室内智能消防机器人设计与路径规划研究

设计研发了一种室内智能消防机器人,由激光雷达、移动底盘、机械臂、深度相机、热成像深度相机、灭火剂喷头、控制箱等组成。机器人具备遥操作、建图、自主导航、巡检、灭火等功能,通过感知周围环境完成自动导航避障。消防机器人基于火情报警信息,采用改进A*算法进行全局路径规划,并使用动态窗口法（Dynamic Window Approach,DWA）修正局部路径。在移动到火警位置后,机器人使用机械臂调整灭火装置喷嘴,对准火源喷射灭火剂实现灭火。实测结果表明,所设计机器人具备机动灵活、性能稳定等优点,能够有效完成设定灭火任务。     

消防版“机械战警”雏形初具

目前小型灭火、救援机器人的雏形初具，探险、排雷、排爆、救灾的“智能化”、“机械化”将不再是梦想。灭火机器人机械构造主要采用“if条件判断语句”和“while条件循环语句编程”，“cortex内核”的32位高性能控制器，使用“VJC流程图／JC代码编程”，可以实现机器人寻找火源，进行快速灭火。     

一群大学生和他们的灭火机器人

灭火机器人 身高：七八厘米 外形：4只“眼睛”4只“耳朵” 本领：一秒钟灭火 灭火机器人,顾名思义就是机器人中的“消防员”,寻找火源,迅速灭火。     

结构空间主动消防机器人系统研究与设计

在室内结构空间系统通过视觉、三波段探测、激光烟感等手段实现了火灾的早发现早报警。通过与之配套的自主移动消防机器人完成路径规划,携带场景适用的灭火剂到达着火点实施主动灭火。此系统的设计可以将火灾扼杀在萌芽状态,最大限度地减小损失。机器人能否以最短时间到达火点主要取决于路径规划的算法好坏,因此研究了蚁群算法和A*算法,最后通过改进A*算法设计,实现了机器人的最优路径规划。基于LabVIEW 软件完成系统开发,在实验室场地进行了功能测试,达到了在无人值守情况下机器人主动消防的目的。     

变电站消防机器人系统设计

为保证变电站消防安全,在发现火情后及时处置,设计研发了一套应用于变电站的消防机器人系统,该系统包括消防机器人及消防介质供给装备。机器人采用履带式移动底盘,配备红外热成像仪、可见光摄像机和测距传感器等装置,灭火装置具有升降调节功能,可选择使用消防水、泡沫和超细干粉等多种灭火介质。机器人本体携带干粉,消防介质供给装备为机器人持续提供消防泡沫和消防水。火灾报警后,后台控制系统根据机器人实时获取的现场数据信号对着火点进行定位并判断火情,通过计算机或远程遥控指挥机器人行进,选择使用消防水、泡沫和干粉进行灭火降温作业,第一时间对火灾进行处置。机器人还设有自喷淋降温系统,以保证机器人在高温环境下的持续作业能力。     

特高压变压器水喷雾消防管网耐火能力提升措施研究

特高压变电站的固定灭火系统完好是实现其灭火能力的重要前提。首先,通过对现有标准中消防管网耐火能力试验方法进行对比,结合特高压变压器实体火灭火试验数据,明确了特高压变电站水喷雾灭火系统消防管网耐火能力现状。其次,利用气体燃烧器原理设计试验火源,测试结果显示试验火源温度与全尺寸特高压变压器实体火灭火试验中测到的温度较一致,利用该试验火源开展试验能符合实际工况。最后,通过对比试验给出了水喷雾消防管网耐火能力提升建议,为实际工程改造与建设提供参考。     

广东中学生设计出自动灭火机器人

据报道，今年年初，广东省清远市第一中学两名高二学生设计出一种“全自动山林灭火机器人”。这种机器人能根据不同的路况变换轮胎和履带前行，可以自动追踪火源，然后在火周围用车头的木锯铲出一条防火隔离带，最后通过喷水达到灭火目的。     

直接探火管式超细干粉自动灭火装置

正公安部天津消防研究所成功研发出直接探火管式超细干粉自动灭火装置,该装置采用适宜粒径专用超细干粉灭火剂和直径8 mm探火管,可快速有效扑灭典型电气设备初期火灾,具有定点探测、及时响应与高效灭火的特点,适用于空间狭小的无人值守场所,尤其适用于针对配电盘、控制柜、数控机床、机房等电气设备内的"起火源"进行"点对点"自动灭火防护,将火灾扑灭在初起阶段,     

大埋深电缆隧道二氧化碳气体灭火技术试验研究

为了研究大埋深电缆隧道二氧化碳气体灭火的可行性与灭火效果,本文以一条220 kV大埋深电缆隧道为研究对象,开展试验研究。试验共设置3组工况、5组火源,对比了不同工况和火源点灭火时间、灭火时二氧化碳和氧气浓度变化、环境温湿度变化、管网系统压力衰减以及管道结冰等。研究表明,二氧化碳气体可以快速扑灭电缆隧道火灾,固定式管网系统尤其适用于大埋深电缆隧道。     

高层建筑用消防飞行机器人研究

分析高层建筑消防机器人的现状,指出其存在的不足之处,提出一种可从地面牵引水带进行高空灭火的消防飞行机器人新设想并进行了总体设计。介绍该机器人的整体结构、灭火过程和姿态控制原理。顶部共轴双旋翼提供主升力,四旋翼作为行进和姿态调节系统。在FLUENT平台下对机器人上使用的涵道风扇进行了不同涵道长度对出口风压变化的空气动力学仿真,用于机器人涵道风扇的优化及控制算法的编写。     

地铁设备房自动灭火系统设计及经济性分析

针对目前国内地铁大部分采用气体灭火系统的现状,介绍高压细水雾工作原理,比较两者的安全性能。基于地下车站密闭狭隘空间火灾逃生困难的特性,纵向对比考虑地面及高架车站设备房自动灭火系统选择。以南京地铁AFC设备用房为例,依据国家规范分别采用两种灭火系统进行设计及水力计算,得出设计参数、系统组成。根据计算结果进行设备造价分析,提出高压细水雾灭火系统在地铁设备房应用的可行性,同时,横向对比上海轨道交通成功案例,为城市轨道交通建设及运营管理单位提供参考。     

汕头海湾隧道消防减灾设计研究与应用

以汕头海湾隧道工程为依托,通过调研相关规范和工程实例、同步开展火灾实验和数值模拟分析,对消防减灾设计中的火灾规模、控烟排烟模式、自动报警及消防灭火措施等几个关键技术难题进行了应用研究。结果表明,当隧道设置自动灭火系统时,即使隧道允许货车拖车通行,火灾规模也可按50 MW进行设计;当隧道采用集中排烟模式时,隧道顶板温度低于900 ℃,烟气蔓延范围小于300 m,温度影响范围为火源两侧10 m,能见度影响范围为火源两侧5 m,CO体积分数小于临界危险值5×10-4,疏散环境良好;当隧道设置两种不同的火灾探测器时,60 s内可完成报警,水下长大隧道应设置消火栓、灭火器和自动灭火系统,优先采用泡沫-水喷雾联用灭火系统,消防时3个灭火分区同时动作。     

水喷雾与泡沫喷雾灭油池火实验特性对比研究

通过自主搭建实验平台开展灭换流变压器油池火实验,对采集到的雾流密度、温度、热流、热成像等数据进行分析,得到水喷雾和泡沫喷雾系统的灭火特性,对比得出两灭火系统的灭火效率差异.结果表明:水喷雾与泡沫喷雾灭火所用时间为190、100 s;水喷雾灭火系统与泡沫喷雾灭火系统最终热流值分别降低至0.0059、0.0047 W/m2...     

数据中心高压细水雾灭火系统设计分析

针对数据中心内不同安全等级机房的使用功能及防护要求,通过对高压细水雾灭火系统从系统选型、喷头设置及优化系统集成等方面进行探讨分析,提出了不同机房、设备用房及工作间的高压细水雾灭火系统设计方案,并设计了具体参数,在保证灭火有效性的基础上节约投资,提高了该系统设计的灵活性及有效性。     

基于北斗导航系统的超细干粉灭火弹设计研究

为了高效扑灭中高强度森林火灾、保护消防员的生命安全,设计了一款基于北斗导航系统的、可精确打击的森林灭火弹,并对其中核心技术进行研究。通过阐释研究背景及其现实意义,论证了研究的必要性;对灭火弹弹体结构进行了设计分析,详细阐释了其内部构造,并测算出其总体参数与飞行轨迹特征参数。结合图表,重点分析介绍了灭火弹的导航模组—ATKS1216F8-BD GPS-BD 模块与本设计的关键基础—北斗导航系统。简要阐述了装填药剂的选择以及森林灭火弹的使用流程与技术优势。经测算,灭火弹最大射程可达12.4 km,覆盖面积达400 km2,并可携带400 kg 的灭火剂,相关技术指标基本符合设计预期。     

直线加速器间细水雾灭火系统设计与分析

针对直线加速器间作为医疗建筑中的重要设备房间,其设备贵重、设置空间的辐射防护要求特殊,为解决其灭火系统不同常规的设计要求研究了设计对策。建立了灭火系统选择安全性、适用性、经济性的原则,结合应用场所的需求对各种灭火系统进行了分析,研究了直线加速器间应用细水雾灭火系统的适用性和合理性,建议采用高压细水雾灭火系统的单联锁预作用系统。以某医疗中心的直线加速器间为例,从系统选型、应用方式和设计参数等方面,说明了其高压细水雾灭火系统的设计。就设计中关注的误喷、系统的压力和水雾粒径、设计参数的问题进行了分析,并探讨了值得注意的几个问题。     

抑制三元锂离子电池热失控火灾研究

开展刺入式施放灭火剂的试验,以探究更高效的灭火手段。根据3种影响火灾抑制效能的主要因素（施放路径、充装压力、灭火剂种类）设计试验工况,突出刺入式施放灭火剂的火灾抑制效能。结果表明,电池热失控时,相比于外部施放灭火剂,刺入施放能使电池内部和正极都降至更低温度,差值分别为168.2,61.4℃,且无温度回升。充装压力为0.6 MPa时刺入施放,正极处液态水的降温速率达30.1℃/s,而0.9 MPa时仅为7.2℃/s,相同条件下,黏度较高的2-BTP灭火剂,在0.6 MPa时降温速率高达41.9℃/s,0.9 MPa时仍为35.2℃/s,液态水的抑制效能相比2-BTP灭火剂受充装压力的影响更明显。结果表明,刺入式施放灭火剂可使正极处的温度从643.6℃降至55.5℃,最大冷却速率达252.4℃/s,相比外部施放灭火剂,对锂离子电池火灾表现出更佳的抑制效能。