一种用于隧道的移动灭火机器人系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于隧道的移动灭火机器人系统，包括设在隧道内的消防高位水池、设置于隧道侧壁上沿隧道长度方向架设的轨道和供水管道，还包括挂载在轨道上的灭火机器人；所述的灭火机器人，包括本体，本体上方设有移动模块，通过移动模块沿着轨道移动；本体上还设有信息感知模块、数据传输模块、供电模块、灭火模块和控制系统、照明系统及警示灯。本发明专利技术具备实时监控、早期预警、精确处置、信息联通等特性，为加强消防救援队伍现代化作战体系建设，实现紧贴实战化、聚焦规范化、做强专业化目标，提供了科学路径参考。提供了科学路径参考。提供了科学路径参考。

【技术实现步骤摘要】
一种用于隧道的移动灭火机器人系统


[0001]本专利技术涉及隧道消防
，，具体为一种用于隧道的移动灭火机器人系统。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，高速公路和铁路里程的增加，隧道交通也迅速发展，隧道的安全问题也日益为世人所关注。隧道火灾具有如下特点：烟雾大，温度高、疏散困难、扑救困难。若不能及时扑灭火源，将严重危及救灾人员和周围居民的生命与财产安全。
[0003]大多数隧道地处山区，人烟稀少，水源缺乏。隧道空间狭小，车辆多、车速快，极易发生连环碰撞，造成严重的交通阻塞，火势顺着车辆蔓延，扩大损失。隧道为一管状结构，近似密闭状态燃烧产生的热量不易散发，很难自然排烟，一旦起火，大量高温有毒烟气很快充满隧道，浓烟高温，油料燃烧，温度很高，往往使灭火人员无法靠近。消防人员难以接近火源点扑救，使得救援工作不能及时展开。
[0004]当隧道内引发火灾时，能否将火情消灭在萌芽或发展的初期阶段至关重要。因为火灾初期火情往往比较小，扑救比较容易，一般隧道内设置的消火栓、水成膜和灭火器即可灭初期火灾。但隧道内首先发现和面临火灾的司乘人员没有专门的消防知识和技术，发生火灾时没有意识去用隧道内灭火设施进行灭火，等隧道管理人员或消防救援人员到达火灾现场后，已错过黄金救援灭火时间，火势已大，已很难对隧道进行救援和灭火。时间一长，着火点附近的隧道承重混凝土容易崩塌。由于山区高速公路隧道衬层内含有水分，当火灾发生时，衬层中的水变成蒸汽，在衬层内快速膨胀，从而产生巨大的压力。国外隧道衬层火灾试验研究表明，混凝土表明温度达到200℃时，10～15分钟内混凝土衬层就会发生爆裂、崩落。
[0005]隧道因车辆事故，汽车相撞等引起火灾后，除本身携带一定数量的燃油外，有时候还运载相当数量的可燃品、化学品、危险品，火势蔓延快，很难控制。加之环境恶劣受空间限制，通信联络困难。如果施救不及时和方法不当必然会造成严重的人员伤亡和财产损失带来危害时常是毁灭性的社会影响大。

技术实现思路

[0006]针对上述技术问题，本专利技术公开了一种用于隧道的移动灭火机器人系统，利用隧道轨道式应急装置，进行车辆事故鉴定(通过高清摄像头以及数字识别技术，识别车牌，确定是小轿车事故还是货车事故，根据车牌信息可以检索货车拉的是否是危化品，是何种危化品。考虑假如有车辆侧翻时或者车牌因事故受损时数字识别的效果不好，是技术上的缺点，可通过转人工识别来判断)、定位火源(通过红外和超声波检测装置以及隧道内的温感装置，联合检查事故地点是否有火灾情况)、数据向外界传输(利用隧道内的同轴泄露电缆，于该专利技术的终端相互连通，实现现场画面实时向外传输，便于后方指挥了解情况，正确决策)、利用自身灭火装置压制火灾(自身携带7kg的超细干粉灭火剂，利用高压喷口对火源进行压制，但在有人员被困时，不能喷射超细干粉灭火剂，故出发喷射条件需要加以人工判
读；喷水喷口联通供水管道实现取水)、从隧道消防高位水池引水到机器人(利用重力差以及加压泵组将隧道上方的消防高位水池中的水压入轨道上的管道中，管道上每过1.5m有一个接口，装置在相应位置停靠，从该接口上取水)等目的。
[0007]一种用于隧道的移动灭火机器人系统，包括设在隧道内的消防高位水池、设置于隧道侧壁上沿隧道长度方向架设的轨道和供水管道，还包括挂载在轨道上的灭火机器人；所述的灭火机器人，包括本体，本体上方设有移动模块，通过移动模块沿着轨道移动；
[0008]本体上还设有信息感知模块、数据传输模块、供电模块、灭火模块和控制系统、照明系统及警示灯；
[0009]所述的移动模块，包括轮毂电机驱动的四个滚轮，滚轮沿轨道移动。移动模块受控制系统控制；
[0010]信息感知模块，包括烟雾探测器、温度传感器、超声波传感器、红外和可见光摄像头、气体检测仪；信息感知模块将采集的数据传输至数据传输模块和控制系统；
[0011]供电模块，包括蓄电池；隧道内设置充电桩，控制系统将控制灭火机器人自动前往充电桩充电。
[0012]灭火模块，配有两套灭火系统，包括水/泡沫灭火和超细干粉灭火；控制系统判断选择使用；
[0013]控制系统，用于处理信息，进行判断，主控灭火机器人的行动。
[0014]供水管道在轨道上每个作业点对应的位置设置有接口母头。接口母头与灭火机器人上的公头对接后，通过水泵从消防高位水池供水；
[0015]在轨道上依次设有多个作业点，灭火机器人移动至该位置后，通过自动插销进行固定，便于固定位置和稳定姿态。
[0016]本专利技术具备实时监控、早期预警、精确处置、信息联通等特性，为加强消防救援队伍现代化作战体系建设，实现紧贴实战化、聚焦规范化、做强专业化目标，提供了科学路径参考。
[0017]本专利技术技术方案带来的有益效果：
[0018]1.运用图像识别技术，识别车牌，通过网络获取车辆信息。该装置通过轨道可以快速到达事发现场上方，从两侧可以清晰看到事故情况；并利用车牌识别技术识别车牌，当无法识别时，可以转到人工处由人工进行识别。
[0019]2.整合了烟雾、气体、超声波和红外等多种类的信息采集方式，并利用本机器人可移动的特性，取得更好的检测效果，丰富了数据，提高了结果的准确性。
[0020]3.利用隧道内的同轴泄露电缆传输信号技术，可以实现隧道内与隧道外的实时数据传输，极大的方便了救援人员、医疗人员等对灾害事故现场的了解，辅助技术专家、上级领导进行决策判断。
[0021]4.集成了超细干粉、水和泡沫三类灭火剂，能应对多类型火灾，做到精准打击，为救援赢得黄金时间。
[0022]5.通过该装置的引水技术，可以实现从消防高位水池引水到装置的过程，解决了装置本身储水难，运水难的问题，达到了随用随取的技术目的。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的剖面结构示意图之一；
[0024]图2是本专利技术的剖面结构示意图之二；
[0025]图3是本专利技术在隧道中安装位置示意图；
[0026]图4是本专利技术的流程图；
[0027]图5是本专利技术灭火剂的射流轨迹分析图。
具体实施方式
[0028]结合附图说明本专利技术的具体技术方案。
[0029]如图1和图2所示，一种用于隧道的移动灭火机器人系统，包括设在隧道内的消防高位水池、设置于隧道侧壁上沿隧道长度方向架设的轨道1和供水管道，还包括挂载在轨道1上的灭火机器人；所述的灭火机器人，包括本体8，本体8上方设有移动模块2，通过移动模块2沿着轨道1移动；
[0030]本体8上还设有信息感知模块3、数据传输模块4、供电模块5、灭火模块6和控制系统7、照明系统9及警示灯10；
[0031]所述的移动模块2，包括轮毂电机驱动的四个滚轮2，滚轮2沿轨道1移动。移动模块2受控制系统7控制；
[0032]信息感知模块3，包括烟雾探测器、温度传感器、超声波传感器、红外和可见光摄像头、气体检测仪；信息感知模块3将采集的数据传输至数据传输模块4和控制系统7；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道的移动灭火机器人系统，其特征在于，包括设在隧道内的消防高位水池、设置于隧道侧壁上沿隧道长度方向架设的轨道(1)和供水管道，还包括挂载在轨道(1)上的灭火机器人；所述的灭火机器人，包括本体(8)，本体(8)上方设有移动模块(2)，通过移动模块(2)沿着轨道(1)移动；本体(8)上还设有信息感知模块(3)、数据传输模块(4)、供电模块(5)、灭火模块(6)和控制系统(7)、照明系统(9)及警示灯(10)；所述的移动模块(2)，包括轮毂电机驱动的四个滚轮(2)，滚轮(2)沿轨道(1)移动；移动模块(2)受控制系统(7)控制；信息感知模块(3)，包括烟雾探测器、温度传感器、超声波传感器、红外和可见光摄像头、气体检测仪；信息感知模块(3)将采集的数据传输至...

【专利技术属性】
技术研发人员：明朝辉，齐家平，刘应甲，朱胤之，袁帅，翟华北，訾栓紧，田润，张博威，李家齐，贾晋，
申请(专利权)人：中国消防救援学院，
类型：发明
国别省市：