CN106669076A - 一种消防车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种消防车，其包括车辆本体、设置在车辆本体上的远程控制平台、设置在车辆本体上的供水装置以及进水口与所述供水装置出水口连通的灭火机器人，所述供水装置包括进水口、与进水口连通的多级增压泵以及与灭火机器人进水口连通的出水口，通过在消防车上增加设置灭火机器人，避免消防人员进入特殊复杂环境造成人员伤害的风险，灭火机器人上设置信号采集、无线传输和控制器等部分，实现火场现场数据信息的采集，方便消防车驾驶室内的指挥中心通过远程控制平台现场状况第一时间作出正确处理，并且对灭火机器人进行远程遥控，实现远程遥控灭火的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种消防抢险救援车，具体说是一种消防车。
背景技术
随着社会经济的发展，各种大型石油化工企业也在不断增多，与之相应的油品燃气、加油站、毒气泄漏等灾害隐患也随之增加，一旦这类的自然灾害事故发生，消防员就会面对高温、剧毒、浓烟等极度危险的环境，人员伤亡的几率也会大大增加。
现有的消防车均为车载水箱，消防员进入着火区域附近用高压水枪喷射灭火，采用此种方式需要消防员进入极为危险的环境，如果防护不到位或者环境过于恶劣，有掉落物品等极容易将消防员困在火场内，直接威胁着其生命安全。
在这样的背景下，就急需要研制一种消防车，能够对易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟环境进行数据采集分析，并且进行消防作业，代替了消防人员进入火灾现场，避免造成人身伤害。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种安全方便并且避免人身伤害的无人式安全消防抢险救援车。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种消防车，其包括车辆本体、设置在车辆本体上的远程控制平台、设置在车辆本体上的供水装置以及进水口与所述供水装置的出水口连通的灭火机器人，所述供水装置包括进水口、与进水口连通的多级增压泵以及与灭火机器人进水口连通的出水口，所述灭火机器人包括机架、设置在机架上的硬件控制系统、设置在机架内的第一电源、位于所述机架上方的灭火装置以及设置在所述机架下方的链轮式履带行走机构，所述链轮式履带行走机构包括驱动电机，与所述驱动电机输出轴连接的链带驱动轮以及通过履带与链带驱动轮传动连接的两个从动轮，所述链带驱动轮轮轴与从动轮轮轴之间设置有支撑架，所述灭火装置包括转台、设置在所述转台下方的旋转电机以及设置在转台上方的喷水装置，所述喷水装置包括设置在转台上方的步进电机、与所述步进电机输出轴连接的减速齿轮箱、与所述减速齿轮箱输出轴连接的齿轮以及通过与所述齿轮啮合实现角度调节的高压水枪，所述高压水枪进水口与供水装置的出水口相连通。
进一步的，所述硬件控制系统包括设置在机架上的红外摄像机、图像信号处理模块，传感器组、无线传输设备、定位系统、DSP系统、避障装置、控制器及驱动装置，所述红外摄像机与图像信号处理模块输入端连接，所述图像信号处理模块与DSP系统连接，所述传感器组与DSP系统连接，所述DSP系统、定位系统均与无线传输设备的信号输入端连接，所述DSP系统与控制器连接，所述远程控制平台包括屏显装置、操控模块和数据通信模块，所述屏显装置和操控模块分别通过数据通信模块与无线传输设备连接，所述多级增压泵、驱动电机、旋转电机以及步进电机均与控制器连接。
进一步的，所述避障装置包括设置在机架上的4个以上的避障传感器、设置在机架上的回航信号放射装置以及设置在机架上的回航信号接收装置，所述避障传感器、回航信号发射装置、回航信号接收装置均与控制器连接。
进一步的，所述驱动电机为两个，其中一个驱动电机输出轴连接于左侧的链带驱动轮，另外一个驱动电机输出轴连接右侧的链带驱动轮。
进一步的，所述传感器组包括四个以上的红外测温传感器。
进一步的，所述红外测温传感器采用SMTIR9901型号。
进一步的，所述避障传感器为超声波传感器。
进一步的，所述超声波传感器采用SS-331T型号。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：
本发明在消防车上增加设置灭火机器人，避免消防人员进入特殊复杂环境造成人员伤害的风险，灭火机器人上设置信号采集、无线传输和控制器等部分，实现火场现场数据信息的采集，方便消防车驾驶室内的指挥中心及时了解现场状况第一时间作出正确处理，并且对灭火机器人进行远程遥控，实现远程遥控灭火。
本发明的供水装置中设置多级增压泵，供水装置的出水口与高压水枪的进水口连通，通过改变多级增压泵的频率，实现高压水枪的喷射距离的调整，可以远距离实现灭火。
本发明通过将喷水装置设置在转台上，通过旋转电机驱动旋转，可以实现360°调整，对高压水枪的喷射方向进行调整，实现多角度灭火。
本发明通过将转台上设置步进电机，并通过减速齿轮箱和齿轮的啮合实现高压水枪与水平夹角角度调整，对高度较高的着火点也能进行灭火作业。
本发明通过设置硬件控制系统，设置红外摄像机、传感器组、定位系统等实现现场画面的及时传输，方便及时作出正确决策，设置温度传感器组，便于了解现场状况，设置定位系统便于了解灭火机器人所处位置。
本发明通过设置四个以上的避障传感器，分别设置在灭火机器人的前、后、左、右四个方向，其回航信号发送装置、回航信号接收装置都和控制器连接，控制器为PLC控制器，可对回航信号进行编程控制，防止出现灭火机器人进入室内后与室外通讯中断的情况下进入死角后无法走出的问题。
本发明通过设置两个驱动电机，其分别控制左侧和右侧的链带驱动轮，通过控制器控制驱动电机的转向和转速，实现左侧和右侧的链带驱动转速差，进而调整灭火机器人的行进方向，操作使用方便快捷，并且采用链轮式履带结构可以翻越小型障碍物，不会影响其行进路线。
附图说明
附图1为本发明结构示意图；
附图2为本发明出仓状态结构示意图；
附图3为本发明俯视结构示意图。
其中：1、进水口，2、多级增压泵，3、出水口，4、机架，5、灭火装置，6、驱动电机，7、链带驱动轮，8、履带、9、从动轮，10、支撑架，11、转台，12、旋转电机，13、高压水枪，14、远程控制平台，15、机器人出仓梯道。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步详细的叙述。
如附图1-3所示，一种消防车，其包括车辆本体、设置在车辆本体上的远程控制平台14、设置在车辆本体上的供水装置以及进水口与所述供水装置的出水口通过绝缘防火水管连通的灭火机器人，所述供水装置包括进水口1、与进水口1连通的多级增压泵2以及与灭火机器人进水口连通的出水口3，供水装置的出水口与高压水枪13的进水口连通，所述多级增压泵2为变频水泵，所述多级增压泵2与控制器连接，通过给控制器控制信号可以通过改变多级增压泵的频率，实现高压水枪13的喷射距离的调整，可以远距离实现灭火，所述灭火机器人包括机架4、设置在机架4上的硬件控制系统、设置在机架4内的第一电源、位于所述机架4上方的灭火装置5以及设置在所述机架4下方的链轮式履带行走机构，所述链轮式履带行走机构包括两个驱动电机6，与所述驱动电机6输出轴连接的链带驱动轮7以及通过履带8与链带驱动轮7传动连接的两个从动轮9，所述链带驱动轮7轮轴与从动轮9轮轴之间设置有支撑架10，其中一个驱动电机6控制位于左侧的链带驱动轮7，另外一个驱动电机6控制位于右侧的链带驱动轮7，通过两个驱动电机6之间的转速差来实现灭火机器人行进方向的调整，所述灭火装置5包括转台11、设置在所述转台11下方的旋转电机12以及设置在转台11上方的喷水装置，所述喷水装置包括设置在转台11上方的步进电机、与所述步进电机输出轴连接的减速齿轮箱、与所述减速齿轮箱输出轴连接的齿轮以及通过与所述齿轮啮合实现角度调节的高压水枪13，所述高压水枪13进水口与供水装置的出水口3相连通，所述旋转电机12通过控制器控制，其电机轴的旋转带动转台11进行旋转，可以实现360°调整，对高压水枪13的喷射方向进行调整，实现多角度灭火，喷水装置设置在转台11上方，将转台上设置步进电机，并通过减速齿轮箱和齿轮的啮合进行传动，通过步进电机的转动，实现高压水枪13与水平夹角角度调整，对高度较高的着火点也能进行灭火作业，步进电机与控制器连接，可以对其工作过程进行编程，实现远程控制。
所述硬件控制系统包括设置在机架4上的红外摄像机、图像信号处理模块，传感器组、无线传输设备、定位系统、DSP系统、避障装置、控制器及驱动装置，所述第一电源用于供给硬件控制系统的电力，所述传感器组为四个以上的红外测温传感器，分别设置在机架4的前、后、左、右四个方向上，型号采用SMTIR9901，所述避障装置包括设置在机架4上的4个以上的避障传感器、设置在机架4上的回航信号放射装置以及设置在机架4上的回航信号接收装置，所述避障传感器、回航信号发射装置、回航信号接收装置均与控制器连接，所述避障传感器分别设置在灭火机器人的前、后、左、右四个方向，所述避障传感器采用超声波传感器，型号采用SS-331T，所述避障装置的回航信号发送装置、回航信号接收装置都和控制器连接，控制器为PLC控制器，可对回航信号进行编程控制，防止出现灭火机器人进入室内后与室外通讯中断的情况下进入死角后无法走出的问题，所述红外摄像机与图像信号处理模块输入端连接，所述图像信号处理模块与DSP系统连接，所述传感器组与DSP系统连接，所述DSP系统、定位系统均与无线传输设备的信号输入端连接，所述控制器与DSP系统连接，所述远程控制平台14包括屏显装置、操控模块和数据通信模块，所述屏显装置和操控模块分别通过数据通信模块与无线传输设备连接，所述多级增压泵2、驱动电机6、旋转电机12以及步进电机均与控制器连接，避免消防人员进入特殊复杂环境造成人员伤害的风险，灭火机器人上设置信号采集、无线传输和控制器等部分，实现火场现场数据信息的采集，方便消防车驾驶室内的指挥中心及时了解现场状况第一时间作出正确处理，并且对灭火机器人进行远程遥控，实现远程遥控灭火，通过设置红外摄像机、传感器组、定位系统等实现现场画面的及时传输，方便及时作出正确决策，设置温度传感器组，便于了解现场状况，传感器组通过用以获取周围信息，通过分析所获取的信息感知外部环境，设置的定位系统采用GPS定位系统，便于了解灭火机器人所处位置，所述DSP系统为数字信号处理系统，可以对采集到的图像信号、传感器信号进行处理并且通过无线传输设备进行传输，DSP系统与控制器连接，对于远程控制平台14发送通过无线通讯设备发送回来的指令信息，通过解码后传输给控制器，可以对驱动电机6、旋转电机12、多级增压泵2以及步进电机进行控制。
工作过程如下：
将无人式安全消防抢险救援车开至安全区域，打开救援车设备箱侧门上的锁扣，将机器人出仓梯道放下，救援车设备箱两侧均设置有机器人出仓梯道，机器人可以根据朝向自由选择出仓方向，将供水装置的出水口3与灭火机器人的高压水枪13进水管连通，通过驾驶室内的远程控制系统操作灭火机器人从出仓梯步开出，并且操作灭火机器人到灭火现场，将水管与供水装置的进水口1连通，打开水阀，水流经多级增压泵2加压后喷向失火点，灭火机器人上的红外摄像机和传感器组等将现场情况通过DSP系统进行处理后通过无线传输装置传输给远程控制系统，可以了解现场情况并第一时间做出正确决策，灭火机器人上的定位系统可以对其所处位置及时汇报给远程控制系统，以便操作，远程控制系统上屏显装置和操作模块，可以观察到火情，指挥人可以在操作模块上下达指令，指令通过无线传输设备传输到DSP系统，指令经DSP系统处理后转发给PLC控制器，控制器可以控制驱动电机6、多级增压泵2、旋转电机12和步进电机，进行相关操作，两个驱动电机6可以分别控制位于左侧的链带驱动轮7和位于右侧的链带驱动轮7，其转速差可以帮助实现灭火机器人行进方向的调整，多级增压泵2频率的调整可以实现水压的调整，改变高压水枪13喷射距离，旋转电机12可以带动高压水枪13在水平方向旋转，改变高压水枪13朝向，步进电机可以使高压水枪13在垂直方向进行旋转，改变高压水枪13喷射方向，灭火机器人上设置避障装置，通过提前在控制器上进行编码，设定其距离障碍物的距离，避免出现在通讯信号中断的情况下灭火机器人盲目行驶，导致陷入死角无法进退的现象。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下，对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种消防车，其特征在于，其包括车辆本体、设置在车辆本体上的远程控制平台（14）、设置在车辆本体上的供水装置以及进水口与所述供水装置的出水口（3）连通的灭火机器人，所述供水装置包括进水口（1）、与进水口（1）连通的多级增压泵（2）以及与灭火机器人进水口连通的出水口（3），所述灭火机器人包括机架（4）、设置在机架（4）上的硬件控制系统、设置在机架（4）内的第一电源、位于所述机架（4）上方的灭火装置（5）以及设置在所述机架（4）下方的链轮式履带行走机构，所述链轮式履带行走机构包括驱动电机（6），与所述驱动电机（6）输出轴连接的链带驱动轮（7）以及通过履带（8）与链带驱动轮（7）传动连接的两个从动轮（9），所述驱动轮（7）轮轴与从动轮（9）轮轴之间设置有支撑架（10），所述灭火装置（5）包括转台（11）、设置在所述转台（11）下方的旋转电机（12）以及设置在转台（11）上方的喷水装置，所述喷水装置包括设置在转台（11）上方的步进电机、与所述步进电机输出轴连接的减速齿轮箱、与所述减速齿轮箱输出轴连接的齿轮以及通过与所述齿轮啮合实现角度调节的高压水枪（13），所述高压水枪（13）进水口与供水装置的出水口（3）相连通。
2.根据权利要求1所述的一种消防车，其特征在于，所述硬件控制系统包括设置在机架（4）上的红外摄像机、图像信号处理模块，传感器组、无线传输设备、定位系统、DSP系统、避障装置、控制器及驱动装置，所述红外摄像机与图像信号处理模块输入端连接，所述图像信号处理模块与DSP系统连接，所述传感器组与DSP系统连接，所述DSP系统、定位系统均与无线传输设备的信号输入端连接，所述控制器与DSP系统连接，所述远程控制平台（14）包括屏显装置、操控模块和数据通信模块，所述屏显装置和操控模块分别通过数据通信模块与无线传输设备连接，所述多级增压泵（2）、驱动电机（6）、旋转电机（12）以及步进电机均与控制器连接。
3.根据权利要求2所述的一种消防车，其特征在于，所述避障装置包括设置在机架（4）上的4个以上的避障传感器、 设置在机架（4）上的回航信号放射装置以及设置在机架（4）上的回航信号接收装置，所述避障传感器、回航信号发射装置、回航信号接收装置均与控制器连接。
4.根据权利要求1所述的一种消防车，其特征在于，所述驱动电机（6）为两个，其中一个驱动电机（6）输出轴连接左侧的链带驱动轮（7），另外一个驱动电机（6）输出轴连接右侧的链带驱动轮（7）。
5.根据权利要求2所述的一种消防车，其特征在于，所述传感器组包括四个以上的红外测温传感器。
6.根据权利要求5所述的一种消防车，其特征在于，所述红外测温传感器采用SMTIR9901型号。
7.根据权利要求3所述的一种消防车，其特征在于，所述避障传感器为超声波传感器。
8.根据权利要求7所述的一种消防车，其特征在于，所述超声波传感器采用SS-331T型号。
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