhé, aby prešli od konca ventilu cez celú hadičku až po baterku podľa vášho výberu. Nechal som svoju extra dlho, kým som vedel, že mám dosť na to, aby som siahol na koniec baterky, a na druhom konci dosť voľný, aby som pohodlne dosiahol na vypínač, ktorý namontujeme pod hornú rukoväť. Na konkrétnej jednotke, ktorú som dostal, bolo perfektné miesto na montáž držiaka vypínača. Šiel som teda do bezplatného návrhárskeho nástroja s názvom TinkerCad a vytvoril držiak spínača, ktorý sa zasunie do zadnej časti hasiaceho prístroja, a potom som mohol vŕtať a namontovať spínač typu valčeka. Priložil som obrázok a súbor STL jednotky, ktorú som vytvoril.

Majte na pamäti, že ak nejaký navrhnete, uistite sa, že potom, čo sú držiak a prepínač na svojom mieste, sa chcete uistiť, že spínač a držiak nezastavia stlačenie rukoväte, inak sa pri vytváraní tlaku nebude cítiť ako skutočná vec. držadlo vypúšťajúce CO2 von. Dokázal som sa naplno rozhýbať, pre lepší pocit zo simulácie.

Použil som mikrospínač s valčekom, myslím, že to vydrží dlhšie a poskytne lepšiu životnosť, ako by to mala len verzia s pákovým spínačom.

Rozložil som vypínač a pripevnil ho na svoju 3D tlač, potom som vyvŕtal dva montážne otvory. Môžete tiež upraviť súbor.stl a vytlačiť tento držiak na 3D tlač s otvormi v ňom.

Ďalej som zmeral hrot polomeru hasiaceho prístroja. Niektoré hasiace prístroje môžu mať namiesto malého hrotu kužeľ. Môj mal tip. Potom som zmeral zadnú časť baterky, aby som získal aj jej polomer. Vrátil som sa k TinkerCad a vytvoril som dizajn, ktorý by zväzoval baterku a špičku hasiaceho prístroja a uľahčoval údržbu.

Za tú námahu som pripevnil STL, jednoducho vytlačíte dve, aby ste urobili svorku. Baterka pochádzala z Harbor Freight.

Potom som odstránil zadný kryt pokrývajúci batérie na baterke a vyrezal tlačidlo. Vytlačil som zástrčku na vyplnenie tohto priestoru a pripevnil som vedenie k batérii a puzdru. V zátke bol vytlačený otvor, aby som cez otvor mohol vložiť skrutku 4-40. Keď naskrutkujete základňu späť, hlava skrutky sa dotkne svorky batérie a potom som druhý koniec spájkoval a upínal dvoma 4-40 maticami, aby sa obvod dostal až k spínaču v rukoväti. Druhý vodič je poklepaný a pripevnený k boku puzdra baterky, aby sa dokončil obvod. Teraz môžete testovať stlačením rukoväte a zatvorením vypínača, rozsvieti sa baterka a overí sa, či funguje.

Krok 3: Systém

Tento okruh je celkom ľahké sledovať. Zahrnul som svoj Fritzingov diagram pre jednoduchšie sledovanie. Ak nepoužívate Fritzing, dôrazne odporúčam tento bezplatný nástroj, pretože uľahčuje dokumentáciu a ak chcete vytvoriť skutočnú dosku pre počítač, môže generovať správne súbory na odoslanie pre túto službu.

Teória prevádzky tohto zariadenia spočíva v tom, že v spodnej časti simulovaného požiaru máme rozmiestnené štyri (4) fotobunky. Fotobunky dostávajú konštantné množstvo svetla v pozadí, ktoré sa zaregistruje vždy, keď fotobunku vyzve Arduino. Za simulovanou paľbou je „predpätá“fotobunka. Slúži na zachytenie okolitého svetla v oblasti okolo simulátora. Toto sa potom použije v programovaní, aby sa zaistilo, že rozptýlené svetlo nespúšťa fotobunky. Keď presuniete baterku z jednej fotobunky do druhej, zaregistrujte svetlo s vyššou intenzitou. každá fotobunka musí byť „zasiahnutá“trikrát, aby sa to považovalo za dobré „zametanie“ohňa. Toto počítanie vykonáva program Arduino. Akonáhle sa dosiahne počet troch pre každú fotobunku, zazvoní bzučiak a LED dióda veže začne blikať, čím signalizuje, že operátor úlohu dokončil. Softvér ich cykluje všetky počítadlá späť na nulu, aby mohli začať znova.

Krok 4: Elektronický obvod

Na zostrojenie a testovanie obvodu som použil štandardnú dosku. Potom som použil prototypovaciu dosku spájkovacieho štýlu na prenos káblov do. Musíte zaistiť, aby všetky vaše pozemky boli prepojené so spoločným miestom. Bzučiak, LED a dosku UNO poháňam od 12 voltov, aby som obvod zjednodušil. Dalo by sa tiež vybiť batériu, ale použil som starý napájací zdroj pre laptop. Tu je tabuľový pohľad na okruh. Väčšina práce sa vykonáva v rámci softvérového kódu.

Všetky fotobunky majú pripojenie na lištu +5 a potom na uzemnenie pomocou odporu. Klepnú na miesto pripojenia medzi nohou fotobunky a odporom a vrátia sa späť k analógovým vstupom na Arduine.

Relé je nastavené tak, aby bolo napájané pinom Arduino a dodávalo 12 voltov do LED svetla a bzučiaka, keď logika programu zistí, že každá fotobunka bola trikrát „zasiahnutá“svetlom. Je to premenná, ktorú môžete zmeniť, ak chcete, aby hasiči absolvovali menej alebo viac prechodov.

Zahrnul som súbor Fritizing, aby ste sa mohli pozrieť na všetky zapojenia a prepojovacie pole.

Krok 5: Požiar