一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201621271772.X (22)申请日 2016.11.25 (73)专利权人 同济大学 地址 200092 上海市杨浦区四平路1239号 (72)发明人 罗晋楠 张济民 向枭笛 罗瑞鑫 (74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 31225 代理人 赵志远 (51)Int.Cl. A62C 37/38(2006.01) A62C 3/07(2006.01) (54)实用新型名称 一种基于轨道交通承载工具的自动感应式 灭火器 (57)摘要 本实用新型涉及一种基于轨

2、道交通承载工 具的自动感应式灭火器， 包括上位机、 温度数据 处理器、 灭火控制处理器、 多个温度传感器、 灭火 材料输送机构、 二维舵机云台、 喷头和定位底板， 定位底板内嵌入列车车厢顶部， 多个温度传感器 均布在定位底板上， 并连接温度数据处理器， 二 维舵机云台设于定位底板的中心处， 喷头设于舵 机云台上， 并连接灭火材料输送机构， 温度数据 处理器连接上位机， 上位机连接灭火控制处理 器， 灭火控制处理器连接灭火材料输送机构。 与 现有技术相比， 本实用新型灭火器设计安于车厢 顶部， 在感应到有着火点时会快速反应， 对准着 火点灭火并且报警， 具有结构简单、 制作成本低、 安装便捷、

3、可重复使用、 灭火面积大等优点。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 206315394 U 2017.07.11 CN 206315394 U 1.一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器， 其特征在于， 包括上位机(1)、 温 度数据处理器(2)、 灭火控制处理器(3)、 多个温度传感器(4)、 灭火材料输送机构、 二维舵机 云台(5)、 喷头(6)和定位底板(7)， 所述定位底板(7)内嵌入列车车厢顶部， 所述多个温度传 感器(4)均布在定位底板(7)上， 并连接温度数据处理器(2)， 所述二维舵机云台(5)设于定 位底板(7)的中心处， 所述喷头(6)设于舵机云台上， 并连接

4、灭火材料输送机构， 所述温度数 据处理器(2)连接上位机(1)， 所述上位机(1)连接灭火控制处理器(3)， 所述灭火控制处理 器(3)连接灭火材料输送机构。 2.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器， 其特征在 于， 所述灭火材料输送机构包括继电器(8)、 驱动泵(9)和灭火材料搭载装置(10)， 所述继电 器(8)分别连接灭火控制处理器(3)、 驱动泵(9)和灭火材料搭载装置(10)， 所述驱动泵(9) 通过输送管(11)分别连接喷头(6)和灭火材料搭载装置(10)。 3.根据权利要求2所述的一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器， 其特征在 于， 所述驱动泵

5、(9)采用流量3.5L/min以上的水泵。 4.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器， 其特征在 于， 所述二维舵机云台(5)包括第一舵机(12)、 第二舵机(13)、 第一固定圆板(14)、 第二旋转 圆板(15)和连接件(16)， 所述定位底板(7)上设有舵机定位圆孔， 所述第一固定圆板(14)和 第二旋转圆板(15)上下设置， 第一固定圆板(14)固定于舵机定位圆孔内， 所述第一舵机 (12)设于第一固定圆板(14)的顶面中心处， 第一舵机(12)的驱动轴穿过第一固定圆板(14) 的中心后连接第二旋转圆板(15)， 第一舵机(12)驱动第二旋转圆板(15)在水平

6、面上旋转， 所述第二舵机(13)设于第二旋转圆板(15)的底面上， 第二舵机(13)的驱动轴通过连接件 (16)连接喷头(6)， 第二舵机(13)驱动喷头(6)在竖直面上旋转。 5.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器， 其特征在 于， 所述喷头(6)为一体成型结构， 包括上下设置的固定部和喷射部， 所述固定部呈立方体 状， 并设有连接灭火材料输送机构的入料口， 所述喷射部呈倒立的四棱锥状， 喷射部底部设 有喷射口。 6.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器， 其特征在 于， 所述温度传感器(4)采用GY-906非接触式温度传感器(4)。 7

7、.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器， 其特征在 于， 所述温度传感器(4)的数量为6-12个。 8.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器， 其特征在 于， 所述多个温度传感器(4)沿定位底板(7)的长边呈两列布置。 9.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器， 其特征在 于， 所述温度数据处理器(2)和灭火控制处理器(3)均采用单片机。 10.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器， 其特征在 于， 所述上位机(1)分别与灭火控制处理器(3)、 温度数据处理器(2)无线连接。 权 利 要 求

8、 书 1/1 页 2 CN 206315394 U 2 一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器 技术领域 0001 本实用新型涉及轨道交通设备技术领域， 尤其是涉及一种基于轨道交通承载工具 的自动感应式灭火器。 背景技术 0002 随着城市轨道交通行业的迅猛发展， 地铁作为中大型城市的主要公共交通工具， 具有其存在的特殊性和必要性， 鉴于地铁人流量大， 密闭性强， 乘务人员相对较少， 人群组 成复杂， 管理难度大等特点， 结合地铁的安全措施现状(一般只配有安全锤和手动灭火器， 且逃生门只开于列车两端)， 再加上地下空间狭小， 采光困难， 火势能在短时间迅猛增长。 一 旦发生火灾， 现有的安

9、全措施根本不足以抵抗火势迅猛的蔓延， 后果将不堪设想。 0003 因此考虑到以上种种现实状况， 有必要研制一种新式的高效的用于地铁等轨道车 辆中的自动灭火器， 用于改善轨道车辆安全状况。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种简单、 高 效、 灵敏、 稳定的基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器， 进一步防范轨道车辆的火灾 发生， 使车辆有较高的运行稳定性和安全性， 该灭火器设计安于车厢顶部， 在感应到有着火 点时会快速反应， 对准着火点灭火并且报警， 具有结构简单、 制作成本低、 安装便捷、 可重复 使用、 灭火面积大等优点。 0005 本实用新

10、型的目的可以通过以下技术方案来实现： 0006 一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器包括上位机、 温度数据处理器、 灭火控制处理器、 多个温度传感器、 灭火材料输送机构、 二维舵机云台、 喷头和定位底板， 所 述定位底板内嵌入列车车厢顶部， 所述多个温度传感器均布在定位底板上， 并连接温度数 据处理器， 所述二维舵机云台设于定位底板的中心处， 所述喷头设于舵机云台上， 并连接灭 火材料输送机构， 所述温度数据处理器连接上位机， 所述上位机连接灭火控制处理器， 所述 灭火控制处理器连接灭火材料输送机构。 0007 所述灭火材料输送机构包括继电器、 驱动泵和灭火材料搭载装置， 所述继电器分

11、别连接灭火控制处理器、 驱动泵和灭火材料搭载装置， 所述驱动泵通过输送管分别连接喷 头和灭火材料搭载装置。 0008 所述驱动泵采用流量3.5L/min以上的水泵。 0009 所述二维舵机云台包括第一舵机、 第二舵机、 第一固定圆板、 第二旋转圆板和连接 件， 所述定位底板上设有舵机定位圆孔， 所述第一固定圆板和第二旋转圆板上下设置， 第一 固定圆板固定于舵机定位圆孔内， 所述第一舵机设于第一固定圆板的顶面中心处， 第一舵 机的驱动轴穿过第一固定圆板的中心后连接第二旋转圆板， 第一舵机驱动第二旋转圆板在 水平面上旋转， 所述第二舵机设于第二旋转圆板的底面上， 第二舵机的驱动轴通过连接件 连接喷

12、头， 第二舵机驱动喷头在竖直面上旋转。 说 明 书 1/4 页 3 CN 206315394 U 3 0010 所述喷头为一体成型结构， 包括上下设置的固定部和喷射部， 所述固定部呈立方 体状， 并设有连接灭火材料输送机构的入料口， 所述喷射部呈倒立的四棱锥状， 喷射部底部 设有喷射口。 0011 所述温度传感器采用GY-906非接触式温度传感器。 0012 所述温度传感器的数量为6-12个。 0013 所述多个温度传感器沿定位底板的长边呈两列布置。 0014 所述温度数据处理器和灭火控制处理器均采用单片机。 0015 所述上位机分别与灭火控制处理器、 温度数据处理器无线连接。 0016 与现

13、有技术相比， 本实用新型具有以下优点： 0017 1)将灭火器设计安于车厢顶部， 使用定位底板固定， 对车厢改造小， 安装便捷， 由 二维舵机云台实现喷头喷射位置的任意角度调整， 可大范围的覆盖整个车厢， 由多个温度 传感器和温度数据处理器监测车厢内部情况， 在感应到有着火点时上位机和灭火控制处理 器会快速反应， 开启灭火材料输送机构， 对准着火点灭火并且报警， 从而大大地改善轨道车 辆安全状况。 0018 2)灭火材料输送机构将灭火材料搭载装置外设， 可用于向多个灭火器提供灭火材 料， 方便统一补充灭火材料， 可重复使用， 同时远离车厢设置可减少灭火材料搭载装置受到 意外破坏的因素， 保证轨

14、道车辆的安全运行。 驱动泵使用流量3.5L/min以上的水泵， 用以提 供高速的喷射环境， 快速有力地灭除火源。 0019 3)二维舵机云台通过第一固定圆板与定位底板可拆卸式连接， 设置第二旋转圆 板， 可保证第二舵机、 喷头在第一舵机驱动过程中的稳定旋转， 第一舵机和第二舵机相配 合， 实现喷头任意角度的调整， 保证快速而准确地灭火。 喷头的固定部有利于蓄存更多的灭 火材料， 而喷射部有利于将蓄存的灭火材料集中地向火源喷射。 0020 4)多个温度传感器两列设置， 形成网格状监测环境， 可实时监测到车厢整体情况， 从而实现自动感应式灭火。 0021 5)所有材料可由市场上购买得到， 结构简单

15、， 制作成本低， 上位机分别与灭火控制 处理器、 温度数据处理器无线连接， 方便操作人员远程监控。 附图说明 0022 图1为本实用新型整体结构示意图； 0023 图2为固定底板的结构示意图； 0024 图3为喷头的仰视示意图。 0025 图中： 1、 上位机， 2、 温度数据处理器， 3、 灭火控制处理器， 4、 温度传感器， 5、 二维舵 机云台， 6、 喷头， 7、 定位底板， 8、 继电器， 9、 驱动泵， 10、 灭火材料搭载装置， 11、 输送管， 12、 第一舵机， 13、 第二舵机， 14、 第一固定圆板， 15、 第二旋转圆板， 16、 连接件。 具体实施方式 0026 下面

16、结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。 本实施例以本实用新型 技术方案为前提进行实施， 给出了详细的实施方式和具体的操作过程， 但本实用新型的保 护范围不限于下述的实施例。 说 明 书 2/4 页 4 CN 206315394 U 4 0027 如图1和图2所示， 一种基于轨道交通承载工具的自动感应式灭火器， 即运用于轨 道载人或载物的车辆上的灭火装置， 包括上位机1、 温度数据处理器2、 灭火控制处理器3、 多 个温度传感器4、 灭火材料输送机构、 二维舵机云台5、 喷头6和定位底板7， 定位底板7内嵌入 列车车厢顶部， 多个温度传感器4均布在定位底板7上， 并连接温度数据处理器2，

17、 二维舵机 云台5设于定位底板7的中心处， 喷头6设于舵机云台上， 并连接灭火材料输送机构， 温度数 据处理器2连接上位机1， 上位机1连接灭火控制处理器3， 灭火控制处理器3连接灭火材料输 送机构。 温度数据处理器2和灭火控制处理器3均采用单片机， 制作成本低， 上位机1分别与 灭火控制处理器3、 温度数据处理器2无线连接， 便于操作人员远程监控。 温度传感器4收集 温度信号， 将温度信号传输到上位机1， 上位机1输出让喷头6喷射灭火材料及改变灭火方向 的控制信号， 灭火材料输送机构、 二维舵机云台5对收到的信号进行执行。 二维舵机云台5优 先采用耐热钢制造， 所有温度传感器4、 单片机以及

18、上位机1之间的导线以及连接器优先选 用耐热导线及耐热连接器。 0028 灭火材料输送机构包括继电器8、 驱动泵9和灭火材料搭载装置10， 继电器8分别连 接灭火控制处理器3、 驱动泵9的手动开关和灭火材料搭载装置10， 驱动泵9的手动开关常 开， 驱动泵9通过输送管11分别连接喷头6和灭火材料搭载装置10。 驱动泵9采用流量3.5L/ min以上的水泵， 喷头6喷射速度足够大， 可不考虑流体受重力影响而偏离直线轨道。 灭火材 料搭载装置10内装载灭火所需即泡沫灭火的各种化学原料， 当灭火控制处理器3接收到来 自上位机1的角度信号后， 开启灭火材料搭载装置10， 将化学原料之间的隔板打开使其产生

19、 化学反应， 同时还启动水泵及二维舵机云台5， 二维舵机云台5的两个舵机分别执行旋转至 角度信号所对应的两个角度， 进行自动寻火灭火。 0029 二维舵机云台5包括第一舵机12、 第二舵机13、 第一固定圆板14、 第二旋转圆板15 和连接件16， 定位底板7上设有舵机定位圆孔， 第一固定圆板14和第二旋转圆板15上下设 置， 第一固定圆板14固定于舵机定位圆孔内， 第一舵机12设于第一固定圆板14的顶面中心 处， 第一舵机12的驱动轴穿过第一固定圆板14的中心后连接第二旋转圆板15， 第一舵机12 驱动第二旋转圆板15在水平面上旋转， 第二舵机13设于第二旋转圆板15的底面上， 第二舵 机1

20、3的驱动轴通过连接件16连接喷头6， 第二舵机13驱动喷头6在竖直面上旋转。 0030 如图1和图3所示， 喷头6为一体成型结构， 包括上下设置的固定部和喷射部， 固定 部呈立方体状， 并设有连接灭火材料输送机构的入料口， 喷射部呈倒立的四棱锥状， 喷射部 底部设有喷射口。 0031 温度传感器4采用GY-906非接触式温度传感器4， 温度传感器4的数量为6-12个， 多 个温度传感器4沿定位底板7的长边呈两列布置， 本实施例中一个固定底板上设置了两列、 每列3个的温度传感器4， 固定底板的长度为11mm， 宽度3m。 0032 图2为一种运用于上海地铁A型车的温度传感器4阵列排列方式， 图片

21、显示为一组， 每个车厢放置两组， 放置于车厢顶部。 当车厢内任意一处位置着火后， 距离火源最近的温度 传感器4响应最快， 温度最高， 当检测温度高于预设温度(默认为50度)时， 温度传感器4报 警， 蜂鸣器鸣响。 当上位机1接收到有温度大于50度的信号后， 把两个舵机应该旋转至的角 度输入给灭火控制处理器3中， 灭火控制处理器3接收到信号后， 控制继电器8使其闭合， 并 启动灭火器材料搭载装置10， 于此同时， 灭火控制处理器3控制两个舵机旋转至预设角度， 以此进行灭火。 该灭火器在着火后一直循环直至所有温度传感器4检测温度均低于预设温 说 明 书 3/4 页 5 CN 206315394 U 5 度， 也就意味着温度传感器4检测到着火时一直在检测温度， 以修正灭火的应对准的最佳角 度， 以保持灭火效率。 说 明 书 4/4 页 6 CN 206315394 U 6 图1 说 明 书 附 图 1/2 页 7 CN 206315394 U 7 图2 图3 说 明 书 附 图 2/2 页 8 CN 206315394 U 8