自移式消防救生气垫制造技术

一种自移式消防救生气垫，包括行走装置、气垫、气瓶、风机、电池、双目视觉系统及控制系统等，当到达遇险现场时，双目视觉系统发现目标后，进行定位跟踪，预测目标的坠落点，并将信息传递给控制系统，控制系统发出控制指令，一方面控制行走装置向目标坠落点移动，另一方面启动风机和气瓶向气垫充气，使气垫在最短的时间内充满气，达到快速救援的要求，当有坠落者坠落到气垫上时，气垫内压力急剧上升，达到安全阀的调定压力时，安全阀开启，气垫逐级释放冲击压力，可减小对坠落者的冲击。本发明专利技术具有充气速度快、可自行移动、定位准确、可逐级释放压力等优点，可有效保护坠落者。

Self moving fire fighting air cushion

A self moving type fire rescue cushion, including walking device, air cushion, cylinder, fan, battery, binocular vision system and control system, when the arrival of distress scene, binocular vision system target discovery, locate and track target is predicted to fall, and transmits the information to the control system, the control system sends out the control command, on the one hand to control the walking device to target falling point move, on the other hand, start the blower and air cylinder to make the air filled with air, gas in the shortest possible time, to achieve rapid rescue, when the fall down on a cushion of air, air pressure increased sharply, reaching the safety valve adjustment set pressure, safety valve, air release step by step shock pressure, can reduce the impact of falling. The invention has the advantages of high inflation speed, self moving, accurate positioning, and progressive releasing pressure, etc., and can effectively protect the falling people.

【技术实现步骤摘要】
自移式消防救生气垫
本专利技术涉及一种消防救生气垫，具体地说，涉及一种自移式消防救生气垫。
技术介绍
随着高层建筑的日益增多以及建筑物高度的日益增加，突发事故的数量越来越多，对高空作业人员的遇险救生或者跳楼自杀人员的坠落救生提出了更高的要求。消防救生气垫是一种高空救生设备，适用于高层建筑遇险人员或者跳楼自杀人员的地面救护，是消防救灾部门必备的安全救生装备。尽管《消防救生气垫》(GA631-2006)限定其最大救援高度不超过16米，但是，在没有其它有效救护措施的情况下，消防救生气垫仍然不失为一种有效的救护工具，实践中，也常有救生气垫成功救护跳楼人员的报道。通常，消防救生气垫采用具有助燃性能的高强度纤维材料制成，内部充入压力略大于一个大气压的空气，是一种封闭式充气柔性软垫，所以当高空坠落人员撞击在救生气垫上时，可以有效地避免坠落人员的伤亡。但是，随着高层建筑的增多以及建筑物高度的增加，现有救生气垫在使用中暴露出以下不足：(1)坠落人员的坠落点，是依靠救援人员的目测并加以判断而确定的，而随着坠落者高度的增加，这种判断误差很大，有时甚至是灾难性的；(2)为了提高救护效果，救生气垫应当具有足够大的尺寸，但是，救生气垫尺寸大将导致充气时间太长，而火灾或跳楼现场情况一般都很危急，往往救生气垫来不及使用就已经造成伤亡；(3)救生气垫充气后，会出现漂移，使用时，通常救生气垫四角需要消防人员用绳索把持，占用人力；(4)由于坠落人员高度较高，对救生气垫产生强大的冲击力，该冲击力足以造成坠落者脊椎和颈椎损伤，同时，强大的冲击力会将坠落者弹出气垫，造成坠落者与地面或其它物体二次撞击。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种能够快速充气、可限定气垫压力、可自行移动的消防救生气垫。本专利技术实现上述技术方案所采取的技术措施是，一种自移式消防救生气垫，包括行走装置、气垫、气瓶、风机、电池、双目视觉系统以及控制系统；所述行走装置包括框架和安装在框架下方的4个麦克纳姆轮；所述框架为长方体结构，框架四角分别固定有立柱，框架的上表面覆盖有平板；所述麦克纳姆轮分别由直流伺服电机通过减速器单独驱动，所述麦克纳姆轮通过悬挂装置与所述框架连接，所述悬挂装置包括安装架、弹簧、槽形安装基座、导轨、挡板，所述槽形安装基座固定在框架上，所述导轨固定在槽形安装基座上，所述安装架两侧有滑槽，该滑槽与导轨滑动配合，导轨下端安装挡板，所述麦克纳姆轮安装在安装架的外侧，所述减速器和直流伺服电机安装在安装架的内侧，减速器的输出轴穿过安装架与麦克纳姆轮固定连接，安装架与槽形安装基座之间通安装有弹簧；所述气垫安放在所述平板上，气垫四角通过绳索固定在所述立柱上，所述气垫为长方体形，气垫的前面和后面各有一个风门，风门位于气垫前后面偏上方的位置，气垫的前面和后面分别安装一个安全阀，两安全阀均位于气垫前后面靠底部，安全阀的压力可以调定，并且两安全阀的压力有一差值，气垫的右侧面靠底部安装有气垫压力表，所述安全阀和气垫压力表均固定在框架上；所述气瓶的数量为两个，分别固定在框架的前面和后面，气瓶为两端封闭的圆筒形结构，其端部安装有开关阀，开关阀的出口安装有气瓶压力表和减压阀，减压阀出口与气垫软管连接；所述风机安装在框架左端部，风机由直流电机驱动，风机的出风管经单向气阀与气垫软管连接；所述电池安装在框架的中间，电池为可充电电池；所述双目视觉系统包括硬件和软件两个部分，硬件部分为两个视觉摄像头，软件部分包括摄像头标定模块、目标检测与识别模块、目标定位与跟踪模块等，所述两个视觉摄像头分别安装在所述框架前面的两个立柱的顶部；所述控制系统包括硬件和软件两个部分，硬件部分包括控制器和控制面板，软件部分包括处理模块、控制模块及通信模块等，所述控制器和控制面板安装在框架的右端部。气垫前后面的风门用于排空气垫中的空气，安全阀用于限定气垫中的压力。气瓶中预先充入压缩空气，当需要向气垫充气时，一方面，打开气瓶的开关阀，高压气体经减压阀向气垫充气，另一方面，启动风机向气垫充气，此时，两个气瓶和风机一起，同时向气垫充气，可快速使气垫充满气，大大缩短气垫的充气时间。当气瓶压力表显示气瓶内压力低于2MPa时，应更换气瓶。气瓶应符合GA124–2013的规定。优选地，所述框架为高强度铝合金型材拼接结构，所述立柱为铝合金材质，并与所述框架螺钉连接，所述平板为塑料材质，并与框架螺钉连接。优选地，所述气垫安全阀的压力，一个安全阀的压力比另一个高0.1MPa。优选地，所述两个视觉摄像头为CMOS摄像头。优选地，所述控制器为PLC控制器。优选地，所述控制面板为触摸屏。优选地，所述电池为锂电池。本专利技术的有益效果是，(1)双目视觉系统发现目标后，进行定位跟踪，预测目标的坠落点，并将信息传递给控制系统，控制系统发出控制指令，控制4个直流伺服电机的转向和转速，使本专利技术自动移动到目标坠落点，救护坠落者；(2)因为气瓶中预先充入了一定容量的压缩空气，当需要向气垫充气时，打开气瓶的开关阀，高压空气经减压阀向气垫充气，并同时启动风机向气垫充气，此时，两个气瓶和风机一起，同时向气垫充气，可快速使气垫充满气，大大缩短气垫的充气时间；(3)因为气垫是固定在行走装置上的，而行走装置有足够的重量，因此，气垫不会漂移，不需要消防人员把持，节省人力；(4)气垫前面和后面设有两个安全阀，可以根据坠落者的高度调整两个安全阀的压力，并且使该两个安全阀的调定压力相差0.1MPa，达到逐级释放冲击力的目的。附图说明图1是本专利技术的主视图；图2是本专利技术的侧视图；图3是图1的A—A剖视图；图4是本专利技术中悬挂装置的结构示意图；图5是图4的B—B剖视图；图6是专利技术中悬挂装置的三维结构示意图。图中，1—行走装置，2—气垫，3—气瓶，4—风机，5—电池，6—双目视觉系统，7—控制系统，101—框架，102—立柱，103—平板，104—麦克纳姆轮，105—安装架，106—弹簧，107—槽形安装基座，108—导轨，109—挡板，110—减速器，111—直流伺服电机，201—风门，202—第一安全阀，203—绳索，204—第二安全阀，205—气垫压力表，301—减压阀，302—气瓶压力表，303—开关阀，401—直流电机，402—单向气阀，601—CMOS摄像头，701—PLC控制器，702—触摸屏。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术实施例做进一步说明。参见图1—图6，并以图1所示的具体位置进行所谓的前、后、左、右等方位的描述。本专利技术自移式消防救生气垫，包括行走装置1、气垫2、气瓶3、风机4、电池5、双目视觉系统6及控制系统7；所述行走装置1包括框架101和安装在框架下方的4个麦克纳姆轮104；所述框架101为长方体结构，框架四角分别固定有立柱102，框架的上表面覆盖有平板103；所述4个麦克纳姆轮104分别由4个直流伺服电机111通过4个减速器110单独驱动，所述麦克纳姆轮通过悬挂装置与所述框架连接，所述悬挂装置包括安装架105、弹簧106、槽形安装基座107、两个导轨108、挡板109，所述槽形安装基座107从侧面卡在框架101上，并通过螺钉固定在框架101上，所述两个导轨108固定在槽形安装基座107上，所述安装架105两侧有滑槽，该滑槽与导轨108滑动配合，导轨108本文档来自技高网...

【技术保护点】
自移式消防救生气垫，包括行走装置(1)、气垫(2)、气瓶(3)、风机(4)、电池(5)、双目视觉系统(6)以及控制系统(7)，其特征是，所述行走装置(1)包括框架(101)和安装在框架下方的4个麦克纳姆轮(104)；所述框架(101)为长方体结构，框架四角分别固定有立柱(102)，框架的上表面覆盖有平板(103)；所述麦克纳姆轮通过悬挂装置与所述框架连接，所述悬挂装置包括安装架(105)、弹簧(106)、槽形安装基座(107)、两个导轨(108)、挡板(109)，所述槽形安装基座(107)从侧面卡在框架101上，并通过螺钉固定在框架(101)上，所述两个导轨(108)固定在槽形安装基座(107)上，所述安装架(105)两侧有滑槽，该滑槽与导轨(108)滑动配合，导轨(108)下端安装挡板(109)，所述麦克纳姆轮(104)安装在安装架(105)的外侧，所述减速器(110)和直流伺服电机(111)安装在安装架(105)的内侧，减速器(110)的输出轴穿过安装架(105)与麦克纳姆轮(104)固定连接，安装架(105)与槽形安装基座(107)之间安装弹簧(106)；所述气垫(2)安放在所述平板(103)上，气垫四角通过绳索(203)固定在所述立柱(102)上。...

【技术特征摘要】
1.自移式消防救生气垫，包括行走装置(1)、气垫(2)、气瓶(3)、风机(4)、电池(5)、双目视觉系统(6)以及控制系统(7)，其特征是，所述行走装置(1)包括框架(101)和安装在框架下方的4个麦克纳姆轮(104)；所述框架(101)为长方体结构，框架四角分别固定有立柱(102)，框架的上表面覆盖有平板(103)；所述麦克纳姆轮通过悬挂装置与所述框架连接，所述悬挂装置包括安装架(105)、弹簧(106)、槽形安装基座(107)、两个导轨(108)、挡板(109)，所述槽形安装基座(107)从侧面卡在框架101上，并通过螺钉固定在框架(101)上，所述两个导轨(108)固定在槽形安装基座(107)上，所述安装架(105)两侧有滑槽，该滑槽与导轨(108)滑动配合，导轨(108)下端安装挡板(109)，所述麦克纳姆轮(104)安装在安装架(105)的外侧，所述减速器(110)和直流伺服电机(111)安装在安装架(105)的内侧，减速器(110)的输出轴穿过安装架(105)与麦克纳姆轮(104)固定连接，安装架(105)与槽形安装基座(107)之间安装弹簧(106)；所述气垫(2)安放在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾振辉，刘肖，李海龙，张旭，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34