一种用于公路隧道的智能消防方法及系统技术方案

一种用于公路隧道的智能消防方法及系统，包括固定监测子系统，隧道拱腰上固定的轨道，可沿轨道运动的消防机器人，多个固定监测子系统对隧道内的情况进行监测，并上报远端服务器，确定异常后，远端服务器指挥消防机器人运动到异常点采集数据进行二次判定，确定火灾，远端服务器上报人工控制中心，消防机器人的对接机构对接消防水管；同时消防机器人根据火势的大小选择灭火剂进行喷洒灭火，消防机器人实时采集数据判定火灾是否扑灭，火灾扑灭后消防供水子系统停止工作，消防机器人回到初始位置。

【技术实现步骤摘要】
一种用于公路隧道的智能消防方法及系统
本专利技术涉及隧道消防领域，特别是一种用于公路隧道的智能消防方法及系统。
技术介绍
近年来，随着我国交通网络的快速发展，高速公路里程的里程不断增加，尤其是一些山区和边远地区的也开通了高速公路；随着高速公路的不断增加，隧道数量也越来越多，隧道长度越来越长，带来巨大的交通快捷、便利的同时，存在着一些安全隐患，例如车辆碰撞等引起的火灾，现实中消防装置可能距离事故点较远，且需要人工进行操作，造成初期火灾扑救不及时，火势迅速蔓延，造成生命、财产的损失。隧道灭火机器人的出现较好的解决了隧道内火灾扑灭的难题，但现有隧道灭火机器人还存在许多的不足。在CN110665142A中公开了一种名称为“隧道智能消防系统”的专利技术专利，该专利具有监控和灭火的功能，其不足在于：1、消防机器人只能到达最近的消防取水点，在实际灭火过程中可能出现消防机器人的取水点距离着火点较远得情况，灭火效果差；2、消防机器人固定在隧道顶部，监测单元固定在消防机器人上，高度方向上距离着火点较远，数据采集不准确；3、消防水炮的覆盖面积太大，喷水时反向力较大，造成灭火过程中消防机器人发生移动；4、只能使用水成膜泡沫灭火剂，灭火方式单一，药剂添加频率高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种用于公路隧道的智能消防方法及系统。本专利技术的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有：一种用于公路隧道的智能消防系统，包括轨道、消防机器人、消防供水子系统、固定监测子系统、远端服务器；所述轨道安装在隧道拱腰上；所述消防机器人滑动安装在所述轨道的下方；所述消防供水系统安装在隧道拱腰上，与所述轨道平行设置，所述消防供水系统的出水口可与消防机器人的进水口活动连接；所述固定监测子系统安装在隧道侧壁上；所述远端服务器接收所述固定监测子系统发送的数据，并控制消防机器人。进一步，所述固定检测子系统包括安装在隧道侧壁上的多个监测模块，所述监测模块包括对隧道内车流及车速进行监控的红外摄像头，且每个监测模块都安装有第一定位器，红外摄像头和定位器与远端服务器数据交互。进一步，所述消防供水子系统包括与所述轨道平行安装并固定在隧道内壁的消防主管，以及均匀安装在消防主管上的消防支管，所述消防支管上均安装有第二定位器，且所述消防支管的端口安装有与所述消防机器人对接的消防接头。进一步，消防机器人包括传感器单元、灭火单元、对接单元、锁死单元、伸缩连接单元；灭火单元，滑动安装在轨道上；伸缩连接单元，伸缩连接单元的其中一个连接端固定安装在灭火单元上，伸缩连接单元的出水口与灭火单元的进水口连接；对接单元，对接单元滑动安装在轨道上，对接单元与伸缩连接单元的另一个连接端连接，对接单元的进水口与消防供水子系统的出水口连接，对接单元的出水口与伸缩连接单元的进水口连接；锁死单元，灭火单元和对接单元上均安装有用于锁死在轨道上的锁死单元；传感器单元，安装在灭火单元上。进一步，所述伸缩连接单元包括两个滑槽、第一软管、滑板；两个滑槽分别固定在灭火单元和对接单元相对的两个侧壁上，两个滑槽之间滑动安装有滑板，第一软管的一端与对接单元的出水口连接，第一软管的另一端通过转换接头与灭火单元的入水口连接。进一步，所述灭火单元包括第一导向块、灭火箱、喷水管、多组喷头、第三电动伸缩杆、第二电机、转盘、泡沫箱、第一软管、第二软管、第一单向接头、第二单向接头、第一快接接头、第二快接接头；所述第二电机安装在所述灭火箱的内壁上端面，所述转盘安装在所述第二电机的输出端，所述装盘上安装有第一快接接头和第二快接接头，所述第一快接接头的一端与第二软管连接、所述第二快接接头的一端与第三软管的一端连接，所述第三软管的另一端连接所述泡沫箱的进水口，所述喷水管的进水端设置有第一单向接头和第二单向接头，所述第二单向接头与所述第二软管的另一端连接，所述第一单向接头与所述泡沫箱的出水端连接，所述喷水管的出水端与位于所述灭火箱外壁的多组喷头连接。所述第一导向块滑动环抱在所述轨道上，所述灭火箱固定连接在所述所述第一导向块下方，所述灭火箱内设置有用于驱动灭火单元的驱动组件，所述第三电动伸缩杆固定在所述灭火箱的侧壁上，所述第三电动伸缩杆的伸缩端与所述对接单元连接，所述第一快接接头和所述第二快接接头的另一端可与所述伸缩连接单元的出水口连接。进一步，所述传感器单元包括弹簧、齿条、检测头、烟雾传感器、温度传感器、红外火焰探测器、第一电机、齿轮；所述弹簧的一端与所述齿条的一端固定连接，所述齿条的另一端与所述检测头固定连接，所述检测头上安装有多组烟雾传感器、温度传感器、红外火焰探测器，所述齿条还与所述齿轮啮合传动，所述齿条固定在所述所述第一电机的输出轴上，所述弹簧的上端固定连接在灭火箱内壁上，所述第一电机固定安装在所述灭火箱的下端面。进一步，所述对接单元包括第二导向块、取水箱、伸缩管、取水接头、第一电动伸缩杆，所述第二导向块滑动环抱在所述导轨上，所述取水箱固定连接在所述第二导向块的下方，所述伸缩管伸出所述取水箱的侧壁，所述伸缩管的一端与所述取水接头连接，所述第一电动伸缩杆固定安装在所述取水箱上端，所述第一电动伸缩杆的伸缩端与所述取水接头连接，所述取水接头与消防供水子系统的出水口连接，所述伸缩管的另一端与所述伸缩连接单元连接。进一步，所述锁死单元包括第二电动伸缩杆、刹车片，所述第二电动伸缩杆的伸缩端安装有可以轨道贴紧锁死的刹车片，所述第二电动伸缩杆固定在灭火单元和对接单元上。一种用于公路隧道的智能消防方法，具体步骤如下：1)对隧道内的车流、车速进行监测，将采集数据与预设值进行比较，若采集数据高于预设值时，则转向步骤2)，若采集数据低于异常数据，则转向步骤1)继续监控；2)消防机器人运动到异常点位置，对温度、红外图像、烟雾进行采样，若温度和烟雾浓度高于预设值时，判定火灾发生，则转向步骤3)，若温度和烟雾浓度低于预设值时，则转向步骤1)继续监控；3)通过步骤2)采集的红外图像数据对火势的大小进行判定，若火势小于预设值时，则转向步骤4)，若火势大于预设值时，则转向步骤5)；4)消防机器人喷洒水成膜泡沫灭火剂进行灭火，同时采集数据与预设值进行比较，低于预设值时，确认火灾扑灭，消防机器人停止工作，转向步骤1)继续监控；5)消防机器人喷水进行灭火，同时采集数据与预设值进行比较，低于预设值时，确认火灾扑灭，消防机器人停止工作，转向步骤1)继续监控。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下的优点：1、消防机器人的灭火单元到达着火点上方后，对接单元再去对接最近的消防支管，在实际灭火中，消防喷头距离着火点近，灭火效果好；2、消防机器人的传感器单元能够上下伸缩能够近距离的靠近异常点进行数据采集，采集的数据准确；3、喷头需要覆盖的面积小，喷水时反向力较小，且灭火单元及对接单元都设置有锁死单元，灭火过程中消防机器人不会发生移动；4、通过机构选择水成膜泡沫灭火剂或水，针对不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于公路隧道的智能消防系统，其特征在于，包括轨道(1)、消防机器人(2)、消防供水子系统、固定监测子系统、远端服务器；/n所述轨道(1)安装在隧道拱腰上；/n所述消防机器人(2)滑动安装在所述轨道(1)的下方；/n所述消防供水系统安装在隧道拱腰上，与所述轨道(1)平行设置，所述消防供水系统的出水口可与消防机器人(2)的进水口活动连接；/n所述固定监测子系统安装在隧道侧壁上；/n所述远端服务器接收所述固定监测子系统发送的数据，并控制消防机器人(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于公路隧道的智能消防系统，其特征在于，包括轨道(1)、消防机器人(2)、消防供水子系统、固定监测子系统、远端服务器；
所述轨道(1)安装在隧道拱腰上；
所述消防机器人(2)滑动安装在所述轨道(1)的下方；
所述消防供水系统安装在隧道拱腰上，与所述轨道(1)平行设置，所述消防供水系统的出水口可与消防机器人(2)的进水口活动连接；
所述固定监测子系统安装在隧道侧壁上；
所述远端服务器接收所述固定监测子系统发送的数据，并控制消防机器人(2)。


2.如权利要求1所述一种用于公路隧道的智能消防系统，其特征在于，所述固定检测子系统包括安装在隧道侧壁上的多个监测模块，所述监测模块包括对隧道内车流及车速进行监控的红外摄像头(24)，且每个监测模块都安装有第一定位器，红外摄像头(24)和第一定位器与远端服务器数据交互。


3.如权利要求1所述一种用于公路隧道的智能消防系统，其特征在于，所述消防供水子系统包括与所述轨道(1)平行安装并固定在隧道内壁的消防主管(27)，以及均匀安装在消防主管(27)上的消防支管(28)，所述消防支管(28)上均安装有第二定位器，且所述消防支管(28)的端口安装有与所述消防机器人(2)对接的消防接头(29)。


4.如权利要求1所述一种用于公路隧道的智能消防系统，其特征在于，消防机器人(2)包括传感器单元、灭火单元、对接单元、锁死单元、伸缩连接单元；
灭火单元，滑动安装在轨道(1)上；
伸缩连接单元，伸缩连接单元的其中一个连接端固定安装在灭火单元上，伸缩连接单元的出水口与灭火单元的进水口连接；
对接单元，对接单元滑动安装在轨道(1)上，对接单元与伸缩连接单元的另一个连接端连接，对接单元的进水口与消防供水子系统的出水口连接，对接单元的出水口与伸缩连接单元的进水口连接；
锁死单元，灭火单元和对接单元上均安装有用于锁死在轨道(1)上的锁死单元；
传感器单元，安装在灭火单元上。


5.如权利要求4所述一种用于公路隧道的智能消防系统，其特征在于，所述伸缩连接单元包括两个滑槽(3)、第一软管(4)、滑板(35)；两个滑槽(3)分别固定在灭火单元和对接单元相对的两个侧壁上，两个滑槽(3)之间滑动安装有滑板(35)，第一软管(4)的一端与对接单元的出水口连接，第一软管(4)的另一端通过转换接头(36)与灭火单元的入水口连接。


6.如权利要求5所述一种用于公路隧道的智能消防系统，其特征在于，所述灭火单元包括第一导向块(5)、灭火箱(6)、喷水管(7)、多组喷头(8)、第三电动伸缩杆(26)、第二电机(30)、转盘(31)、泡沫箱(32)、第一软管(33)、第二软管(34)、第一单向接头(37)、第二单向接头(38)、第一快接接头(39)、第二快接接头(25)；
所述第二电机(30)安装在所述灭火箱(6)的内壁上端面，所述转盘(31)安装在所述第二电机(30)的输出端，所述装盘上安装有第一快接接头(39)和第二快接接头(25)，所述第一快接接头(39)的一端与第二软管(33)连接、所述第二快接接头(25)的一端与第三软管(34)的一端连接，所述第三软管(34)的另一端连接所述泡沫箱(32)的进水口，所述喷水管(7)的进水端设置有第一单向接头(37)和第二单向接头(38)，所述第二单向接头(38)与所述第二软管(33)的另一端连接，所述第一单向...

【专利技术属性】
技术研发人员：马庆禄，张琳，刘丰杰，袁新新，张书，聂振宇，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50