[發明專利]隧道智能減災、救援設備及其工作方法

在審

• 申請號: 202110759052.7
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113339049A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 張偉;陳仁山;侯昌林;上官浩楠;龐來學
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: E21F11/00
• 分類號: E21F11/00;E21F17/00;E21F17/18
• 代理公司: 濟南法友專利代理事務所(普通合伙) 37315
• 代理人: 章艷榮

1.一種隧道智能減災、救援設備，其特征在于：包括智能控制系統和分別設置在遂道內的道路兩側的兩個導軌總成，兩個導軌總成的兩端分別伸出遂道的兩端外，遂道內的道路通行空間上方設置有自運動裝置，自運動裝置的兩端可移動的設置在兩個導軌總成上，自運動裝置的下側設置有旋轉機械臂清障裝置，自運動裝置上還設置有除冰裝置和滅火裝置，自運動裝置、旋轉機械臂清障裝置、除冰裝置和滅火裝置均由智能控制系統控制。

2.根據權利要求1所述的隧道智能減災、救援設備，其特征在于：所述的導軌總成包括上下并列設置的滑軌和齒條，自運動裝置包括支架和設置在支架兩端的滑塊，滑塊與滑軌滑動連接，滑塊上固定有縱向驅動電機，縱向驅動電機連接有傳動齒輪，傳動齒輪與齒條相嚙合，縱向驅動電機和傳動齒輪組成第一驅動機構。

3.根據權利要求2所述的隧道智能減災、救援設備，其特征在于：所述的除冰裝置可沿支架長度方向移動的設置在支架上，支架與除冰裝置之間設置有驅動除冰裝置在支架上移動的第二驅動機構，所述的除冰裝置包括承載滑板、除冰液儲存罐、水泵和噴頭，除冰液儲存罐和水泵固定在承載滑板上，水泵連接除冰液儲存罐和噴頭。

4.根據權利要求3所述的隧道智能減災、救援設備，其特征在于：所述的旋轉機械臂清障裝置和支架之間設置有驅動旋轉機械臂清障裝置在支架上移動的第三驅動裝置，旋轉機械臂清障裝置包括安裝板和轉動設置在安裝板下方的伸縮桿和固定在伸縮桿下端的機械爪，安裝板和伸縮桿之間設置有驅動伸縮桿轉動的第四驅動機構，伸縮桿為電動伸縮桿、氣動伸縮桿或液壓伸縮桿，旋轉機械臂清障裝置有四個，兩個旋轉機械臂清障裝置共用一個安裝板并形成一個旋轉機械臂清障組，兩個旋轉機械臂清障組橫向移動的設置在支架上。

5.根據權利要求4所述的隧道智能減災、救援設備，其特征在于：所述的滅火裝置包括氣動伸縮桿、旋轉平臺、兩個儲藏罐、噴粉氣泵、水泵和兩組噴頭，旋轉平臺固定在氣動伸縮桿的下端，兩個儲藏罐設置在旋轉平臺上側并分處在氣動伸縮桿的兩側，噴粉氣泵和水泵均固定在旋轉平臺的下側，噴粉氣泵和水泵分別連接一個儲藏罐和一組噴頭，氣動伸縮桿的上端轉動設置在支架上，氣動伸縮桿與支架之間設置有驅動氣動伸縮桿轉動的第五驅動機構。

6.根據權利要求5所述的隧道智能減災、救援設備，其特征在于：所述第二驅動機構和第三驅動機構為直線絲杠電機驅動組件或為電機驅動的絲杠絲母機構，第四驅動機構和第五驅動機構為電機驅動的齒輪組機構。

7.根據權利要求6所述的隧道智能減災、救援設備，其特征在于：所述的直線絲杠電機驅動組件包固定在支架上絲杠和設置在絲杠上的直線絲杠電機，被驅動件設置在直線絲杠電機上，所述的電機驅動的絲杠絲母機構包括轉動設置在支架上的絲杠、連接在絲杠上的絲母和設置在支架上并驅動絲杠轉動的電機，被驅動件設置在絲母上，支架上固定有與絲杠平行的導向桿，絲母與導向桿滑動連接。

8.根據權利要求4所述的隧道智能減災、救援設備，其特征在于：所述的智能控制系統包括供配電模塊、智能識別處理模塊、智能避障模塊、智能探測模塊、智能定位模塊和遠程的中控系統；供配電模塊用于為所有用電元件供電；智能識別處理模塊用于控制智能避障模塊、智能探測模塊、智能定位模塊、自運動裝置、旋轉機械臂清障裝置、除冰裝置和滅火裝置，中控系統用于控制智能識別處理模塊；

智能避障模塊包括安裝于自運動裝置上的毫米波雷達、視覺傳感器、信息處置單元和聲光警示燈，毫米波雷達、視覺傳感器通過信息處置單元與智能識別處理模塊相連接；

智能探測模塊包括安裝于自運動裝置上的高清攝像頭、煙霧傳感器、溫度傳感器、可燃氣體濃度傳感器和紅外遙感結冰傳感器，智能探測模塊與智能識別處理模塊通過信號及電纜線相連接；

智能定位模塊包括安裝于自運動裝置上且與智能識別處理模塊連接的高清攝像頭、北斗定位端和微波雷達。

9.一種隧道智能減災、救援設備的工作方法，其特征在于：采用如權利要求1－8中任何一項所述的隧道智能減災、救援設備。

10.一種隧道智能減災、救援設備的工作方法，其特征在于：采用如權利要求8所述的隧道智能減災、救援設備，所述的工作方法為：自運動裝置在遂道中運動，智能探測模塊在遂道中探測，智能識別處理模塊根據智能探測模塊的數據分析著火、隧道壁結冰和故障車輛三種異常情況，當出現異常情況，智能識別處理模塊控制自運動裝置停止，智能定位模塊對自運動裝置進行定位和對異常點進行測距，當出現著火時，智能識別處理模塊控制滅火裝置滅火，當出現隧道壁結冰時，智能識別處理模塊控制除冰裝置除冰，當出現故障車輛時，智能識別處理模塊控制的兩組旋轉機械臂清障組移動到故障車輛的兩側的上方，再控制伸縮桿伸出，再控制機械爪轉動到故障車輛的下方，智能識別處理模塊根據智能避障模塊的檢測信息避開道路上的其它車輛和障礙并控制自運動裝置運動將故障車輛拖出遂道。