CN112177668A - 隧道应急自动救援装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隧道应急自动救援装置及方法，包括隧道两侧的行车道，两侧的行车道之间通过门闸连通，隧道内设有吊轨，吊轨沿行车道的内侧布置，两条行车道之间通过吊轨连接，在吊轨连接的拐弯处设有换向轨；隧道内设有多个充电站，充电站内设有多个机器人，机器人设在吊轨上移动，充电站与吊轨之间设有换向轨；机器人上设有机械连接的智能搜救装置、自动灭火消防装置以及运载救援担架。能及时对隧道内的人员进行引导疏散，同时避免事故进一步扩大，警示后来车辆人员，自动化控制，可及时有效的对隧道内发生的紧急事故进行应急处理，大大提高救援的效率，避免事故进一步的发酵，保护人身安全，适合推广使用。

Description

隧道应急自动救援装置及方法

技术领域

本发明涉及隧道救援的领域，具体涉及隧道应急自动救援装置及方法。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道。在较大的隧道发生事故后，可采用救援车进入其中进行救援，但是等待救援车的到达时间较长，事故的发生常常伴随着起火爆炸等，所以第一时间的对现场勘查以及消防就尤为重要，可以第一时间了解事故情况，救援人员就需要徒步进入其中，不能快速的实施救援，也不能清楚的知道隧道二次伤害存在风险，救援的开展就不能很好的实施，就会大大延误营救，对人员生命造成危害。

发明内容

本发明的主要目的在于提供隧道应急自动救援装置及方法，解决现有的救援车进入其中进行救援，但是等待救援车的到达时间较长，事故的发生常常伴随着起火爆炸等，所以第一时间的对现场勘查以及消防就尤为重要，可以第一时间了解事故情况，救援人员就需要徒步进入其中，不能快速的实施救援，也不能清楚的知道隧道二次伤害存在风险，救援的开展就不能很好的实施，就会大大延误营救，对人员生命造成危害的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：隧道应急自动救援装置及方法，包括隧道两侧的行车道，两侧的行车道之间通过门闸连通，隧道内设有吊轨，吊轨沿行车道的内侧布置，两条行车道之间通过吊轨连接，在吊轨连接的拐弯处设有换向轨；

隧道内设有多个充电站，充电站内设有多个机器人，机器人设在吊轨上移动，充电站与吊轨之间设有换向轨；

机器人上设有机械连接的智能搜救装置、自动灭火消防装置以及运载救援担架。

优选方案中，吊轨通过支架与隧道的内壁固定连接，吊轨距隧道的地面2~4米。

优选方案中，换向轨上设有可转动的轨道，轨道转动对接横向吊轨或纵向吊轨。

优选方案中，轨道上设有齿轮，轨道与齿轮之间通过连接架连接，齿轮一侧设有第一电机，第一电机输出轴与齿轮啮合，齿轮内设有连接柱，齿轮通过轴承抵靠在连接柱上，连接柱端部固定在隧道上。

优选方案中，充电站的两侧设有多个移动的插头，插头一侧设有顶推杆，顶推杆一端固定在隧道上，另一端带动插头移动。

优选方案中，机器人中两侧设有多个滚轮，滚轮抵靠在吊轨上移动，滚轮通过链条与驱动轴连接，驱动轴通过蜗轮蜗杆与第二电机的输出轴连接， 第二电机两侧设有电源，电源的充电口设在机器人的两侧，机器人的下方设有连接板。

优选方案中，智能搜救装置中设有生命探测仪、摄像头以及感应装置，生命探测仪、摄像头以及感应装置与机器人的连接板机械连接。

优选方案中，自动灭火消防装置中的储料罐与机器人的连接板机械连接，储料罐下方设有喷头，喷头与储料罐之间设有调节机构，调节机构驱动喷头转动，喷头与储料罐之间通过连接管连通。

优选方案中，运载救援担架中的孔板与机器人的连接板机械连接，孔板端部设有铰接的第一折叠板，第一折叠板一侧设有铰接的第二折叠板，孔板上设有多个扶把。

优选方案中，该方法包括：S1、隧道内发生紧急事故，根据隧道内摄像头采集取证确定险情等级，发出对应警报信号至终端指挥中心；

S2、隧道内亮起爆闪灯以及疏导提示音，警示引导人员有序撤离；

S3、隧道内的摄像头反应吊轨状况，从而规划机器人移动路线，就近派遣机器人；

S4、机器人搭载智能搜救装置赶往事故地进行搜救，探测现场有无易燃、易爆气体或有毒、有害气体的泄漏；

S5、根据现场测探情况，派遣后续机器人搭载自动灭火消防装置以及运载救援担架赶往现场；

S6、自动灭火消防装置可精确对火源进行灭火，运载救援担架可搭载救护人员进入事故，同时可以搭载伤员远离事故地进行救治。

本发明提供了隧道应急自动救援装置及方法，自动监测隧道内事故，上报事故等级，可自动控制进行应对，能及时对隧道内的人员进行引导疏散，同时避免事故进一步扩大，警示后来车辆人员，同时派遣机器人搭载智能搜救装置，从而仔细的勘察事故现场情况，从而派遣自动灭火消防装置以及运载救援担架，对现场的火源进行精确的灭火，还可以将伤员带离出事故地，自动化控制，可及时有效的对隧道内发生的紧急事故进行应急处理，大大提高救援的效率，避免事故进一步的发酵，保护人身安全，适合推广使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明隧道俯视结构图；

图2是本发明换向轨正剖视图；

图3是本发明机充电站俯视结构图；

图4是本发明机器人与吊轨连接示意图；

图5是本发明机器人搭载自动消防装置结构图；

图6是本发明机器人搭载运载救援担架结构图；

图中：隧道1；行车道2；吊轨3；充电站4；插头401；顶推杆402；门闸5；换向轨6；轨道601；连接架602；齿轮603；连接柱604；轴承605；第一电机606；支架7；机器人8；滚轮801；电源802；第二电机803；连接板804；储料罐9；调节机构10；喷头11；连接管12；孔板13；扶把14；第一折叠板15；第二折叠板16。

具体实施方式

实施例1

如图1~6所示，隧道应急自动救援装置及方法，包括隧道1两侧的行车道2，两侧的行车道2之间通过门闸5连通，隧道内设有吊轨3，吊轨3沿行车道2的内侧布置，两条行车道2之间通过吊轨3连接，在吊轨3连接的拐弯处设有换向轨6；

隧道1内设有多个充电站4，充电站4内设有多个机器人8，机器人8设在吊轨3上移动，充电站4与吊轨3之间设有换向轨6；

机器人8上设有机械连接的智能搜救装置、自动灭火消防装置以及运载救援担架，由此结构，在隧道1内的行车道2之间都通过吊轨3连接，以使得机器人8能在吊轨3上到达隧道1内任意地方，以此应对隧道1内事故发生任意地方，机器人8均可以达到进行救援，在两个行车道2之间也是通过吊轨3连通，避免因一条行车道2发生严重事故或多个事故能借用另外一个行车道2进行救援，在吊轨3拐弯换向地方均通过换向轨6控制，可通过换向轨6让机器人8进行转向，在充电站4内同样通过换向轨6可让机器人8驶向行车道2内的吊轨3，实现自动派遣。

优选方案中，吊轨3通过支架7与隧道1的内壁固定连接，吊轨3距隧道1的地面2~4米，由此结构，吊轨3固定在隧道1行车道2的一侧，不会影响行车道2车辆的正常通行，同样保证机器人8的顺畅通行。

优选方案中，换向轨6上设有可转动的轨道601，轨道601转动对接横向吊轨3或纵向吊轨3，由此结构，机器人8行径至换向轨6时，可转动换向轨6从而带动机器人8进行换向，移动至另一吊轨3，从而改变机器人8的行进路线。

优选方案中，轨道601上设有齿轮603，轨道601与齿轮603之间通过连接架602连接，齿轮603一侧设有第一电机606，第一电机606输出轴与齿轮603啮合，齿轮603内设有连接柱604，齿轮603通过轴承605抵靠在连接柱604上，连接柱604端部固定在隧道1上，由此结构，第一电机606驱动与齿轮603啮合,从而带动齿轮603与轨道601转动，实现轨道601上的机器人8进行转动变向，改变其移动的路线。

优选方案中，充电站4的两侧设有多个移动的插头401，插头401一侧设有顶推杆402，顶推杆402一端固定在隧道1上，另一端带动插头401移动，由此结构，机器人8在充电站4内停留，顶推杆402带动插头401移动，是的插头401对机器人8的电源进行充电。

优选方案中，机器人8中两侧设有多个滚轮801，滚轮801抵靠在吊轨3上移动，滚轮801通过链条与驱动轴连接，驱动轴通过蜗轮蜗杆与第二电机803的输出轴连接， 第二电机803两侧设有电源802，电源802的充电口设在机器人8的两侧，机器人8的下方设有连接板804，由此结构，通过第二电机803驱动驱动轴转动，从而带动滚轮801转动，使得机器人8在吊轨3上移动。

优选方案中，智能搜救装置中设有生命探测仪、摄像头以及感应装置，生命探测仪、摄像头以及感应装置与机器人8的连接板804机械连接，由此结构，生命探测仪可对事故地的人员进行勘察，摄像头可传输清晰的事故地画面，感应装置可探查事故地是否有易燃易爆气体和有毒有害的气体泄漏，以此制定救援方案。

优选方案中，自动灭火消防装置中的储料罐9与机器人8的连接板804机械连接，储料罐9下方设有喷头11，喷头11与储料罐9之间设有调节机构10，调节机构10驱动喷头11转动，喷头11与储料罐9之间通过连接管12连通，由此结构，调节机构10可以带动喷头11转动，对准火源进行扑灭，储料罐9内存储有灭火剂，灭火剂从喷头11喷出，对火源进行扑灭。

优选方案中，运载救援担架中的孔板13与机器人8的连接板804机械连接，孔板13端部设有铰接的第一折叠板15，第一折叠板15一侧设有铰接的第二折叠板16，孔板13上设有多个扶把14，由此结构，第一折叠板15与第二折叠板16可进行折叠方便运输，展开第一折叠板15与第二折叠板16即可搭载救护人员进入，或是搭载伤员远离事故地。

实施例2

结合实施例1进一步说明，如图1~6所示，隧道发生紧急事故，隧道内值勤智能机器人监测，根据采集及取证险情等级通过算法，发出对应警报信号传输过程终端指挥中心，可切换到远程终端指挥中心控制或根据智能中枢单元自动作业，对应的隧道口亮起爆闪灯警示后来车辆，事故地内的扩音器响起疏散引导安全区域提示音，智能监测机器人轨道路线状况规划机器人移动路线，机器人按救援路线行进，机器人搭载生命探测仪、摄像头以及感应装置勘探事故情况从而进一步制定救援计划，派遣相应数量的功能机器人投入搭载应急装置，对现场火源进行灭火，对有害空气进行净化等处理，对现场进行预处理，同时救援担架在事故地就位，智能机器人可对现场人员、伤员进行紧急运输转移避免二次伤害，可手、自动控制救援撤离事故现场，当救援人员到达后可搭载机器人进入事故地进行救援，同时机器人可搭载救援担架对伤员进行运输完成救援。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.隧道应急自动救援装置，包括隧道（1）两侧的行车道（2），两侧的行车道（2）之间通过门闸（5）连通，其特征是：隧道内设有吊轨（3），吊轨（3）沿行车道（2）的内侧布置，两条行车道（2）之间通过吊轨（3）连接，在吊轨（3）连接的拐弯处设有换向轨（6）；

隧道（1）内设有多个充电站（4），充电站（4）内设有多个机器人（8），机器人（8）设在吊轨（3）上移动，充电站（4）与吊轨（3）之间设有换向轨（6）；

机器人（8）上设有机械连接的智能搜救装置、自动灭火消防装置以及运载救援担架。

2.根据权利要求1所述隧道应急自动救援装置，其特征是：吊轨（3）通过支架（7）与隧道（1）的内壁固定连接，吊轨（3）距隧道（1）的地面2~4米。

3.根据权利要求1所述隧道应急自动救援装置，其特征是：换向轨（6）上设有可转动的轨道（601），轨道（601）转动对接横向吊轨（3）或纵向吊轨（3）。

4.根据权利要求3所述隧道应急自动救援装置，其特征是：轨道（601）上设有齿轮（603），轨道（601）与齿轮（603）之间通过连接架（602）连接，齿轮（603）一侧设有第一电机（606），第一电机（606）输出轴与齿轮（603）啮合，齿轮（603）内设有连接柱（604），齿轮（603）通过轴承（605）抵靠在连接柱（604）上，连接柱（604）端部固定在隧道（1）上。

5.根据权利要求1所述隧道应急自动救援装置，其特征是：充电站（4）的两侧设有多个移动的插头（401），插头（401）一侧设有顶推杆（402），顶推杆（402）一端固定在隧道（1）上，另一端带动插头（401）移动。

6.根据权利要求1所述隧道应急自动救援装置，其特征是：机器人（8）中两侧设有多个滚轮（801），滚轮（801）抵靠在吊轨（3）上移动，滚轮（801）通过链条与驱动轴连接，驱动轴通过蜗轮蜗杆与第二电机（803）的输出轴连接， 第二电机（803）两侧设有电源（802），电源（802）的充电口设在机器人（8）的两侧，机器人（8）的下方设有连接板（804）。

7.根据权利要求1所述隧道应急自动救援装置，其特征是：智能搜救装置中设有生命探测仪、摄像头以及感应装置，生命探测仪、摄像头以及感应装置与机器人（8）的连接板（804）机械连接。

8.根据权利要求1所述隧道应急自动救援装置，其特征是：自动灭火消防装置中的储料罐（9）与机器人（8）的连接板（804）机械连接，储料罐（9）下方设有喷头（11），喷头（11）与储料罐（9）之间设有调节机构（10），调节机构（10）驱动喷头（11）转动，喷头（11）与储料罐（9）之间通过连接管（12）连通。

9.根据权利要求1所述隧道应急自动救援装置，其特征是：运载救援担架中的孔板（13）与机器人（8）的连接板（804）机械连接，孔板（13）端部设有铰接的第一折叠板（15），第一折叠板（15）一侧设有铰接的第二折叠板（16），孔板（13）上设有多个扶把（14）。

10.根据权利要求1~9任一项所述隧道应急自动救援装置及方法，该方法包括：

S1、隧道（1）内发生紧急事故，根据隧道（1）内摄像头采集取证确定险情等级，发出对应警报信号至终端指挥中心；

S2、隧道（1）内亮起爆闪灯以及疏导提示音，警示引导人员有序撤离；

S3、隧道（1）内的摄像头反应吊轨（3）状况，从而规划机器人（8）移动路线，就近派遣机器人（8）；

S4、机器人（8）搭载智能搜救装置赶往事故地进行搜救，探测现场有无易燃、易爆气体或有毒、有害气体的泄漏；

S5、根据现场测探情况，派遣后续机器人（8）搭载自动灭火消防装置以及运载救援担架赶往现场；

S6、自动灭火消防装置可精确对火源进行灭火，运载救援担架可搭载救护人员进入事故，同时可以搭载伤员远离事故地进行救治。

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