火可以给人们生活带来便利,同时也会造成严重的灾害。随着城镇化的发展,人们的娱乐方式发生改变,娱乐生活场所逐步往大空间的方向发展,这些大空间建筑在正式投入使用前需要保障消防安全。大空间建筑具有跨度高,探测范围广,火势蔓延速度快,人员分布密集的特点。从满足大空间建筑的消防需求的角度出发,水炮型消防设备比其他传统消防设备更具优势。水炮型消防设备经过多年的发展,在消防领域发挥巨大的作用。消防水炮涉及多个学科领域,如何实现准确灭火是消防水炮的发展方向,也是研究人员的关注重点。本次课题将围绕大空间消防水炮的火源探测和机电控制方面展开研究,实现水炮准确灭火,具体研究内容如下:（1）提出一种消防水炮的软硬件设计。炮体硬件设计包括火情探测装置、水压检测装置、火源位置检测模块、电机控制电路等。火情探测装置检测火情,启动水炮自动灭火。电机控制水炮炮口转动,协助火源探测模块探测火源位置。获取火源的垂直位置与射流初速度,通过解析射流轨迹公式计算出水炮的补偿角度,控制电机实现角度补偿。通过RS485技术实现与现场控制箱和中控中心通信,分别实现消防水炮的手动控制和水炮状态反馈。改进火源位置探测方法,以热释电红外传感器作为探测元件,热释电红外传感器输出信号经过滤波放大,再经过PIC处理器的A/D采样,形成火源信号波形图。设置多条扫描线切割火源波形,计算火源信号波形的中心时刻,并发送信号给主控芯片。（2）设计多火源灭火方案。在一个扫描周期内连续获取多个火源的中心位置信息和火源波形跨度信息。然后水炮根据每个火源的波形跨度由大到小依次转到对应的位置,进行角度补偿后开阀灭火。（3）设计高处火源灭火方案。当火源发生在高处时,会导致水炮射流的落点偏后,需要改进补偿角度计算方式。改进的补偿角度计算方案需要获取火源的高度信息。设计一种双水炮获取火源高度信息的方法,由两台水炮同时探测一个区域的火源,将火源的位置信息通过CAN总线传递给对方,再根据几何公式计算出火源高度。将火源高度代入计算公式,得到正确的补偿角度。