CN110420424B - 一种基于导弹消防车的超高层建筑火灾救援方法和装置 - Google Patents

一种基于导弹消防车的超高层建筑火灾救援方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于导弹消防车的超高层建筑火灾救援方法和装置，包括消防导弹和救援机器人，由动力装置、逃生舱、运载舱、填充物、灭火剂舱、消防弹头、照明设备、摄像头、红外探头、绳索固定装置、消防面具、前部支架、物资仓、尾椎架、行进机构以及转向装置等组成。该方法和装置利用现有导弹消防车能精准投放消防灭火导弹的特点，并在消防导弹运载舱内部加设救援机器人，通过救援机器人来实现超高层建筑火灾的快速救援，大大提高超高层建筑火灾救援的效率和被困人员的存活率，具有操作简便，安全性高，灵活性强、救援及时的特点。

Description

一种基于导弹消防车的超高层建筑火灾救援方法和装置
技术领域
本发明涉及超高层建筑火灾救援技术领域，具体涉及一种基于导弹消防车的超高层建筑火灾救援方法和装置。
背景技术
目前的超高层建筑数量不断增多且楼层高度也在不断上升，当这些超高层建筑发生火灾时，有蔓延快、难扑灭的特点，而建筑内部人员往往无法在火势蔓延之前有效撤离。
在现有的超高层建筑火灾救援中，主要采取消防云梯与高压水枪配合灭火，再由消防员进入建筑进行搜救的方法，消防云梯高度有限，且常常受空间环境的影响使得有效高度再次受限，而高压水枪射程也十分有限，因此消防云梯与高压水枪的配合面对超高层的火势时只能望洋兴叹，在火势无法控制时，消防员进入火场搜救也更加艰难。
面对超高层建筑火灾，在部分地区配备了由中国航天科工集团第二研究院研发的一款导弹消防车，通过消防车携带消防导弹，向超高层火灾地点进行精准投放高效灭火导弹进行灭火，可以有效控制超高层火灾的火势蔓延。主要应用于对火势的控制，而对超高层火灾内部被困人员的救援还是依靠消防员在控制火势后从地面前往搜救，故此方法还无法及时救援受困人员。
专利CN108216606A公开了一种利用无人机进行高层火灾救援受困人员的方式，但是受火灾引发的复杂热气流影响，无人机容易被拽翻导致失控或是坠机，且无人机还存在承重量有限、无法进入楼房内部等问题，因此该方法在超高层火灾救援方面的可行性仍然较低。
综上所述，目前的超高层建筑火灾救援方法存在救援困难、耗时长和不完善的问题。
发明内容
为了克服背景技术所述的超高层火灾救援困难和耗时长的问题，本发明提供一种基于导弹消防车的超高层火灾救援方法和装置，该方法和装置利用现有导弹消防车能精准投放消防灭火导弹的特点，并在消防导弹运载仓内部加设救援机器人，通过救援机器人来实现超高层火灾的快速救援。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：
步骤1：导弹消防车精准定位高层火灾位置，发射携带救援机器人的消防导弹；
步骤2：消防导弹破窗投放入高层火灾现场，释放消防灭火剂缓解火势并打开运载舱；
步骤3：携带着救援机器人的逃生舱从运载舱脱离，逃生舱打开，救援机器人启动，进入火灾现场；
步骤4：救援机器人在窗口、阳台附近选择合适的地方降下绳索固定装置；
步骤5：在救援机器人的辅助下，绳索固定装置启动，真空吸盘吸附地面进行初步固定，电钻钻入地面进一步固定，救援机器人与绳索固定装置分离；
步骤6：救援人员通过救援机器人的红外探测装置及摄像头进行的实时画面传输，了解火灾现场情况，遥控救援机器人寻找被困者；
步骤7：救援机器人向被困人员提供具有通讯功能的消防面具和防火披风；
步骤8：被困人员在地面救援人员和救援机器人的引导下，前往相对安全的地方等待救援，或者前往绳索固定装置所在的位置进行转移逃生。
本发明解决其技术问题所采用的装置包括：消防导弹和救援机器人两部分：
所述消防导弹匹配于由中国航天科工二院206所全球首创的“导弹消防车”，包括动力装置、逃生舱、运载舱、填充物、灭火剂舱和消防弹头，所述消防炮弹头部为消防弹头；灭火剂舱安装在消防弹头后面，运载舱安装在灭火剂舱后面，动力装置安装在运载舱后面，所述逃生舱放置于运载舱中，所述救援机器人放置在逃生舱中，并被氮气气囊包裹着。 所述救援机器人包括消防面具、通讯设备、尾椎架、行进机构、转向装置、物资仓、照明设备、红外探头、摄像头、前部支架、绳索固定装置；所述救援机器人物资仓在安装在前部支架后面，尾椎架安装在物资仓后面；所述前部支架置有照明设备、红外探头、摄像头；所述行进机构安装在尾椎架的两侧，转向装置安装于行进机构的中部；所述消防面具安装在尾椎架上面，通讯设备装在消防面具上；所述绳索固定装置安装在尾椎架下面。所述的消防面具的前方和两侧的呼吸装置中有滤毒网，前部呼吸口处装小型风扇，通讯设备装在消防面具侧面。所述绳索固定装置包括电钻、升降机构、消防绳索、绕绳器、真空吸盘；升降机构与尾椎架通过电磁铁连接，断电后绳索固定装置可与尾椎架脱离，所述真空吸盘位于绕绳器的主轴下面，所述电钻为可伸缩的小型电钻且呈三角形分布在绕绳器四周。
作为本发明的一种优选实施方式，所述救援机器人的消防面具，通讯设备，尾椎架，行进机构，转向装置等结构的表面均附有防火涂层；作为本发明的一种优选实施方式，前部支架和绳索固定装置上分别置有独立单片机控制板，分别控制救援机器人的整体运动和绳索固定装置的运动。
本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：
（1）本发明结合现有导弹消防车与灵活的救援机器人，实现救援机器人快速抵达超高层火灾现场并展开搜索和救援，具有操作简便，安全性高，救援及时的特点；
（2）本发明的多功能救援机器人，先将消防面具等救援物资给被困人员，解决火灾的浓烟威胁，后根据现场情况，令其在较安全处等待救援，或是通过绳索固定装置进行楼层间转移逃生，具有较高的灵活性。
附图说明
附图1是本发明的整体结构示意图。
附图2是本发明的消防导弹弹剖视图。
附图3是本发明的救援机器人结构示意图。
附图4是本发明的救援机器人爆炸示意图。
附图5是本发明的救援机器人前部结构爆炸示意图。
附图6是本发明的消防面具结构爆炸图示意图。
附图7是本发明的绳索固定装置结构示意图。
附图中所示标号：
1、动力装置；2、逃生舱；3、运载舱；4、氮气气囊；5、灭火剂舱；6、消防弹头；7、消防面具；8、通讯设备；9、尾椎架；10、行进机构；11、转向装置；12、物资仓；13、照明设备；14、红外探头；15、摄像头；16、前部支架；17、绳索固定装置；18、滤毒网；19、小型风扇；20、电钻；21、升降机构；22、消防绳索；23、绕绳器；24、真空吸盘。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，此实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例：一种基于导弹消防车的高层火灾救援方法和装置，包括消防导弹和救援机器人两部分。
参考附图1和附图2，所述消防导弹匹配于由中国航天科工二院206所全球首创的“导弹消防车”，包括动力装置1、逃生舱2、运载舱3、填充物4、灭火剂舱5和消防弹头6，所述消防导弹头部为消防弹头6；灭火剂舱5安装在消防弹头6后面，运载舱3安装在灭火剂舱5后面，动力装置1安装在运载舱3后面，所述逃生舱2放置于运载舱3中，所述救援机器人放置在逃生舱2中，并被氮气气囊4包裹。
参考附图3、附图4和附图5，所述救援机器人包括消防面具7、通讯设备8、尾椎架9、行进机构10、转向装置11、物资仓12、照明设备13、红外探头14、摄像头15、前部支架16、绳索固定装置17；所述救援机器人物资仓12在安装在前部支架16后面，尾椎架9安装在物资仓12后面；所述物资仓12用于存放防火披风；所述前部支架16置有照明设备13、红外探头14、摄像头15；所述行进机构10安装在尾椎架9的两侧，转向装置11安装于行进机构10的中部；所述消防面具7安装在尾椎架9上面，通讯设备8装在消防面具7上；所述绳索固定装置17安装在尾椎架9下面。
参考附图6，所述的消防面具7的前方和两侧的呼吸装置中有滤毒网18，前部呼吸口处装小型风扇19，通讯设备8装在消防面具7侧面。
参考附图7，所述绳索固定装置17包括电钻20、升降机构21、消防绳索22、绕绳器23、真空吸盘24；升降机构21与尾椎架9通过电磁铁连接，断电后绳索固定装置17可与尾椎架9脱离，所述真空吸盘24位于绕绳器23的主轴下面，所述电钻20为可伸缩的小型电钻且呈三角形分布在绕绳器23四周。
作为本发明的一种优选实施方式，所述救援机器人的消防面具7，通讯设备8，尾椎架9，行进机构10，转向装置11等结构的表面均附有防火涂层；作为本发明的一种优选实施方式，前部支架16和绳索固定装置17上分别置有独立单片机控制板，分别控制救援机器人的整体运动和绳索固定装置的运动。
本发明的工作原理如下：
本装置进行超高层建筑火灾救援时，导弹消防车先将消防炮弹投入高层火灾现场，然后消防炮弹释放消防灭火剂缓解火势并打开运载舱3，随后逃生舱2舱体打开，氮气气囊4内保护的救援机器人离开逃生舱2，进入火灾现场并在窗口、阳台等附近选择合适的地方启动绳索固定装置17，真空吸盘24吸附地面进行初步固定，电钻20钻入地面进一步固定，救援机器人与绳索固定装置17分离，继续前往火灾深处进行救援。火灾现场外的操纵人员通过救援机器人上的红外探测14，摄像头15识别装置实时拍摄的画面来获取火灾现场信息，远程遥控救援机器人寻找生命迹象，同时为救援机器人规避危险。找到被困人员后，救援机器人提供具有通讯功能的消防面具7和物资仓12内的防火披风，消防面具内设有小型风扇19，能帮助气流输送，避免被困者生命体征薄弱时窒息。被困人员可通过通讯设备与地面救援人员进行联系，再听从救援人员和救援机器人的指挥，到相对安全的地方等待救援，或是直接抵达绳索固定装置17所在的位置，利用消防绳索22进行逃生。

Claims (1)

1.一种基于导弹消防车的超高层建筑火灾救援装置，其特征包括救援机器人，所述救援机器人包括消防面具(7)、通讯设备(8)、尾椎架(9)、行进机构(10)、转向装置(11)、物资仓(12)、照明设备(13)、红外探头(14)、摄像头(15)、前部支架(16)、绳索固定装置(17)；所述救援机器人物资仓(12)安装在前部支架(16)后面，尾椎架(9)安装在物资仓(12)后面；所述物资仓(12)用于存放防火披风；所述前部支架(16)置有照明设备(13)、红外探头(14)、摄像头(15)；所述行进机构(10)安装在尾椎架(9)的两侧，转向装置(11)安装于行进机构(10)的中部，所述消防面具(7)安装在尾椎架(9)上面，通讯设备(8)装在消防面具(7)上；所述绳索固定装置(17)安装在尾椎架(9)下面；所述的消防面具(7)的前方和两侧的呼吸装置中有滤毒网(18)，头部呼吸口处装有小型风扇(19)，通讯设备(8)装在消防面具(7)侧面。所述绳索固定装置(17)包括电钻(20)、升降机构(21)、消防绳索(22)、绕绳器(23)、真空吸盘(24)；升降机构(21)与尾椎架(9)通过电磁铁连接，断电后绳索固定装置(17)可与尾椎架(9)脱离，所述真空吸盘(24)位于绕绳器(23)的主轴下面，所述电钻(20)为可伸缩的小型电钻且呈三角形分布在绕绳器(23)四周。具体实施步骤为：步骤1：导弹消防车精准定位高层火灾位置，发射携带救援机器人的消防导弹；步骤2：消防导弹破窗投放入高层火灾现场，释放消防灭火剂缓解火势并打开运载舱；步骤3：携带着救援机器人的逃生舱从运载舱脱离，逃生舱打开，救援机器人启动，进入火灾现场；步骤4：救援机器人在窗口、阳台附近选择合适的地方降下绳索固定装置；步骤5：在救援机器人的辅助下，绳索固定装置启动，真空吸盘吸附地面进行初步固定，电钻钻入地面进一步固定，救援机器人与绳索固定装置分离；步骤6：救援人员通过救援机器人的红外探测装置及摄像头进行的实时画面传输，了解火灾现场情况，遥控救援机器人寻找被困人员；步骤7：救援机器人向被困人员提供具有通讯功能的消防面具和防火披风；步骤8：被困人员在地面救援人员和救援机器人的引导下，前往相对安全的地方等待救援，或者前往绳索固定装置所在的位置进行转移逃生。
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