CN111167043A - 灭火系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灭火系统，包括轨道；灭火弹供应装置,所述灭火弹供应装置包括连接件及承载件，所述承载件与所述连接件固定连接、并通过所述连接件设置于轨道下方，所述承载件设有多个用于放置灭火弹的安装部；消防机器人，所述消防机器人包括能够沿轨道来回移动的机器人本体、以及安设于所述机器人本体上的夹持机械手，所述夹持机械手用于夹持或松开灭火弹；及控制器，所述控制器用于控制机器人本体移动、并用于控制所述夹持机械手夹紧或松开。该灭火系统能使得消防机器人能够自动装载灭火弹进行连续的灭火工作，且能够降低操作者的劳动强度。

Description

灭火系统

技术领域

本发明涉及消防设备技术领域，特别是涉及一种灭火系统。

背景技术

伴随着智慧型城市的发展理念日益深入人心，地下综合管廊这一市政设施在城市规划的比重日渐增加。地下综合管廊集输电电缆、燃气管道、通讯线路、给排水管道等多种管线于一身，可谓是城市的动脉，经济价值及重要性不言而喻。然而地下管廊空间狭窄，仅靠人工定期巡检难度大、成本高。而管廊内因为输电线缆的存在极易发生火灾事故。在人工巡查空窗期发生火灾后果将不堪设想。同时，地下空间的狭小使得空气流通不畅，发生火灾时对工作人员的生命安全产生了极大的危害。

为了解决这一问题，目前采用管廊中使用智能轨道式巡检机器人配合轨道式消防机器人来预防、扑救火灾。但是，消防机器人载弹量有限，且目前使用人工更换灭火弹的方式，这样对于大范围的火灾，消防机器人很难处理，缺乏持续灭火能力。

发明内容

基于此，有必要提供一种灭火系统，使得消防机器人能够自动装载灭火弹进行连续的灭火工作，且能够降低操作者的劳动强度。

其技术方案如下：

一方面，本申请提供一种灭火系统，包括：轨道；灭火弹供应装置,所述灭火弹供应装置包括连接件及承载件，所述承载件与所述连接件固定连接、并通过所述连接件设置于轨道下方，所述承载件设有多个用于放置灭火弹的安装部；消防机器人，所述消防机器人包括能够沿轨道来回移动的机器人本体、以及安设于所述机器人本体上的夹持机械手，所述夹持机械手用于夹持或松开灭火弹；及控制器，所述控制器用于控制机器人本体移动、并用于控制所述夹持机械手夹紧或松开。

上述灭火系统使用时，在地下综合管廊内，按照预设要求设置轨道，使得消防机器人能够沿轨道进行来回移动，便于监控管辖区域内是否有火灾事故发生；同时利用灭火弹供应装置在地下综合管廊内存放多个灭火弹。具体地，当消防机器人检测区域发生火灾时，控制器能够根据火灾检测装置反馈的信号，迅速确定火灾区域，并控制消防机器人迅速到达火灾区域，控制夹持机械手松开，将灭火弹投放的火灾区域(当然也可以不夹持灭火弹，发现火灾后，先去灭火弹供应装置内夹出灭火弹，运输至火灾区域进行灭火弹投放)；如发现该火灾区域还未灭火成功，则此时，该消防机器人能够(继续)迅速移动至灭火弹供应装置处，通过控制夹持机械手自动夹持灭火弹，然后在返回火灾区域进行灭火；如此往复，直至灭火成功。该灭火系统，使得消防机器人能够自动装载灭火弹进行连续的灭火工作，且能够降低操作者的劳动强度。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述夹持机械手包括安装件、传动组件、夹爪组件及驱动机构，所述安装件固设于所述机器人本体上，所述传动组件包括均可转动设置于所述安装件上的第一连杆及第二连杆，所述第一连杆与所述第二连杆沿所述安装件的长度方向间隔设置，所述夹爪组件包括两个相对设置形成用于夹持灭火弹的夹持部的夹爪，其中一个所述夹爪与所述第一连杆及所述第二连杆均转动连接，另一个所述夹爪固设于所述安装件上；或所述传动组件为两组，且分别对应一个所述夹爪，所述夹爪与对应的所述第一连杆及所述第二连杆均转动连接；所述驱动机构用于驱动所述第一连杆或/及所述第二连杆转动，所述驱动机构与所述控制器通信连接。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括动力装置、与所述动力装置的旋转输出端连接的主动件、以及固设于所述第一连杆上的从动轮，所述主动件能够带动所述从动轮转动。

在其中一个实施例中，所述从动齿轮安装槽，且所述从动齿轮通过所述安装槽套设于所述第一连杆上。

在其中一个实施例中，所述夹爪设有弹性层，两个所述夹爪的弹性层相对设置形成所述夹持部。

在其中一个实施例中，所述安装部设有用于放置灭火弹的凹槽。

在其中一个实施例中，所述承载件还设有至少一个回收通孔，所述回收通孔与所述安装部相错开。

在其中一个实施例中，该灭火系统还包括导向件，所述导向件固设于所述承载件上，且设置于所述回收通孔的下方，所述导向件设有用于引导灭火弹的导轨。

在其中一个实施例中，该灭火系统还包括用于位置识别的检测单元，所述检测单元设置于所述机器人本体或所述夹持机械手上，所述检测单元与所述控制器通信连接。

在其中一个实施例中，该灭火系统还包括升降机构，所述升降机构的伸缩连接端与所述连接件固定连接。

附图说明

图1为一实施例中的灭火系统的示意图；

图2为图1所示的灭火弹供应装置的结构示意图；

图3为图1所示的消防机器人的结构示意图；

图4为图3所示的A的局部放大示意图。

附图标记说明：

10、轨道，20、灭火弹供应装置，100、连接件，110、板体，120、连接体，130、第二加强筋板，200、承载件，210、安装部，212、凹槽，220、回收通孔，230、拉杆，240、第一加强筋板，250、导向件，252、导轨，30、消防机器人，32、机器人本体，34、夹持机械手，300、安装件，310、安装板体，400、传动组件，410、第一连杆，420、第二连杆，500、夹爪组件，510、夹爪，512、弹性层，520、夹持部，600、驱动机构，610、动力装置，620、主动齿轮，630、从动齿轮，632、安装槽，36、限位卡板，36a、限位槽，38、检测单元，40、灭火弹。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。进一步地，当一个元件被认为是“固定连接”另一个元件，二者可以是可拆卸连接方式的固定，也可以不可拆卸连接的固定，如套接、卡接、一体成型固定、焊接等，在现有技术中可以实现，在此不再累赘。当元件与另一个元件相互垂直或近似垂直是指二者的理想状态是垂直，但是因制造及装配的影响，可以存在一定的垂直误差。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中涉及的“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1及图2所示，本实施例中，提供一种灭火系统，包括：轨道10；灭火弹供应装置20,灭火弹供应装置20包括连接件100及承载件200，承载件200与连接件100固定连接、并通过连接件100设置于轨道10下方，承载件200设有多个用于放置灭火弹40的安装部210；消防机器人30，消防机器人30包括能够沿轨道10来回移动的机器人本体32、以及安设于机器人本体32上的夹持机械手34，夹持机械手34用于夹持或松开灭火弹40；及控制器(未示出)，控制器用于控制机器人本体32移动、并用于控制夹持机械手34夹紧或松开。

如图1及图2所示，上述灭火系统使用时，在地下综合管廊内，按照预设要求设置轨道10，使得消防机器人30能够沿轨道10进行来回移动，便于监控管辖区域内是否有火灾事故发生；同时利用灭火弹供应装置20在地下综合管廊内存放多个灭火弹40。具体地，当消防机器人30检测区域发生火灾时，控制器能够根据火灾检测装置反馈的信号，迅速确定火灾区域，并控制消防机器人30迅速到达火灾区域，控制夹持机械手34松开，将灭火弹40投放的火灾区域(当然也可以不夹持灭火弹40，发现火灾后，先去灭火弹供应装置20内夹出灭火弹40，运输至火灾区域进行灭火弹40投放)；如发现该火灾区域还未灭火成功，则此时，该消防机器人30能够(继续)迅速移动至灭火弹供应装置20处，通过控制夹持机械手34自动夹持灭火弹40，然后在返回火灾区域进行灭火；如此往复，直至灭火成功。该灭火系统，使得消防机器人30能够自动装载灭火弹40进行连续的灭火工作，且能够降低操作者的劳动强度。

此外，该灭火弹供应装置20使用时，承载件200通过连接件100设置于轨道10下方，且该承载件200上能够放置多个灭火弹40；如此消防机器人30在进行灭火工作时，当灭火弹40投放完后，只需沿轨道10移动至承载件200上方，通过夹持机械手34的抓取动作即可将灭火弹40从承载件200上取出，然后快速移动到灭火区域进行灭火弹40投放；同时承载件200上的灭火弹40供应只需通过安装部210放置在承载件200上即可，无需复杂的安装过程，有利于降低操作者的工作强度；此外承载件200上开设有回收通孔220，能够将失效或破损的灭火弹40通过回收通孔220进行回收。该连接件100可以固定在墙体、房顶或升降机构上等等。

在上述实施例的基础上，如图2所示，一实施例中，该灭火弹供应装置20还包括拉杆230，拉杆230的一端与连接件100固定连接，另一端与承载件200固定连接，且连接件100与承载件200呈夹角设置。如此通过设置拉杆230，使得连接件100与承载件200之间形成三角形稳定结构，可以提高承载件200的承载能力。

进一步地，一实施例中，该灭火弹供应装置20还包括第一加强筋板240，第一加强筋板240与连接件100及承载件200固定连接，且设置于夹角处。如此通过设置第一加强筋板240，能够进一步提高连接件100与承载件200的连接强度。

在上述实施例的基础上，如图2所示，一实施例中，连接件100包括与承载件200固定连接的板体110、以及固设于板体110上的连接体120，连接体120朝远离承载件200的方向凸出设置于板体110上。如此，利用连接体120可以将该连接件100可以安装在墙体或升降机构上。该连接体120上还可以设置连接孔等结构，便于根据实际需要进行安装。

进一步地，一实施例中，该灭火弹供应装置20还包括第二加强板，第二加强筋板130与板体110及连接体120固定连接。如此通过设置第二加强板，能够提高板体110与连接体120之间的连接强度，提高本装置的可靠性。

在上述实施例的基础上，如图2所示，一实施例中，该灭火弹供应装置20还包括导向件250，导向件250固设于承载件200上，且设置于回收通孔220的下方，导向件250设有用于引导灭火弹40的导轨252。如此通过导向件250，能够将从回收通孔220落下的灭火弹40引导至回收区域或回收箱体中。

在上述实施例的基础上，如图2所示，一实施例中，沿承载件200的长度方向间隔设置的至少两个安装部210为一列，承载件200设有至少一列安装部210。如此灭火弹40能够有规律的布置在承载件200上，便于消防机器人30进行抓取。

在上述实施例的基础上，如图2所示，一实施例中，安装部210设有用于放置灭火弹40的凹槽212。如果通过设置凹槽212防止灭火弹40移动，便于消防机器人30准确抓取；且方便操作进行放置，降低劳动强度。

进一步地，一实施例中，凹槽212的形状与灭火弹40的外形相适配。如此可以更好地贴合灭火弹40。

在上述实施例的基础上，一实施例中，该灭火弹供应装置20还包括升降机构(未示出)，升降机构的伸缩连接端与连接件100固定连接。如此可以利用升降机构使得承载件200能够进行升降，如此便于操作者补充灭火弹40，降低劳动强度。

该升降机构的具体方式可以通过现有技术实现，如丝杆螺母升降机构、液压升降机构等，在此不再赘述。

在上述任一实施例的基础上，如图3及图4所示，该夹持机械手34包括安装件300；传动组件400，传动组件400包括均可转动设置于安装件300上的第一连杆410及第二连杆420，第一连杆410与第二连杆420沿安装件300的长度方向间隔设置；夹爪510组件500，夹爪510组件500包括两个相对设置形成用于夹持灭火弹40的夹持部520的夹爪510，其中一个夹爪510与第一连杆410及第二连杆420均转动连接，另一个夹爪510固设于安装件300上；或传动组件400为两组，且分别对应一个夹爪510，夹爪510与对应的第一连杆410及第二连杆420均转动连接；及驱动机构600，驱动机构600用于驱动第一连杆410或/及第二连杆420转动，驱动机构600与控制器通信连接。

上述夹持机械手34使用时，利用驱动机构600驱动第一连杆410转动或第二连杆420转动，亦或同时驱动第一连杆410及第二连杆420转动；此时，通过传动组件400带动夹爪510移动，实现夹持部520的打开或夹紧。具体地，将上述夹持机械手34安装到消防机器人30上，当消防机器人30检测区域发生火灾时，该消防机器人30能够将夹持部520夹持的灭火弹40投放的火灾区域；如发现该火灾区域还未灭火成功(可通过消防机器人30上的火灾检测装置进行火灾监控，或者安装在管廊内的火灾检测装置进行火灾监控)，则此时，该消防机器人30能够迅速移动至灭火弹40装载区域，通过控制夹持机械手34自动夹持灭火弹40，然后在返回火灾区域进行灭火；如此往复，直至灭火成功。该夹持机械手34实现了消防机器人30轻量化、小型化运行，能够降低轨道10安装要求及房屋建造要求，有利于降低灭火系统的实施成本。

需要说明的是，该驱动机构600可以是输出旋转动力的动力机构，如电机等，也可以是输出伸缩动力的动力机构，如液压杆，或电机+丝杆螺母传动机构等；该驱动机构600的具体实施方式可以有多种。该火灾检测装置可以为任一一种现有的火灾监控设备，如烟雾检测器等。

一实施例中，驱动机构600包括动力装置610、与动力装置610的旋转输出端连接的主动件(未示出)、以及固设于第一连杆410上的从动轮(未示出)，主动件能够带动从动轮转动。如此，通过动力装置610输出动力驱动主动件转动，并利用主动件带动从动轮转动，进而实现第一连杆410的转动，实现夹持部520的打开或夹紧。

进一步地，主动件为蜗杆，从动轮为涡轮；或主动件为主动齿轮620，从动轮为从动齿轮630。可以根据实际需要进行选择。

具体到本实施例中，如图4所示，传动组件400为两组，从动轮为两个、且固设于对应的第一连杆410上；主动件为主动齿轮620，从动轮为从动齿轮630、且两个从动齿轮630相啮合，主动齿轮620带动其中一个从动齿轮630转动。如此能够通过主动齿轮620同时驱动两个从动齿轮630转动，进而带动第一连杆410转动，实现夹持部520的打开或夹紧。此外，当夹持部520夹持有灭火弹40时，此时由于齿轮之间的相互作用，夹持部520不会发生松动，使得灭火弹40的夹持可靠；当需要投放灭火弹40时，该主动齿轮620及从动齿轮630之间的力的传递迅速及直接，能够快速的实现夹持部520的打开，实现灭火弹40的投放。

一实施例中，如图4所示，从动齿轮630安装槽632，且从动齿轮630通过安装槽632套设于第一连杆410上。如此能够减少从动齿轮630的体积及重量，同时有利于缩小安装体积，使得第一连杆410与从动齿轮630安装紧凑且可靠。

一实施例中，如图4所示，安装件300包括两个间隔设置形成安装空间的安装板体310，第一连杆410的一端及第二连杆420的一端分别可转动设置于两个安装板体310之间。如此该第一连杆410及第二连杆420能够可靠地安设于两个安装板之间，且主动齿轮620及从动齿轮630亦可以精确地实现安装，使得二者之间的啮合更加准确，避免发生卡死现象。

一实施例中，如图4所示，夹爪510设有弹性层512，两个夹爪510的弹性层512相对设置形成夹持部520。如此，通过设置弹性层512避免夹爪510与灭火弹40刚性接触，使得灭火弹40在输送过程更加安全可靠。

一实施例中，如图3及图4所示，该消防机器人30还包括用于夹持部520的插入深度的限位卡板36，限位卡板36固设于机器人本体32上，且限位卡板36与夹持机械手34间隔设置。如此该限位卡板36的设置，可以比较夹持部520与灭火弹40相错开，导致夹持失败。

进一步地，一实施例中，该限位板为两个，夹持机械手34为两个，且两个夹持机械手34设置于两个限位板之间。

更进一步地，一实施例中，其中一个限位卡板36还设有限位槽36a，限位槽36a能够与灭火弹40的头部相适配。。

一实施例中，如图4所示，该消防机器人30还包括用于位置识别的检测单元38，检测单元38设置于机器人本体32或夹持机械手34上，检测单元38与控制器通信连接。如此通过设置检测单元38便于控制消防机器人30的行驶速度及行驶位置控制，使得夹持机械手34的夹持动作更加准确，或灭火弹40的投放更加准确。该检测单元38可以为机器视觉检测设备、磁位移传感器或光电传感器等能够获得位置信息的任一现有技术。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种灭火系统，其特征在于，包括：

轨道；

灭火弹供应装置,所述灭火弹供应装置包括连接件及承载件，所述承载件与所述连接件固定连接、并通过所述连接件设置于轨道下方，所述承载件设有多个用于放置灭火弹的安装部；

消防机器人，所述消防机器人包括能够沿轨道来回移动的机器人本体、以及安设于所述机器人本体上的夹持机械手，所述夹持机械手用于夹持或松开灭火弹；及

控制器，所述控制器用于控制机器人本体移动、并用于控制所述夹持机械手夹紧或松开。

2.根据权利要求1所述的灭火系统，其特征在于，所述夹持机械手包括安装件、传动组件、夹爪组件及驱动机构，所述安装件固设于所述机器人本体上，所述传动组件包括均可转动设置于所述安装件上的第一连杆及第二连杆，所述第一连杆与所述第二连杆沿所述安装件的长度方向间隔设置，所述夹爪组件包括两个相对设置形成用于夹持灭火弹的夹持部的夹爪，其中一个所述夹爪与所述第一连杆及所述第二连杆均转动连接，另一个所述夹爪固设于所述安装件上；或所述传动组件为两组，且分别对应一个所述夹爪，所述夹爪与对应的所述第一连杆及所述第二连杆均转动连接；所述驱动机构用于驱动所述第一连杆或/及所述第二连杆转动，所述驱动机构与所述控制器通信连接。

3.根据权利要求2所述的灭火系统，其特征在于，所述驱动机构包括动力装置、与所述动力装置的旋转输出端连接的主动件、以及固设于所述第一连杆上的从动轮，所述主动件能够带动所述从动轮转动。

4.根据权利要求2所述的灭火系统，其特征在于，所述从动齿轮安装槽，且所述从动齿轮通过所述安装槽套设于所述第一连杆上。

5.根据权利要求2所述的灭火系统，其特征在于，所述夹爪设有弹性层，两个所述夹爪的弹性层相对设置形成所述夹持部。

6.根据权利要求1所述的灭火系统，其特征在于，所述安装部设有用于放置灭火弹的凹槽。

7.根据权利要求1所述的灭火系统，其特征在于，所述承载件还设有至少一个回收通孔，所述回收通孔与所述安装部相错开。

8.根据权利要求7所述的灭火系统，其特征在于，还包括导向件，所述导向件固设于所述承载件上，且设置于所述回收通孔的下方，所述导向件设有用于引导灭火弹的导轨。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的灭火系统，其特征在于，还包括用于位置识别的检测单元，所述检测单元设置于所述机器人本体或所述夹持机械手上，所述检测单元与所述控制器通信连接。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的灭火系统，其特征在于，还包括升降机构，所述升降机构的伸缩连接端与所述连接件固定连接。

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