一种用于地下顶管隧道的火情控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种用于地下顶管隧道的火情控制系统及方法，包括主轨道、副轨道、切轨机构、轨道固定件、巡检机器人、灭火机器人和主控模块；所述主轨道的一侧排列设置有若干所述副轨道，且所述副轨道分别与所述主轨道的连通；所述副轨道与所述主轨道的连接通道处分别设置有所述切轨机构；所述切轨机构用于控制所述副轨道与所述主轨道的连接通道的打开或关闭；所述主轨道排列设置有若干个位置传感器；所述巡检机器人设置于所述主轨道，所述灭火机器人设置于所述副轨道上；本发明专利技术实现对隧道内火情的自动监控和自动灭火，提高对火情的反应速度，保障隧道的安全，及时扑灭火源，避免工作人员进入隧道灭火而受伤。员进入隧道灭火而受伤。员进入隧道灭火而受伤。

【技术实现步骤摘要】
一种用于地下顶管隧道的火情控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及隧道灭火的
，特别是一种用于地下顶管隧道的火情控制系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济持续稳定地增长，城市化进程的进一步加快，我国的地下顶管隧道的需求量也在逐年增加。同时地下顶管隧道能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。在地下顶管隧道放置电缆可以有效的避开台风、冰雹、冰雪等恶劣情况对电缆的破坏，而且地下顶管隧道不受地形限制；在城市下面布置了许许多多的地下顶管隧道，电力人员将电缆放置在地下顶管隧道中，然后变电站通过地下顶管隧道的电缆将电能传输到每家每户以及各种厂房中。
[0003]而且地下顶管隧道会因为环境干燥、电缆短路、电缆拼接处发热等情况很容易发生火灾，排布在地下的顶管隧道最短有600米，最长有1100米的长度，目前隧道内缺少设置对火情的检测监控系统，当在隧道内部出现火情后，从人为检测出火情到人为对火情进行扑灭期间，反应时间和响应时间都比较长，容易造成火势的蔓延，从而造成较大的经济损失，且当火情较大时人为灭火有一定的危险性。

技术实现思路

[0004]针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提出一种用于地下顶管隧道的火情控制系统及方法，解决隧道内对火情监控效果较差，反应时间和响应时间较长，容易造成火势的蔓延导致造成较大的经济损失的问题。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种用于地下顶管隧道的火情控制系统，包括主轨道、副轨道、切轨机构、轨道固定件、巡检机器人、灭火机器人和主控模块；
[0007]所述主轨道和所述副轨道分别朝向地面设置；所述主轨道和所述副轨道的顶端分别设置有轨道固定件；
[0008]所述主轨道的一侧排列设置有若干所述副轨道，且所述副轨道分别与所述主轨道的连通；
[0009]所述副轨道与所述主轨道的连接通道处分别设置有所述切轨机构；所述切轨机构用于控制所述副轨道与所述主轨道的连接通道的打开或关闭；
[0010]所述主轨道排列设置有若干个位置传感器，用于感应巡检机器人的位置；
[0011]所述巡检机器人设置于所述主轨道，且所述巡检机器人可沿着所述主轨道滑动运动；所述巡检机器人设置有温度探测器和摄像设备；
[0012]所述灭火机器人设置于所述副轨道上，所述灭火机器人可沿所述副轨道滑动至所述主轨道，并沿着所述主轨道滑动运动；
[0013]所述主控模块分别与所述切轨机构、巡检机器人和灭火机器人通信连接。
[0014]优选的，所述副轨道设置有第一回弹传感器，所述主轨道设置有第二回弹传感器，所述第二回弹传感器设置于所述副轨道的出口处，所述灭火机器人触发所述第一回弹传感器或所述第二回弹传感器能够控制驱动所述切轨机构运动，使得所述副轨道与所述主轨道的连接通道打开或关闭。
[0015]优选的，所述切轨机构包括切轨电机、转动轴、复位弹簧和切换轨道；
[0016]所述切轨电机与所述转动轴连接，所述转动轴与所述切换轨道连接，在所述切轨电机的驱动下，所述转动轴转动带动所述切轨轨道转动运动；
[0017]所述复位弹簧套设于所述转动轴的外部，在其弹力作用下，所述转动轴具有朝关闭所述副轨道与所述主轨道的连接通道的方向转动的趋势。
[0018]优选的，所述切轨机构设置于所述主轨道上所述副轨道与所述主轨道连接的一侧，在所述切轨机构的对侧的所述主轨道上设置有防碰撞传感器，所述防碰撞传感器用于感应所述巡检机器人或灭火机器人，能够检测所述主轨道上的切轨机构处是否存在所述巡检机器人或灭火机器人。
[0019]优选的，所述巡检机器人和灭火机器人均设置有超声波传感器，用于巡检机器人与灭火机器人之间的距离和灭火机器人之间。
[0020]本申请还提出一种用于地下顶管隧道的火情控制方法，包括以下步骤：
[0021]若干巡检机器人在主轨道上沿着其巡检路径来回运动，若干巡检机器人的巡检路径组成整个主轨道路径，巡检机器人对隧道内现场情况进行监控；
[0022]巡检机器人对环境温度进行检测以及对环境进行拍摄，将实时温度信息和拍摄照片发送至主控模块；
[0023]主控模块接收巡检机器人的检测的温度信息和照片信息，判断是否发生火情，是则获取当前巡检机器人所在的位置，并将灭火信号发送至距离巡检机器人位置最近的灭火机器人；
[0024]灭火机器人启动，切轨轨道将副轨道与主轨道连通，从副轨道中进入主轨道，并移动至发生火情的的位置，喷射灭火剂进行灭火。
[0025]优选的，还包括根据火情等级灭火的方法：
[0026]主控模块接收巡检机器人的检测的温度信息和照片信息，判断火情等级；
[0027]判断火情等级依据探测的超过阈值的高温点数目以及涉及的范围：高温点数目＝1，且温度范围＜50cm为三级；1＜高温点数目≤3或50cm≤温度范围＜100cm为二级；高温点数目＞3或温度范围≥100cm为一级；
[0028]若判断火情等级为二级时，控制至少台灭火机器人进行灭火；
[0029]若判断火情等级为一级时，控制隧道内所有灭火机器人进行灭火。
[0030]优选的，灭火机器人的运动包括以下步骤：
[0031]灭火机器人接收到灭火信号，从副轨道朝主轨道方向运动；
[0032]灭火机器人触发第一回弹传感器，第一回弹传感器发送信号至切轨机构；切轨机构打开主轨道和副轨道的连接通道；
[0033]灭火机器人从副轨道运动至主轨道，并触发第二回弹传感器；
[0034]第二回弹传感器发送信号至切轨机构，切轨机构关闭主轨道和副轨道的连接通道。
[0035]优选的，切轨机构的运动方法包括以下步骤：
[0036]切轨电机接收信号，判断信号为通道的开启信号还是关闭信号；
[0037]若是开启信号，则切轨电机启动正转；转动轴正向转动，带动切换轨道转动运动，复位弹簧被压缩，使得副轨道与主轨道的之间通道打开后，切轨电机停止运作；
[0038]若是关闭信号，切轨电机启动反转；转动轴反向转动，带动切换轨道反向转动运动，并在复位的弹力作用下，使得副轨道与主轨道的之间通道关闭后，切轨电机停止运作。
[0039]优选的，还包括避免切轨机构与机器人碰撞的方法：
[0040]切轨机构接收打开信号；
[0041]判断切轨机构外的主轨道上是否存在巡检机器人或灭火机器人，若存在机器人，则发送让位信号至主控模块，主控模块控制位于切轨机构外的机器人移动，为切轨机构的打开让出空间，然后再启动切轨机构；若不存在则切轨机构立即启动，将副轨道和主轨道的连接通道打开。
[0042]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
[0043]通过巡检机器人实现了隧道内的对温度、火源等的自动检测，实现实时监控当出现火情时，灭火机器人可以立刻响应，从副轨道进入主轨道，然后移动至出现火情的位置及时对火情进行扑灭，由此实现一套隧道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于地下顶管隧道的火情控制系统，其特征在于：包括主轨道、副轨道、切轨机构、轨道固定件、巡检机器人、灭火机器人和主控模块；所述主轨道和所述副轨道分别朝向地面设置；所述主轨道和所述副轨道的顶端分别设置有轨道固定件；所述主轨道的一侧排列设置有若干所述副轨道，且所述副轨道分别与所述主轨道的连通；所述副轨道与所述主轨道的连接通道处分别设置有所述切轨机构；所述切轨机构用于控制所述副轨道与所述主轨道的连接通道的打开或关闭；所述主轨道排列设置有若干个位置传感器，用于感应巡检机器人的位置；所述巡检机器人设置于所述主轨道，且所述巡检机器人可沿着所述主轨道滑动运动；所述巡检机器人设置有温度探测器和摄像设备；所述灭火机器人设置于所述副轨道上，所述灭火机器人可沿所述副轨道滑动至所述主轨道，并沿着所述主轨道滑动运动；所述主控模块分别与所述切轨机构、巡检机器人和灭火机器人通信连接。2.根据权利要求1所述的一种用于地下顶管隧道的火情控制系统，其特征在于：所述副轨道设置有第一回弹传感器，所述主轨道设置有第二回弹传感器，所述第二回弹传感器设置于所述副轨道的出口处，所述灭火机器人触发所述第一回弹传感器或所述第二回弹传感器能够控制驱动所述切轨机构运动，使得所述副轨道与所述主轨道的连接通道打开或关闭。3.根据权利要求2所述的一种用于地下顶管隧道的火情控制系统，其特征在于：所述切轨机构包括切轨电机、转动轴、复位弹簧和切换轨道；所述切轨电机与所述转动轴连接，所述转动轴与所述切换轨道连接，在所述切轨电机的驱动下，所述转动轴转动带动所述切轨轨道转动运动；所述复位弹簧套设于所述转动轴的外部，在其弹力作用下，所述转动轴具有朝关闭所述副轨道与所述主轨道的连接通道的方向转动的趋势。4.根据权利要求2所述的一种用于地下顶管隧道的火情控制系统，其特征在于：所述切轨机构设置于所述主轨道上所述副轨道与所述主轨道连接的一侧，在所述切轨机构的对侧的所述主轨道上设置有防碰撞传感器，所述防碰撞传感器用于感应所述巡检机器人或灭火机器人，能够检测所述主轨道上的切轨机构处是否存在所述巡检机器人或灭火机器人。5.根据权利要求1所述的一种用于地下顶管隧道的火情控制系统，其特征在于：所述巡检机器人和灭火机器人均设置有超声波传感器，用于巡检机器人与灭火机器人之间的距离和灭火机器人之间。6.一种用于地下顶管隧道的火情控制方法，其特征在于：包括以下步骤：若干巡检机器人在主轨道上沿着其巡检路径来回运动，若干巡检机器人的巡检路径组成整个主轨道路径，巡检机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖，赖华景，许继源，丁犇，杨国宇，陈潇跃，连佳生，柳淦元，王小博，冯泽君，何燕君，
申请(专利权)人：佛山市华易科技有限公司，
类型：发明
国别省市：