CN113209525A - 基于太赫兹叠谱感知的隧道灭火救援一体化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隧道消防技术领域，具体地说，是一种基于太赫兹叠谱感知的隧道灭火救援一体化系统，包括悬挂式轨道系统、悬挂式备用救援系统、悬挂式感知灭火救援系统、六防防护帘系统、后台控制系统，本发明依靠太赫兹叠谱感知模块智能融合激光传感、红外光谱传感、太赫兹传感，可以在浓烟和尘埃里准确识别火点和生命体及其环境状况，并将信息及时传回到救援指挥部，使得救援人员作出快速准确反应，尽快扑灭火苗，将生命财产损失降到最低。
Description
技术领域
本发明涉及隧道消防技术领域，具体地说，是一种基于太赫兹叠谱感知的隧道灭火救援一体化系统。
背景技术
隧道火灾是最难扑救的火灾种类之一。其原因主要在于：隧道空间狭小，火灾烟气往往沿隧道纵向迅速扩散，救援人员难以接近着火点，使消防手段无法实施。隧道火灾的危害极大。隧道火灾是偶发事件，防范的代价又很大。重要隧道为了防灾减灾都要设置专门的火灾防范机构与大量的消防设施，其维持维护费用相当惊人。防范隧道因火致灾有两项工作，一是通过各种方法与措施防止隧道内起火；二是隧道内发生火情后实施有效扑救。前者主动防火，极为重要；后者被动灭火，不可或缺。目前关于防范隧道火灾的研究主要集中于前者，并取得了许多研究成果。关于隧道灭火技术则相对研究较少，所以鲜有成功扑灭隧道火灾的实例。
隧道消防设施可分为两大类，即固定式消防设施和移动式消防设施。简单的固定式消防设施有消火栓和灭火器，发生火灾时需人工开启消火栓和灭火器实施灭火。复杂的固定式消防设施有自动报警喷淋灭火系统，一般由通信监视系统、火灾自动检测报警系统、自动控制系统和灭火系统构成。其优点是监视系统能及时发现火灾，灭火系统能较早地进行灭火，但其灭火范围小，因而灭火装置的布置密度大，装置数量多，一次性投资大。移动式消防系统主要火灾救援车，一般配备在专业的消防机构。其特点是机动性强，服务面广，具有专业的灭火队伍，灭火能力强。缺点是救援不及时，耗时多，且需在火灾点附近提供一定的辅助消防条件(如消防水源)。特别是在火灾发生点交通不便或有障碍的情况下，救援车不能靠近火灾点实施灭火。因此，移动式火灾救援车有其局限性。具有应用前景的是隧道内悬挂移动消防车。隧道内悬挂消防车能够在隧道内发生火情时迅速移动至着火点并进行及时扑救。
现有的隧道内悬挂移动灭火车悬挂于隧道顶部，可沿整个高速移动。消防车由行走机构、检测判断系统、灭火系统三大部分组成，消防车与隧道内的监测报警器共同组成隧道消防系统。现有的隧道移动式消防系统的不足在于没有完善的信号传输装置和方法，不能将着火点现场实际情况及时准确传输给救援指挥部，造成救援时间的延时、救援方法缺少针对性，由此造成的更大的生命财产损失。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明披露了一种基于太赫兹叠谱感知的隧道灭火救援一体化系统，该系统依靠太赫兹叠谱感知模块智能融合激光传感、红外光谱传感、太赫兹传感，可以在浓烟和尘埃里准确识别火点和生命体及其环境状况，并将信息及时传回到救援指挥部，使得救援人员作出快速准确反应，尽快扑灭火苗，将生命财产损失降到最低。
本发明采用的具体技术方案如下：
一种基于太赫兹叠谱感知的隧道灭火救援一体化系统，包括悬挂式轨道系统、悬挂式备用救援系统、悬挂式感知灭火救援系统、六防防护帘系统、后台控制系统。
在本技术方案中，悬挂式轨道系统包括锚固件、卡箍、轨道和太赫兹叠谱感知模块，其中，卡箍固定在轨道上，锚固件将卡箍连同轨道固定在同一水平高度隧道两侧，太赫兹叠谱感知模块固定或嵌入轨道外侧并与后台控制系统连接。
悬挂式备用救援系统包括机动模块、连接装置、备用载具、太赫兹叠谱感知模块，悬挂式备用救援系统通过悬挂式轨道系统轨道外侧的太赫兹叠谱感知模块进行信息交换。
悬挂式感知灭火救援系统包括机动模块、连接装置、太赫兹叠谱感知模块、灭火救援模块，其中，灭火救援模块包括灭火模块和救援机器人，机动模块位于悬挂式轨道系统内，连接装置连接机动模块和灭火救援模块，太赫兹叠谱感知模块嵌入救援机器人，并与后台控制系统连接。
六防防护帘系统包括太赫兹叠谱感知模块、六防布卷帘、配重物、六防布卷帘中轴、连接装置、机动模块，其中机动模块分别位于隧道两侧的悬挂式轨道内，连接装置连接机动系统和六防布卷帘中轴，配重物与六防布卷帘最外层六防布末端连接，用于垂挂六防布卷帘，阻止火焰或烟雾其他其他扩散，太赫兹叠谱感知模块位于连接装置上并与后台控制系统连接，与悬挂式感知灭火救援系统和后台控制系统进行信息交换。
后台控制系统包括信息接收显示模块、决策模块、指令模块，其中，信息接收显示模块接收太赫兹叠谱感知模块信息发送给决策模块，决策模块经过人工决策或计算机决策下发给指令模块，指令模块下发工作指令给悬挂式轨道系统、悬挂式备用救援系统、悬挂式感知灭火救援系统、六防防护帘系统进行灭火救援工作。
本发明的有益效果：本发明依靠太赫兹叠谱感知模块智能融合激光传感、红外光谱传感、太赫兹传感，可以在浓烟和尘埃里准确识别火点和生命体及其环境状况，并将信息及时传回到救援指挥部，使得救援人员作出快速准确反应，尽快扑灭火苗，将生命财产损失降到最低。
说明书附图
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明中悬挂式轨道系统结构示意图。
图4是本发明中悬挂式备用救援系统结构示意图。
图3是本发明中悬挂式感知灭火救援系统结构示意图。
图5是本发明中六防防护帘系统结构示意图。
图中，1-隧道，2-锚固件，3-光纤槽，4-卡箍，5-轨道，6-机动模块，7-太赫兹叠谱感知模块，8-救援机器人，9-连接杆，10-灭火救援模块，11-备用载具，12-六防布卷帘，13-卷帘中轴，14-机动模块，15-连接装置，16-配重物。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例：如图1所示，一种基于太赫兹叠谱感知的隧道灭火救援一体化系统，包括悬挂式轨道系统、悬挂式备用救援系统、悬挂式感知灭火救援系统、六防防护帘系统、后台控制系统。
如图2所示，悬挂式轨道系统包括锚固件2、卡箍4、轨道5和太赫兹叠谱感知模块7，其中，卡箍4固定在轨道5上，锚固件2将卡箍4连同轨道5固定在同一水平高度隧道1两侧，太赫兹叠谱感知模块7固定或嵌入轨道5外侧并与后台控制系统连接。
如图3所示，悬挂式备用救援系统包括机动模块14、连接装置15、备用载具11、太赫兹叠谱感知模块7，悬挂式备用救援系统通过悬挂式轨道系统轨道外侧的太赫兹叠谱感知模块7进行信息交换。
如图4所示，悬挂式感知灭火救援系统包括机动模块14、连接装置15、太赫兹叠谱感知模块7、灭火救援模块，其中，灭火救援模块包括灭火模块和救援机器人8，机动模块14位于悬挂式轨道系统内，连接装置15连接机动模块14和灭火救援模块10，太赫兹叠谱感知模块7嵌入救援机器人8，并与后台控制系统连接。
如图5所示，六防防护帘系统包括太赫兹叠谱感知模块7、六防布卷帘12、配重物16、六防布卷帘中轴13、连接装置15、机动模块14，其中机动模块14分别位于隧道1两侧的悬挂式轨道5内，连接装置15连接机动系统14和六防布卷帘中轴13，配重物16与六防布卷帘12最外层六防布末端连接，用于垂挂六防布卷帘，阻止火焰或烟雾其他其他扩散，太赫兹叠谱感知模块7位于连接装置上并与后台控制系统连接，与悬挂式感知灭火救援系统和后台控制系统进行信息交换；后台控制系统包括信息接收显示模块、决策模块、指令模块，其中，信息接收显示模块接收太赫兹叠谱感知模块信息发送给决策模块，决策模块经过人工决策或计算机决策下发给指令模块，指令模块下发工作指令给悬挂式轨道系统、悬挂式备用救援系统、悬挂式感知灭火救援系统、六防防护帘系统进行灭火救援工作。
本实施例中激光传感器优先采用中科院合肥光机所产品，太赫兹传感器产品优先采用中科院微系统所产品；本实施例中的轨道、卡箍及其机动系统部分优选倍得福机械科技(常州)股份有限公司产品；本实施例中，卡箍等锻造件优选扬中方圆锻件有限公司产品；在本实施中，六防布优选陈世平教授及其团队后续研发的相关产品。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种基于太赫兹叠谱感知的隧道灭火救援一体化系统，其特征在于，包括悬挂式轨道系统、悬挂式备用救援系统、悬挂式感知灭火救援系统、六防防护帘系统、后台控制系统。
2.根据权利要求1所述的基于太赫兹叠谱感知的隧道灭火救援一体化系统，其特征在于，所述悬挂式轨道系统包括锚固件、卡箍、轨道和太赫兹叠谱感知模块，其中，所述卡箍固定在轨道上，所述锚固件将所述卡箍连同轨道固定在同一水平高度隧道两侧，所述太赫兹叠谱感知模块固定或嵌入轨道外侧并与后台控制系统连接。
3.根据权利要求2所述的基于太赫兹叠谱感知的隧道灭火救援一体化系统，其特征在于，所述悬挂式备用救援系统包括机动模块、连接装置、备用载具、太赫兹叠谱感知模块，所述悬挂式备用救援系统通过所述悬挂式轨道系统轨道外侧的太赫兹叠谱感知模块进行信息交换。
4.根据权利要求3所述的基于太赫兹叠谱感知的隧道灭火救援一体化系统，其特征在于，所述悬挂式感知灭火救援系统包括机动模块、连接装置、太赫兹叠谱感知模块、灭火救援模块，其中，所述灭火救援模块包括灭火模块和救援机器人，所述机动模块位于所述悬挂式轨道系统内，所述连接装置连接机动模块和灭火救援模块，所述太赫兹叠谱感知模块嵌入救援机器人，并与后台控制系统连接。
5.根据权利要求4所述的基于太赫兹叠谱感知的隧道灭火救援一体化系统，其特征在于，所述六防防护帘系统包括太赫兹叠谱感知模块、六防布卷帘、配重物、六防布卷帘中轴、连接装置、机动模块，其中机动模块分别位于隧道两侧的悬挂式轨道内，连接装置连接机动系统和六防布卷帘中轴，配重物与六防布卷帘最外层六防布末端连接，用于垂挂六防布卷帘，阻止火焰或烟雾其他其他扩散，太赫兹叠谱感知模块位于连接装置上并与后台控制系统连接，与悬挂式感知灭火救援系统和后台控制系统进行信息交换。
6.根据权利要求5所述的基于太赫兹叠谱感知的隧道灭火救援一体化系统，其特征在于，所述后台控制系统包括信息接收显示模块、决策模块、指令模块，其中，所述信息接收显示模块接收太赫兹叠谱感知模块信息发送给决策模块，所述决策模块经过人工决策或计算机决策下发给指令模块，所述指令模块下发工作指令给悬挂式轨道系统、悬挂式备用救援系统、悬挂式感知灭火救援系统、六防防护帘系统进行灭火救援工作。
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