用于特高压换流站的消防机器人的制作方法

本实用新型涉及特高压换流站消防技术领域，具体为用于特高压换流站的消防机器人。

背景技术：

特高压换流站是电网的重要组成部分，承接着全国的电力输送任务，保证特高压换流站的正常平稳运行，对于社会的生产、生活以及社会稳定具有重要的意义。特高压换流站内的换流变压器属于一种大型含油设备，单台设备含变压器油约200吨。换流变压器一旦发生火灾，常伴随着爆炸、爆燃等现象，如果不能有效控制单台变压器火灾，可能会对单阀组多台换流变压器和相邻阀厅内精密设备带来严重破坏，造成的经济损失和社会影响难以估量。

近年来，随着高压直流输电电压等级的不断提高，换流站中电力设备在数量和容量上不断增加，消防的风险也随之增加。

为了提高灭火效果，除了在厂区布置固定的灭火系统外，还额外的设置了辅助灭火设备，应用最多的就是消防机器人。当前消防机器人基本只具备一种灭火喷头，如申请号为201821253727.0公开的一种无人值守的智能消防机器人，其在电动转台上固定有高压细水雾喷射炮，只能提供细水雾灭火的单一灭火功能，对于复杂火情，适应性差，无法满足特高压换流站的特殊情况。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于如何提高特高压换流站中消防机器人应对复杂火情的灵活性。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

用于特高压换流站的消防机器人，包括本体(1)、行走机构(2)；所述本体(1)固定在行走机构(2)上；所述本体(1)的后背端设置有与消防介质管道连接的管道接口(15)；本体(1)包括内腔，内腔布设有调压器(13)；所述调压器(13)的进口端管道接口(15)连接，出口端通过两路支管分别与炮台(4)和近距喷头(18)连接；所述炮台(4)通过回转机构固定在本体(1)的顶部，近距喷头(18)固定在本体(1)的前进端。

本实用新型通过在消防机器人上设置消防炮和近距喷头，全面覆盖各种火情，根据火势发展，切换消防炮或近距喷头，减少机器人移动频率，提高扑救效率，降低地面环境对消防机器人移动的影响。

进一步的，在所述本体(1)顶部靠后位置，还布设有控制台(3)，控制台(3)内固定有通讯模块(32)和主控制器(31)；所述主控制器(31)通过通讯模块(32)与外部设备通讯；所述主控制器(31)控制行走机构(2)行走。

进一步的，所述本体(1)一侧设置有充电接口(11)，内腔内固定有电池(12)，电池(12)与充电接口(11)电性连接；所述充电接口(11)与主控制器(31)通信连接。

进一步的，在两路所述支管上分别固定有远距离喷射电磁阀(17)和近距离喷射电磁阀(16)；所述调压器(13)、远距离喷射电磁阀(17)、近距离喷射电磁阀(16)分别与主控制器通信连接。

进一步的，所述内腔内还布设有充电模块(10)，充电模块(10)分别与电池(12)、充电接口(11)电性连接。

进一步的，所述消防机器人还包括激光传感器(34)、双光摄像头(36)；所述激光传感器(34)和双光摄像头(36)分别固定在激光传感器立柱(33)、双光摄像头立柱(35)上；所述激光传感器立柱(33)、双光摄像头立柱(35)固定在本体(1)顶部。

进一步的，所述激光传感器立柱(33)、双光摄像头立柱(35)在控制台(3)顶部。

进一步的，所述行走机构(2)四周固定有超声波传感器(24)；所述超声波传感器(24)与主控制器(31)通信连接。

进一步的，所述行走机构(2)四周固定有碰撞传感器(25)；所述碰撞传感器(25)与主控制器(31)通信连接。

进一步的，所述行走机构(2)前端固定有视觉传感器(52)和近距照明灯(51)；所述视觉传感器(52)与近距照明灯(51)分别与主控制器(31)通信连接。

本实用新型的优点在于：

本实用新型通过在消防机器人上设置消防炮和近距喷头，全面覆盖各种火情，根据火势发展，切换消防炮或近距喷头，减少机器人移动频率，提高扑救效率，降低地面环境对消防机器人移动的影响；

通过在本体上额外增设控制台，尽量减少消防机器人的平面面积，并减少其他部件对通讯模块的阻隔，尽量提高通讯效果；

通过主控制器控制充电接口，实现消防机器人自动充电；

消防炮和近距喷头分别通过电磁阀控制，实现不同扑救需求的远程切换，适应性更强；

通过各个传感器和照明灯的配合，实现在不同环境下，消防机器人能够准确定位、避障，同时也便于后台人员及时获取前端景象。

附图说明

图1为本实用新型实施例提出的消防机器人结构示意图。

图2为本实用新型实施例提出的消防机器人内部结构示意图。

图3为图1的左视结构示意图。

图4为本实用新型实施例提出的消防机器人控制逻辑框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了用于特高压换流站的消防机器人，如图1所示，包括本体1和行走机构2，本体1固定在行走机构2上。

如图2所示，行走机构2为履带式或滚轮式均可，本实施例的行走机构2为滚轮式，包括驱动轮21、驱动电机22、传动轴23；驱动轮21具有转向和刹车功能，用于控制消防机器人移动，在消防机器人位置固定后，打开滑轮锁定功能，防止炮台4喷射时的反作用力造成位移；驱动电机22，通过传动轴23与驱动轮21相连，用于控制驱动轮21的方向和滚动速度。

本实施例中的本体1为采用阻燃隔热材料制作的立方体结构，作为消费机器人其他组件的安装基础。具体结构为：

如图2所示，本体1的内腔布设有充电模块10、充电接口11、电池模块12，充电接口11通过本体1侧壁伸出，充电模块10用于为电池模块12充电；充电接口11与充电模块10连接，用于将充电模块10与外部电源电性连接，充电时伸出本体1与外部电源连接，充电完成后断开连接缩入本体内。充电接口11为充电夹板，为常规结构，不在详述。

本体1的尾部安装有与外部消防介质供给管道的管道接口15，管道接口15上安装有输入电磁阀14，用于控制消防介质输入的开闭。在本体1内部固定有调压器13，用于调节消防介质的输出压力。调压器13一端通过管道与输入电磁阀14连接。另一端通过两路支管分别与炮台4、近距喷头18连接。本实施例可选用压缩空气泡沫来降低管道负重。

在两路支管上，分别安装有近距喷射电磁阀16、远距喷射电磁阀17。近距喷射电磁阀16设置在调压器13下游，用于控制近距喷头18通道的开闭；远距喷射电磁阀17设置在调压器13的下游，用于控制炮台4通道的开闭。

本实施例中，炮台4固定在本体1顶部，用于远距离扑救；近距喷头18设置在本体1前部，用于近距离喷射消防介质。炮台4通过回转机构固定在本体1顶部，实现水平和垂直方向的运动。该回转机构为常规结构，不再详述。

远距照明灯19，设置在本体1内部靠前位置，用于为消防机器人提供远光灯照明。

如图3、图4、所示，行走机构2四周设置有超声波雷达24，用于探测消防机器人四周的障碍物，实时调整消防机器人的行走路径。行走机构2四周设置有碰撞传感器25，包裹于行走机构2外部，用于感应消防机器人的碰撞强度，辅助调整消防机器人的行走路径。行走机构2上部靠前位置设置有视觉传感器51，用于识别消防机器人前面的物体，协助激光传感器34进行定位导航。视觉传感器51上部设置有近距照明灯52，用于为消防机器人提供近光灯照明。

如图2所示，控制台3，为与本体1相同材质的腔体结构，固定在本体1上部靠后位置，可采用焊接、螺钉固定等。其内部布设有包括主控制器31、通讯模块32。主控制器31通过通讯模块32与中控室通讯连接。在本体1上额外设置控制台3，可以减小消防机器人的平面面积，且由于通讯模块32位于较高处，便于与后台服务器进行无线通信，与后台进行控制和状态信息的交互。

如图1所示，在控制台3的顶部还固定激光传感器立柱33、双光摄像头立柱35，在激光传感器立柱33、双光摄像头立柱35上分别固定激光传感器34、双光摄像头36。激光传感器立柱33、双光摄像头立柱35可360°转动，其转动结构位于控制台内，转动结构为常规的回转机构，在此不再详述。激光传感器34可360°旋转，用于进行激光定位；双光摄像头36可360°旋转，用于捕捉现场可见光和红外图像，可以通过通讯模块32将图像传输至中控室。

如图2、图3、图4所示，本实施例中，超声波雷达24、碰撞传感器25、视觉传感器51、近距离照明灯52、输入电磁阀14、调压器13、充电接口11、远距离照明灯19、远距离喷射电磁阀17、近距离喷射电磁阀16、双光摄像头36、激光传感器34、炮台4的回转机构、激光传感器立柱33的回转机构、双光摄像头立柱35的回转机构均与主控制器通讯连接。

消防机器人的工作原理：消防机器人启动后进行自检，近距照明灯52、远距照明灯19、输入电磁阀14、近距喷射电磁阀16、远距喷射电磁阀17、调压器13、行走机构2的驱动电机22关闭，激光传感器34、视觉传感器51、超声波雷达24、碰撞传感器25、双光摄像头36开启，炮头44通过回转机构调整恢复至默认位置。正常工作时，发生火情，消防机器人开启驱动电机22，按照预定路径移动，路途中根据激光传感器34、视觉传感器51、超声波雷达24、碰撞传感器25的反馈信号进行路径调整。就位后，炮头44和双光摄像头36自动调整朝向火情发生地点，锁死驱动轮21，自动开启输入电磁阀14和远距喷射电磁阀17，同时开启调压器13调整压力，进行远距离喷射灭火。此时，操作人员在中控室6可以看到现场火情的可见光和红外图像，远程通过回转机构调整炮台4朝向，同时可以远程选择开启近距喷射电磁阀16来抑制现场的流淌火。通过在消防机器人上设置消防炮和近距喷头，全面覆盖各种火情，根据火势发展，切换消防炮或近距喷头，减少机器人移动频率，提高扑救效率，降低地面环境对消防机器人移动的影响。如果处于夜间，操作人员可以远程选择开启近距照明灯52和远距照明灯19，提供足够的现场扑救照明。火情扑灭后，消防机器人各模块恢复初始状态，自动返回补给站，展开充电接口11进行充电。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。