CN112007307A - 一种化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系统 - Google Patents
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Abstract
一种化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系统，包括履带式灭火车，履带式灭火车包括外壳，外壳底部设置有履带式行走机构，外壳顶部前端设置有回转机构，回转机构上设置有喷射枪，喷射枪与储液罐之间连接有带电磁阀的管路，管路上设置有电动泵，外壳顶部后端设置有生命探测仪和高清摄像仪；履带式灭火车前端可拆卸连接有夹持机构，履带式灭火车后端可拆卸连接有救援方舱；本发明的有益效果是：本发明可以进入发生火灾的事故现场，不但能够灭火，用自身携带的夹持机构将易燃易爆的物品及时搬出，以防发生更为严重的爆炸，同时还可以通过救援方舱将现场的人员救出。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系统。
背景技术
洗消灭火救援工作在消防部队的化学事故应急救援中占有很重要的地位，直接决定着救援工作的成败和人身安全问题。然而我国消防领域的洗消灭火工作起步较晚，是在借鉴防化部门洗消工作的基础上逐步发展起来的。在整体上由于缺乏洗消消防观念，处理过程不规范，洗消消防装备比较落后。尤其对于有毒有害的化学物质的泄露和火灾，更是给救援工作带来一定的困难，同时对于消防队员的生命安全有很大的威胁。
化工和危化品行业一旦发生泄漏，通常伴随着火灾和爆炸风险，由于无法第一时间获得灾害区域的具体情况，由于救援人员不敢贸然前往，耽误扑救的最佳时机。再加上灾害情况瞬息万变，很难保证救援人员的生命安全。随着社会的进步，机器人技术的不断发展使得机器人的应用领域不断扩展，从以往多应用于工业领域而渐渐融入人们的生活，但针对于危化品洗消并同时具备灭火救援的机器人尚没有先例。此时, 如果机器人能够参与远距离遥控操作，可以有效地帮助工作人员执行有毒有害区域洗消、灭火、危险源转移等工作, 而且能够代替工作人员执行现场探测任务, 将极大地降低人员的伤亡率，使得救援的效率也大大提高。
发明内容
为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系统，操作简单，灭火和救援效果好。
本发明是通过以下措施实现的：
一种化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系统， 包括履带式灭火车，所述履带式灭火车包括外壳，所述外壳底部设置有履带式行走机构，外壳内部设置有供电电池、主控制器和储液罐，外壳顶部前端设置有回转机构，所述回转机构上设置有喷射枪，所述喷射枪与储液罐之间连接有带电磁阀的管路，所述管路上设置有电动泵，外壳顶部后端设置有生命探测仪和高清摄像仪；所述主控制器与履带式行走机构、回转机构、电磁阀、电动泵、生命探测仪和高清摄像仪信号连接，并且主控制器匹配有遥控器；
所述履带式灭火车前端可拆卸连接有夹持机构，履带式灭火车后端可拆卸连接有救援方舱；所述救援方舱包括隔热舱壳，所述隔热舱壳的侧壁上设置有舱门，隔热舱壳底部设置有行走轮，隔热舱壳前端设置有与履带式灭火车连接的牵拉杆，隔热舱壳内设置有供氧装置。
上述夹持机构包括支撑横杆，所述支撑横杆后端设置有与履带式灭火车连接的连接纵杆，支撑横杆中部前方并排连接有两个支撑纵杆，两个支撑纵杆端部均转动连接有L形的夹爪，所述夹爪与支撑横杆端部之间转动连接有夹紧推杆。
上述隔热舱壳内顶部设置有环绕成圆圈的水管，救援方舱的隔热舱壳外顶部上方设置有若干与水管相连接的喷淋头，隔热舱壳内设置有与水管相连接的水箱， 水管上设置有水泵。
上述救援方舱的隔热舱壳包括外防火隔热板和内防火隔热板，所述外防火隔热板和内防火隔热板之间夹有耐高温隔热棉，
上述喷射枪后端转动连接在回转机构上，喷射枪前端向前延伸并悬空，喷射枪与回转机构之间转动连接有可调整喷射枪前端俯仰角度的电动伸缩杆。
上述履带式灭火车上设置有有毒有害气体检测装置，所述有毒有害气体检测装置与主控制器信号连接。
上述救援方舱的隔热舱壳内设置有蓄电池、照明装置、摄像头和通讯装置。
本发明的有益效果是： 本发明可以进入发生火灾的事故现场，不但能够灭火，而且可以搜寻现场的易燃易爆的物品以及等待救援的人员，用自身携带的夹持机构将易燃易爆的物品及时搬出，以防发生更为严重的爆炸，同时还可以通过救援方舱将现场的人员救出，功能多样，使用效果好。
附图说明
图1 为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的履带式灭火车的侧面结构示意图。
图3为本发明的履带式灭火车的立体结构示意图。
图4为本发明的履带式灭火车的俯视结构示意图。
图5为本发明的夹持机构的结构示意图。
图6为本发明的救援方舱的结构示意图。
其中：1履带式灭火车，2夹持机构，3救援方舱，4外壳，5喷射枪，6电动伸缩杆，7高清摄像仪，8电磁阀，9回转机构，10有毒有害气体检测装置，11电动泵，12储液罐，13支撑横杆，14支撑纵杆，15夹紧推杆，16夹爪，17隔热舱壳，18舱门，19供氧装置，20水管，21喷淋头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述：
如图1-6所示，一种化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系统， 包括履带式灭火车1，履带式灭火车1包括外壳4，外壳4底部设置有履带式行走机构，外壳4内部设置有供电电池、主控制器和储液罐12，外壳4顶部前端设置有回转机构9，回转机构9上设置有喷射枪5，喷射枪5与储液罐12之间连接有带电磁阀8的管路，管路上设置有电动泵11，外壳4顶部后端设置有生命探测仪和高清摄像仪7；主控制器与履带式行走机构、回转机构9、电磁阀8、电动泵11、生命探测仪和高清摄像仪7信号连接，并且主控制器匹配有遥控器；
履带式灭火车1前端可拆卸连接有夹持机构2，履带式灭火车1后端可拆卸连接有救援方舱3；所述救援方舱3包括隔热舱壳17，所述隔热舱壳17的侧壁上设置有舱门18，隔热舱壳17底部设置有行走轮，隔热舱壳17前端设置有与履带式灭火车1连接的牵拉杆，隔热舱壳17内设置有供氧装置19。 夹持机构2包括支撑横杆13，所述支撑横杆13后端设置有与履带式灭火车1连接的连接纵杆，支撑横杆13中部前方并排连接有两个支撑纵杆14，两个支撑纵杆14端部均转动连接有L形的夹爪16，所述夹爪16与支撑横杆13端部之间转动连接有夹紧推杆15。隔热舱壳17内顶部设置有环绕成圆圈的水管20，救援方舱3的隔热舱壳17外顶部上方设置有若干与水管20相连接的喷淋头21，隔热舱壳17内设置有与水管20相连接的水箱， 水管20上设置有水泵。
救援方舱3的隔热舱壳17包括外防火隔热板和内防火隔热板，所述外防火隔热板和内防火隔热板之间夹有耐高温隔热棉，喷射枪5后端转动连接在回转机构9上，喷射枪5前端向前延伸并悬空，喷射枪5与回转机构9之间转动连接有可调整喷射枪5前端俯仰角度的电动伸缩杆6。履带式灭火车1上设置有有毒有害气体检测装置10，所述有毒有害气体检测装置10与主控制器信号连接。救援方舱3的隔热舱壳17内设置有蓄电池、照明装置、摄像头和通讯装置。
其中履带式行走机构在控制系统和图像传输系统的控制下，实现行走，爬坡、越障、原地旋转等动作，到达事故现场；洗消液灭火喷射系统实现对现场的泄露液进行洗消中和处理或对危险易爆区域的火灾进行灭火；数传系统及时传输现场的检测数据，并对数据进行分析，及时对事故现场做出判断和处理。当化工区域、易爆场所某种危化品泄露或发生火灾，受困人员无法安全撤离时，可通过机器人拖挂的救援方舱3，将受困人员转移至安全区域。当化工区域、易爆场所某种危化品泄露或发生火灾，易发生二次灾害时，可通过机器人前端的危险源夹持机构2，将危险源转移至安全区域。
当化工区域某种危化品泄露时，启动机器人电源开关，后场救援人员通过无线遥控箱，将机器人周围景像无线投射到后场控制箱屏幕，遥控机器人实现机器人行走、爬坡、越障、原地旋转等动作，操控机器人携带危化品专用洗消剂到达泄漏区域。机器人通过有毒有害气体检测装置10对现场进行侦查和检测，把事故现场的环境及检测数据通过数据及图像传输系统传到遥控装置的液晶屏幕上。指挥人员根据回传的情况作分析和判断，然后通过后场遥控装置远程遥控洗消机器人的回转机构9和电动伸缩杆6，以便对准事故泄露点或起火点，遥控电动泵11启动，此时呼吸阀自动打开进气，避免形成负压，储液罐12内部的洗消液通过打开的球阀，经管道流向电磁阀8，控制电磁阀8的流向，经喷射枪5喷出，实现对现场进行直流或者喷雾，当泄露的危化品检测值达到安全值后，遥控关闭喷射枪5。
当化工区域或易爆场所发生火灾时，只需将储液罐12内的专用洗消剂换成泡沫灭火剂即可，根据现场情况，选择直流或喷雾的喷洒状态，以及喷射枪5的上仰下浮和左右旋转进行灭火，同时通过机器人本体自带的有毒有害气体探测装置实时探测有毒有害气体和易爆气体的含量，当火灾扑灭后，关闭喷射枪5。
当化工区域、易爆场所某种危化品泄露或发生火灾，受困人员无法安全撤离时，后场救援人员通过无线遥控箱，远程遥控机器人携带水基灭火剂、拖挂救援方舱3对受困人员进行救援，借助摄像头和人员生命探测系统，能够及时发现受困人员的位置以及人员状态，将携带的防护服装运输到受困人员手中，受困人员依次进入救援方舱3，打开救援方舱3顶部的照明灯，关闭舱门18，开启医用氧气瓶主瓶阀，气瓶减压器会将氧气瓶内的高压氧气稳定在0.3Mpa输送至供氧控制箱，根据防护人数，按照人均0.5L/min调节供氧控制箱流量计的流量，氧气瓶内的医用氧气可供4人连续使用40分钟，通过转移舱内的对话器可与后场救援人员进行对话，告知舱内人员的身体状况，后场救援人员通过无线遥控机器人，将受困人员转移至安全区域；救援方舱3为多层结构，具备防火隔热材料夹层，顶部具备喷淋降温装置，当机器人需要穿过火场时，可遥控打开喷雾降温系统，为救援方舱3喷洒细水雾降温，机器人通过自带的喷雾枪可自行降温，保证穿越火场时不受火灾破坏。当化工区域、易爆场所某种危化品泄露或发生火灾（如煤气罐起火），可通过机器人前端的夹持装置将危险源转移至安全区域；有效地解决消防救援人员在上述场所面临的人身安全、数据信息采集不足等问题。现场指挥人员可以根据其反馈结果，及时对事故作出科学判断，并对灾害事故现场工作作出正确、合理的决策，极大地降低消防救援人员的危险性，保障人员生命安全和财产安全。
以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。
Claims (7)
1.一种化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系统，其特征在于：
包括履带式灭火车，所述履带式灭火车包括外壳，所述外壳底部设置有履带式行走机构，外壳内部设置有供电电池、主控制器和储液罐，外壳顶部前端设置有回转机构，所述回转机构上设置有喷射枪，所述喷射枪与储液罐之间连接有带电磁阀的管路，所述管路上设置有电动泵，外壳顶部后端设置有生命探测仪和高清摄像仪；所述主控制器与履带式行走机构、回转机构、电磁阀、电动泵、生命探测仪和高清摄像仪信号连接，并且主控制器匹配有遥控器；
所述履带式灭火车前端可拆卸连接有夹持机构，履带式灭火车后端可拆卸连接有救援方舱；所述救援方舱包括隔热舱壳，所述隔热舱壳的侧壁上设置有舱门，隔热舱壳底部设置有行走轮，隔热舱壳前端设置有与履带式灭火车连接的牵拉杆，隔热舱壳内设置有供氧装置。
2.根据权利要求1所述化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系统，其特征在于：所述夹持机构包括支撑横杆，所述支撑横杆后端设置有与履带式灭火车连接的连接纵杆，支撑横杆中部前方并排连接有两个支撑纵杆，两个支撑纵杆端部均转动连接有L形的夹爪，所述夹爪与支撑横杆端部之间转动连接有夹紧推杆。
3.根据权利要求1所述化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系统，其特征在于：所述隔热舱壳内顶部设置有环绕成圆圈的水管，救援方舱的隔热舱壳外顶部上方设置有若干与水管相连接的喷淋头，隔热舱壳内设置有与水管相连接的水箱， 水管上设置有水泵。
4. 根据权利要求1所述化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系统，其特征在于：所述救援方舱的隔热舱壳包括外防火隔热板和内防火隔热板，所述外防火隔热板和内防火隔热板之间夹有耐高温隔热棉。
5.根据权利要求1所述化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系
统，其特征在于：所述喷射枪后端转动连接在回转机构上，喷射枪前端向前延伸并悬空，喷射枪与回转机构之间转动连接有可调整喷射枪前端俯仰角度的电动伸缩杆。
6.根据权利要求1所述化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系
统，其特征在于：所述履带式灭火车上设置有有毒有害气体检测装置，所述有毒有害气体检测装置与主控制器信号连接。
7.根据权利要求1所述化工园区专用遥控履带式洗消灭火救援机器人系
统，其特征在于：所述救援方舱的隔热舱壳内设置有蓄电池、照明装置、摄像头和通讯装置。
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