CN214436004U - 一种用于施工现场的自动喷水机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于施工现场的自动喷水机器人，包括固定及辅助移动结构、监测采样分析结构和自动喷水结构。该实用新型的有益效果是：该机器人能够稳定行走于施工现场的工况，实时监控以及时发现施工现场的火灾，并自动或手动连接外部的消火栓水龙带，进行喷水灭火，能够向自身车体进行喷水，进行自救，保证机器人的安全运行，该灭火机器人在瞬间释放超大灭火球，短时间的灭火剂释放量大，灭火强度高，灭火效果好，而且释放超大灭火球，机器人可马上倒车或转向脱落火场，相较写到灭火剂罐喷射的方式减少了机器人在火场停留的时间，提高了机器人的安全度，提高该机器人火灾承受能力，延长其使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种土建施工监控装置，具体为一种用于施工现场的自动喷水机器人，属于机器人技术领域。
背景技术
施工现场火灾风险大，因此对施工现场的巡检是每个工程类项目需要重复不断地进行的工作。在实际的施工项目中，往往存在施工场所分散、距离办公地点较远等一系列现实问题。如何通过先进的通信技术、视频技术、远程控制技术、传感技术和人工智能技术，解决时间、空间的难题，协助管理人员更高频、高效、精确的巡检，是有效提高管理效率、降低成该的刚性需求。
施工现场火灾风险大，缺乏自动灭火措施，主要依靠人工消防。而人员进行灭火又造成进一步伤亡的风险，机器人相对人而言，不需要呼吸、不惧怕浓烟，且可以耐受较高的高温，因此在处理施工现场火情中具有优势。
对于建成的火灾风险性高的建筑，在夜间或者无人值守时经常也需采用附加措施对于建筑物内的火灾报警或者消防灭火措施进行补充。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，该机器人要解决的技术问题是提供一种用于施工现场的自动喷水机器人。
该实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种用于施工现场的自动喷水机器人，包括固定及辅助移动结构、监测采样分析结构和自动喷水结构，所述固定及辅助移动结构安装在该机器人的下方，且监测采样分析结构和自动喷水结构设立在该机器人的内部；
所述云台热成像摄像机、升降台、测距雷达、行走辅助摄像头、车体、底盘和升降杆共同组成该灭火机器人的固定及辅助移动结构，所述底盘安装在车体的下方，所述升降台转动连接在车体的上方，并通过升降杆连接有云台热成像摄像机，所述测距雷达安装在车体的内部前端，且行走辅助摄像头安装在测距雷达侧方，所述空气质量监测仪、采样口和空气质量报警器共同组成该系统装置的采样分析结构，所述空气质量监测仪和空气质量报警器均安装在车体内部，并位于采样口下方，所述电磁启闭消防水枪、消防供水管、消防水龙带接口、消防接口自安装机械臂和电磁启闭自救消防水枪共同组成该机器人的自动喷水结构，所述电磁启闭消防水枪固定于所述车体内部，且枪口延伸出升降台，所述消防水龙带接口设立在车体的尾部，且其与外部消火栓的水龙带呈管道插入连接，所述消防接口自安装机械臂安装在车体两侧。
作为该实用新型再进一步的方案：所述电磁启闭消防水枪为水枪喷头加装电磁控制阀组成，其中电磁控制阀与空气质量报警器均通过远程通信模块与后台服务器向连接。
作为该实用新型再进一步的方案：所述电磁启闭消防水枪与云台热成像摄像机两者均与升降台呈同步旋转运动，电磁启闭消防水枪安插在升降台内，所述云台热成像摄像机通过升降杆安装在升降台上，且电磁启闭消防水枪枪口与云台热成像摄像机平行，电磁启闭消防水枪通过云台热成像摄像机实现对着火点的瞄准。
作为该实用新型再进一步的方案：所述电磁启闭自救消防水枪安装在所述电磁启闭消防水枪的下方，枪口延伸出升降台的前部，所述电磁启闭自救消防水枪的另一端连通电磁启闭消防水枪或消防供水管，所述电磁启闭自救消防水枪与电磁启闭消防水枪组成结构相同。
作为该实用新型再进一步的方案：所述底盘外侧设有电机驱动履带，在喷水时，履带向前小幅度移动，使其与地面产生的摩擦力、喷水产生的反作用力和自身动力相抵消，保持整体的稳定。
作为该实用新型再进一步的方案：所述云台热成像摄像机可根据热成像分布，通过后台服务器控制移动寻找外部消火栓，且后台服务器与车体内部控制器通过通信模块进行连接。
作为该实用新型再进一步的方案：所述电磁启闭自救消防水枪为水枪头加装电磁阀组成，电磁阀开启喷水、关闭停止喷水，在水枪头口部焊接有带支腿的薄钢板，薄钢板的支腿与水枪头口部管壁焊接，水枪头内水喷出后冲击到薄钢板上，水流薄钢板的反作用力，受到形成反方向的散射水幕，布洒到机器人车体上，实现降温，电磁启闭自救消防水枪与可探测火焰云台热成像摄像机共轴旋转，电磁启闭自救消防水枪安装在电磁启闭消防水枪下方，常闭，自救时开启。
该实用新型的有益效果是：该用于施工现场的自动喷水机器人设计合理：
1.该机器人能够稳定行走于施工现场的工况，实时监控以及时发现施工现场的火灾，并自动或手动连接外部的消火栓水龙带，进行喷水灭火；
2.能够向自身车体进行喷水，进行自救，保证机器人的安全运行；
3.灭火机器人在瞬间释放超大灭火球，短时间的灭火剂释放量大，灭火强度高，灭火效果好，而且释放超大灭火球，机器人可马上倒车或转向脱落火场，相较写到灭火剂罐喷射的方式减少了机器人在火场停留的时间，提高了机器人的安全度；
4.提高该机器人火灾承受能力，延长其使用寿命。
附图说明
图1为该实用新型结构示意图。
图中：1、云台热成像摄像机，2、升降台，4、测距雷达，5、行走辅助摄像头，8、车体，9、底盘，20、升降杆，26、空气质量监测仪，27、采样口，28、空气质量报警器，29、电磁启闭消防水枪，30、消防供水管，31、消防水龙带接口，32、消防接口自安装机械臂和33、电磁启闭自救消防水枪。
具体实施方式
下面将结合该实用新型实施例中的附图，对该实用新型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该实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于该实用新型中的实施例，该领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于该实用新型保护的范围。
请参阅图1，一种用于施工现场的自动喷水机器人，包括固定及辅助移动结构、监测采样分析结构和自动喷水结构，所述固定及辅助移动结构安装在该机器人的下方，且监测采样分析结构和自动喷水结构设立在该机器人的内部；
所述固定及辅助移动结构由云台热成像摄像机1、升降台2、测距雷达4、行走辅助摄像头5、车体8、底盘9和升降杆20构成，所述底盘9安装在车体8的下方，所述升降台2转动连接在车体8的上方，并通过升降杆20连接有云台热成像摄像机1，所述测距雷达4安装在车体8的内部前端，且行走辅助摄像头5安装在测距雷达4侧方；
所述采样分析结构由空气质量监测仪26、采样口27和空气质量报警器28构成，所述空气质量监测仪26和空气质量报警器28均安装在车体8内部，并位于采样口27下方；
所述自动喷水结构由电磁启闭消防水枪29、消防供水管30、消防水龙带接口31、消防接口自安装机械臂32和电磁启闭自救消防水枪33构成，所述电磁启闭消防水枪29固定于所述车体8内部，且枪口延伸出升降台2，所述消防水龙带接口31设立在车体8的尾部，且其与外部消火栓的水龙带呈管道插入连接，所述消防接口自安装机械臂32安装在车体8两侧，所述消防接口自安装机械臂32型号为UR16e。
进一步的，在该实用新型实施例中，所述电磁启闭消防水枪29为水枪喷头加装电磁控制阀组成，其中电磁控制阀与空气质量报警器28均通过远程通信模块与后台服务器向连接，方便远程控制自动喷水，降低风险。
进一步的，在该实用新型实施例中，所述电磁启闭消防水枪29与云台热成像摄像机1两者均与升降台2呈同步旋转运动，电磁启闭消防水枪29安插在升降台2内，所述云台热成像摄像机1通过升降杆20安装在升降台2上，且电磁启闭消防水枪29枪口与云台热成像摄像机1平行，电磁启闭消防水枪29通过云台热成像摄像机1实现对着火点的瞄准，确保灭火的效果，提高喷水灭火点的命中率。
进一步的，在该实用新型实施例中，所述电磁启闭自救消防水枪33安装在所述电磁启闭消防水枪29的下方，枪口延伸出升降台2的前部，所述电磁启闭自救消防水枪33的另一端连通电磁启闭消防水枪29或消防供水管30，所述电磁启闭自救消防水枪33与电磁启闭消防水枪29组成结构相同，方便远程控制该机器人自救，降低损失。
进一步的，在该实用新型实施例中，所述底盘9外侧设有电机驱动履带，在喷水时，履带向前小幅度移动，使其与地面产生的摩擦力、喷水产生的反作用力和自身动力相抵消，保持整体的稳定，提高该机器人的火灾内生存能力。
进一步的，在该实用新型实施例中，所述云台热成像摄像机1可根据热成像分布，通过后台服务器控制移动寻找外部消火栓，且后台服务器与车体8内部控制器通过通信模块进行连接，方便该机器人寻找外部消火栓，便于快速安装通水灭火。
进一步的，在该实用新型实施例中，所述电磁启闭自救消防水枪33为水枪头加装电磁阀组成，电磁阀开启喷水、关闭停止喷水，在水枪头口部焊接有带支腿的薄钢板，薄钢板的支腿与水枪头口部管壁焊接，水枪头内水喷出后冲击到薄钢板上，水流薄钢板的反作用力，受到形成反方向的散射水幕，布洒到机器人车体上，实现降温，电磁启闭自救消防水枪33与可探测火焰云台热成像摄像机1共轴旋转，电磁启闭自救消防水枪33安装在电磁启闭消防水枪29下方，常闭，自救时开启，便于该机器人对自身进行全方位灭火降温，延长使用寿命。
工作原理：在使用该用于施工现场的自动喷水机器人时，设有四种工况，普通巡视工况，加强灭火工况、喷水灭火工况和自救撤离工况。
采用普通巡视工况工作，火灾风险大时采用加强灭火工况工作。在普通巡视工况下工作时，当所携带的灭火球全部发射完毕时，或者在加强灭火工况工作时，60KG以上级超大灭火球发射完毕时，如果火灾仍旧没有扑灭，该机器人切换为喷水灭火工况工作。在喷水灭火工况下，当泵吸式多参数空气质量监测仪26检测到空气温度高于该机器人的安全工作温度时，该机器人可撤离并在撤离过程中切换为自救撤离工况喷水自救降温。
在普通巡视工况下工作时，当所携带的灭火球全部发射完毕时，或者在加强灭火工况工作时，60KG以上级超大灭火球发射完毕时，如果火灾仍旧没有扑灭，该机器人切换为喷水灭火工况工作。喷水灭火工况下，该机器人移动到预设的消火栓处，倒车使得尾部接近该消火栓。通过手动或者自动将该消火栓的水龙带一端安装在消火栓上，并将另一端放置在地面上。该机器人将可探测火焰云台热成像摄像机1旋转对准尾部，可观察到地面消火栓的水龙带，采用消防接口自安装机械臂32抓取消火栓水龙带与消防水龙带接口31连接，使用建筑消火栓供水。
消防水龙带和消防水龙带接口31连接完成后，消火栓阀门打开后，该机器人可前进到火场灭火，前进过程中，消火栓阀门暂时不打开，该机器人拖带为充水的消防水龙带前行。
充水的消防水龙带前行过程中，通过云平台控制、可探测火焰云台热成像摄像机1等任何一种方式发现、确定着火点后，在距离着火点的安全距离上(一般为25米)，电磁启闭消防水枪29通过可探测火焰云台热成像摄像机1实现对着火点的瞄准，瞄准后打开消火栓阀门，且电磁启闭消防水枪29电磁开启喷水。为抵抗消防水龙带充水和喷水中的反作用力，保持该机器人稳定，该机器人的行走电机驱动履带，以电机驱动力和履带摩擦力抵抗喷水反作用力，保持该机器人基该静止、稳定，喷水头瞄准着火点喷水。
当可探测火焰云台热成像摄像机1发现着火点逼近该机器人或者泵吸式多参数空气质量监测仪26、发现该机器人所处环境温度超高时(比如高于100℃)，该机器人机器人关闭电磁启闭消防水枪29暂停喷水、倒车远离着火点，到达距离着火点25米左右的安全位置后再次停车，瞄准着火点、开启电磁启闭消防水枪29喷水灭火，以电机驱动力和履带摩擦力抵抗喷水反作用力保持该机器人稳定。
在喷水灭火工况下，当泵吸式多参数空气质量监测仪26检测到空气温度高于该机器人的安全工作温度时(比如100℃)，向云平台发送报警信号，同时该机器人利用可探测火焰云台热成像摄像机1可进行360°扫描，寻找空气和环境温度低的方向，规划该机器人撤离路线。该机器人根据电磁启闭消防水枪29的射程，在射程范围内向着空气和环境温度低的方向倒车到距离着火点最远的位置使用电磁启闭消防水枪29喷水，在灭火的同时最大限度确保该机器人的安全。
当泵吸式多参数空气质量监测仪26检测到空气温度高于该机器人的安全工作温度时(比如100℃)，且可探测火焰云台热成像摄像机1可进行360°扫描未找到低温、安全的撤离路线时，该机器人切换为自救撤离工况喷水自救降温工况，关闭电磁启闭消防水枪29，开启电磁启闭自救消防水枪33向该机器人车体喷水降温，并朝向温度相对最低的方向撤离，显著提高该机器人的火场生存力。
对于该领域技术人员而言，显然该实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离该实用新型的精神或基该特征的情况下，能够以其他的具体形式实现该实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，该实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在该实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然该说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，该领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成该领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种用于施工现场的自动喷水机器人，包括固定及辅助移动结构、监测采样分析结构和自动喷水结构，其特征在于：所述固定及辅助移动结构安装在该机器人的下方，且监测采样分析结构和自动喷水结构设立在该机器人的内部；
所述固定及辅助移动结构由云台热成像摄像机(1)、升降台(2)、测距雷达(4)、行走辅助摄像头(5)、车体(8)、底盘(9)和升降杆(20)构成，所述底盘(9)安装在车体(8)的下方，所述升降台(2)转动连接在车体(8)的上方，并通过升降杆(20)连接有云台热成像摄像机(1)，所述测距雷达(4)安装在车体(8)的内部前端，且行走辅助摄像头(5)安装在测距雷达(4)侧方；
所述采样分析结构由空气质量监测仪(26)、采样口(27)和空气质量报警器(28)构成，所述空气质量监测仪(26)和空气质量报警器(28)均安装在车体(8)内部，并位于采样口(27)下方；
所述自动喷水结构由电磁启闭消防水枪(29)、消防供水管(30)、消防水龙带接口(31)、消防接口自安装机械臂(32)和电磁启闭自救消防水枪(33)构成，所述电磁启闭消防水枪(29)固定于所述车体(8)内部，且枪口延伸出升降台(2)，所述消防水龙带接口(31)设立在车体(8)的尾部，且其与外部消火栓的水龙带呈管道插入连接，所述消防接口自安装机械臂(32)安装在车体(8)两侧。
2.根据权利要求1所述的一种用于施工现场的自动喷水机器人，其特征在于：所述电磁启闭消防水枪(29)为水枪喷头加装电磁控制阀组成，其中电磁控制阀与空气质量报警器(28)均通过远程通信模块与后台服务器向连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于施工现场的自动喷水机器人，其特征在于：所述电磁启闭消防水枪(29)与云台热成像摄像机(1)两者均与升降台(2)呈同步旋转运动，电磁启闭消防水枪(29)安插在升降台(2)内，所述云台热成像摄像机(1)通过升降杆(20)安装在升降台(2)上，且电磁启闭消防水枪(29)枪口与云台热成像摄像机(1)平行，电磁启闭消防水枪(29)通过云台热成像摄像机(1)实现对着火点的瞄准。
4.根据权利要求1所述的一种用于施工现场的自动喷水机器人，其特征在于：所述电磁启闭自救消防水枪(33)安装在所述电磁启闭消防水枪(29)的下方，枪口延伸出升降台(2)的前部，所述电磁启闭自救消防水枪(33)的另一端连通电磁启闭消防水枪(29)或消防供水管(30)，所述电磁启闭自救消防水枪(33)与电磁启闭消防水枪(29)组成结构相同。
5.根据权利要求1所述的一种用于施工现场的自动喷水机器人，其特征在于：所述底盘(9)外侧设有电机驱动履带，在喷水时，履带向前小幅度移动，使其与地面产生的摩擦力、喷水产生的反作用力和自身动力相抵消，保持整体的稳定。
6.根据权利要求1所述的一种用于施工现场的自动喷水机器人，其特征在于：所述云台热成像摄像机(1)可根据热成像分布，通过后台服务器控制移动寻找外部消火栓，且后台服务器与车体(8)内部控制器通过通信模块进行连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于施工现场的自动喷水机器人，其特征在于：所述电磁启闭自救消防水枪(33)为水枪头加装电磁阀组成，电磁阀开启喷水、关闭停止喷水，在水枪头口部焊接有带支腿的薄钢板，薄钢板的支腿与水枪头口部管壁焊接，水枪头内水喷出后冲击到薄钢板上，水流薄钢板的反作用力，受到形成反方向的散射水幕，布洒到机器人车体上，实现降温，电磁启闭自救消防水枪(33)与可探测火焰云台热成像摄像机(1)共轴旋转，电磁启闭自救消防水枪(33)安装在电磁启闭消防水枪(29)下方，常闭，自救时开启。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20211022 |