一种智能凝胶泡沫灭火机器人及其使用方法

本发明属于消防装备，具体涉及一种凝胶泡沫智能灭火机器人及其使用方法。

背景技术：

1、火灾是威胁人类财产安全、人身安全和社会各类场所安全的重要灾害之一。其破坏力大、突发性强，给人类的生产和生活带来了不同程度的损害。常用的水灭火在火灾中会产生水渍损失和造成污染、不能用于带电火灾的扑救。泡沫灭火技术中泡沫的流动面积有限，在大面积区域不易扩散和快速堆积。此外，泡沫还普遍存在着保水性低、稳定性差、附着力不足等缺点。传统凝胶流动性不强，容易附着及腐蚀输送管壁，隔绝氧气能力弱、成本较高并且容易固化。凝胶泡沫灭火技术综合了泡沫、水、惰性气体和凝胶的优点，具有优异的扩散性、稳定性、保水性与防复燃性，并且防灭火时间长、用料少、价格低、覆盖范围大、浆液流失少。

2、目前凝胶泡沫仅在煤炭自燃灾害的治理中得到了广泛的应用。在人口密度集中的建筑中，建筑一旦失火，现有的消防手段很难进行准确灭火，火势进一步蔓延，救援难度不断增加。传统的凝胶泡沫产生装置所需条件苛刻，内部结构复杂，可靠性差，移动性差，不能实时有效获取火场中火灾信息，不能达到理想的高效、精准灭火，难以适应建筑消防的领域。

3、因此，研发出一种凝胶泡沫智能灭火机器人在生成高性能的凝胶泡沫的同时，实现高效灭火对辅助、替代消防员在建筑火灾中进行火情探查、保护人员安全、减少财产损失具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种智能凝胶泡沫灭火机器人及其使用方法，该智能凝胶泡沫灭火机器人能够实时准确监测、传递火灾现场情况的同时，喷射稳定性强、扩散性好、发泡倍率高的凝胶泡沫，而且可以在火场中遥控行进，自动检测避开障碍物，辅助消防人员对火灾进行扑救，从而可以适应建筑消防等领域。

2、为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方法实现：

3、一种智能凝胶泡沫灭火机器人，包括火焰传感器、温度传感器、烟雾传感器、信息处理模块、摄像头、电源及控制模块、遥控移动模块、遥控转轴模块、射流喷头、声光报警器、垂直转轴、水平转轴、叶转发泡混流装置、胶凝剂-发泡剂储罐、交联剂储罐、快速接头、金属编织软管、软管逆止阀、二级定位灭火装置、防爆涡流风机、吸水泵、吸水泵进水口、履带移动底盘、控制系统箱、固定架和防爆外壳；所述控制系统箱和履带移动底盘通过固定架连接；所述电源及控制模块、遥控移动模块安装在履带移动底盘内；所述防爆涡流风机和吸水泵固定在固定架中段；所述叶转发泡混流装置分别与防爆涡流风机出风口、吸水泵出水口通过管道密封接通，所述吸水泵进水口能够通过消防水带与外部消防水源相连；所述二级定位灭火装置与叶转发泡混流装置通过法兰连接盘三固定连接，连接管处镶嵌在防爆外壳上加固；

4、所述控制系统箱内装有为信息处理模块提供探测火灾数据的火焰传感器、温度传感器、烟雾传感器、遥控转轴模块、声光报警器；

5、所述二级定位灭火装置通过s形金属管道连接摄像头、垂直转轴、水平转轴，其连接各个部位，所述摄像头固定在射流喷头上方向信息处理模块传输火灾现场图像数据；

6、所述信息处理模块通过分析处理火焰传感器、温度传感器、烟雾传感器、遥控转轴模块、声光报警器、电源及控制模块、遥控移动模块传递的数据信息，并将结果发送至移动终端显示遥控器；

7、所述遥控转轴模块能够遥控控制垂直转轴、水平转轴在水平垂直方向上旋转管道使射流喷头瞄准火源；所述遥控移动模块能够通过终端显示遥控器控制履带移动底盘移动；所述电源及控制模块为机器人上电气设备提供电力并控制开关，分为监控电源控制单元和混合装置电源控制单元。

8、进一步地，上述智能凝胶泡沫灭火机器人中，所述叶转发泡混流装置由第一管部、第二管部、第三管部通过法兰连接盘一、法兰连接盘二构成。

9、进一步地，上述智能凝胶泡沫灭火机器人中，所述第一管部前端进气口、进水口分别与防爆涡流风机出风口、吸水泵出水口通过管道密封接通，并在管道处设有防止倒流的逆止阀。

10、进一步地，上述智能凝胶泡沫灭火机器人中，所述第一管部喉部处以斜三通式混合进气口、进水口气、水，渐缩喷头一设置在第一管部喉部后方，其后腔体负压混合室一内有胶凝剂-发泡剂混合进口插入。

11、进一步地，上述智能凝胶泡沫灭火机器人中，所述第二管部两端设有对称式缩扩发泡网段，所述第二管部内贯穿有安装在转轴棒上的三重轴流叶片，所述三重轴流叶片固定在两端对称式缩扩发泡网段中心。

12、进一步地，上述智能凝胶泡沫灭火机器人中，所述第三管部从前到后依次固定有渐缩喷头二、负压混合室二、交联剂进口、sk形混流器，其中交联剂进口插入负压混合室二侧壁。

13、进一步地，上述智能凝胶泡沫灭火机器人中，所述逆止阀能够通过调节流量大小间接控制负压混合室一、负压混合室二负压吸入发泡剂、胶凝剂、交联剂剂量并显示流量大小。

14、进一步地，上述智能凝胶泡沫灭火机器人中，所述金属编织软管共有两根，其中一根所述金属编织软管通过快速接头分别与胶凝剂-发泡剂混合进口、胶凝剂-发泡剂储罐连接，另一根通过快速接头分别与交联剂进口、交联剂储罐连接；所述金属编织软管上设有防止倒流并调节流量的软管逆止阀。

15、进一步地，上述智能凝胶泡沫灭火机器人中，所述三重轴流叶片能够被负压混合室一形成的气、水充实柱冲击转动。

16、进一步地，上述智能凝胶泡沫灭火机器人中，其使用方法包括如下步骤：

17、1)启动电源及控制模块监控电源控制单元，一段时间后移动终端显示遥控器能够查看火灾现场数据，遥控旋转垂直转轴、水平转轴调整射流喷头方向，并能够控制履带移动底盘在火场中行进；

18、2)打开逆止阀开关，根据凝胶泡沫需要风压量、进水量调节流量大小，根据凝胶泡沫配比在胶凝剂-发泡剂储罐、交联剂储罐中添加药剂；

19、3)启动电源及控制模块混合装置电源控制单元，在射流喷头处会喷出预先设定配比的凝胶泡沫灭火剂；

20、4)火灾消除后，关闭电源及控制模块混合装置监控电源控制单元、电源控制单元，此时防爆涡流风机、吸水泵根据程序设定会在运行一段时间后关闭，其他系统正常关闭，即完成整个操作过程。

21、本发明的有益效果是：

22、本发明公开了一种智能凝胶泡沫灭火机器人及其使用方法，包括火焰传感器、温度传感器、烟雾传感器、信息处理模块、摄像头、电源及控制模块、遥控移动模块、遥控转轴模块、射流喷头、声光报警器、垂直转轴、水平转轴、叶转发泡混流装置、胶凝剂-发泡剂储罐、交联剂储罐、快速接头、金属编织软管、软管逆止阀、二级定位灭火装置、防爆涡流风机、吸水泵、吸水泵进水口、履带移动底盘、控制系统箱、固定架、防爆外壳。该机器人的控制系统箱、叶转发泡混流装置、二级定位灭火装置固定安装在履带移动底盘上。该机器人可实时监测传递火场火灾信息，遥控移动行进，能够在现场产生高效稳定的凝胶泡沫灭火剂用于扑救火灾，结构紧凑，设计先进，便于使用。

23、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。