CN208756848U - 高压细水雾消防机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压细水雾消防机器人，涉及机器人领域。所述高压细水雾消防机器人包括驱动行走机构、喷水机构、火灾感应组件、摄像头和控制系统，喷水机构包括供水机构、升降机构、高压细水雾喷水枪和调节驱动机构；控制系统用于获取火灾感应组件感应到的火灾信息或从外部火灾报警系统接收到包含火灾位置信息的灭火指示，根据火灾信息或灭火指示控制驱动行走机构移动至火灾位置，之后控制升降机构升起相应的高度并根据摄像头拍摄到的图像控制调节驱动机构调节所述高压细水雾喷水枪的喷射角度，最后控制所述高压细水雾喷水枪向火源喷射高压水雾进行灭火。本实用新型能够在消防车到来之前将处于萌芽状态的火灾扑灭，有效防止灾难发生。

Description

高压细水雾消防机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种高压细水雾消防机器人。

背景技术

在我国的项目工程中，如地铁、电缆隧道、仓库、体育馆、变电站等场所，都属于无人值守状态，只有传统的消火栓、干粉灭火器系统和报警系统。这些场所一旦出现火情，由于消息传递和距离的原因，消防人员不能在最佳的时间赶到现场，即使赶到现场，由于受到空间和物理环境的影响，也不能快速有效的灭火，最终导致生命和财产的损失发生。

我国现有的消防机器人只有在火灾发生后，由消防人员驾驶的消防车辆运送到达火灾现场并连接水管，之后消防人员遥控放出消防机器人进行灭火，但是此时已经错过了最佳灭火时机，并且，一旦消防车由于多种原因无法到达现场，传统的消防机器人更加不能发挥其相应的功能作用。

实用新型内容

本实用新型提供一种能够在消防车到来之前将处于萌芽状态的火灾扑灭，有效防止灾难发生的高压细水雾消防机器人。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一种高压细水雾消防机器人，包括驱动行走机构、喷水机构、火灾感应组件、摄像头和控制系统，其中，

所述喷水机构设置于所述驱动行走机构的上端，包括固定在所述驱动行走机构上的供水机构、升降机构、设置于所述升降机构上的高压细水雾喷水枪和用于调节所述高压细水雾喷水枪的喷射角度的调节驱动机构；

所述驱动行走机构的驱动部分、供水机构的驱动部分、升降机构的驱动部分、调节驱动机构的驱动部分、火灾感应组件和摄像头分别与所述控制系统电连接；

所述驱动行走机构的驱动部分、供水机构的驱动部分、升降机构的驱动部分、调节驱动机构的驱动部分和控制系统均采用设置于所述驱动行走机构上的蓄电池组件进行供电；

所述摄像头设置于所述高压细水雾喷水枪的喷头上；

所述控制系统用于获取所述火灾感应组件感应到的火灾信息或从外部火灾报警系统接收到包含火灾位置信息的灭火指示，根据所述火灾信息或灭火指示控制所述驱动行走机构移动至火灾位置，之后控制所述升降机构升起相应的高度并根据所述摄像头拍摄到的图像控制调节驱动机构调节所述高压细水雾喷水枪的喷射角度，最后控制所述高压细水雾喷水枪向火源喷射高压水雾进行灭火。

进一步的，所述升降机构包括多级伸缩油缸和与所述多级伸缩油缸连接的液压动力单元。

进一步的，所述升降机构采用蜗轮蜗杆传动机构或齿轮齿条传动机构。

进一步的，所述火灾感应组件包括气体检测装置、烟雾浓度检测装置和温度传感器中的一个或多个。

进一步的，所述调节驱动机构包括设置于所述升降机构上的旋转驱动机构和喷射角度调节机构。

进一步的，所述旋转驱动机构包括设置于所述升降机构上的第一支架、设置于所述第一支架上的第一电机、与所述第一电机的输出轴连接的主动齿轮和与所述主动齿轮外啮合的从动齿轮，所述高压细水雾喷水枪设置于所述从动齿轮上。

进一步的，所述喷射角度调节机构设置于所述旋转驱动机构与高压细水雾喷水枪之间，包括设置于所述旋转驱动机构上方的第二支架和设置于所述第二支架上的第二电机，所述第二电机的输出轴连接有支撑板，所述高压细水雾喷水枪设置于所述支撑板上。

进一步的，所述高压细水雾消防机器人还包括与所述控制系统无线连接的远程控制终端，所述第二支架上设置有天线。

进一步的，所述蓄电池组件包括设置于所述驱动行走机构上的第一蓄电池和设置于所述第二支架上的第二蓄电池。

进一步的，所述供水机构包括设置于所述驱动行走机构上的水箱和设置于所述水箱与高压细水雾喷水枪之间的柱塞泵，所述驱动行走机构上设置有用于存放连接在所述柱塞泵与高压细水雾喷水枪之间的水管的放线盘。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的高压细水雾消防机器人直接放置在地铁、电缆隧道、仓库、体育馆、变电站等场所，当控制系统获取火灾感应组件感应到的火灾信息或者从所在场所本身设置的火灾报警系统接收到包含火灾位置信息的灭火指示后，即可控制驱动行走机构移动至火灾位置，之后根据火源的高度位置控制升降机构将高压细水雾喷水枪提升至相应的高度，并根据第一摄像头拍摄到的图像控制调节驱动机构调节高压细水雾喷水枪的喷射角度以达到最好的喷射效果，最后控制高压细水雾喷水枪向火源喷射高压细水雾，快速有效地扑灭火源，防止火势加大，有效防止火灾发生。

综上所述，本实用新型的高压细水雾消防机器人通过直接放置在使用场所，当控制系统获取到火灾感应组件感应的火灾信息或接收到外部火灾报警系统发出的包含火灾位置的灭火指示后，即可控制高压细水雾消防机器人快速移动至火灾位置进行及时的近距离灭火，在消防车到来之前将处于萌芽状态的火进行扑灭或控制，能够有效防止火灾发生，以挽回在消防车来不及到达火灾现场或无法到达火灾现场进行灭火而造成的损失。

附图说明

图1为本实用新型的高压细水雾消防机器人的结构示意图；

图2为本实用新型的高压细水雾消防机器人中调节驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种高压细水雾消防机器人，如图1和图2所示，包括驱动行走机构1、喷水机构2、火灾感应组件、摄像头3和控制系统4，其中，

喷水机构2设置于驱动行走机构1的上端，包括固定在驱动行走机构 1上的供水机构2-1、升降机构2-2、设置于升降机构2-2上的高压细水雾喷水枪2-4和用于调节高压细水雾喷水枪2-4的喷射角度的调节驱动机构 2-3；

驱动行走机构1的驱动部分、供水机构2-1的驱动部分、升降机构2-2 的驱动部分、调节驱动机构2-3的驱动部分、火灾感应组件和摄像头3分别与控制系统4电连接；

驱动行走机构1的驱动部分、供水机构2-1的驱动部分、升降机构2-2 的驱动部分、调节驱动机构2-3的驱动部分和控制系统4均采用设置于驱动行走机构1上的蓄电池组件5进行供电；

摄像头3设置于高压细水雾喷水枪2-4的喷头上；

控制系统4用于获取火灾感应组件感应到的火灾信息或从外部火灾报警系统接收到包含火灾位置信息的灭火指示，根据火灾信息或灭火指示控制驱动行走机构1移动至火灾位置，之后控制升降机构2-2升起相应的高度并根据摄像头3拍摄到的图像控制调节驱动机构2-3调节高压细水雾喷水枪2-4的喷射角度，最后控制高压细水雾喷水枪2-4向火源喷射高压水雾进行灭火。

实用新型的高压细水雾消防机器人直接放置在地铁、电缆隧道、仓库、体育馆、变电站等场所，当控制系统获取火灾感应组件感应到的火灾信息或者从所在场所本身设置的火灾报警系统接收到包含火灾位置信息的灭火指示后，即可控制驱动行走机构移动至火灾位置，之后根据火源的高度位置控制升降机构将高压细水雾喷水枪提升至相应的高度，并根据第一摄像头拍摄到的图像控制调节驱动机构调节高压细水雾喷水枪的喷射角度以达到最好的喷射效果，最后控制高压细水雾喷水枪向火源喷射高压细水雾，快速有效地扑灭火源，防止火势加大，有效防止火灾发生。

综上，本实用新型的高压细水雾消防机器人通过直接放置在使用场所，当控制系统获取到火灾感应组件感应的火灾信息或接收到外部火灾报警系统发出的包含火灾位置的灭火指示后，即可控制高压细水雾消防机器人快速移动至火灾位置进行及时的近距离灭火，在消防车到来之前将处于萌芽状态的火进行扑灭或控制，能够有效防止火灾发生，以挽回在消防车来不及到达火灾现场或无法到达火灾现场进行灭火而造成的损失。

本实用新型中，如图1所示，驱动行走机构1可以采用消防机器人中最常用的履带式行走驱动机构，包括底盘1-1和驱动部分，其中，底盘1-1 用于安装喷水机构2、控制系统4和火灾感应组件。

当然，驱动行走机构1还可以根据高压细水雾消防机器人需要放置的场所的实际情况选择其它的结构方式如轮式行走驱动机构进行安装和运载高压细水雾消防机器人的其它零部件，均不影响本实用新型的技术方案的实现。

本实用新型中，供水机构2-1包括设置于行走驱动机构1上的水箱 2-1-1和设置于水箱2-1-1与高压细水雾喷水枪2-4之间的柱塞泵2-1-2，驱动行走机构1上设置有用于存放连接在柱塞泵2-1-2与高压细水雾喷水枪2-4之间的水管8的放线盘7。其中，水箱2-1-1内的水经过柱塞泵2-1-2 和高压细水雾喷水枪2-4转化成高压细水雾喷射出，并且，由于高压细水雾喷水枪2-4的高度会随着升降机构2-2进行变化，高压细水雾喷水枪2-4 与柱塞泵2-1-2之间连接的水管的长度需足够长以满足高压细水雾喷水枪 2-4高度的变化，而水管8通过存放在放线盘7上，既可以防止水管8在行走驱动机构1上的杂放而影响其它零部件的运行，又可以防止水管8收到火灾的破坏。

高压细水雾喷水枪2-4采用现有技术中已经成熟的技术方案即可实现。高压细水雾具有高效冷却、快速窒息的双重灭火机理，形成了介于液体和气体之间的一种特殊状态，用水量是传统灭火手段的1％，效率是其 200-300倍。其不仅具有高效节水、安全环保的灭火功能，而且具备特殊的降烟、降温、降毒功能。可快速隔离火源、对火灾现场烟雾和有毒气体进行有效降解和封堵。

摄像头3设置于高压细水雾喷水枪2-4的喷头上，能够随高压细水雾喷水枪2-4的喷射角度的调节而改变摄像角度，以随时能够拍摄火灾现场便于高压细水雾喷水枪2-4直接将高压细水雾喷射在火源处。

升降机构2-2能够将高压细水雾喷水枪2-4提升至与火源相适应的高度，能够使高压细水雾喷水枪2-4近距离地集中对火源进行灭火，以达到快速有效灭火的效果。

作为本实用新型的一种改进，升降机构2-2优选包括多级伸缩油缸 2-2-1和与多级伸缩油缸2-2-1连接的液压动力单元2-2-2。其中，在液压动力单元2-2-2驱动下，多级伸缩油缸2-2-1在其行程范围内可以在任意位置内停止和启动，有利于高压细水雾喷水枪2-4随时提升或降落至与火源相适应的高度进行灭火。多级伸缩油缸2-2-1的级数与行程可以根据高压细水雾消防机器人所使用场所的实际情况进行设计和制定。

当然，升降机构2-2除了采用油缸驱动的结构形式以外，还可以采用本领域技术人员能够想到的符合上述原则的其它结构，如蜗轮蜗杆传动机构或齿轮齿条传动机构。

优选的，火灾感应组件可以包括气体检测装置、烟雾浓度检测装置和温度传感器中的一个或多个。只要其中一个检测装置或传感器检测到火灾信息，即可将火灾信息发送至控制系统4，由控制系统4控制进行灭火操作。

由于升降机构2-2只能改变高压细水雾喷水枪2-4的垂直高度，而高压细水雾喷水枪2-4到达一定的高度后，其喷头有可能并不是直接对准火源的，并且在灭火过程中，火源的位置根据灭火的进展情况是实时改变的。因此，当高压细水雾喷水枪2-4到达一定的高度后，控制系统4需要根据摄像头3拍摄到的图像实时调整高压细水雾喷水枪2-4的喷射方向和喷射角度，因此，本实用新型中，调节驱动机构2-3优选包括设置于升降机构 2-2上的旋转驱动机构2-3-1和喷射角度调节机构2-3-2。

优选的，旋转驱动机构2-3-1可以包括设置于升降机构2-2上的第一支架2-3-12、设置于第一支架2-3-12上的第一电机2-3-11、与第一电机 2-3-11的输出轴连接的主动齿轮2-3-13和与主动齿轮2-3-13外啮合的从动齿轮2-3-14，高压细水雾喷水枪2-4设置于从动齿轮2-3-14上。其中，第一支架2-3-12固定连接在多级伸缩油缸2-2-1的活塞杆上，与从动齿轮 2-3-14除了与主动齿轮2-3-13外啮合以外，还通过轴承和轴承座结构支撑在第一支架2-3-12上。从动齿轮2-3-14的旋转轴线竖向设置，从动齿轮 2-3-13在第一电机2-3-11的驱动下旋转时，高压细水雾喷水枪2-4将随着从动齿轮2-3-13水平旋转相同的角度。

进一步的，喷射角度调节机构2-3-2可以设置于旋转驱动机构2-3-1 与高压细水雾喷水枪2-4之间，优选包括设置于旋转驱动机构2-3-1上方的第二支架2-3-21和设置于第二支架2-3-21上的第二电机2-3-22，第二电机2-3-22的输出轴连接有支撑板2-3-24，高压细水雾喷水枪2-4设置于支撑板2-3-24上。其中，第二支架2-3-21固定连接在从动齿轮2-3-13上，第二电机2-3-22的输出轴的旋转轴线水平设置，支撑板2-3-24在第二电机2-3-22的驱动下旋转，由此改变高压细水雾喷水枪2-4的俯仰角度。

此外，为了更好地支撑第二电机2-3-22的输出轴，第二电机2-3-22 的输出轴上还可以铰接连接有支撑座2-3-23，支撑座2-3-23固定连接在第二支架2-3-21上，支撑板2-3-24和支撑座2-3-23之间需预留出一定的旋转角度，以防止支撑板2-3-24旋转时受到支撑座2-3-23的干涉。

作为本实用新型的另一种改进，高压细水雾消防机器人除了可以由控制系统4自动控制灭火以外，还可以通过远程控制进行灭火，即，高压细水雾消防机器人还可以包括与控制系统4无线连接的远程控制终端，第二支架2-3-21上设置有天线6。火灾感应组件或高压细水雾消防机器人所在场所设置的火灾报警系统感应到火灾信息后，可以将包含火灾位置的火灾信息通过天线发送至远程控制终端，消防指挥中心根据远程控制终端接收到的火灾信息具体了解分析火灾现场的情况并快速制定出切实可行的救火方案，之后在远程控制终端通过远程控制控制系统4进而控制高压细水雾消防机器人移动至火灾位置对火源进行快速的灭火，实现操作人员与高压细水雾消防机器人相互协调完成救人灭火的任务。

此外，由于本实用新型的高压细水雾消防机器人中，第一电机2-3-11 和第二电机2-3-22会随着升降机构2-2进行升降，因此，为了便于第一电机2-3-11和第二电机2-3-22与蓄电池组件5之间的接线，并且第一电机 2-3-11和第二电机2-3-22在升降过程中其与蓄电池组件5之间的接线不受干扰，蓄电池组件5优选包括设置于行走驱动机构1上的第一蓄电池5-1 和设置于第二支架2-3-21上的第二蓄电池5-2。其中第一蓄电池5-1用于给行走驱动机构1、供水机构2-1、升降机构2-2和控制系统4供电，第二蓄电池5-2用于给第一电机2-3-11和第二电机2-3-22供电。

需要说明的是，本实用新型的高压细水雾消防机器人为了适应火灾现场，其多有的电气设备、线路和机械设备均可以根据现有技术采用耐高温、抗辐射、防爆炸、防水的材料进行设计安装。还可以设置自冷却喷淋系统进行压细水雾消防机器人自身的保护。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种高压细水雾消防机器人，其特征在于，包括驱动行走机构、喷水机构、火灾感应组件、摄像头和控制系统，其中，

所述喷水机构设置于所述驱动行走机构的上端，包括固定在所述驱动行走机构上的供水机构、升降机构、设置于所述升降机构上的高压细水雾喷水枪和用于调节所述高压细水雾喷水枪的喷射角度的调节驱动机构；

所述驱动行走机构的驱动部分、供水机构的驱动部分、升降机构的驱动部分、调节驱动机构的驱动部分、火灾感应组件和摄像头分别与所述控制系统电连接；

所述驱动行走机构的驱动部分、供水机构的驱动部分、升降机构的驱动部分、调节驱动机构的驱动部分和控制系统均采用设置于所述驱动行走机构上的蓄电池组件进行供电；

所述摄像头设置于所述高压细水雾喷水枪的喷头上；

所述控制系统用于获取所述火灾感应组件感应到的火灾信息或从外部火灾报警系统接收到包含火灾位置信息的灭火指示，根据所述火灾信息或灭火指示控制所述驱动行走机构移动至火灾位置，之后控制所述升降机构升起相应的高度并根据所述摄像头拍摄到的图像控制调节驱动机构调节所述高压细水雾喷水枪的喷射角度，最后控制所述高压细水雾喷水枪向火源喷射高压水雾进行灭火。

2.根据权利要求1所述的高压细水雾消防机器人，其特征在于，所述升降机构包括多级伸缩油缸和与所述多级伸缩油缸连接的液压动力单元。

3.根据权利要求1所述的高压细水雾消防机器人，其特征在于，所述升降机构采用蜗轮蜗杆传动机构或齿轮齿条传动机构。

4.根据权利要求1所述的高压细水雾消防机器人，其特征在于，所述火灾感应组件包括气体检测装置、烟雾浓度检测装置和温度传感器中的一个或多个。

5.根据权利要求1至4中任一所述的高压细水雾消防机器人，其特征在于，所述调节驱动机构包括设置于所述升降机构上的旋转驱动机构和喷射角度调节机构。

6.根据权利要求5所述的高压细水雾消防机器人，其特征在于，所述旋转驱动机构包括设置于所述升降机构上的第一支架、设置于所述第一支架上的第一电机、与所述第一电机的输出轴连接的主动齿轮和与所述主动齿轮外啮合的从动齿轮，所述高压细水雾喷水枪设置于所述从动齿轮上。

7.根据权利要求5所述的高压细水雾消防机器人，其特征在于，所述喷射角度调节机构设置于所述旋转驱动机构与高压细水雾喷水枪之间，包括设置于所述旋转驱动机构上方的第二支架和设置于所述第二支架上的第二电机，所述第二电机的输出轴连接有支撑板，所述高压细水雾喷水枪设置于所述支撑板上。

8.根据权利要求7所述的高压细水雾消防机器人，其特征在于，所述高压细水雾消防机器人还包括与所述控制系统无线连接的远程控制终端，所述第二支架上设置有天线。

9.根据权利要求7所述的高压细水雾消防机器人，其特征在于，所述蓄电池组件包括设置于所述驱动行走机构上的第一蓄电池和设置于所述第二支架上的第二蓄电池。

10.根据权利要求5所述的高压细水雾消防机器人，其特征在于，所述供水机构包括设置于所述驱动行走机构上的水箱和设置于所述水箱与高压细水雾喷水枪之间的柱塞泵，所述驱动行走机构上设置有用于存放连接在所述柱塞泵与高压细水雾喷水枪之间的水管的放线盘。