CN108060829B - 一种高压帐篷充气控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及野外救援用帐篷，具体为一种高压帐篷充气控制系统，包括控制器、测压单元、粘接剂阀以及堵块阀以及气柱本体；气柱本体包括由外到内包括外模与高压膜，外膜分为由外到内的弹性层、高强度网层以及弹性层；外膜与高压膜之间为检测腔，高压膜内为高压腔，检测腔内设有存粘接剂袋与存堵块袋，存粘接剂袋设有粘接剂出口，粘接剂阀设置于粘接剂出口，存堵块袋，堵块阀设有堵块出口，堵块阀设置于堵块出口；测压单元用于检测检测腔的气压并将检测信息发送给控制器；控制器用于接收测压单元发送的气压信息，气压下降时控制粘接剂阀与堵块阀开启。本发明为了解决高压气柱容易被尖锥物刺破的问题，而提供一种充气控制系统。

Description

一种高压帐篷充气控制系统
技术领域
本发明涉及野外救援用帐篷，具体为一种高压帐篷充气控制系统。
背景技术
帐篷主要用于野外露营之用，为了方便拆装和携带，其骨架和篷体都是可收折的结构。常用的帐篷大都是用于单人或双人野外露营之用，骨架大都为圆弧形状，内部空间较为低矮，且拆装不方便。帐篷通常由刚性骨架和篷体组成，先将篷体与刚性骨架连接在一起，再将刚性骨架固定在地面上，这种帐篷存在结构件多、操作复杂、体积大的缺陷，拆装、携带和运输都非常不方便。
尤其是在野外救援时，对运输和安装有更高的要求时，就更不适合使用带骨架的帐篷。因此野外救援时采用充气式帐篷。现有野外救援采用的充气式帐篷气压在2-4个大气压，搭建帐篷时需要直径较大的充气横梁，大径直径的充气横梁具有更大的抗弯强度，但充气横梁本身的强度还是没有改变，因此在较为暴风或者大雨情况下，该种低压低强度的充气帐篷容易倒塌，同时由于直接较大的充气横梁占用了一部分内部空间，所以导致充气帐篷内部空间较小。现在采用高压气柱作为充气帐篷的支撑结构，但问题是：越是高压的气柱越容易被尖锐物品戳破，而且高压气柱一旦被戳破难以修复。
发明内容
本发明为了解决高压气柱容易被尖锥物刺破的问题，而提供一种充气控制系统。
本发明提供基础方案是：一种高压帐篷充气控制系统，包括控制器、测压单元、粘接剂阀以及堵块阀以及气柱本体；气柱本体包括由外到内包括外膜与高压膜，外膜分为由外到内的弹性层、高强度网层以及弹性层；外膜与高压膜之间为检测腔，高压膜内为高压腔，检测腔内设有存粘接剂袋与存堵块袋，存粘接剂袋设有粘接剂出口，粘接剂阀设置于粘接剂出口，存堵块袋，堵块阀设有堵块出口，堵块阀设置于堵块出口；测压单元用于检测检测腔的气压并将检测信息发送给控制器；控制器用于接收测压单元发送的气压信息，气压下降时控制粘接剂阀与堵块阀开启。
气柱本体为高压帐篷的支撑结构，高压帐篷的气柱在充气阶段容易挤压到尖锥物品而被刺破。本系统采用的气柱具有双层结构，分为外膜与高压膜，具备支撑气柱的高压腔和起到检测和防御作用的检测腔。当有尖锥物品将外膜刺破时。检测检测腔的气压测压单元能够将气压变化的信息发送给控制器，控制器判断在充气的过程中检测腔出现降压的情况，判断是外膜出现破损，于是开启粘接剂阀与堵块阀，堵块随着气流流动到破损处，由于外膜具有高强度网层，堵块会卡在高强度网层的网眼中，粘接剂也随气流流动到破损处，并粘附到堵块上，随着堵块与粘接剂的增多逐渐将破损处堵塞。
与现有技术相比，本方案的优点在于：1.设置有外膜，双层结构，避免尖锥物体第一时间将高压膜刺透。
2.当尖锥物品刺破外膜时，控制器会控制粘接剂阀与堵块阀开启封堵破口处，避免出现检测膜继续漏气干瘪进而导致尖锥物体刺破高压膜的情况。
方案二：为基础方案的优选，控制器在气压下降的速度大于0.1Mpa/小时控制粘接剂阀与堵块阀开启。有益效果：检测腔内气体正常情况下也有些许漏气，但正常情况不会大于0.1Mpa/小时，当下降的速度大于0.1Mpa/小时时判断出现破损。
方案三：为方案二的优选，控制器控制堵块阀开启的时间早于粘接剂阀开启的时间。有益效果：堵块阀首先释放流动破口处完成对于破口的初步堵塞，随后粘接剂完成堵块之间缝隙的密封。
方案四：为基础方案的优选，检测腔内的气压的设定气压为0.2-0.5Mpa，高压腔内的设定气压为0.6-0.8Mpa。有益效果：检测腔作为防御与检测的作用无需使用较好的材质，因此只需要向检测腔内充入较低的常规气压，高压腔内的高压气体有助于增加高压帐篷的结构强度。
方案五：为方案四的优选，高压腔与检测腔设有气阀，气阀信号连接控制器，控制器用于检测检测腔内的气压变小时控制气阀开启并为检测腔补充气压。有益效果：当检测腔内的气压迅速降低时，说明外膜出现破损，此时一方面需要为检测腔补充气体，使检测腔维持一定的压力，避免尖锥物体继续刺入刺穿高压膜，另一方面要降低高压腔内的气压，降低高压膜荷载的应力，降低其被刺破的可能性，控制器控制气阀将高压腔中的气体流向检测腔达成上述效果。
方案六：为方案五的优选，还包括声音报警器，声音报警器信号连接控制器，控制器用于在气压降低时控制声音报警器开启。有益效果：当出现破损时，声音报警器告知搭设帐篷的人员帐篷出现问题，及时排除尖刺物品。
方案七：为方案四的优选，高压腔设有高压充气阀，高压充气阀连接有高压充气泵，检测腔设有检测充气阀，检测充气阀连接有检测充气泵，高压充气阀、高压充气泵、检测充气阀以及检测充气泵均信号连接控制器，控制器用于在高压腔到达设定气压时控制高压充气泵停止运行与高压充气阀关闭，还用于在检测腔达到设定气压时控制检测充气泵停止运行与检测充气阀关闭。有益效果：由控制器根据检测腔内的气压和高压腔内的气压自动完成对于充气泵与充气阀的控制。
附图说明
图1为本发明一种高压帐篷充气控制系统实施例中的结构示意图。
图2为图1的使用状态图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：高压膜100、高压腔110、外膜200、检测腔300、存粘接剂袋310、粘接剂阀311、存堵块袋320、堵块321、气阀330、堵块阀322。
如图1所示的一种高压帐篷充气控制系统的实施例1，包括控制器、测压单元、声音报警器、粘接剂阀311以及堵块阀322以及气柱本体；气柱本体包括由外到内包括外膜与高压膜100，外膜200分为由外到内的弹性层、高强度网层以及弹性层；外膜200与高压膜100之间为检测腔300，高压膜100内为高压腔110，检测腔300内设有存粘接剂袋310与存堵块袋320，存粘接剂袋310设有粘接剂出口，存粘接剂袋310内存储有－氰基丙烯酸乙酯，粘接剂阀311设置于粘接剂出口，存堵块袋320，存堵块袋320内存储有三棱柱，堵块阀322设有堵块321出口，堵块阀322设置于堵块321出口；声音报警器信号连接控制器。高压腔110与检测腔300设有气阀330，气阀330信号连接控制器。
控制器为单片机，测压单元为气压传感器，堵块阀322、粘接剂阀311、气阀330均为电磁阀，测压单元的信号输出端连接控制器的信号输入端，控制器的信号输出端连接分别连接堵块阀322、粘接剂阀311以及气阀330。测压单元的粘接于检测腔300内。测压单元用于检测检测腔300的气压并将检测信息发送给控制器；高压腔110设有高压充气阀330，高压充气阀330连接有高压充气泵，检测腔300设有检测充气阀330，检测充气阀330连接有检测充气泵，高压充气阀330、高压充气泵、检测充气阀330以及检测充气泵均信号连接控制器。
控制器接收测压单元发送的气压信息，检测到气压下降的速度大于0.1Mpa/小时控制堵块阀322开启，并同时控制声音报警器开启报警，堵块阀322开启后30秒后粘接剂阀311开启。
控制器用于在高压腔110到达设定气压0.8Mpa时控制高压充气泵停止运行，并同时控制高压充气阀330关闭，还用于在检测腔300达到设定气压时控制检测充气泵停止运行与检测充气阀330关闭。
如图2所示，当外膜200出现破损时，检测腔300内的气压高于外部气压，气流从检测腔300内向外流动，气压传感器检测到气压的变动，控制器控制堵块阀322与粘接剂阀311开启，储胶袋310中的α－氰基丙烯酸乙酯被释放，随着气流流动到外膜200破口处，此时破口处的钢丝层尚未被破坏，堵块321随气流流动到破口处，堵块321卡入钢丝层的破口处，配合越来越多堵块321将破口处堵塞，堵块321表面具有海绵层，α－氰基丙烯酸乙酯粘附在堵块321的海绵层上，α－氰基丙烯酸乙酯在破口处与外界的空气中的水分接触，α－氰基丙烯酸乙酯开始固化，越积越多的α－氰基丙烯酸乙酯与堵块321会逐渐的将破口密封，直至破口不在漏气，此时检测腔300内的气压低于设定的0.5Mpa，两端的控制器控制气阀330开启，使高压腔内的气体排入检测腔内，最后使外膜重新鼓胀。在修补的过程同时，控制器控制音报警器开始报警，告知搭帐篷的工作人员，有尖锐物体插破了外膜200，方便工作人员及时处理避免更大的破口出现。
实施例2，与实施例1基本相同，区别仅在于，在气柱本体的检测腔内设置等间距分布的8组电容板，并通过电流示波器记录每一组电容板正常充气时电容板中电流的波动情况，随着气压的增高，电流示波器会有一个变化曲线，将电流示波器的信号输出端与控制器连接，在充气时，当有异物阻隔气柱本体的膨胀，随着气压的增大，附近有异物阻挡气柱本体膨胀的电容板的电流波动不同以往，控制器会有感应，当波动浮动偏差百分之十以上时，控制器控制信号连接的报警器报警，提升工作人员有异物可能导致气柱被扎破。

Claims (7)

1.一种高压帐篷充气控制系统，其特征在于：包括控制器、测压单元、粘接剂阀以及堵块阀以及气柱本体；
所述气柱本体包括由外到内包括外膜与高压膜，外膜分为由外到内的弹性层、高强度网层以及弹性层；所述外膜与高压膜之间为检测腔，所述高压膜内为高压腔，所述检测腔内设有存粘接剂袋与存堵块袋，所述存粘接剂袋设有粘接剂出口，所述粘接剂阀设置于粘接剂出口，所述存堵块袋，所述堵块阀设有堵块出口，所述堵块阀设置于堵块出口；
所述测压单元用于检测检测腔的气压并将检测信息发送给控制器；
所述控制器用于接收测压单元发送的气压信息，气压下降时控制粘接剂阀与堵块阀开启。
2.根据权利要求1所述的一种高压帐篷充气控制系统，其特征在于：控制器在气压下降的速度大于0.1Mpa/小时控制粘接剂阀与堵块阀开启。
3.根据权利要求2所述的一种高压帐篷充气控制系统，其特征在于：控制器控制堵块阀开启的时间早于粘接剂阀开启的时间。
4.根据权利要求1所述的一种高压帐篷充气控制系统，其特征在于：检测腔内的气压的设定气压为0.2-0.5Mpa，高压腔内的设定气压为0.6-0.8Mpa。
5.根据权利要求4所述的一种高压帐篷充气控制系统，其特征在于：高压腔与检测腔设有气阀，气阀信号连接控制器，控制器用于检测检测腔内的气压变小时控制气阀开启为检测腔补充气压。
6.根据权利要求5所述的一种高压帐篷充气控制系统，其特征在于：还包括声音报警器，声音报警器信号连接控制器，控制器用于在气压降低时控制声音报警器开启。
7.根据权利要求4所述的一种高压帐篷充气控制系统，其特征在于：高压腔设有高压充气阀，高压充气阀连接有高压充气泵，检测腔设有检测充气阀，检测充气阀连接有检测充气泵，高压充气阀、高压充气泵、检测充气阀以及检测充气泵均信号连接控制器，控制器用于在高压腔到达设定气压时控制高压充气泵停止运行与高压充气阀关闭，还用于在检测腔达到设定气压时控制检测充气泵停止运行与检测充气阀关闭。
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