CN103706065A - 全自动消防车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消防车全自动化技术，它包括固定在平板小车上的万向球套，连接夹架的万向球头，通过连杆连接的底盘，让底盘上下往返的移动架，让移动架左右往返的控制板，牵引往返行程的电动机和安装在夹架两侧的无线摄像头。这些元件的组合，能够让装置在夹架上的消防水枪左右上下扫射，也能通过安装在电机上的摇控电路定点喷射，本发明结构合理，设计科学，产品领先于同行业中世界先进水平。

Description

全自动消防车

技术领域

本发明涉及现代消防设备的改进，涉及机械技术和电子技术两大领域。

背景技术

消防车的历史已演绎了几千年，从原始的手工状态进化到现代化的全能型消防车，设备越来越齐全，本产品的发明又将改变现有的消防设备格局，进一步提升现代消防自动化程度。

本发明旨在保护消防人员的人身安全，不管在何种场地，森林，广场，高楼等环境灭火都适宜应用。高楼灭火时，可以把全自动灭火车用登高机送到着火点，打开灭火装置，先对着火场地自动喷射，消防队员坐在消防车驾驶室内，通过无线视频，监视火情，发现特别危险的火势，可以揿动无线摇控按纽，指挥消防水枪喷射，直至扑灭，其他场地使用更加直接。本发明暨自动与人工摇控定点相结合，进一步提升灭火设备功能，推进消防技术发展。                                                                           发明内容

现代消防车功能先进设备齐全，但缺乏全自动设备，需要消防人员亲临火场，忍受火焰的炙热，浓烟的熏烤，遇到化学品爆炸和山林火灭时，还有牺牲的危险，本专利设计的目的就是要达到灭火自动化，保障消防人员的生命安全，减少消防人员的伤亡，为实现这一目的，本产品有如下的结构设计：万向球套固定在平板小车上，万向球头插入套中，球杆上端连接夹架（固定消防水枪），夹架两侧面装置无线摄像头，夹架根部正面焊接连杆，连杆另一端有底盘，底盘左右两端嵌入移动架门滑道中，底盘上下牛筋带串接后，套在移动架中间轴承滑轮，上边轴承滑轮两侧面不转部位焊接钢条，通过钢条连接移动架上边两角的滚珠轴承，下边轴承滑轮不转部位焊接钢板，由钢板连接移动架的四只滚珠轴承，上边轴承滑轮沿口光边，下边轴承滑轮沿口有齿轮，作从动轮使用，钢板上安装电机₂，电机₂的转子套入主动轮，与下边轴承滑轮沿口齿轮对应，电机₂接线盒内接入摇控接收线路，移动架上下四角各安装一只限位器，移动架下边两端固定皮带，皮带连接电机_3，电机₃的接线盒也接入摇控接收线路，控制板为正方形平面，后面盖有罩板，上边一根滑杆，下边二根滑杆，左右上下各安装一只限位器，电机₃放在罩板后面，其转子套接皮带，对应移动架两端，控制板固定在平板小车上，小车底装有电机_1，电机₁的接线盒同样装有摇控接收线路，转子上安装齿轮，驱动车轴滚动，小车左右两侧装置无线摄像头。

优选地，所述万向球套直径9.5厘米，柄直径5厘米，柄长43厘米，外壳长11厘米。

 优选地，所述万向球头直径9.45厘米，柄直径3厘米，柄长4厘米。

优选地，所述夹架底直径2.5厘米，叉高10厘米，叉中间宽度8厘米，两叉顶端固定螺孔1.2厘米。

优选地，所述连杆直径3厘米，长58厘米。

优选地，所述底盘直径5厘米，左右边长各5厘米，上下有圆孔，直径0.5厘米。

优选地，所述移动架长120厘米，宽15厘米，上边套一根滑杆，下边套二根滑杆，两滑杆距离8.5厘米，门滑道厚0.8厘米。

优选地，所述轴承滑轮内包钢珠，外滑轮状，一只滑轮沿口光边，一只滑轮沿口有齿轮，内径2.5厘米，外径6厘米，滑轮槽深1厘米。

优选地，所述钢珠轴承内包钢珠，内径2.5厘米，外径6厘米，数量6只。      优选地，所述齿轮（主动轮）直径5厘米，长4.5厘米，齿深0.7厘米。

优选地，所述电机₂电机₃功率20瓦，工作电压24伏，转速3000转/分钟，电机₁功率2.2千瓦工作电压24伏，额定转矩14.9牛顿.米。

优选地，所述控制板长120厘米，宽120厘米，上边安装一根滑杆，下边安装二根滑杆，直径2.5厘米。

优选地，所述限位器额定电压24伏，额定电流1安，控制回路1—4个。

优选地，所述平板小车长200厘米，宽120厘米，高50厘米，轮胎四只，轮距125厘米。

优选地，所述平板小车驱动齿轮直径25厘米，厚8厘米，齿数不限，从动轮尺寸相同。

优选地，所述摄像头最大帧频30秒帧数，对焦范围50毫米到无限，分辨率600X800。

优选地，所述蓄电池长13.7厘米，宽20.8厘米，高35.7厘米，输出电压24伏，容量337。

本专利的有益效果是为解决消防队员亲临灭火现场可能发生人身危险而设计的消防车全自动化，并无类似产品借鉴，但与现有的消防车相比，有以下几点优点：

第一，本专利在电机₁电机₂上设置了自动往返电路，使消防车能自行按循序灭火。

第二，本专利在电机₁电机₂上设置了摇控接收电路，使消防车能够接受消防人员命令定点灭火。

第三，本专利在电机₃上同样设置了摇控接收电路，使平板小车进退都能够听从指挥人员命令，从而选择最佳灭火点。

第四，本专利的夹架还可以加长，选择夹装二个以上的消防水枪。

附图说明

图1是全自动消防车整体示意图。

图2是平板小车配置图。图中：2-1为电机₁，2-2为齿轮。

图3是消防水枪活动部份配置图。图中：3-1为万向球套，3-2为万向球头，3-3为安装在夹架旁的摄像头，3-4夹架，3-5连杆，3-6底盘（另一端安装在移动架中，上下接轴承滑轮，左右两侧嵌入移动架门滑道）。

图4是移动架配置图（整只架套入控制板滑杆）。图中：4-1移动架，4-2下轴承滑轮，4-3电机₂，4-4上轴承滑轮，4-5竖限位器，4-6滚珠轴承。

图5是控制板示意图。图中：5-1电机₃，5-2控制板滑杆，5-3横限位器，5-4控制板架身。

图6电机₁摇控接收电路。图中：TX315B₁为接收模块，接到发射信号后，经译码模块辨认，输出有效信号，导通VT₃，然后由VT₃传输给VT₁VT₂通路控制器，控制电机正或反旋转。

图7是电机₂摇控接收电路，电路原理如下：摇控信号为零时，电机通过电压比较器2的“1”和“2”脚形成回路，上升或下降一定距离后，常闭触点KA₂关闭，常开触点KA₁打开，电机反向旋转，继续下降或上升，再碰触限位器，往返重复；若TX315B₁接收到摇控信号后，比较器1电压大于2，电机通过比较器1的“1”“和2”形成回路，不再受到常闭常开触点限制。

图8是电机₃摇控接收电路，电路原理元件与图7相同，只在通路中多加了二只时间继电器，电机通过电压比较器2的“1和“2”脚形成回路，该回路经时间继电器时，等待一定时间接通，并在接通后上升或下降一格，即行断开，等待电机₂完成上升或下降一个行程序后再移动一格，往返重复；接收摇控指令后的行程序与上相同。

图9是视频图像发射电路，本电路内容参照56M视频图像发射电路图。其发射电路通过电容三点式产生频率，而图像信号经过摄像头采集，通过摄像头的内部电路转换为模拟电压信号，从JP₁端进入，通过二极管混频电路，负责把摄像头输出的模拟电压信号混出射频信号，经UPC1651集成运算放大器和共发射极电路放大后发送。

具体实施方法

火灾可能发生在任何场所，这里举例的是最常见，也相对比较困难的救火现场。

公寓高楼发生火灾时，登高机把平板小车（2）送至起火点，按动电机摇控按纽，平板车电机（2-1）摇控接收电路（7）接到发射信号，经译码模块辨认，输出指令信号，导通VT₃，再经VT₃输送VT₁或VT₂通路控制器，控制电机向前行驶。到达有效位置后，按停止按纽，再按自动灭火程序按纽，电机₂开始工作，电路经电压比较器1₂脚和2₂脚组成回路，电机₂转子上的主动轮咬合轴承滑轮（4-2）旋转，带动底盘（3-6）和上边的轴承滑轮（4-4）转动，与底盘（3-6）连接的连杆（3-5）同时上下运动，由于万向球头（3-2）插在万向球套（3-1）中，万向球套（3-1）固定，与连杆（3-5）连接的夹架（3-4）夹着消防水枪随万向球头（3-2）支点的移动作反方向移动，水枪喷射的水柱在移动中形成一片雨林。底盘（3-6）在移动架（4-1）运行碰触到上或下限位器（4-5）后，断开常闭触点KA_2，打开常开触点KA₁，作反方向移动，此时电机₃开始工作，电机₃的控制电路与电机₂完全一样，仅是在通路输出端加接了一只时间继电器，时间继电器设定的移动时间是底盘（3-6）从上到下或者从下到上走完一个单程的时间，电机₂碰触限位器（4-5）后，电机₃经时间继电器接通控制回路，牵引移动架（4-1）横向移动一格，等待底盘（3-6）第二次碰触限位器时继续横向移动一格。因为图₇与图₈完全相同，电机₃碰触控制板上的限位器后也会反向移动，消防水枪就在不断移动的上下左右运行中，自动扫射扑火，一旦消防队员在视频中监察到，火灾现场出现突发火情，自动喷射水管灭火点过于平均，需要定点喷射时，按动手动按纽，图₇和图₈的模块TX315B1接到信号，经VT₃输出正或负信号的A，B点，触发VT₁或VT₂，驱动各自自锁继电器，此时电压比较器中1₁和1₂脚信号电压大于2₁与2₂脚，电机₃通过1₁脚A点或1₂脚B点组成回路，图₇中的时间继电器巳无电流经过，不再发生作用，底盘（3-6）和移动架（4-1）在摇控信号指令下定点移动，夹架（3-4）上的消防水枪也定点往一个方向喷射。

以上所述仅是本发明较佳的实施方式，故凡对本专利机械结构，特征，原理所作的等效变化或修饰，均包括于本发明的专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种全自动消防车，它包括：万向球套(3-1)，万向球头(3-2)，夹架(3-4)，连杆(3-5)，底盘(3-6)，移动架轴承滑轮(4-2,4-4)，滚珠轴承(4-6)，限位器(4-5,5-3)，控制板(5-4)，平板小车(2)，摄像头(3-3)和蓄电池；其特征是：万向球套(3-1)固定在平板小车(2)上，万向球头(3-2)插入万向球套(3-1)中，球杆上端连接夹架(3-4)，夹架(3-4)两侧面安置无线摄像头(3-3)，夹架(3-4)根部正面连接连杆(3-5)，连杆(3-5)另一端接底盘(3-6)，底盘(3-6)左右两端嵌入移动架(4)滑道中间，底盘(3-6)上下两端牛筋带串接后套住移动架(4-1)上下轴承滑轮(4-2,4-4)，上边轴承滑轮(4-2)不转部位焊接钢条，通过钢条连接两端的滚珠轴承(4-6)，滚珠轴承(4-6)上边二只下边四只，套在控制板滑杆(5-2)上，下边四只滚珠轴承(4-6)焊接钢板，通过钢板固定下边的轴承滑轮(4-4)，上边的轴承滑轮(4-2)沿口为光边，下边的轴承滑轮(4-4)为齿状，电机₂固定在钢板上，转子套主动轮，与下边的轴承滑轮(4-4)对应，移动架(4-1)上下四角各安装一只限位器(4-5)，移动架(4)下边两端固定皮带，皮带连接电机₃；控制板(5-4)正方形形状，后面盖有罩板，上边一根滑杆(5-2)，下边二根滑杆(5-2)，左右两侧顶端各安装一只限位器(5-3)，电机₃放在罩板后面，转子套皮带，对应移动架两端，控制板(5-4)固定在平板小车(2)上，小车底安装电机1和驱动齿轮(2-2)，左右两侧各固定一对摄像头。

2. 根据权利要求1所述的全自动消防车，其特征是：万向球套(3-1)直径略大于万向球头直径，总高度约等于控制板高度的五分之二。

3. 根据权利要求1所述的全自动消防车，其特征是：万向球头(3-2)上端有一小截支杆，与夹架(3-4)连接。

4. 根据权利要求1所述的全自动消防车，其特征是：夹架(3-4)中间的宽度和高度是消防水枪的直径，夹架顶端有螺栓孔，用来固定水枪。

5. 根据权利要求1所述的全自动消防车，其特征是：夹架(3-4)根部正面焊接连杆(3-5)，连杆(3-5)长度与万向球套(3-1)高度相等，直径不限。

6. 根据权利要求1所述的全自动消防车，其特征是：底盘(3-6)形状中间圆，左右两端长条形，上下有圆孔，其直径与牛皮带宽度相同，左右顶端为圆球.。

7. 根据权利要求1所述的全自动消防车，其特征是：移动架(4-1)高度与控制板(5-4)高度相等，宽度是电机₂长度与轴承滑轮(4-6)，限位器(4-5)宽度之和，上边依靠钢条连接滚珠轴承(4-6)和轴承滑轮(4-2,4-4)形成构架，下边依靠钢板固定。

8. 根据权利要求1所述的全自动消防车，其特征是：轴承滑轮(4-2,4-4)内含钢珠，中间钢轴，外形滑轮，轮深1厘米，上边滑轮轮沿光边，下边滑轮轮沿齿形，作从动轮用。

9. 根据权利要求1所述的全自动消防车，其特征是：滚珠轴承(4-6)数量6只，内含钢珠，内径等于滑杆直径。

10. 根据权利要求1所述的全自动消防车，其特征是：控制板(5-4)长120厘米，高120厘米，上边一根滑杆(5-2)，下边二根滑杆(5-2)，下边两滑杆(5-2)距离8厘米。

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