一種高樓救援繩索自動(dòng)架設(shè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明提供了一種高樓救援繩索自動(dòng)架設(shè)系統(tǒng)，屬于機(jī)械電氣控制領(lǐng)域及安全技術(shù)工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、高層建筑不斷增加，如何在高層建筑發(fā)生災(zāi)害時(shí)快速、安全地轉(zhuǎn)移受災(zāi)人員已成為一個(gè)倍受關(guān)注、亟待解決的技術(shù)難題。在現(xiàn)有的許多經(jīng)濟(jì)實(shí)用的救援技術(shù)方案中，救援繩索(或類似設(shè)備)是不可或缺的組成部分，發(fā)揮著極其重要的作用。例如，發(fā)生高樓火災(zāi)時(shí)，在樓上受災(zāi)人員不能通過(guò)電梯和樓道等正常通道撤離受災(zāi)高樓的情況下，可以使用速降繩索逃生器、鏈?zhǔn)教由?、逃生軟梯等救援設(shè)備將受災(zāi)人員從受災(zāi)高樓上轉(zhuǎn)移到地面，或者使用高樓間的逃生和救援滑索系統(tǒng)(專利申請(qǐng)?zhí)?CN201510239856.9 ;專利公開號(hào):CN104800984A)將受災(zāi)人員從受災(zāi)高樓上轉(zhuǎn)移到鄰近的安全高樓上。在此特別說(shuō)明一下:本說(shuō)明書中以后的“救援繩索”一詞可泛指在高樓救援中可能使用到的各種纖維繩索、金屬鏈條以及軟梯，等等。這些高樓救援繩索設(shè)備平時(shí)并不是永久性地架設(shè)在高樓上的，而是收檢存放在各自特定的存儲(chǔ)空間里，這樣可以避免日常風(fēng)吹雨淋等因素所造成的腐蝕或者人為有意無(wú)意的損毀，從而有利于救援繩索的保養(yǎng)、檢修和維護(hù)，以確保救援繩索在發(fā)生高樓災(zāi)害時(shí)的使用性能。所以，在發(fā)生高樓災(zāi)害時(shí)，必須首先完成救援繩索的架設(shè)工作，例如，首先需要將速降繩索、速降鏈條或逃生軟梯掛到預(yù)先安裝在受災(zāi)高樓上適當(dāng)位置的支架上，或者將牽引繩、承重滑索和防護(hù)兜掛到預(yù)先安裝在受災(zāi)高樓和鄰近安全高樓上的固定座架上。顯然，能否安全、準(zhǔn)確、方便和快速地架設(shè)好高樓救援繩索設(shè)備對(duì)降低高樓災(zāi)害所造成的人員傷亡具有極其重要的意義。
[0003]目前所有高樓救援繩索設(shè)備在需要使用時(shí)都是采用人工架設(shè)方式。例如:由受災(zāi)高樓上的受災(zāi)人員將速降繩索、速降鏈條或逃生軟梯掛到相應(yīng)的支架上；或者由救援人員操控錨鉤拋射器或遙控飛行器等設(shè)備將救援繩索掛到受災(zāi)高樓上相應(yīng)的固定座架上。由受災(zāi)高樓上的受災(zāi)人員負(fù)責(zé)架設(shè)救援繩索存在如下一系列潛在的安全和美觀問(wèn)題:受災(zāi)人員多是非救援專業(yè)人員，通常缺乏相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)和練習(xí)，且在災(zāi)害發(fā)生時(shí)難免有恐慌心理，因此慌亂之中容易造成救援繩索設(shè)備的架設(shè)錯(cuò)誤；需要受災(zāi)人員自行架設(shè)的救援繩索設(shè)備大多是私家自用設(shè)備，因此用以懸掛救援繩索的支架通常是私人自行安裝在自己的家中，這些支架的安裝質(zhì)量以及定期檢修和維護(hù)情況是很難監(jiān)控和保障的，一旦由于安裝或維護(hù)不當(dāng)而造成支架的牢固程度或物理強(qiáng)度下降，則在發(fā)生高樓災(zāi)害而使用時(shí)，就有可能發(fā)生支架松落而造成人員墜樓；這些支架是需要預(yù)先永久性地安裝好，若安裝在私人屋內(nèi)，則通常會(huì)影響屋內(nèi)裝璜美觀度，而安裝在屋外(例如窗外或陽(yáng)臺(tái)外)，則由于各家所購(gòu)買設(shè)備的多樣性以及各家私自安裝支架的隨意性，就會(huì)影響整棟高樓外觀的統(tǒng)一協(xié)調(diào)感。由救援人員操控錨鉤拋射器或遙控飛行器等設(shè)備將救援繩索掛到受災(zāi)高樓上相應(yīng)的固定座架上，則一般沒有上述的安全和美觀問(wèn)題，但是卻存在架設(shè)難度大和架設(shè)速度慢的問(wèn)題。例如:錨鉤拋射器的拋射精度差，射程有限，且錨鉤可能會(huì)被拋射誤掛到諸如窗欄、空調(diào)架等物體上，而這些物體在發(fā)生高樓災(zāi)害時(shí)的牢固程度或物理強(qiáng)度如何是很難預(yù)知的，因此一般是不能冒然當(dāng)作救援繩索的固定座架來(lái)使用的；遙控飛行器的架設(shè)行程遠(yuǎn)且操控精度高，可以幫助專業(yè)救援人員從地面或安全高樓上把救援繩索牽送并掛到受災(zāi)高樓上相應(yīng)的支架或固定座架上(即:牢固程度和物理強(qiáng)度都有保障的支架或固定座架)，但是人工遙控的架設(shè)過(guò)程并不容易:在遙控飛行器牽送救援繩索的過(guò)程中，救援繩索的懸空長(zhǎng)度隨飛行距離的增大而增長(zhǎng)，這意味著飛行器的牽引負(fù)荷在不斷地增加，因此要人為操控飛行器平穩(wěn)飛行就需要非常高的遙控技能和經(jīng)驗(yàn)；當(dāng)飛行器飛臨到受災(zāi)高樓上指定的支架或固定座架上空時(shí)，為了能把救援繩索準(zhǔn)確地掛到支架或固定座架上，就需要操控飛行器在空中定點(diǎn)懸停，可是飛行器所牽引的救援繩索此時(shí)一般都會(huì)在空中不停地晃動(dòng)，這就意味著飛行器的牽引負(fù)荷在不停地變化，因此要人工操控負(fù)荷不停變化的飛行器在空中定點(diǎn)懸停的難度就非常大；另外，準(zhǔn)確遙控架設(shè)救援繩索通常要用到飛行器上的視頻或圖像采集設(shè)備為遙控人員提供飛行器相對(duì)于支架或固定座架的精確位置信息，而在高樓災(zāi)害時(shí)可能的煙塵會(huì)增加遙控人員對(duì)視頻或圖像位置信息的辨識(shí)難度；最后，目前低成本大負(fù)荷的遙控飛行器的持續(xù)飛行時(shí)間通常都很短(10到20分鐘)，一旦在該時(shí)長(zhǎng)里不能順利完成救援繩索的架設(shè)任務(wù)，整個(gè)架設(shè)工作就得從頭再來(lái)，從而浪費(fèi)寶貴的救援時(shí)間。
[0004]綜上所述，由受災(zāi)人員自行架設(shè)救援繩索存在安全和美觀問(wèn)題，而由救援人員操控錨鉤拋射器或遙控飛行器等設(shè)備以架設(shè)救援繩索則存在架設(shè)難度大和架設(shè)速度慢的問(wèn)題。這就迫切需要一種能夠安全、準(zhǔn)確、方便和快速地架設(shè)好高樓救援繩索的系統(tǒng)設(shè)備，并能很好地兼顧高樓的整體美觀度(畢竟對(duì)單獨(dú)一棟高樓而言，發(fā)生高樓災(zāi)害的概率是很低的，因而如果各類私家支架或固定座架常年凌亂地安裝在高樓上，確實(shí)有礙觀瞻)。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明的目的是要提供一種高樓救援繩索自動(dòng)架設(shè)系統(tǒng)。以解決在高樓災(zāi)害時(shí)由專業(yè)救援人員在地面或安全高樓上全盤單邊操控完成在受災(zāi)高樓上安全、準(zhǔn)確、方便和快速地架設(shè)救援繩索的技術(shù)問(wèn)題，并且兼顧平時(shí)(即:沒有發(fā)生高樓災(zāi)害時(shí))高樓的整體美觀度。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，將通過(guò)下述的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):本發(fā)明的高樓救援繩索自動(dòng)架設(shè)系統(tǒng)主要包括:固定座架子系統(tǒng)、智能飛行器子系統(tǒng)、以及錨鉤支架子系統(tǒng)。固定座架子系統(tǒng)主要包括一系列統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)并預(yù)先安裝在高樓上(如:樓頂空地和各樓層適宜轉(zhuǎn)移人員的公共門窗出口處)的底座和誘捕裝置。智能飛行器子系統(tǒng)主要包括飛行器、智能控制裝置、抓手、定位裝置、通訊裝置、和遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置。錨鉤支架子系統(tǒng)主要包括錨鉤和支架，并且可以含有牽引繩和牽引器。智能飛行器子系統(tǒng)和錨鉤支架子系統(tǒng)平時(shí)由高樓所屬小區(qū)或有關(guān)救援部門專門存放管理，以便在發(fā)生高樓災(zāi)害時(shí)公共使用。
[0007]固定座架子系統(tǒng)的底座用以將誘捕裝置牢牢安裝固定在高樓上。固定座架子系統(tǒng)的誘捕裝置用以誘導(dǎo)和捕獲由飛行器投放下來(lái)的錨鉤支架子系統(tǒng)，并能讓錨鉤支架子系統(tǒng)的錨鉤牢牢地卡在誘捕裝置上。原則上，固定座架子系統(tǒng)應(yīng)該結(jié)合高樓的外觀特點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)和安裝，以達(dá)到以下效果:統(tǒng)一安裝在同一高樓上的固定座架子系統(tǒng)具有方便質(zhì)檢的相同牢固程度和物理強(qiáng)度，而且固定座架子系統(tǒng)安裝在高樓的公共區(qū)域，便于日常的定期保養(yǎng)、檢修和維護(hù)，從而確保高樓救援時(shí)的安全要求；統(tǒng)一規(guī)劃安裝固定座架子系統(tǒng)意味著每一個(gè)底座和誘捕裝置的位置、高度、形狀、尺寸和顏色等信息都是可以確切知道并記錄在案的(可以對(duì)預(yù)先安裝在高樓上的每一套底座和誘捕裝置進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，并將各種相關(guān)信息存儲(chǔ)記錄到特定的數(shù)據(jù)庫(kù)文件中，數(shù)據(jù)庫(kù)文件可以儲(chǔ)存在本發(fā)明系統(tǒng)以外的電腦里，也可以儲(chǔ)存在智能飛行器子系統(tǒng)的智能控制裝置或遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置里)，這些信息對(duì)智能飛行器子系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)航、飛行、定位、識(shí)別并安裝救援繩索具有至關(guān)重要的作用；統(tǒng)一規(guī)劃安裝的固定座架子系統(tǒng)在外觀設(shè)計(jì)上可以很好地與高樓外貌融為一體，從而不會(huì)影響高樓的美觀度。
[0008]在需要將救援繩索安裝到受災(zāi)高樓上的某一套指定的底座和誘捕裝置上時(shí)，只需要向智能飛行器子系統(tǒng)輸入該套底座和誘捕裝置的編號(hào)(一般可以通過(guò)智能飛行器子系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置輸入編號(hào)信息)，那么智能飛行器子系統(tǒng)就可以從相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)文件調(diào)取該套底座和誘捕裝置的具體位置、高度、形狀、尺寸和顏色等信息，然后智能飛行器子系統(tǒng)的飛行器就可以根據(jù)定位裝置提供的飛行器位置信息，在智能控制裝置的控制下，完全自動(dòng)地導(dǎo)航飛到該套底座和誘捕裝置上方，接著又在智能控制裝置的控制下，飛行器在最佳投放位置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定點(diǎn)懸停，最后打開抓手投放錨鉤支架子系統(tǒng)，從而確保錨鉤支架子系統(tǒng)的錨鉤能被指定的誘捕裝置成功捕獲并牢牢卡住。智能控制裝置是智能飛行器子系統(tǒng)的大腦和指揮中樞，在硬件上可以是一個(gè)具有足夠數(shù)據(jù)處理能力的微電腦系統(tǒng)或單片機(jī)系統(tǒng)，在軟件上則包括一系列專門設(shè)計(jì)開發(fā)的自主飛行控制算法、視頻或圖形識(shí)別算法、數(shù)據(jù)采集和分析模塊、通信模塊、抓手控制模塊，等等。智能控制裝置的各個(gè)軟件模塊在設(shè)計(jì)上可以靈活采用各種適宜的理論和方法，以便滿足以下主要的自主飛行要求:從放飛地點(diǎn)(如:地面或安全高樓上)快速自動(dòng)飛行到達(dá)指定誘捕裝置的位置和高度附近；然后自動(dòng)微調(diào)以移動(dòng)到指定誘捕裝置上方的最佳投放位置，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定點(diǎn)懸停；自動(dòng)飛行、自動(dòng)微調(diào)和定點(diǎn)懸停過(guò)程中能夠有