CN110433427A - 非水野外灭火机械系列 - Google Patents

Abstract

本发明公开了非水野外灭火机械系列，包括：底盘行走，灭火功能，防护功能三大功能模块，来解决消防设备的适应性问题和防护性问题。其中底盘行走模块充当负载和动力平台以提供移动能力、负载能力和动力输出；其中灭火功能模块使用各种标准化、功能化、模块化的模块组件与选定的行走地盘模块进行组合，来完成野外各种地形的消防灭火作业；其中防护功能模块为作业机械设备和操作人员提供最大限度的安全保障，避免设备和人员产生损失和伤亡。通过三个模块的有效组合，可以大幅度的提升野外消防工作的机械化程度和适应程度，大大提高野外消防的工作效率和安全等级，大幅度降低我国火灾发生的危险性和灾害的损失程度。

Description

非水野外灭火机械系列

技术领域

本发明属于消防行业野外灭火领域以及设备和人员防护逃生领域，特别是涉及到体系化、标准化、模块化的非水野外灭火机械系列。

背景技术

森林和草原等野外环境蕴含着十分丰富的动植物资源，具有非常丰富的可燃物、易燃物。一直以来，森林和草原等野外灭火作业机械化程度都不高，是因为，其一各种地形的限制使得一种灭火机械无法匹配适应所有的地形情况；其二灭火材料难以源源不断地提供，通过场外输送或者自身携带，不但成本会很大，还会延误救火的时间；其三由于火灾现场情况复杂多变，作业的设备和人员没有完善的防护救助设施。因而至今市场上也没有技术成熟的适合野外各类地形的灭火设备，所以现在还是主要由人工来完成复杂地形的灭火。但是人工灭火劳动强度大，效率低，最重要的是人的安全性难以得到保障。

通过对森林和草原等野外灭火进行研究，发现灭火材料，若采用取之不尽，用之不竭的火灾现场当地的土层，就能很好的使野外灭火作业机械化、标准化、模块化；同时增加防护设备就能很好的解决因灭火作业而产生的安全性问题。

因此很有必要开发机械化程度更强，效率更高，操作更方便，防护性能更完善，适应性更好的机械化灭火装置。

发明内容

本发明提供了一整套体系化、标准化、模块化的灭火机械和防护装置，通过不同组合来适应全国各地不同地形的野外消防灭火作业，通过加强消防防护技术来降低或避免人员和设备的损失。

非水野外灭火机械系列的具体方案如下：

底盘行走模块，包括：车体和车体底部的行走机构，通过选择不同的车体+行走机构来适应不同地形，

轮式针对平缓地形的草原和森林地区，突出移动速度和灭火作业速度。

履带式针对坡度较大的丘陵和山地的草原和森林地区，既要保证移动速度和灭火效率又要兼顾灭火速度。

螺旋滚筒式针对坡度极大的山地草原和森林地区，通过其极强的抓地能力来保证机械在山地的作业能力，保障机械化灭火作业可以正常进行；通过平时的信息收集、汇总、分析，针对性地确定辖区内使用的行走模块的类型，从而在保证设备通过性的情况下提高消防作业的效率；通过轮式拖车将履带式和螺旋滚筒式灭火设备快速送到火灾现场附近，来保障整个消防作业的反应时效性，缩短整个消防的反应时间，降低整个消防的作业难度，从而降低整个火灾的危害程度。

灭火功能模块，包括：切割结构，捆扎结构，清扫结构，拖曳结构，犁地翻土结构，取土结构，过筛结构，装载结构，抛射结构9大模块化功能结构，通过组合形成既独立又统一，灵活多变的灭火作业集群，通过现场合理高效的指挥与调度，达到快速、准确、安全地灭火作业。

灭火功能模块，包括：切割结构，针对不同的可燃物配备不同的切割模块，链接到车体前方，通过车体动力输出，将车体前方可燃物切割除去，清除火场周围的可燃物，从而从源头切断火灾壮大和蔓延的途径；锯齿切割器结构简单，针对直径细小的草藤类，作业效率高；链锯切割器结构复杂，针对直径较大的树木，作业效率高；锯盘切割器可以针对所有的情况；具体的选择由各地消防部门自己因地制宜的决定。

捆扎结构，设于车体上，切割结构后方，通过与切割结构配合使用，将割除的可燃物收集到一定量后，打捆并抛至车体远离火源一侧；

清扫结构，设于车体下部，通过与切割结构配合，将割除可燃物后地表存在的散落的可燃物层，通过清扫收集到收集倾倒箱内，一定量后运送至安全的地点存放，

拖曳结构，设于车体前后两端，不单独占用车辆，将打捆的可燃物或者割除的大型树木等可燃物拖拽到安全的地点存放；

犁地翻土结构，链接到车体前方或者后方，将车体经过的土层进行翻耕，将表面的残留可燃物翻耕埋入土层中，以形成防火隔离带，从而限制火源蔓延的路径；也可以配合切割结构、抛土结构共同作业，直接在火场里开辟逃生隔离通道，为火场内的人员和设备提供逃生的基础条件和机会。

取土结构，设于车体，以轮式为行走机构以增加行动的速率，通过挖斗挖取当地合适的土层，为后续的灭火作业提供充足的灭火原料；

过筛结构，设于车体装斗的上方，通过机械过筛分离清除土层中较大的石块和草木根块，防止混入下道作业工序，而干扰灭火作业的正常进行；

装载结构，设于车体，方锥形或圆锥形，内有S型搅拌器，用于储存碎土为抛射结构提供灭火的原材料；

抛射结构，设于车体，附着于装载结构底面到顶面，通过内部螺旋送料器，将碎土送至顶部的抛射器内，通过调整抛射口角度，以离心的方式投掷到火场着火点，进行物理覆盖式灭火作业，以延缓火灾的蔓延速度或者直接压灭火源；

防护功能模块，包括：隔热式防护结构、降温式防护结构，鼓风式防护结构，个人防护逃生服4大防护措施，通过多种防护手段的联合使用，来加强消防灭火作业的安全性，降低或者杜绝消防作业时安全隐患的发生几率；

隔热式防护结构、设于车体四周和顶部的外表面，由防护框架和防护隔热板将车体保护起来，隔热板内密封有防火棉和水，通过防火棉阻止热量的传导和水分蒸发大量吸收热量，使车体免受火场高温的损坏，车窗上和车体靠近最底侧一层防护隔离板平时处于开启状态，紧急防护时可以关闭，用于防止热量传进车体内，在隔离板内水分完全蒸发完之前，确保车体表面温度不会超过100度；

降温式防护结构，设于车体，将备用水箱里的水通过喷淋系统向车体及车体周围进行雾状喷淋，经水分蒸发而大量吸收车体接受的热量，使车体免受火场高温的损坏；

鼓风式防护结构，设于车体，风机通过降温式空气过滤装置，吸入空气，送至人员仓等车体内部，保障车体的正压状态，通过过滤并降低吸入的空气温度，保持车体内始终处于低温正压环境，车体内部温度低于车体周围环境，使车体免受火场高温的损坏；

个人防护逃生服，放至于车体驾驶室保存箱内，当前三种防护均失效时，为人员撤离提供防护以及撤离的条件和时间，通过内置氧气瓶为人员提供5－10分钟氧气量，通过向防护服撒粘稠的防护液体，使防护服保持湿润的状态，通过内置二氧化碳(空气)压力瓶和泡沫发生器组合使用，在防护服内大量释放隔热泡沫，与防护服配合形成隔热层，使人员获得穿越火线和火场的条件，从而逃离火场而自救。

上述的系列灭火机械和防护机械，结构设置合理，能实现可燃物的切割，捆扎，清扫，拖拽，犁地翻土开隔离带，取土，过筛，装载，抛射灭火等所有的消防功能，通过各类机械的联合作业，高效的完成各类地形的消防作业任务，并且就地取材，方便低廉，绿色环保，可连续作业，还能合理配合后进入火场进行作业。

同时配备的四重防护措施，可以最大限度的保护正在消防作业的设备和人员的安全，为作业的设备和人员提供一个良好的工作小环境。

可优化的，所述各种消防功能和防护功能可以通过多辆车体分别搭载，经过相互配合，联合作业，共同来完成消防作业任务，这样可以增加机械使用的灵活性，地形的适应性，进一步提高作业效率和安全等级。

可优化的，所述灭火系列装置，可以变形为大型、中型、小型和微型机械设备，各地使用部门可以根据实际需求来选择，搭配后使用。这样可以增加机械使用的灵活性，地形的适应性，进一步提高作业效率和安全等级。

可优化的，所述灭火系列装置中履带式和螺旋滚筒式机械，可以配备运载拖车，以提高消防作业的反应时间。

可优化的，所述灭火系列装置，可以配备无人飞行器，在飞行器和作业车体上安装可见光、红外摄像头，以进行火场信息的采集，为火场消防作业的指挥、调度提供第一手的信息和资料。

可优化的，所述灭火系列装置，可以配备前线指挥调度车，内部搭载网络数据平台，可以通过5G技术、北斗系统与前端信息采集器以及后方县市级，省级网络数据平台进行链接，以提高现场作业的指挥调度的效率和后方支援的效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：

图1为底盘行走模块轮式结构示意图。

图2为底盘行走模块履带式结构示意图。

图3为底盘行走模块螺旋滚筒式结构示意后视图。

图4为底盘行走模块螺旋滚筒式车轮结构示意图。

图5为链锯式切割装置结构俯视图。

图6为锯盘式切割装置结构俯视图。

图7为锯齿式切割装置结构俯视图。

图8为切割装置车体连接方式的结构示意图。

图9为捆扎装置结构俯视图。

图10为腐殖质捆扎装置结构俯视图。

图11为清扫装置结构测视图。

图12为拖曳装置车体连接结构示意侧视图。

图13为犁地翻土装置刀头连接处结构示意俯视图。

图14为犁地翻土装置刀头连接处结构示意侧视图。

图15为取土装置结构示意俯视图。

图16为取土装置结构示意侧视图。

图17为过筛装置结构侧视图。

图18为过筛装置结构俯视图。

图19为装载装置，抛射装置结构示意图。

图20为抛射器结构示意图。

图21为隔热式防护结构后视图。

图22为隔热式防护结构侧视图。

图23为防护隔热板结构正视图。

图24为防护隔热板结构侧视图。

图25为降温式防护结构正视图。

图26为降温式防护结构侧视图。

图27为鼓风式防护结构正视图。

图28为鼓风式防护结构侧视图。

图29为过滤器结构俯视图。

图30为过滤器结构侧视图。

图31为个人防护逃生服结构示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了非水野外灭火机械系列。

本申请的一种典型的实施方式中，非水野外灭火机械系列。如图1至图4所示，包括车体0103，车体0103底部设有行走机构：轮式0104或履带式0105或螺旋滚筒式0106；使用者根据自己辖区内具体的情况，选用适合自身条件的设备，用以适应不同的地形，对于履带式0105或螺旋滚筒式0106可以配备轮式拖车，以提高消防的反应时间；

如图5至图8所示，切割机构链接在车体0103前方，通过切割器0203，0205，0206去除火场可燃物；如图9所示，捆扎机构设于车体0103上，通过传送带0301，0302和收集打捆箱0303的协作，将可燃物聚集满后打捆，抛至于车体远离火场一侧；如图10至图11所示，清扫机构设于车体0103下，将火场周围的散落的细碎的可燃物通过清扫器0401扫入收集口0402，通过收集传送带0403集中到收集倾倒箱0404内，等收集箱0404装满后，运到安全的地点倾倒；如图12所示，拖曳机构设于车体0103前端或者后端，通过拖曳钢爪0501、钢丝绳0502和绞盘0503，将捆扎的可燃物或者较大的树木拖拽至安全地点存放；如图13至图14所示，犁地翻土机构链接在车体0103的前端或者后端，通过半圆铧犁头0604，限位定深导向轮0201的配合下，将车体所经过的土层犁松翻转，覆盖住散落的可燃物，形成防火的隔离带，从而阻止火灾的蔓延；如图15至图16所示，取土机构设于车体0103上，通过旋转底座0703，挖臂0702用挖斗0701将土层进行挖取，为灭火作业提供原材料；如图17至图18所示，过筛机构设于车体0103锥形装斗0901大口处，通过筛网0802与挡土板0803配合作用，来过滤较大的石块或者草木根，为后续灭火作业提供合格的灭火原材料；如图19所示，装载机构设于车体0103上，在锥形装斗0901内有S型搅拌器0902和出料口0903，起到装载碎土，顺利地为后续抛射作业提供原材料的功能；如图19至图20所示，抛射机构设于车体0103上装载机构出料口0903的一侧，通过旋转送料器1001将碎土送至抛射器1002里，抛射器口1008能转动对准火源，通过旋转器1004带动抛土板1005，将碎土抛送至火场着火处进行压灭式灭火作业。

消防使用者根据自身实际情况，灵活搭配、组合使用各消防功能模块，通过多辆消防作业车的不同底盘模块的搭配使用，可以充分发挥本发明的标准化，模块化，系统化的作用，大幅度提高消防作业的效率。

如图21至图24所示，非水野外灭火机械系列。包括隔热式防护机构设于车体0103外表面上，通过防护框架1101和防护隔热板1102经螺栓或者卡扣连接构成第一层防护层，利用防护隔热板1002内容物防火棉1104来隔离阻止热量的进入，利用内容物水1105的蒸发大量带走热量，来保证防护层内车体的温度不会升的过高，而导致设备的损失和人员的伤亡；如图25至图26所示，降温式防护机构设于车体0103上，通过防护框架1101和喷淋系统构成第二层防护层，利用水泵1203将备用水箱1204里的水1105通过输水管道1202经喷头1201进行雾化喷淋在防护隔热板1102上和车体周围，通过水分蒸发大量带走热量，来保证防护层内车体的温度不会升的过高，而导致设备的损失和人员的伤亡；如图27至图30所示，鼓风式防护机构设于车体0103上，空气经过扁平进风口1301进入降温式过滤器1303，经过钢丝网1306由通气管1307进入过滤器的水中过滤和降温，通过风机1304加压，由风管1302送至人员驾驶仓0101和设备舱0102等关键处，使车体内保持正压状态从而构成第三层防护层，来保证防护层内车体的温度不会升的过高，而导致设备的损失和人员的伤亡；如图31所示，个人防护逃生服设置于人员驾驶仓0101内，由一体式防护服1401+1402提供阻热层和泡沫盛放层，由二氧化碳钢瓶1411和泡沫发生器1412大量产生泡沫，形成有效的吸热层和防护层，由氧气钢瓶1407，输氧管1408，储气囊1409，氧气吸嘴1410组成人员供氧系统，为人员的逃生提供氧气，以争取逃生的时间和机会，保障人员逃离火场进入安全地方。只要设备保养得当，严格按作业规程操作，基本可以杜绝人员和设备的损失。

以此，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围。

Claims (22)

1.非水野外灭火机械系列，其特征在于，包括底盘行走模块、消防功能模块、防护功能模块三大模块化结构，底盘行走模块主要提供载具平台的作用，作为载具平台提供行动能力，负载能力和动力输出，消防功能模块主要提供各种功能化、标准化、模块化的消防灭火机械和设备，防护功能模块主要提供消防设备和人员的整体性防护和人员的单独防护，通过多种防护手段联合使用来保护灭火设备和人员的安全。

2.根据权利要求1所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，底盘行走模块，包括轮式、履带式、螺旋滚筒式三种行走方式以应对不同的地形地貌，通过对接地行走机构进行针对性的改造，使车体适应所要作业的地形地貌从而完成整个底盘的标准化、模块化、体系化构建。

3.根据权利要求1所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，包括灭火功能模块，使其具有切割功能，捆扎功能，清扫功能，拖曳功能，犁地翻土功能，取土功能，过筛功能，装载功能，抛射功能9大模块化消防功能。

4.根据权利要求1所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，包括防护功能模块，使其具有隔热式防护、降温式防护、鼓风式防护和个人防护逃生服四重防护结构构成。

5.根据权利要求2所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，底盘行走模块包括车体0103和轮式结构0104，由轮式车轮0104置于车体0103底部，用于在坡度平缓的情况下提供快速的移动能力。

6.根据权利要求2所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，底盘行走模块包括车体0103和履带式结构0105，由履带式车轮0105置于车体0103底部，用于在坡度适中，环境较复杂的地形情况下提供移动能力。

7.根据权利要求2所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，底盘行走模块包括车体0103和螺旋滚筒式结构0106，螺旋滚筒式结构由支撑筒0107，螺旋臂0108，动力传送器0109构成，由螺旋滚筒式车轮0106置于车体0103底部，用于在坡度极大，环境复杂的情况下提供移动能力。

8.根据权利要求3所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，消防功能模块包括切割功能，由链锯式切割装置由限位定深导向轮0201，主框架0202，链锯切割器0203，动力传动器0204构成，连接于车体0103前方。

9.根据权利要求3所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，消防功能模块包括切割功能，由锯盘式切割装置由限位定深导向轮0201，主框架0202，动力传动器0204，锯盘切割器0205，锯盘支架0207构成，连接于车体0103前方。

10.根据权利要求3所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，消防功能模块包括切割功能，由锯齿式切割装置由限位定深导向轮0201，主框架0202，锯齿切割器0206，动力传动器0204构成，连接于车体0103前方。

11.根据权利要求3所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，消防功能模块包括捆扎功能，由八字形收集传送带0301，二字形收集传送带0302，收集打捆箱0303构成，位于车体0103上部。

12.根据权利要求3所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，消防功能模块包括清扫功能，由收集清扫器0401，收集口0402，收集传送带0403，收集倾倒箱0404构成，位于车体0103下部。

13.根据权利要求3所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，消防功能模块包括拖曳功能，由拖曳钢爪0501，钢丝绳0502，绞盘0503，绞盘支架0504构成，连接于车体0103的前、后方。

14.根据权利要求3所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，消防功能模块包括犁地翻土功能，由连接杆0601，一字形或三角形主框架0603，限位定深导向轮0201，铧犁支撑杆0602，半圆铧犁头0604构成，连接于车体0103的前、后方。

15.根据权利要求3所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，消防功能模块包括取土功能，由挖斗0701，挖臂0702，底座0703，液压装置0704，动力仓0705构成，位于车体0103上部。

16.根据权利要求3所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，消防功能模块包括过筛功能，由筛网0802，筛网框架0801，挡土板0803，铰链臂0804构成，位于车体装料斗0901上部。

17.根据权利要求3所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，消防功能模块包括装载功能，由倒锥形装料斗0901，S型搅拌下料器0902，底部出料口0903构成，位于车体0103上部。

18.根据权利要求3所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，消防功能模块包括抛射功能，由螺旋送料器1001，抛射器1002，动力结构1003构成，其中抛射器1002由旋转器1004，抛土板1005，抛射器外壁1006，进料口1007，抛射口1008构成，位于车体0103上部装料斗0901底部和侧面。

19.根据权利要求4所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，防护功能模块包括隔热式防护隔离层，由防护框架1101，防护隔热板1102构成，通过卡槽或螺栓连接，其中防护隔热板1102由隔热板外板1103，防火棉1104，水1105，隔热板加水口(蒸汽出口)1106及堵头1107构成，位于车体0103外表面，车体前侧车窗上和车体靠近最底侧一层防护隔热板平时处于开启状态，紧急防护时可以关闭。

20.根据权利要求4所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，防护功能模块包括降温式喷淋防护隔离层，由水箱1204，输水管1202，雾化喷淋头1201，水泵1203构成，位于车体0103上部，雾化喷淋头1201位于防护框架1101上。

21.根据权利要求4所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，防护功能模块包括鼓风式空气正压防护隔离层，由进风口1301，空气过滤装置1303，送风管路1302，风机1304，车体、人员仓出风口1305构成，空气过滤装置由进气管1301，钢丝过滤网1306，通气管1307，过滤器隔板1308，过滤水1105，出风管1305构成，位于车体后部。

22.根据权利要求4所述非水野外灭火机械系列，其特征在于，防护功能模块包括个人防护逃生服，由一体式防火防护服1402，透视窗1406，四肢搭扣1405，拉链1404，腰带1403，氧气钢瓶1407，输氧管1408，氧气储存囊1409，呼吸嘴1410，压力(二氧化碳)钢瓶1411，泡沫发生器1412，输气管1413构成。