CN205549279U - 一种深井救人装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种深井救人装置，包括控制设备、机械手臂、升降装置、井口调节装置、通讯天线；控制设备包括视频监控显示器、操作动作显示器、环境显视器、调音台、模拟信号发生器、控制摇杆、控制主机、变频器，机械手臂包括吊环、重力传感器、机械手臂天线、支撑装置、气泵电磁阀、电源、第一主板、第二主板、旋转电机、转盘、辅助微型卷扬机、主钩微型卷扬机、音响、主摄像机、夹紧放松电机、麦克风、收臂伸臂电机、针孔摄像机、照明装置、机械手、防坠气囊。本实用新型为解决了传统的深井救人方式用大型机械和运用大型设备大面积施工，错过最佳救援时间，有可能给被困者造成二次伤害的问题。

Description

一种深井救人装置

技术领域

本实用新型属于深井设备技术领域，尤其涉及一种深井救人装置。

背景技术

目前，在中国消防以及新闻上经常会播出有人或动物不小心掉进几十或者上百米的深井内，在被困者中有可能已失去意识，传统救人方式可能会用上大型机械，运用大型设备大面积施工，会可能错过最佳救援时间，有可能给被困者造成二次伤害。

目前可以在深井救援的机器人制造上技术有待提高。

发明内容

本实用新型为解决传统深井救人方式用大型机械和运用大型设备大面积施工，错过最佳救援时间，有可能给被困者造成二次伤害的问题而提供一种深井救援装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种深井救人装置，包括控制设备、机械手臂、升降装置、井口调节装置、通讯天线；所述通讯天线安装在深井井口正上方，井口调节装置位于通讯天线下方，机械手臂连接在井口调节装置下部，升降装置、控制设备分别位于深井井口不同一侧，控制设备与机械手臂、升降装置、井口调节装置、通讯天线连接；升降装置与井口调节装置连接。

进一步，所述控制设备包括视频监控显示器、操作动作显示器、环境显视器、调音台、模拟信号发生器、控制摇杆、控制主机、变频器；所述视频监控显示器、操作动作显示器、环境显视器、调音台、模拟信号发生器、控制摇杆、控制主机、变频器均与控制主机相连接。

进一步，所述机械手臂包括吊环、重力传感器、机械手臂天线、支撑装置、气泵电磁阀、电源、第一主板、第二主板、旋转电机、转盘、辅助微型卷扬机、主钩微型卷扬机、音响、主摄像机、夹紧放松电机、麦克风、收臂伸臂电机、针孔摄像机、照明装置、机械手、防坠气囊；

所述吊环连接在支撑装置中上部，机械手臂天线位于支撑装置上部两侧，重力传感器设置在吊环上，气泵电磁阀、电源、第一主板、第二主板、旋转电机依次从上到下安装在支撑装置上，转盘安装在支撑装置下部，辅助微型卷扬机安装在转盘下部，主钩微型卷扬机安装在辅助微型卷扬机下部，音响安装在主钩微型卷扬机下部，主摄像机安装在音响中下部，夹紧放松电机安装在音响下部并位于主摄像机两侧，麦克风连接在音响下部，收臂伸臂电机安装在夹紧放松电机下部，针孔摄像机安装在机械手上，机械手连接在收臂伸臂电机下部，照明装置、防坠气囊均安装在支撑装置上。

进一步，所述重力传感器、机械手臂天线、气泵电磁阀、第一主板、第二主板、旋转电机、辅助微型卷扬机、主钩微型卷扬机、音响、夹紧动作电机、麦克风、伸臂收臂电机、针孔摄像机、照明装置均与电源连接。

进一步，所述支撑装置为框架式结构，所述机械手为两只，所述机械手包括伸臂收臂结构、旋转结构、起放钩结构；所述机械手通过钢丝绳与旋转电机、辅助微型卷扬机、主钩微型卷扬机、夹紧动作电机、伸臂收臂电机连接。

进一步，所述照明装置包括强光灯和弱光灯，所述主摄像机安装有多路高清监控视屏。

进一步，所述深井救人装置还包括家属安慰区，家属安慰区包括井上无线耳机和无线电容麦克风，所述井上无线耳机和无线电容麦克风与机械手臂的音箱和麦克风连接。

进一步，所述升降装置包括卷扬机、钢丝绳和外置制动器，钢丝绳安装卷扬机上，卷扬机与外置制动器电连接，所述外置制动器与控制设备的控制主机电连接，所述机械手臂挂在卷扬机设置的挂钩上。

进一步，所述井口调节装置设置有井口调节器，所述井口调节器由两个减速中空电机和螺杆组成，减速中空电机与螺杆连接，井口调节器用于调节升降装置的钢丝绳的中心位置。

本实用新型控制设备控制机械手臂能够动作，操作时能看清井下情况，能与被困者进行沟通都是由控制系统发出指令，控制系统采用一人操控设计，能全面掌握救援进度，

机械手臂采用框架式结构，框架式结构可以随意调节各结构的高度，以便扩展更多的功能，机械手臂可分为两部分，从旋转部分一下可拆卸，以便运输；

升降装置则采用常用的施工用卷扬机改装而成，因为要使用变频器，所以自带的制动装置无效，需要安装外置制动单元，由控制中心统一控制；

井口调节装置是由两个减速中空电机推动螺杆来调节钢丝绳的中心位置；

通讯天线是井下装置与控制设备链接的桥梁，采用RS485、DMX512、影音2.4G、FM调频等无线通讯的方式，保证装置的正常运行，运用时将安装与井口正上方，保证通讯的可靠性；

本实用新型机械手设计2只，是利用多组杠杆原理，利用减速微型卷扬机的动作拉动钢丝绳来驱动机械手动作来完成救援动作，机械手还通过了多组减速电机通过齿轮传动能够达到伸臂、收臂、旋转、起钩、放钩等动作将被困者从深井中抱出的目的，各个动作可以独立动作，并且能够调节机械手的动作力度，为了动作的精确性，在动作部位都安装了针孔摄像机，并能与主摄像机随意切换；

家属安慰区的设置，在救援时，家属通过井上无线耳机和无线电容麦克风连接井下音响和麦克风连接，能更好的与被困者进行心灵上的沟通，语言上的沟通往往能成为救援的一剂良药；

本实用新型设置有多个能够对井内和井外的实时温度、气压、有害气体、氧气浓度等检测的检测器并将检测的信息传给控制中心，为下一步营救提供依据，照明装置在救援中，机械手下井离被困者5米远时开强光灯能够看清井内情况，离被困者5米内开柔光灯，避免被困者不适，主摄像机安装有多路高清监控视屏，通过视屏监控装置外部控制中心能过看清井内实时情况，升降装置可对几十米或上百米深的地方进行运输，通过设置的升降装置可有效平稳的进行运输，重量传感器实时监测运输重量进行有计划运输，将防坠气囊植入没有坠入井底或被卡在井中部被困者的下部，避免被困者造成二次伤害，音响在升降装置下降时告知被困者应采取的一些自保措施等进行播报同时为被困者鼓足勇气；支撑装置保证机械手动作时准确，井口调节装置保证升降装置顺利工作。

附图说明

图1是本实用新型提供的深井救人装置结构示意图；

图2是本实用新型提供的机械手臂结构示意图；

图3是本实用新型提供的机械手垂直状态结构示意图；

图4是本实用新型提供的机械手工作状态结构示意图；

图5是本实用新型提供的照明装置连接示意图。

图中：1、吊环；2、重力传感器；3、机械手臂天线；4、支撑装置；5、气泵电磁阀；6、电源；7、第一主板；8、第二主板；9、旋转电机；10转盘；11、辅助微型卷扬机；12、主钩微型卷扬机；13、音响；14、主摄像机；15、夹紧放松电机；16、麦克风；17、收臂伸臂电机；18、针孔摄像机；19、照明装置；20、机械手；20-1、伸臂收臂结构；20-2、旋转结构；20-3、起放钩结构；21、防坠气囊；22、家属安慰区；23、控制设备；24、通讯天线；25、井口调节装置；26、升降装置；27、机械手臂。

具体实施方式

为能进一步了解本本实用新型发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

请参阅图1所示：

一种深井救人装置，包括控制设备23、机械手臂27、升降装置26、井口调节装置25、通讯天线24；所述通讯天线24安装在深井井口正上方，井口调节装置25位于通讯天线下方，机械手臂27连接在井口调节装置下部，升降装置26、控制设备23分别位于深井井口不同一侧，控制设备与机械手臂、升降装置、井口调节装置、通讯天线连接；升降装置与井口调节装置连接。

控制设备23与机械手臂27、升降装置26、井口调节装置25、通讯天线24连接；

控制设备23用于显示井内实时情况并对井内实时情况实施的处理方式发出指令；

机械手臂27与控制设备23、升降装置26、通讯天线24连接，用于检测井内实时情况并对井内实时情况按控制设备发出的指令进行处理；

升降装置26与控制设备、井口调节装置连接，用于井内物品的运输；

井口调节装置25用于调节升降装置能顺利运行的状态；

通讯天线23用于接收井内实时情况信息并将信息传输给控制设备。

进一步，所述控制设备23包括视频监控显示器、操作动作显示器、环境显视器、调音台、模拟信号发生器、控制摇杆、控制主机、变频器；所述视频监控显示器、操作动作显示器、环境显视器、调音台、模拟信号发生器、控制摇杆、控制主机、变频器均与控制主机相连接。

如图2和图5所示：所述机械手臂27包括吊环1、重力传感器2、机械手臂天线3、支撑装置4、气泵电磁阀5、电源6、第一主板7、第二主板8、旋转电机9、转盘10、辅助微型卷扬机11、主钩微型卷扬机12、音响13、主摄像机14、夹紧放松电机15、麦克风16、收臂伸臂电机17、针孔摄像机18、照明装置19、机械手20、防坠气囊21；

所述吊环1连接在支撑装置4中上部，机械手臂天线3位于支撑装置4上部两侧，重力传感器2设置在吊环1上，气泵电磁阀5、电源6、第一主板7、第二主板8、旋转电机9依次从上到下安装在支撑装置4上，转盘10安装在支撑装置4下部，辅助微型卷扬机11安装在转盘10下部，主钩微型卷扬机12安装在辅助微型卷扬机11下部，音响13安装在主钩微型卷扬机12下部，主摄像机14安装在音响13中下部，夹紧放松电机15安装在音响13下部并位于主摄像机14两侧，麦克风16连接在音响13下部，收臂伸臂电机17安装在夹紧放松电机15下部，针孔摄像机18安装在机械手20上，机械手20连接在收臂伸臂电机17下部，照明装置19、防坠气囊21均安装在支撑装置4上。

进一步，所述重力传感器2、机械手臂天线3、气泵电磁阀5、第一主板7、第二主板8、旋转电机9、辅助微型卷扬机11、主钩微型卷扬机12、音响13、夹紧动作电机15、麦克风16、伸臂收臂电机17、针孔摄像机18、照明装置19均与电源6连接。

如图3和图4所示：所述支撑装置4为框架式结构，所述机械手20为两只，所述机械手20包括伸臂收臂结构20-1、旋转结构20-2、起放钩结构20-3；所述机械手20通过钢丝绳与旋转电机9、辅助微型卷扬机11、主钩微型卷扬机12、夹紧动作电机15、伸臂收臂电机17连接。

进一步，所述照明装置19包括强光灯和弱光灯。所述主摄像机安装有多路高清监控视屏。

进一步，所述深井救人装置还包括家属安慰区22，家属安慰区22包括井上无线耳机和无线电容麦克风，所述井上无线耳机和无线电容麦克风与机械手臂27的音箱13和麦克风16连接。

进一步，所述升降装置26包括卷扬机、钢丝绳和外置制动器，钢丝绳安装卷扬机上，卷扬机与外置制动器电连接，所述外置制动器与控制设备的控制主机电连接，所述机械手臂27挂在卷扬机设置的挂钩上。

进一步，所述井口调节装置25设置有井口调节器，所述井口调节器由两个减速中空电机和螺杆组成，井口调节器用于调节升降装置的钢丝绳的中心位置。

工作原理：

本实用新型控制设备控制机械手臂能够动作，操作时能看清井下情况，能与被困者进行沟通都是由控制系统发出指令，控制系统采用一人操控设计，能全面掌握救援进度，

机械手臂采用框架式结构，框架式结构可以随意调节各结构的高度，以便扩展更多的功能，机械手臂可分为两部分，从旋转部分一下可拆卸，以便运输；

升降装置则采用常用的施工用卷扬机改装而成，因为要使用变频器，所以自带的制动装置无效，需要安装外置制动单元，由控制中心统一控制；

井口调节装置是由两个减速中空电机推动螺杆来调节钢丝绳的中心位置；

通讯天线是井下装置与控制设备链接的桥梁，采用RS485、DMX512、影音2.4G、FM调频等无线通讯的方式，保证装置的正常运行，运用时将安装与井口正上方，保证通讯的可靠性；

本实用新型机械手设计2只，是利用多组杠杆原理，利用减速微型卷扬机的动作拉动钢丝绳来驱动机械手动作来完成救援动作，机械手还通过了多组减速电机通过齿轮传动能够达到伸臂、收臂、旋转、起钩、放钩等动作将被困者从深井中抱出的目的，各个动作可以独立动作，并且能够调节机械手的动作力度，为了动作的精确性，在动作部位都安装了针孔摄像机，并能与主摄像机随意切换；

家属安慰区的设置，在救援时，家属通过井上无线耳机和无线电容麦克风连接机械手臂的音响和麦克风，能更好的与被困者进行心灵上的沟通，语言上的沟通往往能成为救援的一剂良药；

本实用新型设置有多个能够对井内和井外的实时温度、气压、有害气体、氧气浓度等检测的检测器并将检测的信息传给控制中心，为下一步营救提供依据，照明装置在救援中，机械手下井离被困者5米远时开强光灯能够看清井内情况，离被困者5米内开柔光灯，避免被困者不适，主摄像机安装有多路高清监控视屏，通过视屏监控装置外部控制中心能过看清井内实时情况，升降装置可对几十米或上百米深的地方进行运输，通过设置的升降装置可有效平稳的进行运输，重量传感器实时监测运输重量进行有计划运输，将防坠气囊植入没有坠入井底或被卡在井中部被困者的下部，避免被困者造成二次伤害，音响在升降装置下降时告知被困者应采取的一些自保措施等进行播报同时为被困者鼓足勇气；支撑装置保证机械手动作时准确，井口调节装置保证升降装置顺利工作。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种深井救人装置，其特征在于，该深井救人装置包括控制设备、机械手臂、升降装置、井口调节装置、通讯天线；所述通讯天线安装在深井井口正上方，井口调节装置位于通讯天线下方，机械手臂连接在井口调节装置下部，升降装置、控制设备分别位于深井井口不同一侧，控制设备与机械手臂、升降装置、井口调节装置、通讯天线连接；升降装置与井口调节装置连接。

2.如权利要求1所述的深井救人装置，其特征在于，所述控制设备包括视频监控显示器、操作动作显示器、环境显视器、调音台、模拟信号发生器、控制摇杆、控制主机、变频器；所述视频监控显示器、操作动作显示器、环境显视器、调音台、模拟信号发生器、控制摇杆、控制主机、变频器均与控制主机相连接。

3.如权利要求1所述的深井救人装置，其特征在于，所述机械手臂包括吊环、重力传感器、机械手臂天线、支撑装置、气泵电磁阀、电源、第一主板、第二主板、旋转电机、转盘、辅助微型卷扬机、主钩微型卷扬机、音响、主摄像机、夹紧放松电机、麦克风、收臂伸臂电机、针孔摄像机、照明装置、机械手、防坠气囊；

所述吊环连接在支撑装置中上部，机械手臂天线位于支撑装置上部两侧，重力传感器设置在吊环上，气泵电磁阀、电源、第一主板、第二主板、旋转电机依次从上到下安装在支撑装置上，转盘安装在支撑装置下部，辅助微型卷扬机安装在转盘下部，主钩微型卷扬机安装在辅助微型卷扬机下部，音响安装在主钩微型卷扬机下部，主摄像机安装在音响中下部，夹紧放松电机安装在音响 下部并位于主摄像机两侧，麦克风连接在音响下部，收臂伸臂电机安装在夹紧放松电机下部，针孔摄像机安装在机械手上，机械手连接在收臂伸臂电机下部，照明装置、防坠气囊均安装在支撑装置上。

4.如权利要求3所述的深井救人装置，其特征在于，所述重力传感器、机械手臂天线、气泵电磁阀、第一主板、第二主板、旋转电机、辅助微型卷扬机、主钩微型卷扬机、音响、夹紧动作电机、麦克风、伸臂收臂电机、针孔摄像机、照明装置均与电源连接。

5.如权利要求3所述的深井救人装置，其特征在于，所述支撑装置为框架式结构，所述机械手为两只，所述机械手包括伸臂收臂结构、旋转结构、起放钩结构；所述机械手通过钢丝绳与旋转电机、辅助微型卷扬机、主钩微型卷扬机、夹紧动作电机、伸臂收臂电机连接。

6.如权利要求3所述的深井救人装置，其特征在于，所述照明装置包括强光灯和弱光，所述主摄像机安装有多路高清监控视屏。

7.如权利要求1所述的深井救人装置，其特征在于，所述深井救人装置还包括家属安慰区，家属安慰区包括井上无线耳机和无线电容麦克风，所述井上无线耳机和无线电容麦克风与机械手臂的音箱和麦克风连接。

8.如权利要求1所述的深井救人装置，其特征在于，所述升降装置包括卷扬机、钢丝绳和外置制动器，钢丝绳安装卷扬机上，卷扬机与外置制动器电连接，所述外置制动器与控制设备的控制主机电连接，所述机械手臂挂在卷扬机设置的挂钩上。

9.如权利要求1所述的深井救人装置，其特征在于，所述井口调节装置设置有井口调节器，所述井口调节器由两个减速中空电机和螺杆组成，减速中空电机和螺杆连接。