本發(fā)明涉及消防設(shè)備領(lǐng)域,具體地說是一種可以遙控進(jìn)入火場(chǎng)進(jìn)行內(nèi)攻近戰(zhàn)滅火作業(yè)的內(nèi)攻近戰(zhàn)消防機(jī)器人。
背景技術(shù):
商場(chǎng)、倉庫、辦公樓等大型建筑物一旦發(fā)生火災(zāi),由于建筑物內(nèi)部情況復(fù)雜,火情難以判斷,消防員如果強(qiáng)行進(jìn)入火場(chǎng)滅火將會(huì)冒著極大生命危險(xiǎn),為保證消防員的人身安全,有關(guān)部門已經(jīng)嚴(yán)令禁止消防員的此種行為,但若不及時(shí)進(jìn)入火場(chǎng)滅火,很多時(shí)候又難以有效控制火勢(shì),只能等待火勢(shì)自然減弱后再進(jìn)行滅火作業(yè),這又可能造成巨大的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失,因此消防官兵為職責(zé)冒險(xiǎn)進(jìn)入火場(chǎng)的事情仍時(shí)有發(fā)生,為保證消防官兵的人身安全同時(shí)又能有效控制火勢(shì),迫切需要一種能遙控進(jìn)入火場(chǎng)進(jìn)行火勢(shì)偵查及滅火的消防設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)攻近戰(zhàn)消防機(jī)器人,可遙控進(jìn)入火場(chǎng)進(jìn)行火勢(shì)偵查及內(nèi)攻近戰(zhàn)滅火作業(yè),有效控制火情。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
一種內(nèi)攻近戰(zhàn)消防機(jī)器人,包括轉(zhuǎn)座和車體,轉(zhuǎn)座設(shè)置于車體上,在所述轉(zhuǎn)座的前側(cè)設(shè)有噴水炮筒,所述噴水炮筒上側(cè)設(shè)有攝像頭,在所述轉(zhuǎn)座上側(cè)設(shè)有防火分隔水幕帶和用于形成防護(hù)水幕的灑水噴頭,所述轉(zhuǎn)座內(nèi)設(shè)有用于控制噴射的分水系統(tǒng),所述分水系統(tǒng)通過消防水管與消防車相連,車體內(nèi)設(shè)有控制模塊單元,所述控制模塊單元通過線路總成與火場(chǎng)外的控制系統(tǒng)相連,所述轉(zhuǎn)座和車體內(nèi)側(cè)設(shè)有耐火層。
所述防火分隔水幕帶包括多個(gè)水幕噴頭,所述轉(zhuǎn)座內(nèi)沿內(nèi)壁設(shè)有蓄水腔,所述水幕噴頭均與所述蓄水腔相通。
所述分水系統(tǒng)包括一個(gè)電控閥總成以及一個(gè)與所述電控閥總成的進(jìn)水口相連的輸入管,所述輸入管的另一端延伸至車體外并設(shè)有用于與消防水管相連的輸入接口。
所述車體兩側(cè)設(shè)有行走履帶機(jī)構(gòu),所述行走履帶機(jī)構(gòu)包括行走履帶、動(dòng)力輪、行走輪、托輪和行走電機(jī),其中在車體前后兩端分別設(shè) 有兩對(duì)動(dòng)力輪,車體兩側(cè)底部分別設(shè)有行走輪,車體兩側(cè)的頂部分別設(shè)有托輪,車體兩側(cè)的行走履帶分別依次繞過同側(cè)的動(dòng)力輪、行走輪和托輪,在車體內(nèi)設(shè)有兩個(gè)行走電機(jī),兩個(gè)行走電機(jī)分別與車體兩側(cè)后端的動(dòng)力輪相連。
所述車體內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向電機(jī)、齒輪和回轉(zhuǎn)支承,其中轉(zhuǎn)向電機(jī)垂直固裝于車體內(nèi)部的腔體底面,所述齒輪固裝在所述轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出軸上并與所述回轉(zhuǎn)支承的外環(huán)齒輪嚙合,轉(zhuǎn)座與所述回轉(zhuǎn)支承的外環(huán)齒輪固連,所述回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)環(huán)固設(shè)于車體內(nèi)。
所述線路總成外部依次套設(shè)有絕緣層以及耐火層,所述車體內(nèi)設(shè)有伸出至轉(zhuǎn)座外的天線。
所述車體后側(cè)設(shè)有用于輔助拖曳消防水管和線路總成的拖曳車,所述拖曳車包括車輪和車架,所述車架前端設(shè)有可張開的水管卡箍,后端設(shè)有導(dǎo)向箍,消防水管通過所述水管卡箍和導(dǎo)向箍水平固裝于車架上,且消防水管前端的接口通過所述水管卡箍夾持,在車架的前后兩端分別設(shè)有一個(gè)可張開的線路總成卡箍,線路總成通過所述線路總成卡箍水平固裝于車架上。
所述水管卡箍和線路總成卡箍結(jié)構(gòu)相同,均包括兩個(gè)卡爪和復(fù)位彈簧,兩個(gè)卡爪扳開后分別壓縮兩側(cè)的復(fù)位彈簧,松開后卡爪自動(dòng)復(fù)位。
所述轉(zhuǎn)座的后側(cè)設(shè)有用于抵消噴水后座力的后座炮筒。
所述車體兩側(cè)分別設(shè)有用于抵消噴水后座力的增重水囊。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:
1、本發(fā)明遙控進(jìn)入火場(chǎng)并通過設(shè)置于噴水炮筒上側(cè)的攝像頭觀察火場(chǎng)情況,滅火時(shí)本發(fā)明先通過轉(zhuǎn)座上的防火分隔水幕帶分隔火域,然后再通過噴水炮筒逐個(gè)火域滅火,達(dá)到有效控制火情的目的,同時(shí)本發(fā)明在轉(zhuǎn)座上側(cè)設(shè)有灑水噴頭用于形成防護(hù)水幕以保護(hù)車體。
2、本發(fā)明在車體兩側(cè)設(shè)有行走履帶,可越過各種障礙,保證車體在火場(chǎng)內(nèi)順利行駛,同時(shí)車體上的轉(zhuǎn)座可以旋轉(zhuǎn)以適應(yīng)火場(chǎng)內(nèi)的復(fù)雜情況。
3、本發(fā)明在轉(zhuǎn)座和車體的殼體內(nèi)側(cè)設(shè)有耐火層,以保護(hù)車體內(nèi)的各種裝置不受火場(chǎng)影響,車體與火場(chǎng)外部相連的線路總成也套設(shè)有耐火層。
4、本發(fā)明整體重量較輕,體積較小,總重量不超過60kg,消防 作業(yè)時(shí),消防官兵可以將其放置在容積較大的背包中背運(yùn)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖,
圖2為圖1中車體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,
圖3為圖1中轉(zhuǎn)座的剖視圖,
圖4為圖3中轉(zhuǎn)座的側(cè)視圖,
圖5為圖1中拖曳車的結(jié)構(gòu)示意圖,
圖6為圖5中拖曳車的俯視圖,
圖7為圖1中本發(fā)明車體和轉(zhuǎn)座的殼體結(jié)構(gòu)示意圖,
圖8為圖1中本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖,
圖9為圖1中本發(fā)明設(shè)有增重水囊時(shí)的示意圖,
圖10為圖9中增重水囊的工作狀態(tài)示意圖。
其中,1為噴水炮筒,2為攝像頭,3為灑水噴頭,4為防火分隔水幕帶,5為天線,6為轉(zhuǎn)座,7為車體,8為動(dòng)力輪,9為拖曳車,10為消防水管,11為托輪,12為行走輪,13為腔體,14為行走電機(jī),15為控制模塊單元,16為回轉(zhuǎn)支承,17為齒輪,18為第二出水口,19為蓄水腔,20為水幕噴頭,21為車輪,22為水管卡箍,23為車架,24為導(dǎo)向箍,25為接口,26為殼體,27為耐火層,28為防火分隔水幕,29為防護(hù)水幕,30為電控閥總成,31為第一出水口,32為輸入接口,33為輸入管,34為線路總成,35為線路總成卡箍,36為后座炮筒,37為增重水囊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
如圖1~4所示,本發(fā)明包括轉(zhuǎn)座6和車體7,其中半球狀的轉(zhuǎn)座6可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于車體7上,在所述轉(zhuǎn)座6的前側(cè)設(shè)有噴水炮筒1,在所述轉(zhuǎn)座6上側(cè)沿左右方向設(shè)有兩條平行的防火分隔水幕帶4,兩個(gè)灑水噴頭3分設(shè)于兩條防火分隔水幕帶4的前后兩側(cè),如圖3~4所示,每條防火分隔水幕帶4均包括多個(gè)呈弧狀均布于轉(zhuǎn)座6上側(cè)的水幕噴頭20,且兩條防火分隔水幕帶4的水幕噴頭20交錯(cuò)設(shè)置,每條防火分隔水幕帶4的水幕噴頭20同時(shí)噴水時(shí)即形成一個(gè)扇面的防火分隔水幕28用于分隔火域,位于兩條防火分隔水幕帶4前后兩側(cè)的灑水噴頭3噴水時(shí)形成防護(hù)車體7用的防護(hù)水幕29,本實(shí)施例中,所述灑水噴頭3為消防用直立型灑水噴頭,在轉(zhuǎn)座6內(nèi)設(shè)有用于控制所述噴水炮筒1、防火分隔水幕帶4和灑水噴頭3噴射的分水系統(tǒng),所述分水系統(tǒng)通過消防水管10與消防車相連,所述噴水炮筒1、防 火分隔水幕帶4和灑水噴頭3通過消防車上的水泵提供噴射壓力,所述車體7兩側(cè)設(shè)有行走履帶機(jī)構(gòu),在車體7內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)座6旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)以及多個(gè)與火場(chǎng)外的控制系統(tǒng)相連的控制模塊單元15,如圖7所示,本發(fā)明在轉(zhuǎn)座6和車體7的殼體26內(nèi)側(cè)設(shè)有耐火層27用以保護(hù)內(nèi)部裝置不受火情影響,本實(shí)施例中,所述耐火層27由耐火酚醛制成,本發(fā)明還在噴水炮筒1的上側(cè)設(shè)有用于觀察火情的攝像頭2,本實(shí)施例中所述攝像頭2為紅外線攝像頭,本發(fā)明在車體10后側(cè)設(shè)有拖曳車9。
如圖1~3所示,在所述轉(zhuǎn)座6內(nèi),沿轉(zhuǎn)座6內(nèi)壁設(shè)有一個(gè)橫截面為弧狀的蓄水腔19,所述水幕噴頭20均與所述蓄水腔19相通,設(shè)置于轉(zhuǎn)座6內(nèi)的分水系統(tǒng)包括一個(gè)電控閥總成30和一個(gè)輸入管33,所述電控閥總成30包括一個(gè)進(jìn)水口和多個(gè)出水口,所述輸入管33與所述電控閥總成30的進(jìn)水口相連,所述輸入管33的另一端延伸至車體7外并設(shè)有用于與消防水管10相連的輸入接口32,所述電控閥總成30的第一出水口31通過管路與所述噴水炮筒1相連,所述電控閥總成30的第二出水口18通過管路與轉(zhuǎn)座6內(nèi)的蓄水腔19相連,所述電控閥總成30的另外還有兩個(gè)出水口分別通過管路與轉(zhuǎn)座6上側(cè)的兩個(gè)灑水噴頭3相連。本發(fā)明進(jìn)入火場(chǎng)后,在行駛過程中,兩個(gè)灑水噴頭3噴水形成防護(hù)水幕29保護(hù)車體7,當(dāng)本發(fā)明行駛到指定區(qū)域后,灑水噴頭3繼續(xù)噴水防護(hù),同時(shí)電控閥總成30與蓄水腔19相連的管路開啟,使兩條防火分隔水幕帶4噴水形成兩道防火分隔水幕28分隔火域,火域分隔完成后,灑水噴頭3和防火分隔水幕帶4均停止噴水,噴水炮筒1開始噴水滅火作業(yè),對(duì)單個(gè)火域?qū)嵤缁?,上述各個(gè)管路之間的啟閉轉(zhuǎn)換即通過所述電控閥總成30控制實(shí)現(xiàn),此為本領(lǐng)域公知技術(shù)。
如圖1~2所示,所述車體7兩側(cè)設(shè)有行走履帶機(jī)構(gòu),所述行走履帶機(jī)構(gòu)包括行走履帶、動(dòng)力輪8、行走輪12、托輪11和行走電機(jī)14,其中在車體7前后兩端分別設(shè)有兩對(duì)動(dòng)力輪8,車體7兩側(cè)底部分別設(shè)有數(shù)量相同的行走輪12,車體7兩側(cè)的頂部分別設(shè)有數(shù)量相同的托輪11,每個(gè)托輪11的頂部均與車體7前后兩端的動(dòng)力輪8頂部平行,車體7兩側(cè)的行走履帶分別依次繞過同側(cè)的動(dòng)力輪8、行走輪12和托輪11,在車體7內(nèi)部的腔體13中設(shè)有兩個(gè)行走電機(jī)14,兩個(gè)行走電機(jī)14分別與車體7兩側(cè)后端的動(dòng)力輪8相連以驅(qū)動(dòng)行走履帶運(yùn)行,本發(fā)明通過兩個(gè)行走電機(jī)14各自控制一條行走履帶實(shí)現(xiàn) 車體的前進(jìn)、后退功能,并利用兩側(cè)差速實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。
如圖2所示,所述車體7內(nèi)還設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)座6旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向電機(jī)、齒輪17和回轉(zhuǎn)支承16,其中轉(zhuǎn)向電機(jī)垂直固裝于車體7內(nèi)部的腔體13底面上,所述齒輪17固裝在所述轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出軸上并與所述回轉(zhuǎn)支承16的外環(huán)齒輪嚙合,轉(zhuǎn)座6即與所述回轉(zhuǎn)支承16的外環(huán)齒輪固連,所述回轉(zhuǎn)支承16的內(nèi)環(huán)通過一個(gè)支架固設(shè)于車體7內(nèi),轉(zhuǎn)向電機(jī)通過所述齒輪17和回轉(zhuǎn)支承16傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)座6旋轉(zhuǎn),如圖2~3所示,所述輸入管33穿過所述回轉(zhuǎn)支承16中部的通孔和以及安裝所述電控閥總成30的安裝板后進(jìn)入轉(zhuǎn)座6內(nèi)與所述電控閥總成30的進(jìn)水口相連,所述輸入管33為軟管且長度須保證不影響轉(zhuǎn)座6左右轉(zhuǎn)向。
如圖1~2所示,在噴水炮筒1的上側(cè)設(shè)有用于觀察火情的攝像頭2,在車體7內(nèi)設(shè)有多個(gè)用于控制所述行走電機(jī)14、轉(zhuǎn)向電機(jī)、電控閥總成30和攝像頭2的控制模塊單元15,各個(gè)控制模塊單元15的信號(hào)線路匯合在一起形成線路總成34,所述線路總成34外部依次套設(shè)有絕緣層以及由耐火酚醛制成的耐火層,控制模塊單元15通過所述線路總成34與設(shè)立于火場(chǎng)外的指揮部控制系統(tǒng)相連,在車體7內(nèi)還設(shè)有伸出至轉(zhuǎn)座6外、可用于實(shí)現(xiàn)無線遙控的天線5。
本發(fā)明進(jìn)入火場(chǎng)后,車體7拖曳不斷釋放長度的消防水管10和線路總成34前進(jìn),為保證車體7的行駛順暢,本發(fā)明在車體7后側(cè)設(shè)有拖曳車9,如圖5~6所示,所述拖曳車9包括四個(gè)車輪21和一個(gè)呈工字型的車架23,車輪21分別安裝在車架23兩個(gè)橫梁的端部,消防水管10和線路總成34均水平固裝于所述車架23上,所述車架23中部豎直梁的前端設(shè)有水管卡箍22,后端設(shè)有導(dǎo)向箍24,在車架23前后兩側(cè)的橫梁上分別設(shè)有一個(gè)線路總成卡箍35,所述水管卡箍22和線路總成卡箍35結(jié)構(gòu)相同,均包括兩個(gè)卡爪和復(fù)位彈簧,兩個(gè)卡爪扳開后分別壓縮兩側(cè)的復(fù)位彈簧,松開后卡爪即自動(dòng)復(fù)位將物體夾緊,如圖6所示,固定消防水管10時(shí),先使消防水管10穿過導(dǎo)向箍24并將消防水管10前端的接口25與車體7后側(cè)的輸入接口32相連,然后扳開水管卡箍22將消防水管10的接口25放入所述水管卡箍22內(nèi)夾持固定,線路總成34則通過扳開兩個(gè)線路總成卡箍35夾持固定。
噴水炮筒1在噴水時(shí)由于噴水量較大,會(huì)產(chǎn)生較大的后座力,易使車體7發(fā)生傾翻,本發(fā)明通過設(shè)置后座炮筒36或者設(shè)置增重水囊 37來抵消后座力。如圖8所示,當(dāng)采用后座炮筒36方式時(shí),所述后座炮筒36設(shè)置于轉(zhuǎn)座6的后側(cè),所述后座炮筒36的出水口直徑小于入水口直徑,并且所述后座炮筒36的出水口直徑為噴水炮筒1口徑的一半,所述后座炮筒36通過管路與電控閥總成30的一個(gè)出水口相連,當(dāng)前側(cè)的噴水炮筒1噴水時(shí),后座炮筒36同時(shí)噴水以抵消前側(cè)噴水炮筒1的后座力。如圖9~10所示,當(dāng)采用增重水囊37方式時(shí),兩個(gè)增重水囊37分別設(shè)置于車體7兩側(cè)的行走履帶機(jī)構(gòu)上方,每個(gè)增重水囊37均通過管路與電控閥總成30的一個(gè)出水口相連,當(dāng)本發(fā)明到達(dá)指定位置后,灑水噴頭3和防火分隔水幕帶4均停止噴水,增重水囊37先進(jìn)行注水以增大車體7重量防止傾翻,然后噴水炮筒1開始噴水滅火作業(yè),每個(gè)增重水囊37注滿水后的體積為0.5立方米。
本發(fā)明的工作原理為:
本發(fā)明由建筑物的窗戶或門送入火場(chǎng),進(jìn)入火場(chǎng)后,本發(fā)明通過火場(chǎng)外的控制系統(tǒng)遙控行駛進(jìn)入指定位置,并且本發(fā)明在移動(dòng)和滅火作業(yè)時(shí),控制系統(tǒng)的電腦屏幕上會(huì)實(shí)時(shí)顯示由攝像頭2傳回的火情現(xiàn)場(chǎng)畫面供參考,另外如果能夠及時(shí)獲得建筑物燃燒樓層的平面圖資料,也可以將平面圖資料傳輸入本發(fā)明內(nèi)相應(yīng)的控制模塊中供本發(fā)明自動(dòng)分析路徑行駛至指定區(qū)域,此為本領(lǐng)域公知技術(shù)。
如圖8所示,當(dāng)本發(fā)明在行駛過程中,兩個(gè)灑水噴頭3噴水形成防護(hù)水幕29保護(hù)車體7,當(dāng)本發(fā)明行駛到指定區(qū)域后,灑水噴頭3繼續(xù)噴水,同時(shí)電控閥總成30控制與蓄水腔19相連的管路開啟,使兩條防火分隔水幕帶4向上噴水形成兩道防火分隔水幕28分隔火域,此時(shí)與噴水炮筒1相連的管路依然處于關(guān)閉狀態(tài),當(dāng)火域分隔完成后,灑水噴頭3和防火分隔水幕帶4均停止噴水,噴水炮筒1開始噴水滅火作業(yè),對(duì)分隔后的火域逐個(gè)實(shí)施滅火,在火勢(shì)較大時(shí)或現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜時(shí)可以將多個(gè)本發(fā)明同時(shí)送入火場(chǎng)相互配合作業(yè)。