CN108877154A - 一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置,包括基座、伸缩结构以及导向装置,导向装置和基座固定连接;导向装置包括导向装置包括锥形钻头以及驱动组件,驱动组件用于驱动锥形钻头转动,锥形钻头上设置有钻孔螺纹,驱动组件工作时,钻孔螺纹的旋向和驱动组件的转向相同,当导向装置在土壤中工作时,锥形钻头向基座施加第一轴向力以带动基座在土壤中沿一导向方向运动;受灾者可以在将整个信号发射装置放在手中,开启信号发生装置,这样就可以通过导向装置向上移动,同时,伸缩结构保证提供一个向上的推力,起到一个辅助提供升力的效果,而离开埋区后,照度传感器检测到照度,输出求救信号,起到求救效果。
Description
技术领域
本发明涉及灾难救助设备,更具体地说,涉及一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置。
背景技术
塌方,是指建筑物、山体、路面、矿井在自然力非人为的情况下,出现塌陷下坠的自然现象。多数因地层结构不良,雨水冲刷或修筑上的缺陷,道路,堤坝等旁边的陡坡或坑道,隧道的顶部突然坍塌。
而特别是地震、矿难、山体滑坡、泥石流等情况,而一旦出现受灾者被埋的情况,及时发现受灾者位置并实施救治直接对救治的效果产生非常巨大的影响,一旦出现发现不及时的情况,甚至可能造成较大的人生安全。
而目前而言,由于被掩埋者无法从掩埋环境中离开,而一般掩埋位置会对信号的接收和发送产生影响,一旦信号消失,也就是失去了最大的获得救助的手段,所以缺少一种能够在掩埋灾难情况下提供受灾者发送求救信号的装置。
发明内容
有鉴于此,本发明目的是提供一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置,包括基座、伸缩结构以及导向装置,所述导向装置和所述基座固定连接;
所述导向装置包括所述导向装置包括锥形钻头以及驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述锥形钻头转动,所述锥形钻头上设置有钻孔螺纹,所述驱动组件工作时,所述钻孔螺纹的旋向和所述驱动组件的转向相同,当所述导向装置在土壤中工作时,所述锥形钻头向所述基座施加第一轴向力以带动所述基座在所述土壤中沿一导向方向运动;
所述驱动组件包括驱动电机、动力传递件、转动从动件以及伸缩从动件,所述驱动电机用于带动动力传递件运动,所述动力传递件通过所述转动从动件连接于所述锥形钻头并用于带动所述锥形钻头转动,所述动力传递件通过所述伸缩从动件连接于所述伸缩结构并用于带动所述伸缩结构动作;
所述伸缩结构设置于所述基座和所述导向装置之间,当所述驱动组件工作时,所述伸缩结构工作以增加所述导向装置和所述基座的距离;
所述导向装置下方固定连接有一固定座,所述固定座内部设置有一控制器,所述控制器连接有一信号发生器和一照度传感器,所述照度传感器用于检测环境照度并输出照度采样值,所述控制器配置有照度基准值以及预设的求救信号,当所述照度采样值大于所述照度基准时,所述控制器通过所述信号发生器发送所述求救信号。
进一步地:所述动力传递件设置为主动转轴以及设置与所述主动转轴的主动齿轮,所述驱动电机通过所述主动转轴带动所述主动齿轮转动;
所述转动从动件设置为从动齿轮以及从动转轴,所述从动齿轮和所述主动齿轮啮合,所述从动转轴一端连接于所述从动转轴,另一端与所述锥形钻头固定;
所述伸缩传动件包括传递齿轮,所述伸缩结构包括若干相互套设的伸缩套杆,所述伸缩套杆之间通过丝杠结构连接,所述主动齿轮和所述传递齿轮啮合以带动所述伸缩套杆转动,所述丝杠结构在所述伸缩套杆转动时为所述伸缩套杆提供轴向力以使伸缩结构伸长。
进一步地:所述固定座设置有电源,所述电源用于为所述控制器提供电量,所述电源连接有电源检测器,所述电源检测器用于检测所述电源的剩余电量且当所述剩余电量的值小于预设值时,所述控制器通过所述信号发生器发送所述求救信号。
进一步地:所述固定座上有喷液装置,所述喷液装置包括储液瓶、出液管以及雾化出液头,所述储液瓶内设置有引导液,所述储液瓶通过所述出液管连接于所述雾化出液头,当述照度采样值大于所述照度基准时,所述喷液装置将喷出所述引导液,所述引导液具有刺激性气味。
进一步地:所述引导液内混合有荧光粉。
进一步地:所述控制器连接有位移检测器,所述位移检测器用于检测所述固定座的位移情况并输出一位移信息,当所述控制器接收一预设的请求信息时,输出所述位移信息。
进一步地:所述锥形钻头包括第一钻体以及第二钻体,所述第一钻体设置于所述第二钻体的端部,所述第一钻体和第二钻体通过万向节连接,所述驱动件带动所述第二钻体运动,所述第二钻体通过万向节带动所述第一钻体运动。
进一步地:所述第一钻体和第二钻体之间连接有弹性缓冲装置。
进一步地:还包括数据收发装置,所述数据收发装置包括有数据收发天线、数据传输线以及数据收发接口,所述收据收发天线通过所述收据传输线连接于所述数据收发接口,所述数据收发天线设置于所述固定座,所述数据收发接口设置于所述基座,移动设备通过连接所述数据收发接口以通过所述数据收发天线发送或接收信号。
本发明技术效果主要体现在以下方面:通过这样设置,受灾者可以在将整个信号发射装置放在手中,开启信号发生装置,这样就可以通过导向装置向上移动,同时,伸缩结构保证提供一个向上的推力,起到一个辅助提供升力的效果,而离开埋区后,照度传感器检测到照度,输出求救信号,起到求救效果。
附图说明
图1:本发明一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置的结构示意图一;
图2:本发明一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置的导向装置原理图;
图3:本发明一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置的伸缩结构原理图;
图4:本发明一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置的结构示意图二;
图5:本发明一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置的电路结构示意图。
附图标记:100、导向装置;110、锥形钻头;111、第一钻体;112、第二钻体;113、万向节;114、弹性缓冲装置;120、钻孔螺纹;130、驱动组件;131、驱动电机;132、动力传递件;133、转动从动件;134、伸缩从动件;200、伸缩结构;210、伸缩套杆;211、丝杠结构;300、固定座;310、喷液装置;311、储液瓶;312、出液管;313、雾化出液头;400、基座;410、数据收发装置;411、数据收发天线;412、数据传输线;413、数据收发接口;500、控制器;510、照度传感器;520、信号发生器;530、电源;531、电源检测器;540、位移检测器。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明的具体实施方式作进一步详述,以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
参照图1所示,一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置,包括基座400、伸缩结构200以及导向装置100,所述导向装置100和所述基座400固定连接;首先基座400是受力部,而伸缩结构200是力矩传递部,导向装置100为力矩输出部,这样一来,就可以提供一个使得导向装置100背离重力方向垂直向上移动的效果。
具体如下:参照图2所示,所述导向装置100包括所述导向装置100包括锥形钻头110以及驱动组件130,所述驱动组件130用于驱动所述锥形钻头110转动,所述锥形钻头110上设置有钻孔螺纹120,所述驱动组件130工作时,所述钻孔螺纹120的旋向和所述驱动组件130的转向相同,当所述导向装置100在土壤中工作时,所述锥形钻头110向所述基座400施加第一轴向力以带动所述基座400在所述土壤中沿一导向方向运动;首先对导向装置100进行分析,钻孔螺纹120的设置,目的是为了在土壤中能够进行轴向运动,轴向力由锥形钻头110上钻孔螺纹120的螺旋与土壤的摩擦力提供,而整个钻头设置为锥形,方便初始工作时,能够插入土壤,而需要说明的是,一般而言,螺纹轴向力只有转动力矩的10%,而本发明中可以优选将通过增大螺纹的接触高度以及减小螺纹升角提高螺纹轴向力,也就是说,螺纹形状扁平,以增加螺纹轴向力,一般锥形钻头110,底面半径为20CM,高度为30CM的锥形钻头110,其螺纹接触高度为2CM,螺纹升角为70度,轴向力可以达到转动力矩的18%,但是脆性较大,所以优选为通过三次回火马氏体材料制作锥形钻头110。所述锥形钻头110包括第一钻体111以及第二钻体112,所述第一钻体111设置于所述第二钻体112的端部,所述第一钻体111和第二钻体112通过万向节113连接,所述驱动件带动所述第二钻体112运动,所述第二钻体112通过万向节113带动所述第一钻体111运动。所述第一钻体111和第二钻体112之间连接有弹性缓冲装置114。由于锥形钻体在运动时,土壤中可能存在一些硬度较大的石块,此时就可以通过第二钻体112带动第一钻体111移动,而通过万向节113连接,这样第一钻体111相对第二钻体112还可以进行自由转动,这样就可以在第一钻体111遇到硬度较大的物体时,及时作出相应动作,起到一个导向的作用,避免直接与硬度较大的石块接触,而第一钻体111和第二钻体112之间通过弹性缓冲装置114连接,使得第一钻体111具有轴向弹性伸缩性,方便调节第一钻体111的位置,从而对导向装置100的导向方向做出细微调节。
所述驱动组件130包括驱动电机131、动力传递件132、转动从动件133以及伸缩从动件134,所述驱动电机131用于带动动力传递件132运动,所述动力传递件132通过所述转动从动件133连接于所述锥形钻头110并用于带动所述锥形钻头110转动,所述动力传递件132通过所述伸缩从动件134连接于所述伸缩结构200并用于带动所述伸缩结构200动作;而驱动组件130的设置原理参照图2所示,本发明的核心在于在驱动电机131带动锥形钻头110转动的同时,需要带动伸缩结构200伸长,这样一来,就可以保证在基座400不动的情况下,整个结构向上运动。所述动力传递件132设置为主动转轴以及设置与所述主动转轴的主动齿轮,所述驱动电机131通过所述主动转轴带动所述主动齿轮转动;所述转动从动件133设置为从动齿轮以及从动转轴,所述从动齿轮和所述主动齿轮啮合,所述从动转轴一端连接于所述从动转轴,另一端与所述锥形钻头110固定;通过齿轮传动,较为稳定,具有安全性和可靠性。而通过这个齿轮传动就可以实现一个驱动电机131带动两个部件转动,较为简单便利。
而参照图3所示,对伸缩结构200具体详述,所述伸缩结构200设置于所述基座400和所述导向装置100之间,当所述驱动组件130工作时,所述伸缩结构200工作以增加所述导向装置100和所述基座400的距离;所述伸缩传动件包括传递齿轮,所述伸缩结构200包括若干相互套设的伸缩套杆210,所述伸缩套杆210之间通过丝杠结构211连接,所述主动齿轮和所述传递齿轮啮合以带动所述伸缩套杆210转动,所述丝杠结构211在所述伸缩套杆210转动时为所述伸缩套杆210提供轴向力以使伸缩结构200伸长。而伸缩结构200够是伸缩套杆210,丝杠结构211将伸缩套杆210之间的周向转动变为轴向运动,这样一来只要从动传递件转动,带动伸缩套杆210转动,就可以起到一个联动的效果,在转动的过程中,整个伸缩结构200的距离势必逐渐增加,而由于导向装置100也同时转动,所以导向装置100就会在带动下逐渐离开地面,如图4所示。优选的,每个伸缩套杆210的长度设置为25CM,优选设置5个伸缩套杆210。
所述导向装置100下方固定连接有一固定座300,所述固定座300内部设置有一控制器500,所述控制器500连接有一信号发生器520和一照度传感器510,所述照度传感器510用于检测环境照度并输出照度采样值,所述控制器500配置有照度基准值以及预设的求救信号,当所述照度采样值大于所述照度基准时,所述控制器500通过所述信号发生器520发送所述求救信号。固定座300的设置,保证供电以及传感器元件的设置,而通过照度检测的方式,而通过照度传感器510进行信号发送,由于土壤内照度基本忽略不计,而离开土壤后,照度上升,也就是信号发生器520可以发送信号,而求救信号的频段、数据内容都为预设的内容,具体目的是为了配合整个移动系统,实际可以被解析并发送到对应的救助工作人员手中,起到一个最佳的救助效果。所述固定座300设置有电源530,所述电源530用于为所述控制器500提供电量,所述电源530连接有电源530检测器,所述电源530检测器用于检测所述电源530的剩余电量且当所述剩余电量的值小于预设值时,所述控制器500通过所述信号发生器520发送所述求救信号。通过电源530电量判断也可以实现信号的输出,由于信号的输出越靠近地面,信号强度越大,所以通过对电源530的电量检测,由于较大电量需要较大体积的电池提供,而电池越大,则需要做功越大,所以尽可能选用性能较高的电池,而保证整个基座400可以短时间工作即可,不做赘述。
所述固定座300上有喷液装置310,所述喷液装置310包括储液瓶311、出液管312以及雾化出液头313,所述储液瓶311内设置有引导液,所述储液瓶311通过所述出液管312连接于所述雾化出液头313,当述照度采样值大于所述照度基准时,所述喷液装置310将喷出所述引导液,所述引导液具有刺激性气味。喷液装置310的结构原理较为简单,通过一个电动阀就可以实现,而引导液目的是为了方便搜救犬找寻,引导液可以是具有刺激性气味的化学试剂,也可以是具有刺激性气味的混合液,再此不做赘述。所述引导液内混合有荧光粉。荧光粉的设置,可以起到一个提供标记的效果,方便搜救人员找寻。
所述控制器500连接有位移检测器540,所述位移检测器540用于检测所述固定座300的位移情况并输出一位移信息,当所述控制器500接收一预设的请求信息时,输出所述位移信息。根据实际的移动距离输出位移信号,起到一个辅助判断的效果,保证位移的可靠性,而这样一来就可以通过位移信息判断被埋者初始位置,方便救助。位移传感器可以根据转动的线距离进行判断,较为简单便利。
还包括数据收发装置410,所述数据收发装置410包括有数据收发天线411、数据传输线412以及数据收发接口413,所述收据收发天线通过所述收据传输线连接于所述数据收发接口413,所述数据收发天线411设置于所述固定座300,所述数据收发接口413设置于所述基座400,移动设备通过连接所述数据收发接口413以通过所述数据收发天线411发送或接收信号。而数据传输线412可以设置在基座400内部,通过伸缩结构200的中空位置连接于固定座300,较为简单便利,原理图5所示。
当然,以上只是本发明的典型实例,除此之外,本发明还可以有其它多种具体实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置,其特征在于:包括基座、伸缩结构以及导向装置,所述导向装置和所述基座固定连接;
所述导向装置包括所述导向装置包括锥形钻头以及驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述锥形钻头转动,所述锥形钻头上设置有钻孔螺纹,所述驱动组件工作时,所述钻孔螺纹的旋向和所述驱动组件的转向相同,当所述导向装置在土壤中工作时,所述锥形钻头向所述基座施加第一轴向力以带动所述基座在所述土壤中沿一导向方向运动;
所述驱动组件包括驱动电机、动力传递件、转动从动件以及伸缩从动件,所述驱动电机用于带动动力传递件运动,所述动力传递件通过所述转动从动件连接于所述锥形钻头并用于带动所述锥形钻头转动,所述动力传递件通过所述伸缩从动件连接于所述伸缩结构并用于带动所述伸缩结构动作;
所述伸缩结构设置于所述基座和所述导向装置之间,当所述驱动组件工作时,所述伸缩结构工作以增加所述导向装置和所述基座的距离;
所述导向装置下方固定连接有一固定座,所述固定座内部设置有一控制器,所述控制器连接有一信号发生器和一照度传感器,所述照度传感器用于检测环境照度并输出照度采样值,所述控制器配置有照度基准值以及预设的求救信号,当所述照度采样值大于所述照度基准时,所述控制器通过所述信号发生器发送所述求救信号。
2.如权利要求1所述的一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置,其特征在于:所述动力传递件设置为主动转轴以及设置与所述主动转轴的主动齿轮,所述驱动电机通过所述主动转轴带动所述主动齿轮转动;
所述转动从动件设置为从动齿轮以及从动转轴,所述从动齿轮和所述主动齿轮啮合,所述从动转轴一端连接于所述从动转轴,另一端与所述锥形钻头固定;
所述伸缩传动件包括传递齿轮,所述伸缩结构包括若干相互套设的伸缩套杆,所述伸缩套杆之间通过丝杠结构连接,所述主动齿轮和所述传递齿轮啮合以带动所述伸缩套杆转动,所述丝杠结构在所述伸缩套杆转动时为所述伸缩套杆提供轴向力以使伸缩结构伸长。
3.如权利要求1所述的一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置,其特征在于:所述固定座设置有电源,所述电源用于为所述控制器提供电量,所述电源连接有电源检测器,所述电源检测器用于检测所述电源的剩余电量且当所述剩余电量的值小于预设值时,所述控制器通过所述信号发生器发送所述求救信号。
4.如权利要求1所述的一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置,其特征在于:所述固定座上有喷液装置,所述喷液装置包括储液瓶、出液管以及雾化出液头,所述储液瓶内设置有引导液,所述储液瓶通过所述出液管连接于所述雾化出液头,当述照度采样值大于所述照度基准时,所述喷液装置将喷出所述引导液,所述引导液具有刺激性气味。
5.如权利要求4所述的一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置,其特征在于:所述引导液内混合有荧光粉。
6.如权利要求1所述的一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置,其特征在于:所述控制器连接有位移检测器,所述位移检测器用于检测所述固定座的位移情况并输出一位移信息,当所述控制器接收一预设的请求信息时,输出所述位移信息。
7.如权利要求1所述的一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置,其特征在于:所述锥形钻头包括第一钻体以及第二钻体,所述第一钻体设置于所述第二钻体的端部,所述第一钻体和第二钻体通过万向节连接,所述驱动件带动所述第二钻体运动,所述第二钻体通过万向节带动所述第一钻体运动。
8.如权利要求7所述的一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置,其特征在于:所述第一钻体和第二钻体之间连接有弹性缓冲装置。
9.如权利要求1所述的一种砂质土壤掩埋求生信号发生装置,其特征在于:还包括数据收发装置,所述数据收发装置包括有数据收发天线、数据传输线以及数据收发接口,所述收据收发天线通过所述收据传输线连接于所述数据收发接口,所述数据收发天线设置于所述固定座,所述数据收发接口设置于所述基座,移动设备通过连接所述数据收发接口以通过所述数据收发天线发送或接收信号。
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