CN207970354U - 自移式消防救生气垫 - Google Patents

Abstract

一种自移式消防救生气垫，包括行走装置、气垫、气瓶、风机、电池、双目视觉系统及控制系统等，当到达遇险现场时，双目视觉系统发现目标后，进行定位跟踪，预测目标的坠落点，并将信息传递给控制系统，控制系统发出控制指令，一方面控制行走装置向目标坠落点移动，另一方面启动风机和气瓶向气垫充气，使气垫在最短的时间内充满气，达到快速救援的要求，当有坠落者坠落到气垫上时，气垫内压力急剧上升，达到安全阀的调定压力时，安全阀开启，气垫逐级释放冲击压力，可减小对坠落者的冲击。本实用新型具有充气速度快、可自行移动、定位准确、可逐级释放压力等优点，可有效保护坠落者。

Description

自移式消防救生气垫

技术领域

本实用新型涉及一种消防救生气垫，具体地说，涉及一种自移式消防救生气垫。

背景技术

随着高层建筑的日益增多以及建筑物高度的日益增加，突发事故的数量越来越多，对高空作业人员的遇险救生或者跳楼自杀人员的坠落救生提出了更高的要求。消防救生气垫是一种高空救生设备，适用于高层建筑遇险人员或者跳楼自杀人员的地面救护，是消防救灾部门必备的安全救生装备。尽管《消防救生气垫》(GA 631-2006)限定其最大救援高度不超过16米，但是，在没有其它有效救护措施的情况下，消防救生气垫仍然不失为一种有效的救护工具，实践中，也常有救生气垫成功救护跳楼人员的报道。通常，消防救生气垫采用具有助燃性能的高强度纤维材料制成，内部充入压力略大于一个大气压的空气，是一种封闭式充气柔性软垫，所以当高空坠落人员撞击在救生气垫上时，可以有效地避免坠落人员的伤亡。但是，随着高层建筑的增多以及建筑物高度的增加，现有救生气垫在使用中暴露出以下不足：(1)坠落人员的坠落点，是依靠救援人员的目测并加以判断而确定的，而随着坠落者高度的增加，这种判断误差很大，有时甚至是灾难性的；(2)为了提高救护效果，救生气垫应当具有足够大的尺寸，但是，救生气垫尺寸大将导致充气时间太长，而火灾或跳楼现场情况一般都很危急，往往救生气垫来不及使用就已经造成伤亡；(3)救生气垫充气后，会出现漂移，使用时，通常救生气垫四角需要消防人员用绳索把持，占用人力；(4)由于坠落人员高度较高，对救生气垫产生强大的冲击力，该冲击力足以造成坠落者脊椎和颈椎损伤，同时，强大的冲击力会将坠落者弹出气垫，造成坠落者与地面或其它物体二次撞击。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种能够快速充气、可限定气垫压力、可自行移动的消防救生气垫。

本实用新型实现上述技术方案所采取的技术措施是，一种自移式消防救生气垫，包括行走装置、气垫、气瓶、风机、电池、双目视觉系统以及控制系统；所述行走装置包括框架和安装在框架下方的4个麦克纳姆轮；所述框架为长方体结构，框架四角分别固定有立柱，框架的上表面覆盖有平板；所述麦克纳姆轮分别由直流伺服电机通过减速器单独驱动，所述麦克纳姆轮通过悬挂装置与所述框架连接，所述悬挂装置包括安装架、弹簧、槽形安装基座、导轨、挡板，所述槽形安装基座固定在框架上，所述导轨固定在槽形安装基座上，所述安装架两侧有滑槽，该滑槽与导轨滑动配合，导轨下端安装挡板，所述麦克纳姆轮安装在安装架的外侧，所述减速器和直流伺服电机安装在安装架的内侧，减速器的输出轴穿过安装架与麦克纳姆轮固定连接，安装架与槽形安装基座之间通安装有弹簧；所述气垫安放在所述平板上，气垫四角通过绳索固定在所述立柱上，所述气垫为长方体形，气垫的前面和后面各有一个风门，风门位于气垫前后面偏上方的位置，气垫的前面和后面分别安装一个安全阀，两安全阀均位于气垫前后面靠底部，安全阀的压力可以调定，并且两安全阀的压力有一差值，气垫的右侧面靠底部安装有气垫压力表，所述安全阀和气垫压力表均固定在框架上；所述气瓶的数量为两个，分别固定在框架的前面和后面，气瓶为两端封闭的圆筒形结构，其端部安装有开关阀，开关阀的出口安装有气瓶压力表和减压阀，减压阀出口与气垫软管连接；所述风机安装在框架左端部，风机由直流电机驱动，风机的出风管经单向气阀与气垫软管连接；所述电池安装在框架的中间，电池为可充电电池；所述双目视觉系统包括硬件和软件两个部分，硬件部分为两个视觉摄像头，软件部分包括摄像头标定模块、目标检测与识别模块、目标定位与跟踪模块等，所述两个视觉摄像头分别安装在所述框架前面的两个立柱的顶部；所述控制系统包括硬件和软件两个部分，硬件部分包括控制器和控制面板，软件部分包括处理模块、控制模块及通信模块等，所述控制器和控制面板安装在框架的右端部。

气垫前后面的风门用于排空气垫中的空气，安全阀用于限定气垫中的压力。

气瓶中预先充入压缩空气，当需要向气垫充气时，一方面，打开气瓶的开关阀，高压气体经减压阀向气垫充气，另一方面，启动风机向气垫充气，此时，两个气瓶和风机一起，同时向气垫充气，可快速使气垫充满气，大大缩短气垫的充气时间。当气瓶压力表显示气瓶内压力低于2MPa时，应更换气瓶。气瓶应符合GA124–2013的规定。

优选地，所述框架为高强度铝合金型材拼接结构，所述立柱为铝合金材质，并与所述框架螺钉连接，所述平板为塑料材质，并与框架螺钉连接。

优选地，所述气垫安全阀的压力，一个安全阀的压力比另一个高0.1MPa。

优选地，所述两个视觉摄像头为CMOS摄像头。

优选地，所述控制器为PLC控制器。

优选地，所述控制面板为触摸屏。

优选地，所述电池为锂电池。

本实用新型的有益效果是，(1)双目视觉系统发现目标后，进行定位跟踪，预测目标的坠落点，并将信息传递给控制系统，控制系统发出控制指令，控制4个直流伺服电机的转向和转速，使本实用新型自动移动到目标坠落点，救护坠落者；(2)因为气瓶中预先充入了一定容量的压缩空气，当需要向气垫充气时，打开气瓶的开关阀，高压空气经减压阀向气垫充气，并同时启动风机向气垫充气，此时，两个气瓶和风机一起，同时向气垫充气，可快速使气垫充满气，大大缩短气垫的充气时间；(3)因为气垫是固定在行走装置上的，而行走装置有足够的重量，因此，气垫不会漂移，不需要消防人员把持，节省人力；(4)气垫前面和后面设有两个安全阀，可以根据坠落者的高度调整两个安全阀的压力，并且使该两个安全阀的调定压力相差0.1MPa，达到逐级释放冲击力的目的。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是图1的A—A剖视图；

图4是本实用新型中悬挂装置的结构示意图；

图5是图4的B—B剖视图；

图6是实用新型中悬挂装置的三维结构示意图。

图中，1—行走装置，2—气垫，3—气瓶，4—风机，5—电池，6—双目视觉系统，7—控制系统，101—框架，102—立柱，103—平板，104—麦克纳姆轮，105—安装架，106—弹簧，107—槽形安装基座，108—导轨，109—挡板，110—减速器，111—直流伺服电机，201—风门，202—第一安全阀，203—绳索，204—第二安全阀，205—气垫压力表，301—减压阀，302—气瓶压力表，303—开关阀，401—直流电机，402—单向气阀，601—CMOS摄像头，701—PLC控制器，702—触摸屏。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型实施例做进一步说明。

参见图1—图6，并以图1所示的具体位置进行所谓的前、后、左、右等方位的描述。本实用新型自移式消防救生气垫，包括行走装置1、气垫2、气瓶3、风机4、电池5、双目视觉系统6及控制系统7；所述行走装置1包括框架101和安装在框架下方的4个麦克纳姆轮104；所述框架101为长方体结构，框架四角分别固定有立柱102，框架的上表面覆盖有平板103；所述4个麦克纳姆轮104分别由4个直流伺服电机111通过4个减速器110单独驱动，所述麦克纳姆轮通过悬挂装置与所述框架连接，所述悬挂装置包括安装架105、弹簧106、槽形安装基座107、两个导轨108、挡板109，所述槽形安装基座107从侧面卡在框架101上，并通过螺钉固定在框架101上，所述两个导轨108固定在槽形安装基座107上，所述安装架105两侧有滑槽，该滑槽与导轨108滑动配合，导轨108下端安装挡板109，所述麦克纳姆轮104安装在安装架105的外侧，所述减速器110和直流伺服电机111安装在安装架105的内侧，减速器110的输出轴穿过安装架105与麦克纳姆轮104固定连接，安装架105与槽形安装基座107之间安装有弹簧106；所述气垫2安放在所述平板103上，气垫四角通过绳索203固定在所述立柱102上，所述气垫为长方体形，气垫的前面和后面各有一个风门201，风门201位于气垫前后面偏上方的位置，气垫的前面安装有第一安全阀202，气垫的后面安装有第二安全阀204，两安全阀均位于气垫前后面靠底部，安全阀的压力可以调定，并且第一安全阀202的压力比第二安全阀204的压力高0.1MPa，气垫的右侧面靠底部安装有气垫压力表205，所述安全阀和气垫压力表均固定在框架101上；所述气瓶3的数量为两个，分别固定在框架101的前面和后面，气瓶为两端封闭的圆筒形结构，其端部安装有开关阀303，开关阀303的出口安装有气瓶压力表302和减压阀301，减压阀301出口与气垫2软管连接；所述风机4安装在框架101左端部，风机4由直流电机401驱动，风机4的出风管经单向气阀402与气垫2软管连接；所述电池5安装在框架101的中间，电池5为可充电锂电池；所述双目视觉系统6包括硬件和软件两个部分，硬件部分为两个CMOS摄像头601，软件部分包括摄像头标定模块、目标检测与识别模块、目标定位与跟踪模块等，所述两个CMOS摄像头601分别安装在框架101前面两个立柱102的顶部；所述控制系统7包括硬件和软件两个部分，硬件部分包括PLC控制器701和触摸屏702，软件部分包括处理模块、控制模块及通信模块，所述PLC控制器701和触摸屏702安装在框架101的右端部。

进一步地，所述框架101为高强度铝合金型材拼接结构，所述立柱102为铝合金材质，立柱102通过螺钉与框架101连接，所述平板103为塑料材质，平板103与框架101通过螺钉连接。

本实用新型自移式消防救生气垫的工作原理是，当到达遇险现场时，双目视觉系统6发现目标后，进行定位跟踪，预测目标的坠落点，并将信息传递给控制系统7，控制系统7发出控制指令，一方面控制4个直流伺服电机111的转向和转速，使本实用新型自动移动到目标坠落点，另一方面启动直流电机401使风机4旋转向气垫2充气，与此同时，打开两个气瓶3的开关阀303，高压气体经减压阀301向气垫2充气，在风机4和气瓶3的共同充气中，气垫2在最短的时间内充满气，达到快速救援的要求，当气垫压力表205显示的压力满足救援现场要求时，关闭风机4和气瓶3，停止向气垫2充气，当有坠落者坠落到气垫上时，气垫内压力急剧上升，达到第二安全阀204的调定压力时，该安全阀开启，高压气体排出，减小对坠落者的冲击，如果由于坠落者高度太高，冲击压力继续上升，则第二安全阀202打开，气垫逐级释放冲击压力，可减小对坠落者冲击。

当气瓶压力表302显示气瓶3内的压缩空气压力低于2MPa时，应更换气瓶。气瓶应符合GA124–2013的规定。

本实用新型自移式消防救生气垫，具有充气速度快、可自行移动、定位准确、可逐级释放冲击力等优点，可有效保护坠落者，提高救生气垫的救护水平。

应当明确，以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (4)

1.自移式消防救生气垫，包括行走装置(1)、气垫(2)、气瓶(3)、风机(4)、电池(5)、双目视觉系统(6)以及控制系统(7)，其特征是，所述行走装置(1)包括框架(101)和安装在框架下方的4个麦克纳姆轮(104)；所述框架(101)为长方体结构，框架四角分别固定有立柱(102)，框架的上表面覆盖有平板(103)；所述麦克纳姆轮通过悬挂装置与所述框架连接，所述悬挂装置包括安装架(105)、弹簧(106)、槽形安装基座(107)、两个导轨(108)、挡板(109)，所述槽形安装基座(107)从侧面卡在框架(101)上，并通过螺钉固定在框架(101)上，所述两个导轨(108)固定在槽形安装基座(107)上，所述安装架(105)两侧有滑槽，该滑槽与导轨(108)滑动配合，导轨(108)下端安装挡板(109)，所述麦克纳姆轮(104)安装在安装架(105)的外侧，减速器(110)和直流伺服电机(111)安装在安装架(105)的内侧，减速器(110)的输出轴穿过安装架(105)与麦克纳姆轮(104)固定连接，安装架(105)与槽形安装基座(107)之间安装弹簧(106)；所述气垫(2)安放在所述平板(103)上，气垫四角通过绳索(203)固定在所述立柱(102)上。

2.根据权利要求1所述的自移式消防救生气垫，其特征在于：所述气垫(2)为长方体形，气垫的前后面各有一个风门(201)，风门(201)位于气垫前后面偏上方的位置，气垫的前面安装有第一安全阀(202)，气垫的后面安装有第二安全阀(204)，两安全阀均位于气垫前后面底部，安全阀的压力可以调定，并且第一安全阀(202)的压力比第二安全阀(204)的压力高0.1MPa，气垫的右侧面底部安装有气垫压力表(205)，所述安全阀和气垫压力表均固定在框架(101)上。

3.根据权利要求1所述的自移式消防救生气垫，其特征在于：所述气瓶(3)的数量为两个，分别固定在框架(101)的前后面，气瓶为两端封闭的圆筒形结构，其端部安装有开关阀(303)，开关阀(303)的出口安装有气瓶压力表(302)和减压阀(301)，减压阀(301)出口与气垫(2)软管连接。

4.根据权利要求1所述的自移式消防救生气垫，其特征在于：所述风机(4)安装在框架(101)左端部，风机(4)由直流电机(401)驱动，风机(4)的出风管经单向气阀(402)与气垫(2)软管连接。