CN110743115A - 一种变电站消防机器人消防介质供给装备及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种变电站消防机器人消防介质供给装备及方法，包括承载机构，所述承载机构上承载有供水机构、泡沫供给机构和水带对接机构，供水机构包括至少一个消防水存储罐，消防水存储罐通过管路与增压泵连接，为供水提供压力，增压泵的排水管通过接头连接水带；泡沫供给机构包括至少一个泡沫存储罐，所述泡沫存储罐通过管路与泡沫泵连接，泡沫泵的排水管连接增压泵的进水管；水带对接机构包括设置于水带端部的快插式接头，以及设置于承载机构上的支撑座，所述支撑座上设置有多个圆周分布的立柱，各立柱的中心处可以容纳所述水带，所述立柱的端部设置有两个相对设置的压紧板，所述压紧板可相对转动，且压紧板内沿可活动卡接所述快插式接头。

Description

一种变电站消防机器人消防介质供给装备及方法

技术领域

本公开属于变电站消防机器人技术领域，具体涉及一种变电站消防机器人消防介质供给装备及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前变电站发生火灾时，一般运维人员负责断开故障设备与电网连接，等待消防队进行灭火作业，变电站内并无配备消防机器人。而且目前国内外消防机器人大多针对炼油厂、化工厂等高危场所的消防需求进行研制，暂无针对变电站环境的消防机器人投入运行。普通消防机器人无法满足变电站内消防需求。

变电站消防机器人作为一种无生命载体，可以携带多种灭火介质和各类传感器，在面临高温、有毒、缺氧和浓烟等各种危险复杂的环境时，第一时间赶赴现场进行火灾现场数据采集工作，运维人员可以远程获取火灾事故信息，及时作出分析判断，选择最佳的灭火介质和灭火方案，控制机器人进行消防灭火作业，将火灾扑灭在萌芽阶段。

但据发明人了解，当前消防机器人大都采用消防车进行增压供水，由于消防车无法实现持续供水，不具备水带自动对接、回收等功能，无法满足无人值守变电站的消防需求。而且消防车成本高、体积大，不适合长期部署于变电站，以配合消防机器人进行消防灭火作业。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种变电站消防机器人消防介质供给装备及方法，本公开攻克了变电站消防机器人供水压力的多级可调、消防介质多比例混合、消防水带自动对接/脱带和消防水带自动回收等技术难题，实现了消防机器人在无人值守变电站的应用。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种变电站消防机器人消防介质供给装备，包括承载机构，所述承载机构上设置有供水机构、泡沫供给机构和水带对接机构，其中：

所述供水机构包括至少一个消防水存储罐，消防水存储罐通过管路与增压泵连接，为供水提供压力，增压泵的排水管通过接头连接水带，所述供水机构还包括能够和消防栓可拆卸连接的连接头；

所述泡沫供给机构包括至少一个泡沫存储罐，所述泡沫存储罐通过管路与泡沫泵连接，泡沫泵的排水管通过接头连接所述增压泵的进水管；

所述水带对接机构包括设置于水带端部的快插式接头，以及设置于承载机构上的支撑座，所述支撑座上设置有多个圆周分布的立柱，各立柱的中心处可以容纳所述水带，所述立柱的端部设置有两个相对设置的压紧板，所述压紧板可相对转动，且压紧板内沿可活动卡接所述快插式接头。

本公开通过供水机构和泡沫供给机构，可以实现多介质供给，同时，利用快插式接头以及水带对接机构其它元件的配合，可以实现在消防介质供给装备的水带与消防机器人的灭火机构的水带连接时的快速对接，保证对接的稳定性和及时性。

作为可选择的实施方式，所述承载机构可以是移动车体等移动式机构，也可以是壳体、底板等固定式机构。

作为可选择的实施方式，所述供水机构和消防栓之间设置有控制阀，可以远程遥控，以控制消防水的供给状态。

供水机构和消防栓连接，从而实现持续供水。

作为可选择的实施方式，所述承载机构上还设置有水带收回机构，具体包括卷盘、驱动件和支撑架，所述驱动件通过传动件与卷盘连接，驱动卷盘转动，所述水带缠绕在所述卷盘上。

作为可选择的实施方式，所述卷盘上设有第一传感器，水带展开时：实时监测水带卷盘的转动圈数，转动圈数到达预设数值时，认定水带已经完全展开或回收。

作为更进一步的限定，所述第一传感器为旋转编码器或旋转传感器或其他圈数测量传感器。

作为可选择的实施方式，所述水带的一端设置有快插式接头，另一端设置有螺纹式接头，快插式接头和水带扣压在一起，螺纹式接头和水带扣压在一起，设置有螺纹式接头的水带缠绕至水带收回机构上。

作为可选择的实施方式，所述立柱上都设置有弹性体，且压紧板套设与所述立柱上，且与所述弹性体抵接。

作为可选择的实施方式，所述消防水存储罐的出口处连接增压泵主进水管，增压泵主进水管通过三通接头连接两个增压泵进水管，两个增压泵进水管连接增压泵，增压泵具有两个排水管，排水管的另一端连接联通管，所述联通管上连接溢流阀，联通管固定在承载机构的底板上。

作为可选择的实施方式，所述消防水存储罐上设置有液位指示器。

作为可选择的实施方式，所述泡沫供给机构，包括球阀、泡沫存储罐和螺塞，球阀安装在泡沫存储罐上，螺塞安装在泡沫存储罐上，泡沫存储罐固定在消防水存储罐上。

作为可选择的实施方式，所述泡沫存储罐上设置有泡沫液位指示器。

作为可选择的实施方式，所述供水机构、泡沫供给机构均设置有控制开关，由控制开关控制各机构的工作。

基于上述装备的作业方法，当发生火情后，根据着火设备类型，确定供给介质，并进行水带对接机构与消防机器人水带连接头的对接，启动消防介质供给装备，给消防机器人提供消防水或者泡沫混合液。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

本公开创新性提出了一种能够基于电力设备着火状态的多消防介质混合增压的介质供给装备，存储有消防水和泡沫等多种介质，且利用增压泵、球阀等结构，能够调整消防水或者泡沫混合液的配比，当发生火情后，根据着火设备类型，确定供给介质，并进行水带对接机构与消防机器人水带连接头的对接，启动消防介质供给装备，给消防机器人提供相匹配比例的消防水或者泡沫混合液，能够有效的保证消防机器人的连续、长时间作业，保障变电站内的安全。

本公开创新性设计了一种消防介质供给装备远程柔性自动对接技术，将对接接头设备模块化、标准化，实现任意消防机器人和供水设备的灵活对接，实现两者之间动态的、可拆解的、临时性的组队，实现牢固对接，保证整个供水过程的稳定性和快速性，有助于变电站内消防机器人的自主、快速动作与作业。

本公开通过快插式接头和支撑座之间的巧妙结构设计，能够保证快插式接头和支撑座之间快速对接，同时，压紧板可相对转动，且压紧板内沿可活动卡接所述快插式接头，能够有一定的夹持和保护作用，保证稳定连接。

本公开通过供水机构和泡沫供给机构，可以实现多介质供给，同时，利用快插式接头以及水带对接机构其它元件的配合，可以实现在消防介质供给装备的水带与消防机器人的灭火机构的水带连接时的快速对接，保证对接的稳定性和及时性。

本公开利用在立柱上设置弹性体还可以起到减缓机器人对接过程中的冲击力的作用，保证对接的稳定性和安全性，同时，使对接机构具有多方向缓冲功能，对接过程中可实现微小误差的自动调整，快速实现对接功能。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1是本公开的俯视图；

图2是本公开的侧视图；

图3是本公开的后视图；

图4是本公开的侧视图；

图5是本公开的模块图；

图6是本公开的水带对接机构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开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公开的示例性实施方式。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。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

如图6所示，变电站消防机器人消防介质供给装备，以承载机构为移动底盘为例进行说明，装备包括水带组件、水带对接装置、水带收回装置、储水管组件、增压泵组件、移动底盘组件、泡沫泵组件、泡沫存储罐组件、消防水存储罐组件、控制组件等组成。

水带组件，包括1快插水带接头、2水带、3螺纹水带接头组成，1快插水带接头和2水带扣压在一起，3螺纹水带接头和2水带扣压在一起，3螺纹水带接头一头固定在水带收回装置上，1快插水带接头放置在水带对接装置19卷盘上；

水带对接装置，包括4水带支撑座、5转轴螺钉、6压紧板、7螺钉、8支撑板、9支柱、10弹簧、11挡母、12底座、13螺钉等组成，两个6压紧板通过两个5转轴螺钉分别固定在4水带支撑座，如图6所示，压紧板把水带固定在水带支撑座上面，起到定位作用，机器人拽出水带时，水带在上提的过程中，压紧板可以活动，不阻碍水带运动，对接过程中，弹簧可以起到减缓机器人对接过程中的冲击力，4个10弹簧各自套入9支柱上，4个支柱一端固定在4水带支撑座上，另一端穿过8支撑板、12底座和11挡母固定在一起，8支撑板和12底座通过7螺钉连接在一起，12底座通过13螺钉连接移动底盘组件的39底板上。

水带收回装置，包括14螺钉、15卷盘电机、16小齿轮、17螺钉、18架体、19卷盘、20中心轴等组成，15卷盘电机通过14螺钉固定在移动底盘组件的39底板上，16小齿轮通过17螺钉固定在15卷盘电机输出轴上，小齿轮和卷盘电机输出轴固定在一起，卷盘电机输出轴转动，带动小齿轮转动，卷盘上面有齿圈，跟小齿轮啮合在一起，小齿轮转动带动卷盘转动，18架体焊接在移动底盘组件的39底板上，20中心轴一端与储水管组件通过23联通管连接，另一端穿过19卷盘固定在18架体上。

储水管组件，包括21增压泵排水管I、22增压泵排水管II、23联通管、24溢流阀、25溢流阀回水管、26螺钉、27增压泵进水管I、28三通接头、29增压泵进水管II、30增压泵主进水管、31泡沫泵排液管、32泡沫泵进液管、33排水球阀等组成，23联通管通过26螺钉固定在移动底盘组件的39底板上，24溢流阀连接在23联通管上部，21增压泵排水管I和22增压泵排水管一端连接在34增压泵上，另一端连接在23联通管上，25溢流阀回水管一端连接在24溢流阀上，另一端连接在30增压泵主进水管上，27增压泵进水管I、和29增压泵进水管II一端连接在34增压泵上，另一端跟28三通接头连接在一起，30增压泵主进水管一端连接28三通接头上，另一端连接33排水球阀上，33排水球阀跟消防水存储罐连接在一起。

增压泵组件，包括34增压泵、35增压泵支架、36螺钉、37螺栓、38螺母等组成，34增压泵通过4组37螺栓、38螺母和35增压泵支架连接在一起，35增压泵支架通过36螺钉连接移动底盘组件的39底板上。

移动底盘组件，包括39底板、40移动轮等组成，两个40移动轮与39底板焊接在一起。

泡沫泵组件，包括41泡沫泵支架、42螺钉、43螺钉、44泡沫泵等组成，41泡沫泵支架通过43螺钉固定在移动底盘组件的39底板上，44泡沫泵通过42螺钉固定在41泡沫泵支架上。泡沫泵把泡沫从泡沫存储罐排入泡沫泵排液管中，31泡沫泵排液管连接在30增压泵主进水管，泡沫泵打出的泡沫混合消防水一起进入增压泵。

泡沫存储罐组件，包括45球阀、46螺钉、47泡沫液位指示器、48泡沫存储罐、49螺塞等组成，45球阀安装在48泡沫存储罐上，49螺塞安装在48泡沫存储罐上，作为加注泡沫入口，47泡沫液位指示器安装在48泡沫存储罐上，48泡沫存储罐通过四个46螺钉固定在51消防水存储罐上。

消防水存储罐组件，包括50泄压阀、51消防水存储罐、52进水接头、53消防水液位指示器等组成，50泄压阀和52进水接头焊接在51消防水存储罐上，53消防水液位指示器安装在51消防水存储罐上，51消防水存储罐焊接在移动底盘组件的39底板上。

消防水存储罐组件可以通过控制阀、52进水接头与消防栓连接，实现持续供水。

控制组件，包括54增压开关、55急停开关、56泡沫混合开关、57卷盘开关、58无线收发模块、59总控系统、60电源模块24V、61电源模块48V、62增压泵软启动器、63卷盘电机软启动器、64泡沫泵软启动器组成，包括54增压开关、55急停开关、56泡沫混合开关、57卷盘开关、58无线收发模块、60电源模块24V、61电源模块48V、62增压泵软启动器、63卷盘电机软启动器、64泡沫泵软启动器分别与59总控系统连接。

当按下54增压开关后，59总控系统通过62增压泵软启动器控制34增压泵开始工作，消防水从51消防水存储罐经过30增压泵主进水管、27增压泵进水管I、28三通接头、29增压泵进水管II、21增压泵排水管I、22增压泵排水管II、23联通管、19卷盘、2水带、1快插水带接头给机器人供水；当再次按下54增压开关，59总控系统通过62增压泵软启动器控制34增压泵停止工作。

当按下56泡沫混合开关后，59总控系统通过64泡沫泵软启动器控制44泡沫泵开始工作，泡沫通过32泡沫泵进液管、31泡沫泵排液管混合进入消防水；当再次按下56泡沫混合开关后，59总控系统通过64泡沫泵软启动器控制44泡沫泵停止工作。

灭火过程中如果需要泡沫，就开启泡沫泵工作，混合消防水进行灭火，如果不需要泡沫，就不开泡沫泵，只用消防水灭火就行。根据着火设备的灭火特性进行自由选择。

当按下57卷盘开关后，59总控系统通过63卷盘电机软启动器控制15卷盘电机开始工作，卷盘开水回收；当再次按下57卷盘开关后，59总控系统通过63卷盘电机软启动器控制15卷盘电机停止工作。

当发生火情后，消防机器人迅速到达火灾现场，通过红外热成像系统对设备着火点进位识别定位，分析着火点三维坐标系位置，结合火情情况计算出喷射装置的喷射角度、喷射流量，根据着火设备类型选择干粉、水柱或者细水雾等消防介质，对各项灭火参数计算完毕后，机器人与消防介质供给装备对接，操作人员根据着火设备类型，可选择3L/s、6L/s和9L/s的消防水供给速度，泡沫比例可根据需求选择3％、5％、10％和20％，参数设定完毕后，启动消防介质供给装备，给消防机器人提供消防水或者泡沫混合液。进行消防灭火作业，灭火作业完毕后，机器人自动脱带装置完成自动脱带，消防介质供给装备可实现水带自动回收。

操作人员通过消防机器人的对接摄像头，可控制机器人实现消防水带的自动对接，消防介质供给装备配备的对接装置具有多方向缓冲功能，对接过程中可实现微小误差的自动调整，快速实现对接功能。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种变电站消防机器人消防介质供给装备，其特征是：包括承载机构，所述承载机构上设置有供水机构、泡沫供给机构和水带对接机构，其中：

所述供水机构包括至少一个消防水存储罐，消防水存储罐通过管路与增压泵连接，为供水提供压力，增压泵的排水管通过接头连接水带，所述供水机构还包括能够和消防栓可拆卸连接的连接头；

所述泡沫供给机构包括至少一个泡沫存储罐，所述泡沫存储罐通过管路与泡沫泵连接，泡沫泵的排水管通过接头连接所述增压泵的进水管；

所述水带对接机构包括设置于水带端部的快插式接头，以及设置于承载机构上的支撑座，所述支撑座上设置有多个圆周分布的立柱，各立柱的中心处可以容纳所述水带，所述立柱的端部设置有两个相对设置的压紧板，所述压紧板可相对转动，且压紧板内沿可活动卡接所述快插式接头。

2.如权利要求1所述的一种变电站消防机器人消防介质供给装备，其特征是：所述承载机构上还设置有水带收回机构，具体包括卷盘、驱动件和支撑架，所述驱动件通过传动件与卷盘连接，驱动卷盘转动，所述水带缠绕在所述卷盘上。

3.如权利要求1所述的一种变电站消防机器人消防介质供给装备，其特征是：所述水带的一端设置有快插式接头，另一端设置有螺纹式接头，快插式接头和水带扣压在一起，螺纹式接头和水带扣压在一起，设置有螺纹式接头的水带缠绕至水带收回机构上。

4.如权利要求1所述的一种变电站消防机器人消防介质供给装备，其特征是：所述立柱上都设置有弹性体，且压紧板套设与所述立柱上，且与所述弹性体抵接。

5.如权利要求1所述的一种变电站消防机器人消防介质供给装备，其特征是：所述消防水存储罐的出口处连接增压泵主进水管，增压泵主进水管通过三通接头连接两个增压泵进水管，两个增压泵进水管连接增压泵，增压泵具有两个排水管，排水管的另一端连接联通管，所述联通管上连接溢流阀，联通管固定在承载机构的底板上。

6.如权利要求1所述的一种变电站消防机器人消防介质供给装备，其特征是：所述供水机构和消防栓之间设置有控制阀，所述控制阀可以被远程遥控，以控制消防水的供给状态。

7.如权利要求1所述的一种变电站消防机器人消防介质供给装备，其特征是：所述泡沫供给机构，包括球阀、泡沫存储罐和螺塞，球阀安装在泡沫存储罐上，螺塞安装在泡沫存储罐上，泡沫存储罐固定在消防水存储罐上。

8.如权利要求1所述的一种变电站消防机器人消防介质供给装备，其特征是：所述泡沫存储罐上设置有泡沫液位指示器。

9.如权利要求1所述的一种变电站消防机器人消防介质供给装备，其特征是：所述供水机构、泡沫供给机构均设置有控制开关，由控制开关控制各机构的工作。

10.基于权利要求1-9中任一项所述的作业方法，其特征是：当发生火情后，根据着火设备类型，确定供给介质，并进行水带对接机构与消防机器人水带连接头的对接，启动消防介质供给装备，给消防机器人提供消防水或者泡沫混合液。

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