高层建筑外部救援用抛挂系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高层建筑外部救援用抛挂系统，包括底座、常闭式支架、横移装置、挂钩组件、绳索收放器和小型无人机。其中，底座固定安装在高层建筑物的顶部或其它救援所需位置，常闭式支架中设有可伸出建筑物墙体外的平行四边形释放架和横梁，横移装置可驱动挂钩组件沿着横梁横向移动。本发明专利技术通过小型无人机将绳索收放器运送至高层建筑救援位置，并将绳索收放器中的绳套挂到挂钩组件中的侧挂钩或中心防滑钩上，绳索收放器释放并更换绳索后将救援设备运输至救援点，与地面救援人员之间构建救援通道用于实施救援或灭火。本发明专利技术具有不受建筑物高度限制、操作方便、救援成本低、便于普及、救援效率高和可靠性高等优点。

Throwing and hanging system for external rescue of high rise buildings

The invention discloses an external rescue and hanging system for high-rise buildings, which comprises a base, a normally closed bracket, a transverse moving device, a hook assembly, a rope retractable device and a small UAV. The base is fixed on the top of high-rise buildings or other rescue locations. The normally closed support is provided with a parallelogram release frame and a transverse beam that can extend out of the building wall outside, and the traverse device can drive the hook assembly to move laterally along the transverse beam. The cable is transported to the high-rise building rescue position through the small UAV, and the cable in the rope to hang a hook component in side hook or center slip hook, cable releaser and rope change after the rescue equipment transported to the rescue, rescue workers between the ground and the construction of rescue the channel for rescue or fire. The invention has the advantages of not restricted by the height of the building, convenient operation, low cost of rescue, easy to popularize, high efficiency and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
高层建筑外部救援用抛挂系统
本专利技术属于消防救援设备
，特别涉及一种高层建筑外部救援用抛挂系统。
技术介绍
高层和超高层建筑火灾等高层灾害救援一直是消防领域的难题，随着城市现代化建设步伐加快，城市用地也愈发紧张，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。观察家预测，在未来20年中国将新建不少于50000座高层建筑，而高层建筑具有竖井管道多、可燃物多、层数多、垂直距离长、人员密集、功能复杂等特点，导致高层建筑在发生火灾时往往火势蔓延迅速，人员疏散困难，灭火人员体力消耗大，火场供给保障困难，给扑救工作带来很大难度，这已成为当前全世界普遍关注的一个重要课题。实施外部进攻是扑救高层建筑火灾的重要战术措施，众所周知，在扑救高层建筑火灾时，举高消防车辆(登高平台消防车、云梯消防车等)是实施外部灭火和营救作战不可或缺的关键性武器装备。而目前高层建筑火灾在救援时还存在着很多不利因素，如消防登高能力不足，疏散途径少，救援难度大，火场进攻受阻，灭火用水量大，排烟困难等。从当前高层建筑火灾扑救实践来看，现有举高消防车辆等外部救援装备还存在着以下问题：其一，由于价格昂贵尚不能大量装备到中小城市；其二，设备操作复杂、机构动作时间长、营救效率较低，特别是要受到高层建筑周围环境、空间(道路、裙楼等)的制约，造成火场上“作战盲区”的存在；其三，对发生在高度为60～70米以上的高层建筑火灾，目前举高消防车辆则显得无能为力。同时，高层建筑火灾还呈现由外及内、由高到低的新特点，对由建筑外部引发的火灾，由于其不像建筑内部具有完备的防火分隔设施和固定灭火设施，施救更加困难。同样，危险化学品存储地点一旦发生火灾，常规消防装备也无法快速靠近着火区域，利用无人飞行器快速进入危险区域进行火场侦察或替代人工执行部分灭火和救援任务，可以大大降低损失，提高救援效率，赢得时间。大量消防救援实践证实，高层建筑火灾扑救难主要在于受到外部救援装备的限制。以现有的消防设备所能达到的救援能力看，由于缺乏有效的外部救援装备，50米以上的高层火灾主要靠建筑物内的消防设施扑救，外部补救比较困难。因此，急需研制一种新的安全高效的高层建筑火灾外部救援系统来解决目前的救援盲点，尽可能的减少人员伤亡与财产损失，确保城市运行的稳定和人民生活的安全，对城市的正常运行有着重要的意义。国内外的诸多专利技术人在高层救援设备的设计与研究方面作了一些探索。例如，日本的KAMEIASAMICH在1999年专利技术了能够爬楼的救援机器人，这个机器人可以沿着高楼的表面爬行，它可以平稳高速的将灭火设备以及救援设备带到楼上的任何一个高度。俄罗斯在2012年专利技术了一种移动式高层建筑救援系统。日本消防厅制造了一种爬楼消防车，它可以在楼内爬行自如，安装有红外摄像机，可以在烟雾中拍摄到火源和被困人员，并且可以搭载一名人员。德国开发了一名为“陆虎60”的雪炮车，这是一种价值180万余元的消防用排烟机器人，配射程为60-70米的消防水炮。美国专利技术了一个名叫“安娜肯达”的搜救机器人，外形像一条大蛇，长3米，共22节，可对火场环境进行全方位侦查并搜索被困者，但需要其它装备运输才能进入高层建筑。2004年，委内瑞拉首都加拉加斯市56层高的中央公园东塔楼发生严重火灾时，武装部队迫于无奈采用军用直升机向大楼喷水灭火。美国芝加哥在2006年的高楼灭火演习中采用防火风扇，将其安装在液压起重机上使用。国内方面，北京机械设备研究所的邱旭阳等专利技术了一种基于无人机的消防救援装置，该装置所有设备都安装在载车底盘上，通过光电探测设备发现火灾目标，灭火无人机飞行至火灾目标进行救援。重庆的刘永强在2011年专利技术了超高层建筑火灾人员安全撤离救援车，对救援车上的救援管带充气后，可以达到消防云梯不能达到的高度。吉林长春的王学威在2005年专利技术了一种高层救援送绳器，这个送绳器是一个热气球固定在基座上，基座上有燃烧器，利用这套装置可向高层建筑送救援绳索，使被困人员利用绳索自行逃生。此外，广州的黄韩华等在2012年专利技术了一种吊篮式高层建筑消防灭火系统，它是将建筑物作为一个特殊的起重机架，在建筑物顶上加装起重臂和救援绳。北京的崔向义等研制了救援遥控直升机，该机主要是由FLY30级直升机模型加遥控装置改装而成，主要作用是送救生绳和监视火场情况。湖北的雷振宇在2011年专利技术了高层建筑灭火飞行器，它主要是由热气球和搭载仓组成，热气球上有调向装置，能保证飞行器到达救援位置，搭乘仓内的消防人员可以进行灭火。福建的周钟发在2008年专利技术了车载索道式消防救援装置，利用压缩空气炮弹设抓沟弹头装置将抓钩与连接绳构成索道，形成救援通道。现有专利文献也提出了一些解决方案，如申请号为201110119188.8的中国专利公开了一种高层火灾救援系统，由发电机、吊装装置、供水装置、救援平台、水炮、滑轮和钢丝绳组成，能实现建筑外墙快速灭火和救助被困在不同楼层窗口的人员。但该救援系统中钢丝绳在滑轮上采用人工安装这种方式达不到快速安装的效果，会对救援工作造成延误。申请号为201610600987.x的中国专利公开了一种高层建筑外部介入全覆盖智能机器人灭火系统，该系统采用藏于建筑物空心立柱内的机器人在发生火灾时能够快速作出反应将楼顶和楼底储备的水定点喷洒于火灾发生的地方来实现快速灭火。但在高层建筑尤其是超高层建筑外部布置这种协同工作的全智能机器人组所需的成本很高，且使用机器人中某些部件对环境有一定的要求，在恶劣的情况下，不一定能很好的发挥其作用。申请号为201610223549.6的中国专利公开了一种平面导轨式高层建筑火灾救援设备，依靠安装在建筑外部的垂直导轨和水平导轨之上的垂直和水平移动平台内的灭火设备对建筑物起火点进行快速灭火，但高层建筑在建设时不可能在外部布满垂直和水平轨道，因此设备用的垂直和水平移动平台的工作范围就有局限性。申请号为201520982394.5的中国专利公开了一种嵌入式可伸缩火灾救援设备，由地面远程中央控制系统通过布置在可伸缩导轨上的灭火系统进行远程遥控灭火。但该救援设备只考虑快速灭火，未对建筑物内复杂情况和被困人员的位置予以考虑。申请号为201410664110.8的中国专利公开了一种超高层建筑火灾外部喷水灭火救援车，包括半挂式卡车头、车载本体、控制室、工作床、车载水箱、前后液压起升装置、车载储存容器和消防水枪等，该专利技术所用救援车体积很大，操作不便，在繁华的闹市和拥挤的小区使用不便，甚至无法使用。申请号为201310660259.4的中国专利公开了一种高层建筑防火救生系统，该系统由地面上的控制室控制设置在高层建筑周围及顶部之间竖直通道上的逃生舱来进行救援工作，但在建筑周围的地面上和建筑顶部需另外增设横向和纵向的轨道及滑轨小车，而这在实际建设时难以实现的。申请号为201210339257.0的中国专利公开了一种高层建筑火灾救援方法，采用氮气球或热气球将被困人员从楼顶救出，所用氮气球或热气球对操作人员的技术和环境都有较高的要求，不能保证一次性将氮气球或热气球成功升至被困人员所处高度及位置，且操作难度系数较高。申请号为201010241790.4的中国专利公开了一种高层建筑消防机器人，包括防火通道、行走机构、多功能灭火系统和逃生装置，能够在建筑外墙快速移动，准确定位并使用多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高层建筑外部救援用抛挂系统，包括底座、常闭式支架、横移装置、挂钩组件、绳索收放器和小型无人机，其特征在于：所述的底座固定安装在高层建筑物的顶部或其它救援所需位置；所述的常闭式支架的底部固定安装在底座上；所述的横移装置安装在常闭式支架的顶部，且可沿着常闭式支架横向移动；所述的挂钩组件的底部固定安装在横移装置上；所述的绳索收放器悬挂在小型无人机的下方或套挂在挂钩组件上；所述的常闭式支架包括立柱、平行四边形释放架、可折叠连杆和横梁，所述的立柱的底部通过螺栓固定安装在底座上，在立柱外侧的上下两端均设有电磁铁，在所述的立柱中部一侧还设有腰型工艺孔；所述的平行四边形释放架的底部安装在立柱的底部，且与立柱之间通过铰链相连接；所述的可折叠连杆的两端与立柱、平行四边形释放架均通过铰链相连接；所述的横梁的两端分别与两个平行四边形释放架固连；所述的可折叠连杆包括内连杆和外连杆，所述的内连杆与外连杆之间通过铰链和扭转弹簧或平面涡卷弹簧相连接；所述的横移装置包括横移电机、齿轮和齿条，所述的横移电机固定安装在挂钩组件的底部，所述的齿轮固定安装在横移电机的输出轴上，所述的齿条通过螺钉固定安装在横梁的下方，所述的齿轮与齿条保持啮合；所述的挂钩组件包括横移底座、支撑座、侧挂钩和中心防滑钩，所述的横移底座安装在横梁上，且与横梁之间通过直线轴承相连接；所述的支撑座的底部固定安装在横移底座上；所述的侧挂钩的数量不少于四个，且均匀固定安装在支撑座的顶部四周；所述的中心防滑钩位于支撑座的顶部中心位置，且与支撑座相固连，在所述的中心防滑钩的顶部设有防滑倒刺。...

【技术特征摘要】
1.一种高层建筑外部救援用抛挂系统，包括底座、常闭式支架、横移装置、挂钩组件、绳索收放器和小型无人机，其特征在于：所述的底座固定安装在高层建筑物的顶部或其它救援所需位置；所述的常闭式支架的底部固定安装在底座上；所述的横移装置安装在常闭式支架的顶部，且可沿着常闭式支架横向移动；所述的挂钩组件的底部固定安装在横移装置上；所述的绳索收放器悬挂在小型无人机的下方或套挂在挂钩组件上；所述的常闭式支架包括立柱、平行四边形释放架、可折叠连杆和横梁，所述的立柱的底部通过螺栓固定安装在底座上，在立柱外侧的上下两端均设有电磁铁，在所述的立柱中部一侧还设有腰型工艺孔；所述的平行四边形释放架的底部安装在立柱的底部，且与立柱之间通过铰链相连接；所述的可折叠连杆的两端与立柱、平行四边形释放架均通过铰链相连接；所述的横梁的两端分别与两个平行四边形释放架固连；所述的可折叠连杆包括内连杆和外连杆，所述的内连杆与外连杆之间通过铰链和扭转弹簧或平面涡卷弹簧相连接；所述的横移装置包括横移电机、齿轮和齿条，所述的横移电机固定安装在挂钩组件的底部，所述的齿轮固定安装在横移电机的输出轴上，所述的齿条通过螺钉固定安装在横梁的下方，所述的齿轮与齿条保持啮合；所述的挂钩组件包括横移底座、支撑座、侧挂钩和中心防滑钩，所述的横移底座安装在横梁上，且与横梁之间通过直线轴承相连接；所述的支撑座的底部固定安装在横移底座上；所述的侧挂钩的数量不少于四个，且均匀固定安装在支撑座的顶部四周；所述的中心防滑钩位于支撑座的顶部中心位置，且与支撑座相固连，在所述的中心防滑钩的顶部设有防滑倒刺。2.根据权利要求1所述的一种高层建筑外部救援用抛挂系统，其特征在于：所述的平行四边形释放架包括外平行杆、内平行杆和顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成军，张玉平，沈豫浙，李浩，崔骄健，窦海石，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34