CN209263810U - 一种基于无人平台的未爆物排除系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无人平台的未爆物排除系统，其包括：无人车载平台，作为搭载排爆模块的移动底盘；高能激光引爆装置，用来对未爆物进行引爆和/或排除；无人机装置，用来完成水泡弹和/或网状聚能弹的投放；自动装载弹药装置，用来完成水泡弹/或网状聚能弹自动装载到无人机上；数据处理与控制中心，用来控制无人车载平台、无人机装置、自动装载弹药装置及高能激光引爆装置的作业。本实用新型具有智能化程度高、安全性好、排爆效果高、适用范围广等优点。

Description

一种基于无人平台的未爆物排除系统

技术领域

本实用新型主要涉及到危爆物的排除技术领域，特指一种基于无人平台的未爆物排除系统。

背景技术

未爆物清理是各个涉及到危爆物的行业及领域当中重要任务之一，以目前的科学技术，清除世界上所有的未爆物需要花费1100年的时间。不幸的是，探测和排除这些未爆物依然十分困难，并且充满危险。如何实现快速准确的排除未爆物，减少生命财产损失，是各个国家都面临的一个严峻问题。排除未爆物的主要有两种方式，一种是直接引爆，另一种是使其失效。然而目前排除未爆物基本上都是需要人工参与，存在排除速度慢，引爆不彻底，排除过程中导致人员和车辆等物品伤亡和损失的情况。

由于针对的爆炸物的目标特征、背景条件、处置要求等不同，排爆使用的装备、器材、技术、方法等也有很大的差别。现有大多数的未爆物探测和排除技术以人工手动进行，其危险系数极高。现有的排爆车多以大型碾压式爆破，成本高，且容易造成翻车等情况，维修成本高、损失大。此外，大型排爆车在地理条件复杂的丘陵山地行动不便，给迅速有效的排除未爆物的隐患带来了困难。

目前排爆车排除的方式：

1、机械化排除：机械化未爆物排除就是用各式车辆为底盘，改装后加装排扫滚、排扫犁或链锤等排扫器材。其目的一是通过压力或者磁力等方式引爆未爆物，二是将未爆物移走，开辟一条通道。但对于危险系数较高或者无法评估炸药量的情况下，这种做法很容易引起大规模的爆炸，同时对排扫器材造成无法恢复的损害。同时，移走未爆物的方法还没有从根本上解决未爆物的威胁。

2、爆破扫除：爆破扫除未爆物也包含多种方式，最主要的有二种，一种是直接对未爆物区域发射炮弹从而引爆未爆物，这种方式主要处理大面积未爆物区域有效，但也存在扫除不完整，留存有未引爆的爆炸物。一种是通过某种方式针对单个未爆物进行排查，如高能激光、聚能弹药等，这种方式是目前最常用的方法。但这种方式存在扫除速度慢，且需要人工参与，整个扫除过程复杂且效率低下。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种智能化程度高、安全性好、排爆效果高、适用范围广的基于无人平台的未爆物排除系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于无人平台的未爆物排除系统，其包括：

无人车载平台，作为搭载排爆模块的移动底盘；

高能激光引爆装置，用来对未爆物进行引爆和/或排除；

无人机装置，用来完成水泡弹和/或网状聚能弹的投放；

自动装载弹药装置，用来完成水泡弹/或网状聚能弹自动装载到无人机上，完成自动排出多个未爆物的功能。

数据处理与控制中心，用来控制无人车载平台、无人机装置、自动装载弹药装置及高能激光引爆装置的作业。

作为本实用新型的进一步改进：所述无人车载平台用来固定和安装排爆模块，提供排爆模块所需的电源以及在行驶过程中接收数据处理与控制中心发出的相应指令。

作为本实用新型的进一步改进：所述高能激光引爆装置用来根据数据处理与控制中心的指令直接对表面未爆物进行引爆、和/或引爆无人机装置投放的水泡弹在不引爆未爆物的情况下对地下未爆物进行排除、和/或对无人机装置投放的网状聚能弹进行引爆，进行大面积的排除。

作为本实用新型的进一步改进：所述无人机装置用来实现自主的起飞和降落。

作为本实用新型的进一步改进：所述自动装载弹药装置用来实现将水泡弹和/或网状聚能弹装载到无人机上，同时使无人机能够正常释放弹药。

作为本实用新型的进一步改进：所述数据处理与控制中心向上连接无人车载平台的控制平台，向下连接各个排爆模块，排爆模块根据数据处理与控制中心发射的命令实现无人机的起飞和降落、弹药的自动装载、以及激光的引爆。

作为本实用新型的进一步改进：所述高能激光引爆装置通过支撑装置位于无人车装置的顶部并可实时转动。

作为本实用新型的进一步改进：所述无人机装置和自动装载弹药装置都位于无人车装置的后部平台。

作为本实用新型的进一步改进：所述数据处理与控制中心位于无人车装置的前端。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型基于无人平台的未爆物排除系统，集高速性与全地形通过性为一体，解决人工排除未爆物过程中速度缓慢，危险性大以及对排除未爆物工作人员的心里压力大等缺点，实现无人的快速未爆物排除。

2、本实用新型基于无人平台的未爆物排除系统，针对单个未爆物，使用无人机装载水泡弹，通过高能激光引爆水泡弹，形成高压水枪，切断引线和炸药的联系，使未爆物直接失效，减少引爆未爆物时导致的人员或者车辆的伤亡和损失。

3、本实用新型基于无人平台的未爆物排除系统，针对大面积排除时，使用无人机搭载引爆网，在网的各个节点安装聚能弹，使用高能激光引爆其中的一颗炸弹，从而引爆一块区域的引爆弹，解决一整块地方的未爆物排除问题。

4、本实用新型基于无人平台的未爆物排除系统，由于采用高能激光，不仅可以远距离直接使用激光引爆表面未爆物，而且可以远距离引爆投掷的水泡弹再使地下未爆物失效，整个放弹和处置过程中无需人工参与，远距离进行排除能够有效的减少未爆物排查过程中遇到的无法预估的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构组成示意图。

图2是本实用新型在具体应用实例中的结构原理示意图。

图例说明：

1、无人车载平台；2、高能激光引爆装置；3、无人机装置；4、自动装载弹药装置；5、数据处理与控制中心。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的一种基于无人平台的未爆物排除系统，包括：

无人车载平台1，作为搭载排爆模块的移动底盘；

高能激光引爆装置2，用来对未爆物直接进行引爆和/或排除，同时可引爆投放的水泡弹和/或网状聚能弹，排出未爆物；

无人机装置3，用来完成水泡弹和/或网状聚能弹的投放，同时完成无人机的自动起飞和降落。

自动装载弹药装置4，用来完成水泡弹/或网状聚能弹自动装载到无人机上，完成自动排除多个未爆物的功能。

数据处理与控制中心5，用来控制无人车载平台1、高能激光引爆装置2、无人机装置3及自动装载弹药装置4的作业。

在具体应用实例中，无人车载平台1主要用来固定和安装排爆模块，提供排爆模块所需的电源以及在行驶过程中接收探测模块及数据处理与控制中心5发出的相应指令，如停止前进，继续前进，加速等。可以理解，只要满足上述能力的无人车均可以实现本实用新型的目的，均应在本实用新型的保护范围之内。

在具体应用实例中，高能激光引爆装置2可以采用高能激光，首先可以根据数据处理与控制中心5发出的指令直接对表面未爆物进行引爆，其次可以引爆无人机装置3投放的水泡弹在不引爆未爆物的情况下对地下未爆物进行排除，再者可以对无人机装置3投放的网状聚能弹进行引爆，进行大面积的排除。

在具体应用实例中，无人机装置3根据数据处理与控制中心5发出的指令实现自主的起飞和降落，同时完成水泡弹和/或网状聚能弹投放到指定位置。可以理解，只要满足上述能力的无人机均可以实现本实用新型的目的，均应在本实用新型的保护范围之内。

在具体应用实例中，本实用新型进一步还包括自动装载弹药装置4，主要用来实现将水泡弹和/或网状聚能弹装载到无人机上，同时保证无人机能够正常释放弹药，保证排爆系统能够连续多次作业。

在具体应用实例中，本实用新型进一步还包括探测模块，用来完成未爆物的探测作业，并将探测信号发送至数据处理与控制中心5用来对无人车载平台1和无人机装置3的控制。

在具体应用实例中，数据处理与控制中心5向上连接无人车载平台1的控制平台，向下连接各个排爆模块，排爆模块根据数据处理与控制中心5发射的命令实现无人机的起飞和降落、弹药的自动装载、以及高能激光的引爆。

本实用新型的基于无人平台的未爆物排除系统，工作流程为：

首先各个模块按照图2所示的结构进行安装，高能激光引爆装置2通过支撑装置位于无人车的顶部，它具有实时转动的功能，而无人机装置3和自动装载弹药装置4都位于无人车的后部平台，数据处理与控制中心5位于无人车的前端。这样实施主要包含以下优点：a、合理布局，保证车辆平衡，重心稳定；b、无人机装置3与自动弹药装置装置4置于车辆后部，保证无人机起降时需要的空间，同时保证无人机能够实现自动装药；c、高能激光引爆装置2包含光学瞄准部分，必须架构保证视野宽阔，无遮挡；d、数据处理与控制中心5与无人车载平台1的控制部分保持一致，位于车辆前端。

当开始执行排扫任务时，根据数据处理与控制中心5给的未爆物位置，首先高能激光引爆装置2使用高能激光对远距离的未爆物进行引爆，排查表面未爆物。

当需要对地下未爆物或者单个未爆物进行排除时，自动装载弹药装置4将水泡弹推送给无人机装置3，无人机装置3的无人机完成弹药的抓取，同时按照数据处理与控制中心5给的坐标，将水泡弹放置在目标区域，无人机返航；然后启动高能激光引爆装置2，对水泡弹引爆，水泡弹产生的高压水枪直接切断引线和炸药，使未爆物失效。

当接收需要进行大面积排除时，自动装载弹药装置4将装有网状聚能弹的弹药网推送给无人机，无人机完成弹药网的抓取，同时按照数据处理与控制中心5给的坐标，将弹药网释放在目标区域，无人机返航。然后，启动高能激光引爆装置2，对其中一个聚能弹引爆，排查一片区域的未爆物。

当本实用新型的排除系统完成未爆物排查，将给无人机一个指令，告知车辆可以进行前行或者排查另一枚未爆物。

由上可知，本实用新型的基于无人平台的未爆物排除系统，采用机动轻型无人车作为平台，结合无人机和水泡弹以及高能激光，通过远距离对未爆物进行排查，基于完全自主的方式实现未爆物的排查，能够同时对单个未爆物和大面积未爆物场地进行排查，加快排除的速度，同时减少人员伤亡。

也就是说，本实用新型通过采用无人车平台，多种未爆物排除方式相融合的方式，实现对所有未爆物的全面有效的扫除，排除方式采用全自主作业，减少人工干预。主要优势包括：

1、集高速性与全地形通过性为一体，解决人工排除过程中速度缓慢，危险性大以及对排除未爆物工作人员的心里压力大等缺点，实现无人的快速排除。

2、针对单个未爆物，使用无人机装载水泡弹，通过高能激光引爆水泡弹，形成高压水枪，切断引线和炸药的联系，使未爆物直接失效，减少引爆未爆物时导致的人员或者车辆的伤亡和损失。

3、针对大面积排除未爆物时，使用无人机搭载引爆网，在网的各个节点安装聚能弹，使用高能激光引爆其中的一颗炸弹，从而引爆一块区域的引爆弹，解决一整块地方的排爆问题。

4、由于采用高能激光，不仅可以远距离直接使用激光引爆表面未爆物，而且可以远距离引爆投掷的水泡弹再使地下未爆物失效，整个放弹和处置过程中无需人工参与，远距离进行未爆物排除能够有效的减少未爆物排查过程中遇到的无法预估的问题。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于无人平台的未爆物排除系统，其特征在于，包括：

无人车载平台，作为搭载排爆模块的移动底盘；

高能激光引爆装置，用来对未爆物进行引爆和/或排除；

无人机装置，用来完成水泡弹和/或网状聚能弹的投放；

自动装载弹药装置，用来完成水泡弹/或网状聚能弹自动装载到无人机上；

数据处理与控制中心，用来控制无人车载平台、无人机装置、自动装载弹药装置及高能激光引爆装置的作业。

2.根据权利要求1所述的基于无人平台的未爆物排除系统，其特征在于，所述无人车载平台用来固定和安装排爆模块，提供排爆模块所需的电源以及在行驶过程中接收数据处理与控制中心发出的相应指令。

3.根据权利要求1所述的基于无人平台的未爆物排除系统，其特征在于，所述高能激光引爆装置用来根据数据处理与控制中心的指令直接对表面未爆物进行引爆、和/或引爆无人机装置投放的水泡弹在不引爆未爆物的情况下对地下未爆物进行排除、和/或对无人机装置投放的网状聚能弹进行引爆，进行大面积的排除。

4.根据权利要求1所述的基于无人平台的未爆物排除系统，其特征在于，所述无人机装置用来实现自主的起飞和降落。

5.根据权利要求1所述的基于无人平台的未爆物排除系统，其特征在于，所述自动装载弹药装置用来实现将水泡弹和/或网状聚能弹装载到无人机上，同时使无人机能够正常释放弹药，完成自动排除多个未爆物的功能。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的基于无人平台的未爆物排除系统，其特征在于，所述数据处理与控制中心向上连接无人车载平台的控制平台，向下连接各个排爆模块，排爆模块根据数据处理与控制中心发射的命令实现无人机的起飞和降落、弹药的自动装载、以及激光的引爆。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的基于无人平台的未爆物排除系统，其特征在于，所述高能激光引爆装置通过支撑装置位于无人车装置的顶部并可实时转动。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的基于无人平台的未爆物排除系统，其特征在于，所述无人机装置和自动装载弹药装置都位于无人车装置的后部平台。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的基于无人平台的未爆物排除系统，其特征在于，所述数据处理与控制中心位于无人车装置的前端。