一种高温火场环境下耐高温的无线电透波装置的制作方法

本发明属于无线通信及透波，具体涉及一种高温火场环境下耐高温的无线电透波装置。

背景技术：

1、随着城市化的快速发展，高层建筑、工业厂房等建筑数量逐年迅速增长。高层楼房、工业厂房等建筑的消防问题也逐渐成为威胁建筑安全和人员生命财产安全的隐患。由于厂房或高层建筑环境复杂，且内部可能存放易燃易爆的危险品，因此消防人员进入火场前如不对厂房内部的火情和危险品放置情况进行勘察，会给消防人员的生命安全带来威胁。因此使用可进入火场的机器人是安全有效的措施之一。

2、进入火场机器人与地面端的通信至关重要。将火场内情况反馈至地面端，地面端下发指令到机器人都需要通过无线电传输实现。当火场机器人进入火场高温环境后，其外部温度远高于机器人内部元器件适宜工作温度，外界温度会通过热传导传递给内部元器件。因此需要保证在火场中的机器人的内部元器件应在其适应范围内。需要将内部元器件包裹在隔热防护舱体内，阻断外部火场环境将热量传递进入。

3、隔热防护舱体外层需要直接暴露在火场环境，因此需要其具有耐高温，强度好的性能，金属是满足以上要求最合适的材料。但是金属材料对于无线电信号有很强的屏蔽效果，无法实现火场情况下，金属隔热防护舱体内无线通信模块与地面端信息传输。综上，针对火场机器人的无线电传输有必要研制一种有效的透波装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决火场机器人无线电可在火场内正常传输的问题，提出了一种高温火场环境下耐高温的无线电透波装置。

2、为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案。

3、所述高温火场环境下耐高温的无线电透波装置，为整体密封的隔热防护舱，通过舱体盖与舱体配合，所述舱体盖同舱体一样，包括外层框架、中层隔热材料以及内层舱体；包括隔热部分和透波板；所述透波板，为将舱体盖外层框架的部分金属材料进行切割，得到的无线电传输区域，该区域使用耐高温非金属材料与外层框架固连，保证无线信号通过；所述耐高温非金属材料可满足整体结构强度和透波要求，可实现火场中机器人的无线电传输；所述隔热部分是隔热防护舱除去透波板的余下部分，具体采用隔热防护舱进行隔热防护。

4、所述装置整体外形结构为长方体，便于内部元器件的安装以及框架舱体的加工；所述外层框架上焊有连接件，所述连接件通过螺钉将隔热防护舱与机器人连接。

5、所述外层框架和内层舱体之间均匀排布等高柱，用于保证隔热材料在外层框架和内层舱体之间均匀分布，避免出现内层舱体的温度不均匀现象；等高柱采用耐高温材料，形状为空心圆柱，通过内孔用螺钉连接内层舱体和外层框架；螺钉通过空心圆柱连接外层框架和内层舱体，保证隔热防护舱体整体组装后结构稳定。

6、所述耐高温材料为钛合金材料，该耐高温材料可直接暴露在火场环境下仍具有其可靠的机械性能，同时由于其密封结构可屏蔽热辐射和热对流。

7、所述较低热传导系数为小于等于0.028w/mk；所述内层舱体为内部元器件提供支撑。

8、所述透波板为圆形结构，使用螺钉与外层框架连接，其具有较好的机械强度和透波性能。

9、所述内层舱体通过隔板被分为上下两部分；隔板上方安装控制板、无线通信模块以及电子调节器；隔板下方安装电池和摄像机；所述无线通信模块包括但不限于卫星定位模块和图传数传模块；所述摄像机安装在与内层舱体为一体的安装座上。

10、所述透波板安装在外层框架上，使用螺钉进行紧固，与外层框架形成完整的舱体且透波板位于卫星定位模块、图传数传模块上方，便于无线电数据传输。

11、所述舱体盖采用快拆螺钉固定，便于后期检修或更换元器件。

12、所述装置的安装过程如下：将外层框架放置在工作台上，安装透波板在预定位置，将等高柱均匀安装在外层框架及内层舱体之间；装入内层舱体，安装孔与等高柱对齐，用螺钉穿过等高柱连接外层框架和内层舱体；将中层隔热材料填充到外层框架和内层舱体的间隙中；安装隔板及电子调节器、无线通信模块、电池与摄像机；盖上舱体盖。

13、有益效果：

14、本发明一种高温火场环境下耐高温的无线电透波装置，与现有耐高温的无线传输装置相比，具有如下有益效果：

15、1.隔热部分阻断外部环境热量进入内层舱体，保护内层舱体内元器件温度在其适应范围内，阻断外部火场环境的热对流和热辐射；

16、2.所述装置采用中层隔热材料具有较低的隔热系数，可大大减缓热量传递的效率，实现火场工作时间内层舱体的温度不高于元器件适宜温度，阻止进入火场后，火场中高温热量会传递进进入内层舱体；

17、3.采用透波处理用于火场中工作机器人的无线通信传输，保证火场环境下，无线电也可通过隔热防护舱实现正常传输。

技术特征：

1.一种高温火场环境下耐高温的无线电透波装置，为整体密封的隔热防护舱，通过舱体盖与舱体配合，所述舱体盖同舱体一样，包括外层框架、中层隔热材料以及内层舱体；其特征在于，包括隔热部分和透波板；所述透波板，为将舱体盖外层框架的部分金属材料进行切割，得到的无线电传输区域，该区域使用耐高温非金属材料与外层框架固连，保证无线信号通过；所述耐高温非金属材料可满足整体结构强度和透波要求，可实现火场中机器人的无线电传输；所述隔热部分是隔热防护舱除去透波板的余下部分，具体采用隔热防护舱进行隔热防护。

2.根据权利要求1所述的无线电透波装置，其特征在于，整体外形结构为长方体，便于内部元器件的安装以及框架舱体的加工；所述外层框架上焊有连接件，所述连接件通过螺钉将隔热防护舱与机器人连接。

3.根据权利要求1所述的无线电透波装置，其特征在于，外层框架和内层舱体之间均匀排布等高柱，用于保证隔热材料在外层框架1和内层舱体之间均匀分布，避免出现内层舱体的温度不均匀现象；等高柱采用耐高温材料，形状为空心圆柱，通过内孔用螺钉连接内层舱体和外层框架；螺钉通过空心圆柱连接外层框架和内层舱体，保证隔热防护舱体整体组装后结构稳定。

4.根据权利要求1所述的无线电透波装置，其特征在于，所述耐高温材料为钛合金材料，该耐高温材料可直接暴露在火场环境下仍具有其可靠的机械性能，同时由于其密封结构可屏蔽热辐射和热对流。

5.根据权利要求1所述的无线电透波装置，其特征在于，所述较低热传导系数为小于等于0.028w/mk；所述内层舱体为内部元器件提供支撑。

6.根据权利要求1所述的无线电透波装置，其特征在于，所述透波板为圆形结构，使用螺钉与外层框架连接，其具有较好的机械强度和透波性能。

7.根据权利要求1所述的无线电透波装置，其特征在于，所述内层舱体通过隔板被分为上下两部分；隔板上方安装控制板、无线通信模块以及电子调节器；隔板下方安装电池和摄像机；所述无线通信模块包括但不限于卫星定位模块和图传数传模块；所述摄像机安装在与内层舱体为一体的安装座上。

8.根据权利要求1所述的无线电透波装置，其特征在于，所述透波板安装在外层框架上，使用螺钉进行紧固，与外层框架形成完整的舱体且透波板位于卫星定位模块、图传数传模块上方，便于无线电数据传输。

9.根据权利要求1所述的无线电透波装置，其特征在于，舱体盖4采用快拆螺钉固定，便于后期检修或更换元器件。

10.根据权利要求1所述的无线电透波装置，其特征在于，所述装置的安装过程如下：将外层框架放置在工作台上，安装透波板在预定位置，将等高柱均匀安装在外层框架及内层舱体之间；装入内层舱体，安装孔与等高柱对齐，用螺钉穿过等高柱连接外层框架和内层舱体；将中层隔热材料填充到外层框架和内层舱体的间隙中；安装隔板及电子调节器、无线通信模块、电池与摄像机；盖上舱体盖。

技术总结
本发明属于无线通信及透波技术领域，具体涉及一种高温火场环境下耐高温的无线电透波装置。所述装置为整体密封的隔热防护舱，通过舱体盖与舱体配合，所述舱体盖同舱体一样，包括外层框架、中层隔热材料以及内层舱体；包括隔热部分和透波板；所述透波板，为将舱体盖外层框架的部分金属材料进行切割得到的区域，该区域使用耐高温非金属材料与外层框架固连，保证无线信号通过；所述耐高温非金属材料可满足整体结构强度和透波要求，可实现火场中机器人的无线电传输；所述隔热部分是隔热防护舱除去透波板的余下部分，具体采用隔热防护舱进行隔热防护。所述装置能阻断外部火场环境的热对流和热辐射的同时还使得无线电通过隔热防护舱实现正常传输。

技术研发人员：王涛,吉茂智,时腾
受保护的技术使用者：西安恒星箭翔科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13