[摘 要]针对人民众的用电安全问题，设计了智能安防电控箱。其主要结构分为丝杠螺杆驱动机构、视觉识别机构、灭火机构等。其机构的设计可以极大的节约人们的时间和精力，为人们提供生活和工作的安全环境，保障人们的生命安全，提升人们的安全幸福指数。 HD-PRIDE[关键词]安防；视觉识别；灭火
0 引言
随着科技的发展和居民生活水平的提高，人们的用电需求逐步增加，对电路的要求也随之增大。电给人们送来了动力、温暖、光明和快乐，它在带给人类高效创造生产和生活能源的同时，也存在着许多未知的危险。
本文设计了一种智能安防电控箱，代替传统人力实时查探电力使用情况，排除潜在的危险，减轻人们的生活工作压力，节省人们额外的休息娱乐时间。极大的提高了电力设备的性能，降低了安全隐患。
1总体设计方案
本装置设计的智能识别系统可实现对电控箱24小时不间断的视察，如发现意外火源，会第一时间识别到并快速对其进行扑灭。通过视觉识别检测电控箱内是否存在火源，如发现火源则自动定位且驱动机构开始工作，通过串口通信技术将识别到的信息发生给单片机，由此来通过坐标式机械手运作指定位置，解除出现的危险。其总体结构如图1所示。
图1 智能安防电控箱三维图
2驱动机构设计
本设计的驱动机构由丝杆螺杆、滑动模组、电机、单片机等组成。其原理是利用串口通信将识别到的信息传输给单片机，从而驱动三坐标式机械手快速移动至指定位置，最后进行
相应的清除安全障碍的动作。本驱动机构设计既提高了电控箱的安全性能，又快速的解决了潜在的安全隐患。如图2所示为驱动机构设计实物图。
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图2 丝杠螺杆机构驱动设计
其中本设计通过编程将机械手运动的动作写入舵机中，并通过运用 STC89C52 单片机来调用写入的动作，利用丝杠螺杆结构带动舵机机械手运动，实现控制机械手以完成相关动作。如下图3所示为舵机机械手设计图。
图3 舵机机械手实物图
3视觉识别机构设计
根据设计整体的功能需要，本设计采用OpenMV视觉识别的方式对电控箱内的安全情况进行24小时实时的监测和记录。如图4为障碍识别记录图。
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图4 OpenMV视觉识别障碍
本设计使用OpenMV视觉识别,将摄像头置于电控箱内部上端，如下图5所示为视觉识别装置，可以对全方位的监控到电控箱内的各个角落，若识别到故障，会对其进行快速的识别定位，利用串口通信传输给单片机，之后驱动机构开始工作。
图5 OpenMV视觉识别装置如何制作音箱
4智能灭火机构设计
灭火机构设计是智能安防电控箱中一个必不可少的部分。为保证灭火功能的时效性和稳定性，综合考虑灭火的形式和种类，本设计合理选择并设计与电气元件灭火形式相适应的功能执行单元，拟采用丝杠螺旋压入装置克服灭火装置启动的高压阻问题。该设计能有效克服灭火器高压难按的问题，提高了系统响应速度及有效性。其中灭火机构使用二氧化碳灭火粉为灭火的材料，有效扑灭火源。其具体结构设计如图6所示。
图6 智能灭火机构设计
3结论
工作台面本设计采用MCU 微控制系统通过串口 UART 模式接收视觉识别信号，快速驱动坐标式机械结构，通过功能叠加设计法开发拨动模块，通过采用丝杠螺旋压入装置克服灭火装置启动的高压阻问题。本次设计在总体系统方案设计的基础上，明确各个功能结构的硬件、数量和安全位置分布，明确整个系统与各功能结构的关系，实现系统的快速识别、快速运行、快速传输、快速使电闸复位、快速灭火的功能目的。
[参考文献]
[1]郑文纬，吴克坚.机械原理【M】.北京：高等教育出版社，1997
[2]濮良贵，纪明刚.机械设计【M】.北京：高等机械出版社.2006
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[3]高志，黄纯颖.机械创新设计【M】.北京：高等机械出版社.2010
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