CN113968323B - 一种用于城市内涝的无人值守救生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于城市内涝的无人值守救生装置，所述装置包括拱形桥架、救援设备释放机构、浮力感应机构和传动机构；拱形桥架包括横梁、桥柱和底座，横梁的两端分别与两个桥柱活动连接，横梁的两端设有齿轮，横梁上设有救援设备释放机构，桥柱的底部与底座固定连接；浮力感应机构的内部呈中空结构，浮力感应机构套接在桥柱上，浮力感应机构可沿桥柱移动；传动机构上开设有传动啮齿，传动机构的底部与浮力感应机构连接，当浮力感应机构带动传动机构向上移动时，传动啮齿与齿轮相啮合，推动横梁及救援设备释放机构旋转，释放救援设备。本发明结构简单、成本较低，在发生城市内涝时无需人为干预，能够自动释放救援设备以对被困人员提供救援应急。

Description

一种用于城市内涝的无人值守救生装置

技术领域

本发明涉及应急救援设备技术领域，尤其涉及一种用于城市内涝的无人值守救生装置。

背景技术

近年来全球各种极端气候现象频繁发生，如极端降水会让城市形成内涝，即使是设计得非常优秀的海绵城市，也无法保证城市内每一个地方都不形成内涝。内涝不仅造成城市的财产损失，更会危及人类的生命。在突如其来的城市内涝中，城市的大小干道往往容易形成“河流”，对于不慎落入水中的人们来说，最需要的是能在水中抓住一个“物体”以确保不会沉入水底，不会被湍急的“河流”冲走到更危险的涵洞、下水道等地方。

但是，现有的城市应急救援设备，大多需要电源供电，在城市内涝发生时，很多设备可能会因为漏电保护或者短路而发生断电，导致救援设备无法使用。有些救援设备需要人参与实施救援，在无法获知被困人员的位置或者情况信息时，无法及时对被困人员实施救援，造成救援通常落后于城市内涝后的突发情况。还有些救援设备需要依赖信息系统，整体设计复杂，造价高。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于城市内涝的无人值守救生装置，结构简单、成本较低，在发生城市内涝时无需人为干预，能够自动释放救援设备以对被困人员提供救援应急。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种用于城市内涝的无人值守救生装置，包括拱形桥架、救援设备释放机构、浮力感应机构和传动机构；

所述拱形桥架包括横梁、桥柱和底座，所述横梁的两端分别与两个所述桥柱活动连接，且所述横梁的两端设有齿轮，所述横梁上设有所述救援设备释放机构，所述救援设备释放机构内放置有救援设备，所述桥柱的底部与所述底座固定连接；

所述浮力感应机构的内部呈中空结构，所述浮力感应机构套接在所述桥柱上，在浮力的作用下所述浮力感应机构可以沿所述桥柱上下移动；

所述传动机构上开设有传动啮齿，所述传动机构的底部与所述浮力感应机构固定连接，当所述浮力感应机构带动所述传动机构向上移动时，所述传动啮齿与所述齿轮相啮合，推动所述横梁及所述救援设备释放机构旋转，使得所述救援设备释放机构释放救援设备。

作为上述方案的改进，所述浮力感应机构的内侧设有第一导向单元，所述桥柱上设有第二导向单元，所述第一导向单元和所述第二导向单元相配合，使得所述浮力感应机构上下移动时不会发生偏转。

作为上述方案的改进，所述拱形桥架还包括保护罩，所述保护罩固定安装于所述横梁的上方，且所述保护罩的长度大于所述横梁的长度。

作为上述方案的改进，所述救援设备释放机构为开设在所述横梁上的凹槽，所述凹槽内放置有救援设备。

作为上述方案的改进，所述救援设备为救援绳、浮力球和救生衣中的一种或多种。

作为上述方案的改进，当所述救援设备为救援绳时，所述救援绳的两端固定在所述浮力感应机构上。

作为上述方案的改进，所述浮力感应机构的底部还设有浮力圈。

作为上述方案的改进，所述浮力感应机构的形状与所述桥柱的形状相契合。

作为上述方案的改进，所述浮力感应机构采用高分子复合材料制成。

相对于现有技术，本发明实施例提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的有益效果在于：包括拱形桥架、救援设备释放机构、浮力感应机构和传动机构；所述拱形桥架包括横梁、桥柱和底座，所述横梁的两端分别与两个所述桥柱活动连接，且所述横梁的两端设有齿轮，所述横梁上设有所述救援设备释放机构，所述救援设备释放机构内放置有救援设备，所述桥柱的底部与所述底座固定连接；所述浮力感应机构的内部呈中空结构，所述浮力感应机构套接在所述桥柱上，在浮力的作用下所述浮力感应机构可以沿所述桥柱上下移动；所述传动机构上开设有传动啮齿，所述传动机构的底部与所述浮力感应机构固定连接，当所述浮力感应机构带动所述传动机构向上移动时，所述传动啮齿与所述齿轮相啮合，推动所述横梁及所述救援设备释放机构旋转，使得所述救援设备释放机构释放救援设备。本发明实施例结构简单、成本较低，在发生城市内涝时无需人为干预，能够自动释放救援设备以对被困人员提供救援应急。

附图说明

图1是本发明提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的一个优选实施例的结构示意图；

图2是本发明提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的一个优选实施例中拱形桥架的结构示意图；

图3是本发明提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的一个优选实施例中拱形桥架的侧视图；

图4是本发明提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的一个优选实施例中浮力感应机构和传动机构的结构示意图；

图5是本发明提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的一个优选实施例中释放救援设备的示意图；

图6是本发明提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的一个优选实施例中救援绳的结构示意图；

其中，附图标记如下：

1、横梁；2、桥柱；3、底座；4、齿轮；5、救援设备释放机构；6、浮力感应机构；7、传动机构；8、第一导向单元；9、第二导向单元；10、保护罩；11、浮力圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1、图2、图3、图4和图5，图1是本发明提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的一个优选实施例的结构示意图；图2是本发明提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的一个优选实施例中拱形桥架的结构示意图；图3是本发明提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的一个优选实施例中拱形桥架的侧视图；图4是本发明提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的一个优选实施例中浮力感应机构和传动机构的结构示意图；图5是本发明提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的一个优选实施例中释放救援设备的示意图。所述用于城市内涝的无人值守救生装置，包括拱形桥架、救援设备释放机构、浮力感应机构和传动机构；

所述拱形桥架包括横梁1、桥柱2和底座3，所述横梁1的两端分别与两个所述桥柱2活动连接，且所述横梁1的两端设有齿轮4，所述横梁1上设有所述救援设备释放机构5，所述救援设备释放机构5内放置有救援设备，所述桥柱2的底部与所述底座3固定连接；

所述浮力感应机构6的内部呈中空结构，所述浮力感应机构6套接在所述桥柱2上，在浮力的作用下所述浮力感应机构6可以沿所述桥柱2上下移动；

所述传动机构7上开设有传动啮齿，所述传动机构7的底部与所述浮力感应机构6固定连接，当所述浮力感应机构6带动所述传动机构7向上移动时，所述传动啮齿与所述齿轮4相啮合，推动所述横梁1及所述救援设备释放机构5旋转，使得所述救援设备释放机构5释放救援设备。

具体的，本实施例提供的用于城市内涝的无人值守救生装置，包括拱形桥架、救援设备释放机构、浮力感应机构和传动机构；拱形桥架包括横梁、桥柱和底座，横梁的两端分别与两个桥柱活动连接，且横梁的两端设有齿轮，横梁上设有救援设备释放机构，救援设备释放机构内放置有救援设备，桥柱的底部与底座固定连接。其中，桥柱上部的内侧设有突出的固定轴，横梁的两端开孔即可搭上以实现活动连接。由于固定轴和横梁之间摩擦力的存在，结合横梁内部重心的调整，横梁在常态下保持静止稳定。浮力感应机构的内部呈中空结构，浮力感应机构套接在桥柱上，在浮力的作用下浮力感应机构可以沿桥柱上下移动；传动机构上开设有传动啮齿，所述传动机构的底部与所述浮力感应机构固定连接，当浮力感应机构带动传动机构向上移动时，传动啮齿和齿轮相啮合，推动横梁及救援设备释放机构旋转，使得救援设备释放机构释放救援设备。在具体实施时，将拱形桥架安设在地势低洼的道路上，拱形桥架的底座埋入路面下面，以对拱形桥架进行固定。当发生内涝时，浮力感应机构在浮力的作用下沿桥柱向上移动，带动传动机构同时向上移动，当传动机构的传动啮齿和横梁的齿轮相啮合时，推动横梁旋转，使救援设备释放机构释放救援设备。

需要说明的是，在实际应用时，拱型桥架可以利用道路上已经立的限高架、欢迎横幅架等进行一定的改造即可。

本实施例无需人工干预，在城市内涝发生后，自动释放救援设备，为不慎落水的人提供基本的救援，防止发生进一步的危险。本实施例是纯机械装置，利用内涝产生的浮力，并将浮力传递传动机构，将救援设备释放到水中。整个释放过程无需有源机动装置、无需信息系统，从而确保在断电或者电力不足的情况下，救援设备能够被有效释放。

在另一个优选实施例中，所述浮力感应机构6的内侧设有第一导向单元8，所述桥柱2上设有第二导向单元9，所述第一导向单元8和所述第二导向单元9相配合，使得所述浮力感应机构6上下移动时不会发生偏转。

具体的，浮力感应机构的内侧设有第一导向单元，桥柱上设有第二导向单元，第一导向单元和所述第二导向单元相配合，使得浮力感应机构上下移动时不会发生偏转。其中，导向单元可以通过凹凸啮合，也可以通过轮卡和轨道组合。

在又一个优选实施例中，所述拱形桥架还包括保护罩10，所述保护罩10固定安装于所述横梁1的上方，且所述保护罩10的长度大于所述横梁1的长度。

具体的，拱形桥架还包括防护罩，该防护罩固定安装在横梁的上方，且保护罩的长度大于横梁的长度，用于为放置在横梁的救援设备释放机构上的救援设备遮风挡雨，避免不必要的干扰和光老化。

作为优选方案，所述救援设备释放机构5为开设在所述横梁1上的凹槽，所述凹槽内放置有救援设备。

具体的，救援设备释放机构为开设在横梁上的凹槽，救援设备放置于横梁的凹槽中。在发生内涝时，通过横梁两端的齿轮接收传动机构上传的浮力，进而通过上传的浮力推动齿轮旋转，齿轮的旋转使得横梁旋转，横梁凹槽中的救援设备在重力的作用下自然松落，从而达到释放救援设备的目的。

作为优选方案，所述救援设备为救援绳、浮力球和救生衣中的一种或多种。

具体的，本实施例中的救援设备为救援绳、浮力球和救生衣中的一种或多种。

需要说明的是，水位上升到什么程度后释放浮力救援设备是由第一个传动啮齿和齿轮的半径决定，可根据具体需求进行设定。

作为优选方案，当所述救援设备为救援绳时，所述救援绳的两端固定在所述浮力感应机构6上。

具体的，请参阅图6，图6是本发明提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置的一个优选实施例中救援绳的结构示意图。本实施例中的救援绳是一种可浮在水面上的救援设备，主要由高分子材料组成，如高分子聚丙烯。为了提高救援绳的浮力，绳芯可采用浮力棉。为了醒目，救援绳采用鲜艳的颜色，并加入荧光材料、反光材料等。浮力救援绳可以有多种变种，比如加入浮力球，形成一个浮力球绳链。浮力救援绳是提供具备优秀浮力的软性的条状物，外观和形式可以有很多变种。浮力救援绳两端有用于固定用的环扣，将该环扣固定在浮力感应机构上，当发生内涝时，被困人员抓住救援绳后，不会被水流冲走。

作为优选方案，所述浮力感应机构6的底部还设有浮力圈11。

具体的，该浮力圈采用高分子复合材料制作而成，非常轻便，漂浮力好，且浮力圈的尺寸大于浮力感应机构的尺寸，能够更好的感应城市内涝形成的浮力，以使浮力感应机构在浮力的作用下沿拱形桥架的桥柱向上移动，带动传动机构同时向上移动，当传动机构的传动啮齿和横梁的齿轮相啮合时，推动横梁旋转，使救援设备释放机构释放救援设备。

作为优选方案，所述浮力感应机构6的形状与所述桥柱2的形状相契合。

具体的，浮力感应机构的形状与桥柱的形状相契合，拱形桥架的桥柱优选用非圆形柱，如矩形柱、星形柱等，浮力感应机构同样优选非圆柱体，可以减少配套的浮力感应机构在沿拱形桥架的桥柱向上移动时发生偏转。

作为优选方案，所述浮力感应机构6采用高分子复合材料制成。

具体的，浮力感应机构采用高分子复合材料制作而成，非常轻便，漂浮力好，能够感应城市内涝形成的浮力，以在浮力的作用下沿拱形桥架的桥柱向上移动。

需要说明的是，本实施例中浮力感应机构的材料不仅限于高分子复合材料，其它具备浮力好、不吸水等特点的材料亦可。

本发明实施例提供了本发明实施例提供的一种用于城市内涝的无人值守救生装置，包括拱形桥架、救援设备释放机构、浮力感应机构和传动机构；所述拱形桥架包括横梁、桥柱和底座，所述横梁的两端分别与两个所述桥柱活动连接，且所述横梁的两端设有齿轮，所述横梁上设有所述救援设备释放机构，所述救援设备释放机构内放置有救援设备，所述桥柱的底部与所述底座固定连接；所述浮力感应机构的内部呈中空结构，所述浮力感应机构套接在所述桥柱上，在浮力的作用下所述浮力感应机构可以沿所述桥柱上下移动；所述传动机构上开设有传动啮齿，所述传动机构的底部与所述浮力感应机构固定连接，当所述浮力感应机构带动所述传动机构向上移动时，所述传动啮齿与所述齿轮相啮合，推动所述横梁及所述救援设备释放机构旋转，使得所述救援设备释放机构释放救援设备。本发明实施例结构简单、成本较低，在发生城市内涝时无需人为干预，能够自动释放救援设备以对被困人员提供救援应急。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于城市内涝的无人值守救生装置，其特征在于，包括拱形桥架、救援设备释放机构、浮力感应机构和传动机构；

所述拱形桥架包括横梁、桥柱和底座，所述横梁的两端分别与两个所述桥柱活动连接，且所述横梁的两端设有齿轮，所述横梁上设有所述救援设备释放机构，所述救援设备释放机构内放置有救援设备，所述桥柱的底部与所述底座固定连接；

所述浮力感应机构的内部呈中空结构，所述浮力感应机构套接在所述桥柱上，在浮力的作用下所述浮力感应机构可以沿所述桥柱上下移动；

所述传动机构上开设有传动啮齿，所述传动机构的底部与所述浮力感应机构固定连接，当所述浮力感应机构带动所述传动机构向上移动时，所述传动啮齿与所述齿轮相啮合，推动所述横梁及所述救援设备释放机构旋转，使得所述救援设备释放机构释放救援设备。

2.如权利要求1所述的用于城市内涝的无人值守救生装置，其特征在于，所述浮力感应机构的内侧设有第一导向单元，所述桥柱上设有第二导向单元，所述第一导向单元和所述第二导向单元相配合，使得所述浮力感应机构上下移动时不会发生偏转。

3.如权利要求1所述的用于城市内涝的无人值守救生装置，其特征在于，所述拱形桥架还包括保护罩，所述保护罩固定安装于所述横梁的上方，且所述保护罩的长度大于所述横梁的长度。

4.如权利要求1所述的用于城市内涝的无人值守救生装置，其特征在于，所述救援设备释放机构为开设在所述横梁上的凹槽，所述凹槽内放置有救援设备。

5.如权利要求1所述的用于城市内涝的无人值守救生装置，其特征在于，所述救援设备为救援绳、浮力球和救生衣中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的用于城市内涝的无人值守救生装置，其特征在于，当所述救援设备为救援绳时，所述救援绳的两端固定在所述浮力感应机构上。

7.如权利要求2所述的用于城市内涝的无人值守救生装置，其特征在于，所述浮力感应机构的底部还设有浮力圈。

8.如权利要求1所述的用于城市内涝的无人值守救生装置，其特征在于，所述浮力感应机构的形状与所述桥柱的形状相契合。

9.如权利要求1所述的用于城市内涝的无人值守救生装置，其特征在于，所述浮力感应机构采用高分子复合材料制成。

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