一种可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人的制作方法

本发明涉及光伏板灭火设备领域，尤其是涉及一种可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人。

背景技术：

1、光伏板，也称为太阳能电池板，是太阳能发电系统中最重要的部件。光伏板通常由多个太阳能电池片组成，太阳能电池板的其他组件包括连接器、电线、电池板支架和逆变器等。逆变器将直流电转换成交流电，以便太阳能电池板能够为家庭或商业用途提供电能。

2、当光伏板中连接的两个触点带电分离时，只要电路中电压大于10-20v，电流大于80-100ma，动、静触头间就可能会出现电弧，这种现象成为直流拉弧，直流拉弧的危害非常大，会导致导体触点温度急剧升高，并伴随着高温碳化周围器件，轻者熔断保险、线缆，重者烧毁组件和设备，引起火灾。另外，当光伏板长时间使用后，部分电池片会被阴影、积尘遮挡，由于遮挡程度不一、鸟粪的污染等，将造成光伏组件局部温度升高，诱发火灾事故。一旦发生火灾事件，火势很可能会非常猛烈和难以控制。

3、消防机器人是一种能够在各种消防场景中代替人工执行消防任务的特种机器人。这种机器人集成了传感器技术、控制技术、人工智能等多种技术，具备自主导航、火源识别、灭火等功能。现有技术中的消防机器人通常利用水炮喷射水雾或者其他灭火剂进行灭火，而对于光伏电站的火灾一般不推荐直接使用普通水雾喷头进行灭火，因为光伏材料对水非常敏感，一旦受到水的侵蚀，就可能导致电池板的损坏或者短路，从而影响光伏板的发电效率甚至使其失效。此外，水还可能导致电池板表面的氧化反应，进一步损坏电池板。而采用灭火毯能够迅速覆盖在光伏板上，隔绝空气与火焰的接触，从而达到快速扑灭火灾的效果。另外，利用细水雾喷入火场后，迅速蒸发形成蒸汽，与高压氮气一同在燃烧物周围形成一道屏障阻挡新鲜空气的吸入从而将火焰窒息。

4、因此，需要一种能够利用灭火毯和细水雾对光伏板进行灭火的可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人，该机器人能够在光伏电站内进行巡检，检查是否有火源存在，以及设备是否正常运行。同时可机器人通过传感器和摄像头等设备，能够快速识别火源，并及时发出警报。一旦发现火源，机器人可以启动灭火装置(灭火毯或细水雾喷嘴)，对火源进行扑灭。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人，包括履带式底盘、灭火毯、机械臂、弹射装置、水炮装置和监控装置；所述履带式底盘设有用于承载各部件的安装平台；所述灭火毯四周连接有牵引块；所述机械臂用于将牵引块放置在指定位置；所述弹射装置用于将牵引块向外弹射；所述水炮装置包括喷头、管接头、水泵和水管；所述喷头用于向火场喷射细水雾；所述水管连接于喷头与管接头之间，所述水泵用于将水管内的消防水加压输送至喷头；所述监控装置包括红外热成像仪和摄像头；所述红外热成像仪用于监测其覆盖范围内的光伏板温度，所述摄像头用于采集器覆盖范围内光伏板的实时图像；

3、进一步，所述机械臂包括支架、铰接于支架的摆臂、设置于支架的摆臂电机、设置于摆臂外端的电磁铁；所述摆臂电机安装于支架上，通过齿轮副驱动摆臂摆动；所述电磁铁用于吸附牵引块；

4、进一步，所述弹射装置包括弹射电机、导轨、方向调节电机、拨杆、推杆和弹簧；所述导轨铰接于导轨支架上；所述方向调节电机固定于导轨支架，方向调节电机通过齿轮副驱动导轨转动；所述推杆和弹簧设置于导轨上，推杆顶部固定设有驱动销；所述弹射电机通过带传动机构驱动拨杆转动，所述拨杆通过推动驱动销运动使推杆压缩弹簧，所述压缩弹簧在拨杆与驱动销分离后推动推杆运动，使安装于推杆前端的牵引块沿导轨弹出；

5、进一步，所述监控装置包括安装柱、设置于安装柱上的云台和安装于云台上的红外热成像仪和摄像头；所述红外热成像仪用于监测其覆盖范围内的光伏板温度，所述摄像头用于采集器覆盖范围内光伏板的实时图像；

6、进一步，所述水炮装置中的水管设有竖直设置的旋转接头ⅰ和水平设置的旋转接头ⅱ以及分别用于驱动旋转接头ⅰ和旋转接头ⅱ转动的电机ⅰ和电机ⅱ；

7、进一步，所述细水雾喷嘴包括外壳、内芯前体、内芯后体和连接套；所述内芯前体和内芯后体同轴固定连接；所述内芯前体中部的流道内设有旋芯；所述内芯后体中部的流道内设有涡轮，且涡轮与旋芯之间通过转轴连接；所述内芯后体通过连接套与外壳的后段连接；所述外壳与内芯前体之间形成环形的气体腔，外壳设有与该气体腔连通的进气孔；所述外壳前端的内壁形成锥面以引导气体腔内的气体朝向中轴线射出；所述内芯前体设有用于引导气体腔内的气体射向旋芯的斜流道；所述安装平台上设有空压机，所述空压机通过输风管连接于细水雾喷嘴的进气孔。

8、本发明具有如下有益效果：

9、1.本发明的机器人能够在光伏电站内进行巡检，检查是否有火源存在，以及设备是否正常运行。

10、2.本发明的机器人通过红外热成像仪和摄像头等设备，能够快速识别火源，并及时发出警报。

11、3.一旦发现火源，机器人可以启动弹射装置将灭火毯弹出以及通过细水雾喷嘴喷洒细水雾进行灭火。

技术特征：

1.一种可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人，其特征在于：包括履带式底盘、灭火毯、机械臂、弹射装置、水炮装置和监控装置；

2.根据权利要求1所述的可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人，其特征在于：所述机械臂包括支架、铰接于支架的摆臂、设置于支架的摆臂电机、设置于摆臂外端的电磁铁；所述摆臂电机安装于支架上，通过齿轮副驱动摆臂摆动；所述电磁铁用于吸附牵引块。

3.根据权利要求2所述的可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人，其特征在于：所述弹射装置包括弹射电机、导轨、方向调节电机、拨杆、推杆和弹簧；所述导轨铰接于导轨支架上；所述方向调节电机固定于导轨支架，方向调节电机通过齿轮副驱动导轨转动；所述推杆和弹簧设置于导轨上，推杆顶部固定设有驱动销；所述弹射电机通过带传动机构驱动拨杆转动，所述拨杆通过推动驱动销运动使推杆压缩弹簧，所述压缩弹簧在拨杆与驱动销分离后推动推杆运动，使安装于推杆前端的牵引块沿导轨弹出。

4.根据权利要求3所述的可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人，其特征在于：所述监控装置包括安装柱、设置于安装柱上的云台和安装于云台上的红外热成像仪和摄像头。

5.根据权利要求4所述的可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人，其特征在于：所述水炮装置中的水管设有竖直设置的旋转接头ⅰ和水平设置的旋转接头ⅱ以及分别用于驱动旋转接头ⅰ和旋转接头ⅱ转动的电机ⅰ和电机ⅱ。

6.根据权利要求5所述的可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人，其特征在于：所述细水雾喷嘴包括外壳、内芯前体、内芯后体和连接套；所述内芯前体和内芯后体同轴固定连接；所述内芯前体中部的流道内设有旋芯；所述内芯后体中部的流道内设有涡轮，且涡轮与旋芯之间通过转轴连接；所述内芯后体通过连接套与外壳的后段连接；所述外壳与内芯前体之间形成环形的气体腔，外壳设有与该气体腔连通的进气孔；所述外壳前端的内壁形成锥面以引导气体腔内的气体朝向中轴线射出；所述内芯前体设有用于引导气体腔内的气体射向旋芯的斜流道。

7.根据权利要求6所述的可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人，其特征在于：所述安装平台上设有空压机，所述空压机通过输风管连接于细水雾喷嘴的进气孔。

技术总结
本发明涉及消防灭火设备技术领域，公开了一种可应用于光伏电站的防爆消防灭火侦察机器人，包括履带式底盘、灭火毯、机械臂、弹射装置、水炮装置和监控装置；履带式底盘设有用于承载各部件的安装平台；灭火毯四周连接有牵引块；机械臂用于将牵引块放置在指定位置；弹射装置用于将牵引块向外弹射；水炮装置包括喷头、管接头、水泵和水管；喷头用于向火场喷射细水雾；水管连接于喷头与管接头之间，水泵用于将水管内的消防水加压输送至喷头；监控装置包括红外热成像仪和摄像头；红外热成像仪用于监测其覆盖范围内的光伏板温度，摄像头用于采集器覆盖范围内光伏板的实时图像。本发明的机器人在发现着火后，可以弹射灭火毯或向着火点喷洒细水雾，对火源进行扑灭。

技术研发人员：闫文峰
受保护的技术使用者：贵州乌江水电开发有限责任公司沙沱发电厂
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19